Обоснование выбора датчиков

В механизированных средствах неразрушающего контроля автоматизирован процесс сканирования преобразователем контролируемой поверхности, а данные, полученные с этих средств, контролирует обслуживающий персонал. В состав средств представления информации (СПИ) входят устройства, предназначенные для преобразования полученных от входных преобразователей электрических сигналов в динамические, либо статические изображения исследуемых излучений или полей. СПИ количественно характеризуют дефекты типа нарушения сплошности, отклонения размеров, изменения физико-механических свойств, сигнализируют о возможности возникновения аварийной ситуации или достижении выбранных уровней разбраковки изделий.

В СПИ используются информации: аналоговая, цифровая, аналогово-цифровая. Информацию можно представить индикационным способом: на динамических экранах, мнемосхемах, сигнальных табло, стрелочных и цифровых указателях. Показания указывающих и цифровых измерительных приборов считают измерительной индикацией, а представление информации на носителях (лентах, листах, круговых диаграммах) – регистрацией или документированием.

В СНК применяют средства индикации различной сложности, например сигнальные лампочки или бленкера и электронно-лучевые дисплеи с псевдообъемным представлением объекта наблюдения. Средства индикации должны обеспечивать воспроизведение значительного объема информации в удобном для восприятия виде при высокой скорости записи, стирании или обновления изображений.

Широкое применение в составе СПИ получили вычислительные устройства, которые позволяют строить двух- и трехмерные изображения объекта контроля в требуемом масштабе, выявить на изображении точки локализации дефектов и обозначить яркостным или цветным способом участки с наибольшими градиентами полей и излучений, характеризующих наличие дефектов или напряженные состояния.

Для проектирования СНК применяют системы автоматизированного проектирования, построенные на основе устройств электронной вычислительной техники.

ЭВМ широко используют для расчета топографии двумерных и трехмерных магнитных, электромагнитных, ультразвуковых, тепловых и других полей и ионизирующих излучений. Они позволяют наиболее точно определить и учесть влияние мешающих факторов. С их помощью можно рассчитать условия наилучшей помехоустойчивости аппаратуры и обеспечить максимальную точность измерений.

К числу наиболее типичных задач контроля, решаемых с помощью ЭВМ, относят анализ результатов контроля за предшествующий период времени, расчет параметров статистического контроля, в том числе границ рассортировки и объемов контроля, разработку экономических критерием статистического контроля, сбор, обработку и выдачу статистики брака в системы управления технологическими процессами, выявление наиболее опасных и повторяющихся причин возникновения брака.

При решении этих задач используют методы технико-экономической оптимизации. На основе зависимостей расчета экономической эффективности разрабатывают экономико-математическую модель СНК. Эта модель отражает изменение суммы приведенных затрат на создание и эксплуатацию контролируемого объекта в зависимости от изменений исследуемых основных параметров.

ЭВМ должны выполнять разнообразные функции: вырабатывать непрерывно поступающую информацию по специальным программам, сравнивать ее с данными, полученными в предшествующий период времени, хранить и оперативно выдавать необходимую информацию, решать задачи сопровождения.

Как указывалось выше, в нашем случае одним из контролируемых параметров является контроль зазора на шпиндельном подшипнике. Для этого будут применятся фотоимпульсные приборы. Их действие основано на применении развертки изображения для образования светового импульса, длительность которого определяется размером изделия. Преимуществом их является нечувствительность к изменению параметров воздушной среды, что особенно важно в тяжелых производственных условиях. Мы применим для нашего случая датчик фирмы Brown мод. Bovery (Швейцария). Он позволяет со скоростью 3 м/с контролировать диапазон зазора 50 – 650 мм при погрешности измерения 0,2 %. Тип сканатора – волоконно-оптическое кодирующее устройство.

Во втором же случае контролируемый параметр – это контроль дефектов поверхности. Применим в данном случае лазерные дефектоскопы SDB-20 японской фирмы Takenaka. Эти дефектоскопы позволяют определить минимальный размер дефекта до 0,05 мм, что в нашем случае является вполне приемлемым. Принцип работы – использование оптического отражения бегущего светового пятна, свет лазера попадает на вибрационное зеркало, благодаря чему осуществляется развертка светового пятна по параболическому отражателю; при наличии поверхностных дефектов свет отражается от контролируемой поверхности и попадает на светопроводящее волокно, через которое проводится до фотоэлектронного умножителя.