Стенд для настройки приборов электромагнитного контроля изделий

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 62 А о .2. 27/90 К АВТОРС СВИДЕТЕЛЬСТВ сится к горной авто- устройствам для наконтроля износа м оптимизации варь- преобразователя примарной погрешности, овано на заводах-изациях, производящих боров и на предприях приборы,Известн товую схему тивными да мостовой схе ковых сигнал ный анализа напряжения, тельно соеди лителя, дете сигналов. Не ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(54) СТЕНД ДЛЯ НАСТРОЙКИ ПРИБОРОВЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к горной автоматике, конкретно к устройствам для настройки приборов контроля износастальных канатов путем оптимизации варьируемых параметров преобразователя прибора по минимуму суммарной погрешности,Цель изобретения - повышение производительности настройки приборов контроляметаллических канатов достигается благодаря тому, что стенд содержит модель контролируемого объекта и термобарокамеру срегуляторами температуры и давления, а Изобретение отн матике, конкретно к стройки приборов стальных канатов пут ируемых параметров бора по минимуму сум и может быть исполь готовителях, в организ ремонт и поверку при тиях, эксплуатирующи также П-образную станину, механизм натяжения, регулятор вытяжки, влажности и нагреватель, модель контролируемого объекта выполнена в виде жестко последовательно соединенных друг с другом участков каната, имеющих различную увлажнен ность, замасленность, толщину цинкового покрытия проволок и количество ржавчины, свободный конец первого участка канала жестко соединен с одним концом П-образной станины, а свободный конец последнего участка каната пропущен через отверстие в другом конце П-образной станины и соединен с механизмами натяжения и вытяжки каната. Нагреватель каната может быть выполнен съемным с активной зоной, меньшей длины отдельного участка каната, Механизм натяжения каната может быть выполнен в виде закрепленной на свободном конце участка каната трубы с наружной резьбой, на которой навинчена гайка с радиальной рукоятью, Механизм вытяжки каната может быть выполнен в виде привода с редуктором, в выходном валу которого выполнено отверстие, через которое пропущен свободный конец последнего участка каната. 3 э.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил. о устроиство, содержащее мосс включенными в ее плечи индуктчикэми, источник возбуждения мы, схему совпадения, блок пусов, многоканальный амплитудтор импульсов, блок делителей схемы "ИЛИ" и цепь последованенных предварительного усиктора, селектора и индикатора достатком известного устрой 1795362ства является низкая точность настройки, сложность устройства.Известно устройство для настройки прибора электромагнитного контроля, содержащее объект контроля, нагреватель или холодильник для нагревания или охлаждения объекта, измерители и регуляторы температуры, а также источник опорного сигнала с подключенным к его выходу блоком сравнения, второй выход которого подключен к измерителю температуры, а выход - к регулятору температуры. Недостатком известного устройства является невозможность быстрой настройки с его помощью по минимуму суммарной погрешности,Целью создания стенда является повышение производительности настройки приборов контроля металлических канатов,На фиг, 1 приведена функциональная схема стенда; на фиг.2 - вариант конструкции механизмов натяжения и вытяжки каната,Стенд содержит модель контролируемого объекта 1, термобарокамеру 2 с регулятором 3 давления, регулятором 4 температуры. Дополнительно он снабжен регулятором 5 влажности, П-образной станиной 6, механизмом 7 натяжения, регулятором 8 вытяжки и нагревателем 9. Модель 30 контролируемого объекта выполнена в виде жестко последовательно соединенных друг с другом участков 17, 18. 19, 20, 21 и 22 каната, имеющих различную увлажненность, замасленность, толщину цинкового 35 покрытия проволок и количество ржавчины, Свободный конец первого участка каната жестко соединен с одним концом П-образной станины 6, Свободный конец последнего участка каната пропущен через отверстие 40 в другом конце П-образной станины 6 и соединен с механизмами натяжения 7 и вы- . . тяжки 8 каната.Нагреватель каната 9 может быть выполнен съемным с активной зоной меньшей 45 длины отдельного участка каната. Механизм натяжения каната может быть выполнен в виде закрепленной на свободном конце участка каната 1 трубы с наружной резьбой, на которой навинчена гайка 11 с 50 рукоятью 12. Механизм вытяжки может быть выполнен в виде привода 15 с редуктором 16 в выходном валу которого выполнено отверстие, через которое пропущен свободный конец последнего участка каната 1. Между отдельными механизмами проложены шайбы 13 и 14.