Вас вітає Інтернет конференція!
Вітаємо на нашому сайті
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ МЕТОДІВ ВИМІРЮВАННЯ ТОВЩИНИ ПОКРИТТЯ
15.11.2022 17:53
[3. Технічні науки]
Автор: Бочкова Ольга Павлівна, студентка, Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, м. Київ
В багатьох випадках основним параметром якості покриття, яке повинно відповідати певним технічним і економічним вимогам, є його товщина. У зв'язку з цим визначення товщини покриття - основа оцінки його якості. Іноді необхідним є вибір найбільш оптимального методу і засобу вимірювання.
В роботі [1] описані основні вимоги до методів вимірювання товщини покриттів металевих поверхонь, які можна розділити на два великі класи – руйнівні та неруйнівні. При руйнівних методах вимірювання шар покриття руйнується в процесі вимірювання. До таких методів відносяться хімічні та механічні методи, які порушують однорідність захисного шару, тому їх застосування не є поширеним. На відміну від руйнівних методів неруйнівні методи вимірювання товщини захисного покриття не порушують його цілісність і ширше застосовуються.
Найбільш поширеними серед неруйнівних методів вимірювання товщини захисного покриття є інтерферометричний, ультразвуковий, електромагнітний, вихорострумовий та ємнісний [2] (рис. 1).
Рис. 1. Основні методи вимірювання товщини покриття.
Основні характеристики відомих методів вимірювання товщини захисного покриття металевих поверхонь наведено у таблиці 1.
Таблиця 1
Основні характеристики методів вимірювання товщини захисного покриття
Для порівняльної оцінки відомих методів вимірювання товщини захисного покриття, а також визначення можливості використання кожного з наведених методів є важливим вибір критеріїв оцінки ефективності їх вимірювання. Вибір конкретних критеріїв ефективності залежить від мети конкретної методики вимірювання, конструкції та характеристик застосування первинних перетворювачів. Відомі загальні рекомендації [3 - 5], якими слід керуватися при виборі критеріїв ефективності. Критерій ефективності повинен мати такі властивості: відображати основне застосування засобу вимірювання; бути критичним до параметрів, що можуть відрізнятися; мати конструктивність, яка дозволяє відносно легко визначити їх числове значення; бути достатньо універсальним; дозволяти порівнювати ефективність вимірювальних приладів одного призначення та вибрати оптимальний варіант.
Різні характеристики, такі як точність, швидкість, надійність і вартість, можуть використовуються в теорії проектування передавачів як окремий показник якості. Окремі показники характеризують об'єкт вимірювання і не дають достатньо повного уявлення про його ефективність у цілому. Тому доцільно використовувати достатньо узагальнені критерії ефективності.
Найбільш поширеним і зручним для проведення аналізів і вибору основного методу розробки засобу вимірювання є узагальнений якісний критерій ефективності. [6 -9].
Якісний критерій визначає, чи був досягнутий ефект, очікуваний від об'єкта вимірювання. Критерій ефективності можна представити так, що він приймає лише два значення: 1 – якщо ефект досягнутий, 0 – якщо ні. Тоді узагальнений якісний критерій ефективності є сумою індивідуальних критеріїв якості, що характеризують окремі параметри об’єкта аналізу
де УКЕ – узагальнений критерій ефективності; ОКЕ – окремий критерій ефективності αі - вагові коефіцієнти; n - загальна кількість ОКЕ.
Загальна ефективність Е виражається співвідношенням ефективностей первинних перетворювачів, заснованих на застосуванні конкретного методу вимірювання товщини захисного покриття ЕР і перетворювачів, заснованих на потенційному методі вимірювання товщини захисного покриття ЕП
У той же час необхідно, щоб для досягнення мети кожен конкретний метод вимірювання товщини захисного шару мав використовувати весь свій потенціал у рамках цього методу вимірювання. Ця вимога дозволяє проводити порівняльний аналіз засобів вимірювань на рівні реалізованих у них методів вимірювання. При цьому існує зв'язок між окремими якісними критеріями ефективності та технічними параметрами вимірювального приладу, конкретні значення чи інтервали зміни яких визначали б числове значення окремого якісного критерію ефективності: 1 або 0.
Результати порівняльної оцінки методів вимірювання товщини захисних покриттів наведені в таблиці 2. Як показує порівняльний аналіз, існуючі методи вимірювання товщини захисних покриттів на сучасному етапі розвитку не дозволяють отримати необхідні точність вимірювань і надійність контролю. Це пов’язано з тим, що кожен із цих методів має недоліки.
На результати вимірювань (головним чином на точність) впливають систематичні та випадкові фактори. Вони зумовлені зовнішніми дестабілізуючими факторами, нестабільністю простору об’єкта вимірювання, наявністю полів розсіювання, а також змінами фізико-механічних параметрів матеріалу захисного покриття [10].
Водночас аналіз показав, що первинні вимірювальні перетворювачі, які базуються на різних фізичних принципах, визначають конструкцію засобів вимірювання.
Таблиця 2
Результати порівняльної оцінки методів вимірювання товщини захисного покриття
В результаті проведеного аналізу встановлено, що для використання в системах контролю товщини захисного покриття найбільш доцільним є індукційний (вихрострумовий) метод, який забезпечує необхідну точність вимірювання з високими показниками стабільності та просте виконання первинних вимірювальних перетворювачів товщини захисного покриття.
Література
1. Основи метрології та вимірювальної техніки: підручник / [М. Дорожовець, В. Мотало, Б. Стадник, В. Василюк, А. Ковальчик] ; за ред. Б. Стадника. – Львів: Видавництво Національного університету „Львівська політехніка”, 2005. – 532 с.
2. Основи мікропроцесорної техніки: Навч. посібник /В.О. Поджаренко, В.Ю. Кучерук, - Вінниця: ВНТУ, 2006. - 226 с.
3. Бучма І.М. Засоби вимірювання індуктивної електророзвідки та вихрострумової діагностики : Монографія [НУ “Львівська політехніка”] / І.М. Бучма. – Львів: Видавництво НУ “Львівська політехніка”, 2008, Львів. - 296с.
4. Тетерко А. Я. Концепція побудови апаратури багатопараметрового вихрострумового контролю / А. Я. Тетерко, В. І. Гутник // Відбір і обробка інформ. – 2010. – Вип. 33 (109). – С. 9 – 14.
5. Ciolko A. T. Nondestructive methods for condition evaluation of prestressing steel strands in concrete bridges : final report phase I: technology rewiew [prepared for: National Cooperative Highway Research Program Transportation Research Board National Research Council NCHRP Project 10-53] / A. T. Ciolko, H. Tabatabai ; Construction Technology Laboratories, – Skokie, Illinois : March 1999. – 41p.
6. Дорофеев А.Л., Никитин А.И. Индукционная толщинометрия. – М.: Энергия, 1998. – 184 с.
7. Володарський Є.Т., Кухарчук В.В., Поджаренко В.О., Сердюк Г. Б. Метрологічне забезпечення вимірювань і контролю. Навчальний посібник. – Вінниця: Велес, 2001. – 219 с.
8. Baker Jr. Michael. Stress corrosion cracking study : final report [TTO Number 8 : Integrity Management Program : Delivery Order DTRS56-02-D-70036] / Michael Baker Jr. ; Departament of Transportation, Research and Special Programs Administration, Office of Papeline Safety, – January 2005. – 135p.
9. Bowler N. Electrical conductivity measurement of metal plates using broadband eddy-current and four-point methods / Nicola Bowler, Yongqiang Huang // Measurement Science and Technology. - Institute of Physics Publishing, 2005. - 16. - P.2193-2200.
10. Chwaleba A. Metrologia elektryczna / A. Chwaleba , M. Poniński , A. Siedlecki : Wydanie dziewiąte zmienione. – Warszawa : Wydawnictwa naukowo-techniczne, 2009. – 492s.
_____________________
Науковий керівник: Здоренко Валерій Георгієвич, доктор технічних наук, професор, Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського, м. Київ
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Інші наукові праці даної секції
-
ВИРІШЕННЯ ПИТАННЯ ТРИВАЛОСТІ ОБРОБКИ ДАНИХ У ЗАДАЧАХ МЕТАЛОЗНАВСТВА
31.10.2022 12:43 -
КАРТОПЛЕКОПАЧІ – ДЛЯ ПІДКОПУВАННЯ КАРТОПЛІ
16.11.2022 13:09 -
ЗНАЧЕННЯ ДИСЦИПЛІНИ «ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ» У ПРОФЕСІЙНІЙ ПІДГОТОВЦІ МАГІСТРІВ ТРУДОВОГО НАВЧАННЯ В УМОВАХ ВОЄННОГО СТАНУ
16.11.2022 03:00 -
МЕТОДОЛОГІЯ КОНТРОЛЮ І ПІДТРИМКИ ЯКОСТІ ОБСЛУГОВУВАННЯ У VoIP МЕРЕЖІ
15.11.2022 23:01 -
ВИКОРИСТАННЯ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ТЕХНОЛОГІЙ У БУДІВНИЦТВІ
15.11.2022 22:20
Конференції
Конференції 2024
Конференції 2023
Конференції 2022
Конференції 2021
