بررسی طراحی یک دستگاه آزمون جریان گردابی و کاربردهای آن

برق، الکترونیک، مخابرات
دانلود پایان نامه رشته الکترونیک بررسی طراحی یک دستگاه آزمون جریان گردابی و کاربردهای آن چكیده روش جریان گردابی یکی از روشهای مهم آزمونهای غیر مخرب می باشد که براساس اصول القای الکترومغناطیس کار می کند. در این پایان نامه، پس از مرور مختصری بر روشهای مختلف آزمون های غیرمخرب، اصول روش جریان گردابی، مزایا و محدودیت های آن شرح داده شده است. پس از بررسی مدارات التریکی بکار رفته در یک سیستم آزمون جریان گردابی، نکات مهم در طراحی یک دستگاه آزمون جریان گردابی توضیح داده شده است. همچنین کاربردهای این آزمون از جمله تشخیص عیوب، اندازه گیری رسانایی الکتریکی مواد رسانا، ضخامت پوشش های غیرهادی و برخی ارزیابی های متالورژیکی تشریح داده شده است. کلمات کلیدی: جریان گردابی آزمون های غیرمخرب دستگاه ترک یاب سطوح فلزی القای مغناطیسی و اندوكتانس‌ دستگاه جریان گردابی ( مدار-پروب) مقدمه در مراحل مختلف فرایند های تولید و یا حین سرویس یک قطعه، ممکن است در آن عیوبی مانند ترک ایجاد شود. این عیوب می توانند نقش مهمی در عمر قطعه کار و استحکام شکست آن داشته باشند. براساس نظریه‌ی مکانیک شکست در مواد، در صورتی که اندازه یک عیب به یک مقدار بحرانی برسد، شکست ناگهانی در قطعه رخ خواهد داد. بنابراین چه در مرحله تولید و چه در طول مدت عمر قطعه نیاز به بازرسی های دوره ای برای اطمینان از سلامت قطعه است. بنابراین توسعه و بکارگیری روش های بازرسی غیر مخرب از اهیمت بالایی برخوردار است. از طرف دیگر گاهی اوقات نیاز به داشتن اطلاعاتی در مورد خواص فیزیکی یا مکانیکی ماده بدون آسیب رساندن به قطعه است. در این موارد نیز نیاز آزمون های غیرمخربی برای ارزیابی خواص ماده وجود دارد. در این پایان نامه، ابتدا در فصل اول با بررسی اجمالی انواع روش های مرسوم بازرسی غیرمخرب پرداخته شده است. در فصل دوم اصول روش آزمون جریان گردابی شرح داده شده و در فصل سوم طراحی مدارات و پروب آزمون جریان های گردابی پرداخته شده است. از آزمون جریان گردابی علاوه بر ترک یابی سطوح فلزی در تعیین خواص الکتریکی و مغناطیسی، تعیین ضخامت پوشش های غیرهادی و ... استفاده می شود. در فصل چهارم به برخی کاربردهای جنبی این آزمون پرداخته شده است. فهرست مطالب مقدمه 9 فصل اول: آزمون های غیرمخرب آزمون های غیر مخرب (NDT) 10 1-1-ضرورت بازرسی 10 1-2-عیوب موجود در مواد و قطعات 11 1-3-ضرورت و فواید بازرسی غیر مخرب 13 1-4-مروری بر آزمون های غیر مخرب 15 1-4-1-آزمون مایع نافذ 15 1-4-2-آزمون رادیوگرافی: 17 1-4-3-آزمایش اولتراسونیک (فراصوتی) 19 1-4-4-بازرسی با ذرات مغناطیسی 20 1-4-5-آزمون های الکترومغناطیسی 20 1-5-مقایسه آزمون های غیر مخرب 21 1-6- اعتبار عیب یابی 25 1-7-مطالب تکمیلی 26 فصل دوم: شرح روش آزمون جریان گردابی 2-1-مقدمه 28 2-2-تاریخچه آزمون جریان گردابی 32 2-3-فیزیک آزمون جریان های گردابی 33 2-3-1-الکتریسیته 33 2-3-2-آمپراژ 33 2-3-3-نیروی محرکه الکتریکی 33 2-3-4-ولت 34 2-3-5-مقاومت 34 2-3-6-رسانائی ویژة یك ماده 34 2-3-7-قانون اهم 35 2-3-8-خواص مغناطیسی 35 2-3-9-القای مغناطیسی و اندوكتانس‌ 36 2-3-10-اندوکتانس 37 2-3-12-چگونه القای متقابل در بازرسی به روش جریان گردابی مورد استفاده قرار می گیرد؟ 39 2-4-اصول بازرسی جریان گردابی 40 2-5- عامل برکناری ( ( Liftoff و آثار لبه ای 42 2-6- اثر پوسته ای (Skin Effect) 43 2-7-تاخیر فاز 46 2-8-بسامد بازرسی 47 2-9-قطعات مرجع 48 فصل سوم: طراحی دستگاه جریان گردابی ( مدار-پروب) 3-1-مقدمه 49 3-1-1-مدارات و فاز 49 3-1-2-مقاومت ظاهری (امپدانس ) 52 3-2-مدار معادل سیستم بازرسی جریان گردابی 52 3-3-دستگاه آزمون جریان گردابی 60 3-4-ساختمان سیم پیچ ها 61 3-5-پروب های بازرسی 63 3-6- مدارات جانبی در آزمون جریان گردابی 65 3-6-1-مدار پل 65 3-6-2-مدارهای تشدید 66 3-7-طراحی پروب 69 3-7-1-کلیات 69 3-7-2-محاسبه مقاومت پروب و امپدانس سیم پیچ 70 3-7-روش نمایش اطلاعات به روش صفحه امپدانس 71 3-8-روش بیضی برای نمایش داده ها 74 3-9-تشخیص ترک در سطوح فلزی به روش جریان گردابی 74 فصل چهارم: کاربردهای جنبی آزمون جریان گردابی 4-1- مقدمه 76 4-2-اندازه گیری ضخامت پوشش های غیرهادی 77 4-3-اندازه گیری رسانایی الکتریکی 77 4-4-تشخیص نوع و اندازه گرافیت در چدن 79 4-5-تشخیص کاربید سطحی در چدن 79 4-6-تشخیص عمق کربن زدایی از سطح فولاد حین عملیات حرارتی 80 4-7-اندازه گیری تنش های پسماند در قطعه 80 4-8-بازرسی لوله ها 81 خلاصه و نتیجه گیری 82 مراجع 84