Автоматична координатна реєстрація результатів контролю дефектоскопами
Ескіз недоступний
Дата
2010
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Дисертація на здобуття вченого звання кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – Прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Національний технічний університет України, «Київський політехнічний інститут» кафедра приладів і систем неруйнівного контролю, м. Київ, 2010.
Дисертація присвячена вирішенню задачі документування всього процесу неруйнівного контролю матеріалів і об’єктів виконаного за допомогою традиційних дефектоскопів керованих людиною, яка вручну виконує сканування вимірювальним перетворювачем поверхні об’єктів контролю.
В дисертації виконаний аналіз точності та швидкодії усіх методів можливого використання для вирішення поставленої задачі. Виконаний аналіз контактних, з вимірювальним перетворювачем, механічних систем координатного сканування. Показано їх нездатність забезпечити потребу визначення координат при скануванні складних трьохмірних поверхонь об’єктів. Розроблено схему акустичного визначення просторових координат вимірювального перетворювача, але недостатня точність спричинена впливом руху повітря у зоні контролю вимагала пошуку нових методів визначення координат перетворювача. Тому розглядалися можливості розгортуючих оптичних систем, які поряд з достатньою точністю стримували їх подальше використання внаслідок складності побудови системи та низької її надійності. На сам кінець, розроблена автором оптична система на основі використання двох оптичних систем з ПЗЗ матрицями у фокальних площинах об’єктивів (WEB-камер) з оптимальним 90 -ним їх розташуванням на кінцях бази вимірювань 1 м, що забезпечила високу точність визначення координат перетворювача дефектоскопу при довільному просторовому положенні його вісі відносно бази вимірювання.
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 - Приборы и методы контроля и определения состава веществ. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» кафедра приборов и систем неразрушающего контроля г.Киев, 2010. Диссертация посвящена решению задачи координатного документирования всего процесса неразрушающего контроля материалов и объектов, выполняемого с помощью традиционных дефектоскопов. Сканирование поверхности объектов контроля измерительным преобразователем производится дефектоскопистом вручную. При ручном сканировании нет возможности точно определить координаты места выявленного дефекта. Таким образом, результаты контроля можно считать субъективными, а самое главное отсутствует карта записи выполненного контроля в пространственных координатах объекта контроля. Для устранения субъективности контроля и проведения объективного мониторинга полученных результатов контроля была поставлена задача бесконтактного, дистанционного определения координат измерительных преобразователей дефектоскопов. В диссертации произведен анализ точности и быстродействия всех методов, которые могут быть использованы для решения поставленной задачи (механический, электромагнитный, вихретоковый, акустический, оптико-механический, оптический). Выполнен анализ механических систем, которые, находясь в контакте с измерительным преобразователем могут определять координаты преобразователя в процессе контроля. В работе, автором, показана практическая невозможность применения существующих подобных систем для выполнения задачи определения координат при сканировании трехмерных поверхностей. Данные механические системы реализуемы для проведения контроля плоских объектов и получения координатной информации лишь двумерного пространства. Разработана система акустического определения пространственных координат преобразователя дефектоскопа. Данная система представляет собой усовершенствованную двумерную систему, путем использования дополнительных приемников акустических колебаний и усовершенствованного алгоритма обработки полученной информации. В диссертации отмечено, что температурные колебания, а также возможное движение воздуха, в зоне контроля, вызывает недопустимые погрешности, которые на практике очень ограничивают использование акустических систем. Для уменьшения влияния температурной погрешности автором предложена система, которая дополняется ультразвуковым преобразователем (приемником колебаний), для измерения фактической скорости распространения акустических колебаний. Уменьшение влияния перемещения воздуха на результаты определения пространственных координат происходит путем применения оградительной защиты (перегородок) зоны контроля. Автором разработаны ряд оптико-механических систем с развёрткой пространства зоны контроля с помощью вращающихся зеркал или щелевых цилиндрических экранов. Несмотря на достаточно высокую точность определения пространственных координат автор считает, что применение подобных систем является мало эффективным вследствие сложности конструкции и низкой надежности систем. Конечными разработками автора являются оптические системы с применением двух камер с ПЗС матрицами в фокальных плоскостях объективов. Подобная система на основе применения двух цифровых оптических WEB-камер с их 90 -ным расположением на концах базы измерений 1 м обеспечивает высокую точность при произвольном угловом положении оси преобразователя.
