Магнитный контроль параметров ферромагнитных объектов методом высших гармоник
В данной работе объектом исследования являются контрольные образцы тороидальной формы из ферромагнитных сталей различных марок, изготовленные согласно ГОСТ 8.377-80, магнитные параметры которых исследуются с помощью разработанной многопараметровой установки для измерения магнитных характеристик MS-1.
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 13
1 Обзор литературы ……………………………………………………………………………………… 15
1.1 Магнитные характеристики материалов ………………………………………………….. 15
1.1.1 Свойства сплавов и металлов……………………………………………………………….. 15
1.1.2 Магнитные характеристики ферромагнетиков………………………………………. 16
1.2 Измерение магнитных характеристик ……………………………………………………… 19
1.2.1 Измерение магнитных характеристик согласно ГОСТ ………………………….. 19
1.2.2 Современные средства измерений магнитных характеристик ………………. 21
1.3 Физические основы магнитной структуроскопии ……………………………………. 25
1.3.1 Магнитная структуроскопия ………………………………………………………………… 25
1.3.2 Контроль свойств по коэрцитивной силе ……………………………………………… 26
1.3.3 Контроль свойств по шумам Баркгаузена …………………………………………….. 28
1.3.4 Контроль свойств по остаточной индукции ………………………………………….. 29
1.4 Исследование магнитных свойств ферромагнетика при помощи
гармонического анализа ………………………………………………………………………………. 29
1.4.1 Математическая основа Фурье анализа ………………………………………………… 29
1.4.2 Применение метода высших гармоник в неразрушающем контроле …….. 32
1.4.3 Техническая реализация структуроскопов на основе метода высших
гармоник ……………………………………………………………………………………………………… 36
1.5 Выводы к главе ………………………………………………………………………………………. 37
2 Разработка системы измерения магнитных характеристик с возможностью
реализации метода высших гармоник…………………………………………….39
2.1 Устройство и принцип действия………………………………………………39
2.1.1 Технические характеристики блоков входящих в состав установки……..41
2.1.2 Программное обеспечение установки………………………………………43
2.2 Выбор и подготовка образцов…………………………………………………45
2.3 Методика проведения эксперимента………………………………………….47
2.4 Результаты измерений…………………………………………………………49
2.5 Выводы к главе…………………………………………………………………56
3. Социальная ответственность……………………………………………………59
3.1 Введение…………………………………………………………………………59
3.2.1 Анализ вредных и опасных факторов при разработке установки,
измеряющей магнитные характеристики материалов……………………………60
3.3 Экологическая безопасность…………………………………………………..66
3.4 Безопасность в ЧС………………………………………………………………67
3.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности………..69
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 72
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………………. 72
4.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………………………………….. 74
4.3 SWOT-анализ …………………………………………………………………………………………. 76
4.4 План проекта ………………………………………………………………………………………….. 80
4.5 Бюджет научного исследования ……………………………………………………………… 83
4.6 Основная заработная плата …………………………………………………………………….. 85
4.7 Дополнительная заработная плата научно-производственного персонала .. 88
4.8 Отчисления на социальные нужды …………………………………………………………. 88
4.9 Оплата работ, выполняемых сторонними организациями и предприятиями89
4.10 Накладные расходы………………………………………………………………………………. 89
Заключение………………………………………………………………………….91
Список публикаций студента ……………………………………………………………………….. 92
Список используемых источников………………………………………………..93
Приложение А………………………………………………………………….……98
В настоящее время магнитные измерения применяются как для
определения непосредственно магнитных свойств материалов, так и для
суждения о свойствах, о структурно-фазовом состоянии, внутренних и
приложенных напряжениях, наличии различного рода дефектов и других
важных технологических характеристиках изделий.
Магнитные методы структурно-фазового анализа достаточно давно и
широко применяются в промышленности. Дальнейшее их развитие, очевидно,
может идти в двух направлениях. Первое – поиск новых параметров контроля,
разработка новых методик и измерительных преобразователей, позволяющих
измерять физические характеристики, являющиеся параметрами контроля.
Второе направление, значительно расширяющее диапазон применения
физических методов неразрушающего контроля, – использование одновременно
нескольких физических характеристик в качестве параметров контроля.
Многопараметровые методы контроля обеспечивают высокую
информативность и достоверность оценки состояния материалов [1-3]. Однако
для их реализации требуются устройства, позволяющие с достаточной для
практики точностью определять необходимый комплекс параметров контроля
и, по возможности, обладающие мобильностью, простотой и удобством
измерений, возможностью оцифровки, компьютерной обработки и сохранения
результатов измерений.
Специфика магнитного вида неразрушающего контроля заключается в
сложности измерений и интерпретации результатов. Необходимо, как правило,
определять магнитные характеристики не тела, а вещества контролируемых
изделий.
Исходя из вышеизложенного, были сформулированы следующие цели и
задачи исследования.
Цель работы: Исследовать информативные возможности метода высших
гармоник для получения информации о структурном состоянии и химическом
составе ферромагнитных материалов и изделий.
Задачи:
1. Проанализировать существующие методы измерения магнитных
характеристик и методы магнитной структуроскопии.
2. Разработать измерительную установку для измерения основных
магнитных характеристик.
3. Произвести измерение магнитных характеристик различных сталей,
используя подготовленные контрольные образцы.
4. Провести анализ результатов измерений с точки зрения
возможности получения информации о физических свойствах магнитных
материалов и определения наиболее информативных параметров для решения
прикладных задач магнитной структуроскопии.
1 Обзор литературы
1.1 Магнитные характеристики материалов
1.1.1 Свойства сплавов и металлов
Последние выполненные заказы
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!