На модели каната установлен и может свободно передвигаться настраиваемый преобразователь 23, в котором в заданных пределах в процессе настройки могут изменяться и фиксироваться такие параметры, как база измерения, количество витков намагничивающей катушки, сечение сердечника магнитопровода преобразователя, величина воздушного зазора между магнитопроводом преобразователя и канатом, магнитная проницаемость сердечника магнитопровода, напряжение переменного тока в катушке возбуждения, частота переменного тока, соотношение длины катушки возбуждения и базы измерения, а также диаметр провода катушки возбуждения.Измеритель 24 подключен к настраиваемому преобразователю 23.Реализация процесса настройки конкретного прибора электромагнитного контроля износа стальных канатов шахтных подъемных машин на предложенном стенде осуществляется следующим образом.Любой, но конкретный настраиваемый прибор предназначен для эксплуатации в определенных условиях. Под заданными условиями работы мы обозначаем здесь известные диапазоны изменения наиболее сильно влияющих факторов: температура каната т - Ьт, увлажнен ности каната в - Йо, его замасленности б - й 1, натяжения Ь-ЬЬ, вытяжки Ь - ЬЬ, толщины цинкового покрытия проволок каната - Ь, количества ржавчины в канате 9 - Ьц, а также температуры ц - Ьц, влажности а - Ьа и давления окружающего воздуха р -Ьр. По известным диапазонам изменений й, Ьо, Ьб, ЬЬ, ЬЬ, Ж, й, Ьа, Ьр определяют средние квадратические отклонения (СКО) соответствующих влияющих факторов: 1, 1, 1, 1 а = - й; дщ = - йа дд = - М оь = - Ь и; 6666Известные диапазоны Ьт, Йо, Ьо, Ь и Ьц позволяют сформировать отличающиеся от основного участка 17, участки каната: участок 18, которые отличается от участка 17 увлажненностью на величину + Ьа; участок 19,1отличающийся от участка 17 замасленностью на величину + Ьд; участок 20, отличающийся1от участка 17 толщиной цинкового покрытия проволок на величину+ Ю участок 21, отли 155 чающийся от участка 17 количеством ржав 1чины в канате на величину + -Ьц; участок22, отличающийся от участка 17 температуройна величину + Ж На величину суммарной1погрешности прибора наибольшее влияниеоказывают следующие параметры 81 преобра зователя прибора: база измерения В, количество витков намагничивающей катушкипреобразователя Р/, сечение Н сердечникамагнитопровода преобразователя, воздушныйзазор между магнитопроводом преобразователя и канатом, магнитная проницаемость Мсердечника магнитопровода (что однозначноопределяется током подмагничивания 1), напряжение О перемен ного тока в катушке воз. буждения, частота переменного тока,соотношение длины кат; шки возбуждения ККи базы измерения В (О = - ) -- а также диаметрВпровода О катушки возбуждения,Предложенный стенд позволяет осуществлять изменения (независимо друг от друга) десяти влияющих факторов (т,в, с 1, Ь, Ь, 1, ц, ц, а и р). Настраиваемый преобразователь позволяет изменять девять варьируемых параметров; В, Ю, Н, 1, 1, О, Р, 0 и О в процессе настройки прибора до получения оптимальных величин.Относительные значения параметров преобразователя в опытах прямого симплекса приведены в табл.1, 2.Чтобы осуществить изменения всех девяти параметров преобразователя согласно симплексному планированию. эксперимента, используем исходную табл.1 симплекса в относительных единицах для девяти варьируемых параметров. Значение 1-го варьируемого,параметра для -го эксперимента определяют по формуле Ю) = Юо+ 05 ЮЛЙ 1, (1) где Юо = 0,5(Юаах + Юв и), значение й берется на соответствующей строки табл,1, а Ь Ю - соответствующие диапазоны изменения параметров.Абсолютные значения параметров, вычисленные по формуле (1) для первых десяти опытов приведены в табл.2,После выставления и фиксации всех десяти параметров согласно первой строки табл,1 преобразователь 23, устанавливают на основной участок 17 каната 1, включают измеритель 24, Регуляторами 3, 4 и 5 устанавливают номинальные значения температуры ц, влажности С и давления р воздуха в термобарокамере 2, С помощью 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 измерителя 24 измеряют значение сигналаУ 1, Затем переводят преобразователь 23прибора на увлажненный участок 18 канатаизмерителем 24 измеряют сигнал Уа 1.Снова переводят преобразователь 23 с участка 18 на замасленный участок 19 каната 1и аналогично измеряют сигнал Ус 1. Включают нагреватель 9 каната и нагревают на1+ Ь градусов участок 22 каната 1. Быстроснимают нагреватель 9 с каната, на участок22 переводят преобразователь 23 прибораи измеряют сигнал Уб, Переводят преобразователь на ржавый участок 31 каната 1 иизмеряют сигнал Уц 1. Снова переводят преобразователь 23 прибора на основной участок 17 каната 1, регулятором 5 увеличиваютдавление в термобарокамере на - Ьр и из 13меряют сигнал Ур 1. Регулятором 5 возвращают давление до среднего значения,регулятором 3 повышают температуру возду 1ха в термобарокамере на+ - Лц и измеряют3сигнал Ус 1,Регулятором 3 снижают температуру окружающего воздуха в термобарокамере досреднего значения, регулятором 4 увеличивают влажность окружающего воздуха1на + - Ьа и измеряют сигнал Уа 1. Регулято 3ром 4 уменьшают влажность окружающеговоздуха в термобарокамере до среднегозначения, навинчивая гайку 11 с помощьюрукоятки 12 на трубу 10 увеличивают натя 1жение каната на+ - ЬЬ и при этом измеряют3сигнал УЫ, Вращают гайку 11 в обратномнаправлении, уменьшая натяжение канатадо среднего значения, Приводом 15 вращают редуктор 16, увеличивая вытяжку каната1на + - ЬЬ и при этой вытяжке измеряют3сигнал УЬ 1, Приводом 15 через редуктор 16проворачивают канат в обратном направлении, снова устанавливая среднюю вытяжкуканата. На этом реализацию опыта по первой строке таблицы 2 параметров преобразователя считают законченной, Для первойстроки таблицы 2 считывают значение среднего квадратического отклонения (СКО) суммарной погрешности настраиваемогоприбора для первого опыта по формуле: О 1= (У - Ус)г(У Ут)2+ (У У гл)+1795362 8 В формуле (2) значение о выражено непосредственно в процентах сечения каната и учтены влияния на результаты измерений одновременно десяти и наиболее сильных некоррелированных между собой влияющих факторов, а также учтены независимые друг от друга изменения девяти варьируемых параметров преобразователя, Аналогично проводят на 2-й опыт, выставив параметры настраиваемого преобразователя согласно второй строке табл,2, затем рассчитывают значения среднего квадратического отклонения (СКО) суммарной погрешности настраиваемого прибора для второго опыта по формуле (2). 510 15 20 Последовательные иЗменения девяти параметров преобразователя проводят в три этапа, на первом из которых параметры сначала устанавливают в вершинах исходного симплекса в порядке В, ЧЧ, Н, ., М, О, Р, О, О и последовательно изменяют их до наступления момента вращения исходного симплекса вокруг точки с наименьшим значением суммарной погрешности, на втором этапе параметры сначала устанавливают в вершинах обратного симплекса в порядке 25 30 35 1. Стенд для настройки приборов электромагнитного контроля изделий, содержащий модель контролируемого объекта и 40 термобарокамеру с регуляторами температуры и давления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности настройки приборов контроля металлических канатов, он снабжен П-образной 45 станиной, механизмами натяжения, вытяжки, регуляторов влажности, нагревателем, модель контролируемого объекта выполнена в виде жестко соединенных друг с другом участков каната, имеющих различную ув лажненность, замасленность, толщину цинкового покрытия проволок и количество ржавчины, свободный конец крайнего участка каната жестко соединен с одним концом П-образной станины, а свободный 55+(У - Уа) + (У - УрЦ (2) Формула изобретения О, С, Г, О, М, ., Н, ЧЧ, В и последовательно изменяют их д наступления вращения обратного симплекса вокруг точки с наименьшим значением суммарной погрешности, на третьем этапе сначала из исходного и обратного симплексов выделяют по четыре совокупности параметров, соответствующих наименьшим значениям суммарной погрешности и к восьми выделенным совокупностям добавляют еще одиннадцать совокупностей таких значений параметров, которые равномерно заполняют пространство варьирования параметров, и их этих девятнадцати совокупностей значений параметров образуют комплекс, после чего параметры последовательно устанавливают в вершинах добавленных одиннадцати совокупностей, а затем значения параметров для последующих изменений совокупностей определяют отражением вершины с наибольшим значением суммарной погрешности относительно центра тяжести противоположной грани оставшегося восемнадцатимерного комплекса.В результате получим набор оптимальных параметров преобразователя для заданных условий эксплуатации, выбранныхпо критерию минимума СКО погрешностиизмерительного преобразователя,конец второго крайнего участка каната пропущен через отверстие в другом конце П-образной станины и соединен с механизмом натяжения и вытяжки каната.2, Стендпоп,1,отличающийсятем, что нагреватель каната выполнен съемным с активной зоной, меньшей длины отдельного участка каната.3, Стенд по и. 1; о т л и ч а ю щ и й с я тем, что механизм натяжения каната выполнен в виде закрепленной на свободном конце участка каната трубы с наружной резьбой, на которой навинчена гайка с радиальной рукоятью.4, Стенд по п,1, отл и чаю щи йсятем, что механизм вытяжки каната выполнен в виде привода с редуктором, в выходном валу которого выполнено отверстие, через которое пропущен свободный конец крайнего участка каната,1795362 Составитель М.ГоловатыТехред М.Моргентал ктор С,Патрушева Редакто роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 426 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5