Исследование и оптимизация вихретокового преобразователя толщины диэлектрических покрытий на металлических поверхностях изделий

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Український метрологічний журнал; № 2 (2020); 33-39
Украинский метрологический журнал; № 2 (2020); 33-39
Ukrainian Metrological Journal; № 2 (2020); 33-39
ISSN: 2306-7039
2522-1345
Popis: Main purpose of the research is to increase the technical and economic performance of eddy current transducers of the thickness of dielectric coatings.Eddy current method of dielectric coatings’ thickness measurement on metallic surfaces was improved and appropriate measuring instrument was developed. Basic task of eddy current method and eddy current measuring instrument improvement was the accuracy increase of dielectric coatings’ thickness measurement on metallic surfaces and reduction of the influence of external magnetic fields. For this reason, during the process of research relative error of dielectric coatings’ thickness measurement δ was chosen as an optimization criterion. List of pre-potent factors that make significant influence on the accuracy of dielectric coatings’ thickness measurement includes sensor’s oxide core diameter Х1, mm; oxide core’s height Х2, mm; number of turns in the energizing coil Х3, frequency of energizing coil supply voltage Х4, Hz.Mathematical methods of experiment planning theory were used to research eddy current transducers measuring dielectric coatings’ thickness following the task of increasing their technical end economic performance. Among them the cost-optimal planning of the experiment, based on the use of Gray code, and the differential method of determining the primary information parameter.The analysis of different experiment plans showed that the plan built in a traditional way has 26 transitions of different factor levels during the process of its realization, and a plan using Grey code has only 15 transitions. It makes possible to say that the new plan of experiment, built on using Grey code, has optimal number of transitions for mentioned list of factors. It makes this plan optimal taking into account cost and time expenses.Besides, to carry out the traditional plan of experiment, it was necessary to use eight prototype products of eddy current transducers. To perform eight experiments using plan based on Grey code we need only four prototype products of eddy current transducers.Applying full factor experiment, built on using Grey code, mathematical model for eddy current measuring transducers was received with transformed variables.Fulfilled experimental researches allowed to develop a prototype product of eddy current transducer of dielectric coatings’ thickness that provides good accuracy (relative error of thickness is not more than 0.3%) with simple design.
Усовершенствован вихретоковый метод измерения толщины диэлектрических покрытий на металлических поверхностях изделий и разработано устройство, его реализующее. Основными задачами усовершенствования вихретокового метода и реализующего устройства являются повышение точности измерения толщины диэлектрических покрытий на металлических поверхностях и снижение влияния внешних магнитных полей. Для достижения цели используются следующие методы: оптимального по стоимостным затратам планирования эксперимента, основанного на применении кода Грея, и дифференциального метода определения первичного информационного параметра. Это позволило сократить стоимостные и временные затраты на исследование вихретоковых преобразователей, повысить точность измерения толщины диэлектрических покрытий на металлических изделиях (погрешность не более 0,3%), обеспечить помехоустойчивость и хорошие эргономические показатели.В результате исследования получена математическая модель, которая характеризует зависимость погрешности измерения от таких факторов, как диаметр и высота сердечника, количество витков, частота напряжения питания. Получены рациональные значения конструктивных параметров вихретокового измерителя и разработан опытный образец.
Мета дослідження – підвищення техніко-економічних показників вихрострумових перетворювачів товщини діелектричних покриттів.Удосконалено вихрострумовий метод вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях виробів і розроблено пристрій, що його реалізує. Основними завданнями вдосконалення вихрострумового методу і пристрою, що його реалізує, є підвищення точності вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях і зниження впливу зовнішніх магнітних полів. Для досягнення мети використовуються такі методи: оптимального за вартісними витратами планування експерименту, заснованого на застосуванні коду Грея, і диференціального методу визначення первинного інформаційного параметра. Це дозволило скоротити вартісні та часові витрати на дослідження вихрострумових перетворювачів, підвищити точність вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих виробах (невизначеність вимірювання не більше 0,3%), забезпечити стійкість і хороші ергономічні показники.У результаті дослідження отримано математичну модель, яка характеризує залежність невизначеності вимірювання від таких чинників, як діаметр і висота осердя, кількість витків, частота напруги живлення. Отримано раціональні значення конструктивних параметрів вихрострумового вимірювача та розроблено дослідний зразок.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: