1 Управление сварочной головкой и контроль сварного шва с помощью лазерных сканеров

1 Управление сварочной головкой и контроль сварного шва с помощью лазерных сканеров

Автоматизированное управление сварочной голов- кой с помощью лазерного сканера обеспечивает идеальное положение сварочной головки по отношению к стыку.

Лазерный луч сканера пресекает поперёк линию сварки. Это позволяет точно определить продольный профиль поверхности.. Заданные величины полученные от заказчика для оптимальной позиции сварочной головки приводят в действие привод. Таким образом сварка всегда ведётся с наилучшей позиции.
(Угол между деталями,профиль пов-ти,распознавание стыка)

Лазерные датчики позволяют бесконтактно измерять длину с высокой точностью, лазерные дальномеры,работающие по принципу измерения сдвига фазы излученного и полученного импульсов, для того чтобы точно измерить расстояние до объекта.

Лазерные датчики, лазерные дальномеры и лазерные сканеры применяются в промышленной автоматизации. Датчики расстояния специально разработаны для эксплуатации в тяжелых промышленных условиях и интеграции их в системы управления. Это позволяет автоматизировать производство, сделать процессы не зависимыми от субъективных факторов.

Импульсный лазерный дальномер это устройство, состоящее из импульсного лазера и детектора излучения. Измеряя время, которое затрачивает луч на путь до отражателя и обратно и зная значение скорости света, можно рассчитать расстояние между лазером и отражающим объектом.

где — расстояние до объекта, — скорость света в вакууме, — показатель преломления среды, в которой распространяется излучение, — время прохождения импульса до цели и обратно.

2Пневматические струйные датчики работают на принципе изменения давления в выходном сопле при истечении газа на поверхность изделия: чем ближе сопло к поверхности, тем давление больше.

3Электромагнитные датчики получают информацию о стыке или поверхности изделия в результате изменения параметров магнитного поля, создаваемого самим датчиком.Электромагнитные датчики имеют следующие достоинства: простота и дешевизна конструкции, механическая прочность, высокая надежность за счет возможности съема выходного сигнала без скользящих контактов, возможность питания от промышленной сети частотой 50 Гц, возможность получения достаточно высокой мощности выходного сигнала, возможность работы как в диапазоне малых (доли мм), так и больших (метры) перемещений. [1] частичных разрядов (ЧР)

Электромагнитные датчики наиболее широко применяют для определения положения стыка при сварке стыковых соединений

Электромагнитные датчики регистрируют электромагнитные сигналы ЧР с помощью антенны. Этот метод является одним из самых первых и наиболее удобных методов регистрации ЧР, т.к. обеспечивает дистанционные измерения без подключения к объекту.

4Пирометром называют прибор, который измеряет температуру по тепловому электромагнитному излучению и предоставляет информацию в форме, удобной для пользователя. Инфракрасные пирометры, использующие метод радиационной пирометрии, являются наиболее распространенным классом среди устройств подобного рода (другие названия — инфракрасный термометр или инфракрасный радиометр). Конструктивно такой пирометр представляет собой пирометрический преобразователь и устройство отображения информации, аналоговое или цифровое.

Принцип действия инфракрасного пирометра основан на измерении абсолютного значения амплитуды электромагнитного излучения от объекта в инфракрасной части спектра и последующем преобразовании измеренного значения в температуру. Схема такого пирометра с оптическим видоискателем изображена на рисунке:

Устройство пирометра: 1 — объект измерения; 2 — тепловое излучение;
3 — оптическая система; 4 — зеркало; 5 — видоискатель; 6 — ось видоискателя;
7 — измерительно-счетное устройство; 8 — корпус; 9 — электронный преобразователь; 10 —
кнопка; 11 — датчик

Тепловой луч, сфокусированный оптической системой, падает на датчик (первичный пирометрический преобразователь), в результате на выходе образуется электрический сигнал, пропорциональный значению температуры объекта измерения. Этот сигнал проходит через электронный преобразователь (вторичный пирометрический преобразователь), попадает в измерительно-счетное устройство и обрабатывается в нем. Результат отображается на дисплее (индикация у современных пирометров, как правило, цифровая).

Чтобы получить точное значение температуры объекта, пользователю нужно лишь включить прибор, навести его на объект измерения и нажать на кнопку. На сегодняшний день этот метод бесконтактного измерения температуры является одним из самых простых и недорогих. Измерения можно проводить практически на любом расстоянии, дальность действия современных пирометров ограничивается только площадью измеряемого пятна и прозрачностью среды.

5пьезопреобразователь(дефектоскопия)

Пьезоэлектрические преобразователи — это устройства, использующие пьезоэлектрический эффект в кристаллах, керамике или плёнках и преобразующие механическую энергию в электрическую и наоборот.

Дефектоско́п (лат. defectus «недостаток» + др.-греч. σκοπέω «наблюдаю») — устройство для обнаружения дефектов в изделиях из различных металлических и неметаллических материалов методами неразрушающего контроля. К дефектам относятся нарушения сплошности или однородности структуры, зоны коррозионного поражения, отклонения хим. состава и размеров и др.

Датчик имеет источник и приёмник ультразвуковых волн. Если между источником (A) и приёмником (B) поместить исследуемый объект и измерять время прохождения волн от A к B, можно, зная расстояние AB, определить скорость распространения ультразвуковой волны через конкретный участок твёрдого тела (Рисунок 1). Это даёт возможность исследовать внутреннюю структуру твёрдого тела на наличие дефектов, колебаний плотности и модуля упругости.

Рисунок 1. Обнаружение скрытого дефекта с помощью ультразвукового дефектоскопа.

Другая реализация акустического дефектоскопа использует так называемый эхо-метод. Прибор содержит источник и регистратор УЗ-волн (Рисунок 2). Волны, отражаясь от внутренних дефектов, попадают на регистратор. Если дефектов нет, или же они в силу своей структуры или пространственной конфигурации не отражают УЗ-волны, регистратор ничего не обнаружит. В противном случае будет зафиксирован отражённый сигнал, по параметрам которого можно судить о физических и геометрических характеристиках дефекта.

Рисунок 2. Обнаружение скрытого дефекта с помощью ультразвукового дефектоскопа (эхо-метод).

Описанные методы могут использоваться как по отдельности, так и в комплексе.

6) Радиометрия – метод измерения в режиме реального времени при пост­рочном сборе информации. Сканирова­ние одной строки занимает десятые до­ли секунды. Поэтому к рентгеновскому аппарату предъявляются два основных требования: во-первых, плотность пото­ка излучения, прошедшего через конт­ролируемую толщину объекта, должна быть достаточна велика, чтобы можно было зарегистрировать за это время из­менение толщины объекта вдоль участка сканирования на фоне постоянной со­ставляющей прошедшего и рассеянного излучения. Во-вторых, интенсивность из­лучения в течение сканирования должна быть постоянной. Итак, при радиометри­ческом контроле требуется применение высокостабильных источников ионизи­рующего излучения с максимально воз­можной плотностью потока излучения и постоянным энергетическим спектром.

Принцип работы

Радиометрический контроль относится к системам цифровой радиационной дефектоскопии. В этих системах ради­ационное изображение преобразуется в цифровой массив данных (цифровое изображение), который в процессе про­ведения контроля может подвергаться различным видам цифровой обработки и в виде полутонового изображения построчно выводиться на монитор ПК.

Радиометрический метод основан на при­нципе измерения изменения потока гамма- или рентгеновского излучения, прошедшего через материал контролируемого объекта. Детектором для радиометрического контро­ля является фотодиод с наклеенным на него сцинтиллятором. Под действием излучения сцинтиллятор испускает видимый свет, све­товой выход сцинтиллятора пропорционален энергии квантов. Это световое излуче­ние вызывает ток в фотодиоде.

Итак, детектор преобразует излучение, проходящее через контролируемое изделие, в электрический сигнал, вели­чина которого пропорциональна интен­сивности гамма-излучения.

Приемник рентгеновского излучения представляет собой линейку сцинтилля­ционных детекторов, каждый из которых оснащен своим усилителем, образуя с ним единый независимый канал. Число детек­торов в линейке определяется требуемой шириной зоны контроля. Каждый канал в каждом детекторном блоке последова­тельно опрашивается, и с помощью ана­лого-цифрового преобразователя (АЦП) полученные сигналы оцифровываются. Блок сбора информации проводит опрос детекторных блоков и передает получен­ный цифровой массив на ПК.

Перемещая детекторные блоки от­носительно контролируемого сварного соединения, получаем непрерывно счи­тываемый массив данных. Этот массив записывается в память ПК для последу­ющего более детального исследования и архивирования, а в обработанном виде выводится в виде полутонового изобра­жения на монитор для оперативной оцен­ки качества контролируемого участка в реальном времени.

Рентге́новское излуче́ние — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением игамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10⁻² до 10² Å (от 10⁻¹² до 10⁻⁸ м)

Принцип действия и устройство[править | править вики-текст]

Излучающий элемент представляет собой вакуумный сосуд с тремя электродами: катодом, накалом катода и анодом.

Схематическое изображение рентгеновской трубки. X — рентгеновские лучи, K — катод, А —анод (иногда называемый антикатодом), С — теплоотвод, U_h — напряжение накала катода, U_a — ускоряющее напряжение, W_in — впуск водяного охлаждения, W_out — выпуск водяного охлаждения.

Рентгеновские лучи возникают при сильном ускорении заряженных частиц (тормозное излучение), либо при высокоэнергетических переходах в электронных оболочках атомов (характеристическое излучение). Оба эффекта используются в рентгеновских трубках. Основными конструктивными элементами таких трубок являются металлические катод и анод (ранее называвшийся также антикатодом). В рентгеновских трубках электроны, испущенные катодом, ускоряются под действием разности электрических потенциалов между анодом и катодом (при этом рентгеновские лучи не испускаются, так как ускорение слишком мало) и ударяются об анод, где происходит их резкое торможение. При этом за счёт тормозного излучения происходит генерация излучения рентгеновского диапазона, и одновременно выбиваются электроны из внутренних электронных оболочек атомов анода. Пустые места в оболочках занимаются другими электронами атома. При этом испускается рентгеновское излучение с характерным для материала анода спектром энергий (характеристическое излучение, частоты определяются законом Мозли: где Z — атомный номер элемента анода, A и B — константы для определённого значения главного квантового числа n электронной оболочки). В настоящее время аноды изготавливаются главным образом из меди (металлов), причём та их часть, куда ударяют электроны (мишень), — из вольфрама, молибдена илимеди^{[ источник не указан 1294 дня ]}.

Рентгеновская трубка

Современная рентгеновская трубка для рентгеноструктурных исследований

В процессе ускорения-торможения лишь около 1% кинетической энергии электрона идёт на рентгеновское излучение, 99% энергии превращается в тепло. Чтобы предотвратить перегрев анода, в мощных рентгеновских трубках применяют водное охлаждение и вращающийся анод^[1].

Дата добавления: 2015-08-29