The thesis for technical science candidate’s degree on specialty 05.11.13 – Devices and methods of testing and evaluation of a substances composition. National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute”, Nondestructive Testing Department, Kiev, 2010. This thesis is devoted to the problem of coordinate documentation of nondestructive testing process which is realized by traditional flaw detectors where scanning of the object surface is accomplished manually. The thesis contains precision and processing speed analysis of all methods used for such problem solution. There were analyzed mechanical systems of coordinate scanning which contacts with transducer but such systems can’t provide coordinate definition of a complicated scanning surface of the object. It is proposed the three-dimensional acoustical system for definition of a flaw detector’s transducer dimensional coordinates, but this system has unallowable errors when air movement is happened in an inspection zone. The author has developed some optical scan systems with revolving mirrors. In spite of the fact that coordinate definition has high accuracy, the author considers them to be ineffective because of complicated design and low reliability. The final author’s developments are two-camera optical systems with CCD matrixes in focal planes of the lens. The base of these systems is two WEB cameras placed on the ends of 1m measuring base under the angle equal 90º. Such systems provide high accuracy at random angular position of the transducer axis.
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.11.13 - Приборы и методы контроля и определения состава веществ. Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» кафедра приборов и систем неразрушающего контроля г.Киев, 2010. Диссертация посвящена решению задачи координатного документирования всего процесса неразрушающего контроля материалов и объектов, выполняемого с помощью традиционных дефектоскопов. Сканирование поверхности объектов контроля измерительным преобразователем производится дефектоскопистом вручную. При ручном сканировании нет возможности точно определить координаты места выявленного дефекта. Таким образом, результаты контроля можно считать субъективными, а самое главное отсутствует карта записи выполненного контроля в пространственных координатах объекта контроля. Для устранения субъективности контроля и проведения объективного мониторинга полученных результатов контроля была поставлена задача бесконтактного, дистанционного определения координат измерительных преобразователей дефектоскопов. В диссертации произведен анализ точности и быстродействия всех методов, которые могут быть использованы для решения поставленной задачи (механический, электромагнитный, вихретоковый, акустический, оптико-механический, оптический). Выполнен анализ механических систем, которые, находясь в контакте с измерительным преобразователем могут определять координаты преобразователя в процессе контроля. В работе, автором, показана практическая невозможность применения существующих подобных систем для выполнения задачи определения координат при сканировании трехмерных поверхностей. Данные механические системы реализуемы для проведения контроля плоских объектов и получения координатной информации лишь двумерного пространства. Разработана система акустического определения пространственных координат преобразователя дефектоскопа. Данная система представляет собой усовершенствованную двумерную систему, путем использования дополнительных приемников акустических колебаний и усовершенствованного алгоритма обработки полученной информации. В диссертации отмечено, что температурные колебания, а также возможное движение воздуха, в зоне контроля, вызывает недопустимые погрешности, которые на практике очень ограничивают использование акустических систем. Для уменьшения влияния температурной погрешности автором предложена система, которая дополняется ультразвуковым преобразователем (приемником колебаний), для измерения фактической скорости распространения акустических колебаний. Уменьшение влияния перемещения воздуха на результаты определения пространственных координат происходит путем применения оградительной защиты (перегородок) зоны контроля. Автором разработаны ряд оптико-механических систем с развёрткой пространства зоны контроля с помощью вращающихся зеркал или щелевых цилиндрических экранов. Несмотря на достаточно высокую точность определения пространственных координат автор считает, что применение подобных систем является мало эффективным вследствие сложности конструкции и низкой надежности систем. Конечными разработками автора являются оптические системы с применением двух камер с ПЗС матрицами в фокальных плоскостях объективов. Подобная система на основе применения двух цифровых оптических WEB-камер с их 90 -ным расположением на концах базы измерений 1 м обеспечивает высокую точность при произвольном угловом положении оси преобразователя.
The thesis for technical science candidate’s degree on specialty 05.11.13 – Devices and methods of testing and evaluation of a substances composition. National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute”, Nondestructive Testing Department, Kiev, 2010. This thesis is devoted to the problem of coordinate documentation of nondestructive testing process which is realized by traditional flaw detectors where scanning of the object surface is accomplished manually. The thesis contains precision and processing speed analysis of all methods used for such problem solution. There were analyzed mechanical systems of coordinate scanning which contacts with transducer but such systems can’t provide coordinate definition of a complicated scanning surface of the object. It is proposed the three-dimensional acoustical system for definition of a flaw detector’s transducer dimensional coordinates, but this system has unallowable errors when air movement is happened in an inspection zone. The author has developed some optical scan systems with revolving mirrors. In spite of the fact that coordinate definition has high accuracy, the author considers them to be ineffective because of complicated design and low reliability. The final author’s developments are two-camera optical systems with CCD matrixes in focal planes of the lens. The base of these systems is two WEB cameras placed on the ends of 1m measuring base under the angle equal 90º. Such systems provide high accuracy at random angular position of the transducer axis.