Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю icon

Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю



НазваниеГригорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю
Дата конвертации19.12.2012
Размер37.59 Kb.
ТипДокументы

Григорьев Г.В., Павлов А.Т., Павлов В.Т., Коннов А.Ю. .


НОВЫЕ ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ МАЛОШУМЯЩИЕ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ.


Необходимость разработки новых усовершенствованных пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) была продиктована в 1998 г. недостаточным качеством серийно выпускаемых ПЭП производства фирмы «РДМ» (г. Кишинёв, Молдова). К недостаткам серийных ПЭП следует отнести высокий уровень шумов в области ранних времён, невысокую чувствительность, разброс и нестабильность параметров внутри партии однотипных преобразователей, ограниченные возможности использования в области экстремальных положительных и отрицательных температур и недостаточную эксплуатационную надёжность. Заказчиком (Приволжская железная дорога) перед исполнителем НИОКР была поставлена задача улучшения в 2-3 раза основных технических характеристик – повышение чувствительности и уменьшение уровня шумов.

За основу НИОКР в разработке была взята классическая конструкция ПЭП, выпускаемая фирмой РДМ, содержащая акустическую призму с пьезоэлементом, корпус, основной и дополнительный демпферы, в которой были проведены усовершенствования в соответствии с предложениями, приведёнными в [1,2,3] (Рис.1).





Рис.1


Увеличению чувствительности способствовало следующее:

  • Подбор клея для наклейки пьезоэлемента на акустическую призму, обеспечивающего высокую надёжность соединения и низкую усадку;

  • Нанесение дополнительного демпфера с охватом нерабочей поверхности пьезоэлемента и примыкающей к нему боковой поверхности акустической призмы (выполняет роль «просветляющего» слоя). При этом, демпфер выполнен из эластичного материала с наполнителем, а его толщина (d) выбрана из условия:

λ/4  d  λ/2, (1)

где λ – длина ультразвуковой волны в материале дополнительного демпфера.

В результате чувствительность новых ПЭП удалось увеличить в (1,52) раза и довести до (3040) дБ, что позволило повысить глубину и достоверность исследований.

Снижению уровня шумов в ближней зоне способствовали проведённые экспериментальные исследования в отношении взаимосвязи акустической призмы, корпуса и основного демпфера, а также использование при сборке ПЭП вакуумной и вибрационной технологии.

В результате было выполнено:

  • Скругление акустической призмы в основании, контактирующем с контролируемой поверхностью. При этом радиус скругления R выбран из условия:

R  λ1/4, (2)

где λ1 – длина ультразвуковой волны в материале корпуса. Неплохой результат достигается нанесением тонкой эластичной плёнки в основании корпуса.

  • Экспериментальный подбор компонент композиции материала основного демпфера, максимально ослабляющего шум и помехи.


Результатом этих нововведений явилось снижение уровня помех и шумов в ближней зоне до уровня (10 30) мВ, начиная с 8-10 МкСек, расширение временного интервала исследования в области ранних времён и смещение его к (46) МкСек у ПЭП 70°-65°-50° для «ручного» контроля в прямоугольных корпусах (рис.2).




рис.2

Расширение диапазона рабочих температур до -30°С  + 70°С связано с тем, что основной демпфер образует внутри корпуса полость, заполненную дополнительным демпфером, примыкающим к боковой поверхности корпуса и охватывающим нерабочую поверхность пьезоэлемента и частично боковую поверхность акустической призмы. В дополнительный демпфер введен компенсатор температурного расширения (КТР), выполненный из пористого материала [4]. Введение КТР позволило снизить избыточные напряжения в демпфирующем материале от перепада температур, что привело не только к расширению температурного диапазона исследований, но и позволило повысить эксплуатационные и технологические возможности ПЭП.

По договору с Приволжской железной дорогой было изготовлено свыше 5000 штук образцов новых ПЭП, которые поставлялись экспериментальными партиями с 1998 года.

Надёжность конструкции позволила установить гарантийный срок в три года. Возврат по данным входного контроля приёмки продукции в лаборатории дефектоскопии службы пути не более 0,5% и вышедших из строя в процессе эксплуатации за три года не превышает 2,5%. Заменены все по гарантии.

Все нововведения в конструкции позволяют в широких пределах изменять параметры и характеристики ПЭП, что позволило использовать их в конструкции ультразвукового катящегося преобразователя, осуществляющего непрерывный контроль в движении.[4]

Работы по разработке высокочувствительных и малошумящих ПЭП, выполненные на Приволжской железной дороге, были представлены на ВВЦ «ЭКСПОЖД-2000» и «ЭКОЛОГИЯ-2000». Экспонат «Высокочувствительные и малошумящие пьезопреобразо-ватели для дефектоскопов» представлен к награждению на «ЭКСПОЖД-2001» - медалью «Лауреат ВВЦ».

В результате проделанной работы удалось повысить надёжность и качество дефектоскопии при контроле рельсов, снизить разброс параметров внутри партии, повысить стабильность характеристик во времени в процессе эксплуатации, особенно в зимнее время, либо при высоких температурах, что позволяет более надёжно выявлять дефекты на ранних стадиях развития.


Литература:


1. №10885 (1999.03.22.) Григорьев Г.В., Павлов А.Т., Павлов В.Т., «УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ».

2. Григорьев Г.В., Бучарский Б.В., Павлов А.Т. «Пьезоэлектрические преобразователи от инфразвука до ультразвука» Приборы и системы разведочной геофизики, с.21, 02.2002.


3. № 2209428 (2003.07.27) Григорьев Г.В., Болычевский Ю.М., Поляков Н.М., Павлов В.Т., Павлов А.Т «УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ».

4. № 2209427 (2003.07.27) Григорьев Г.В., Поляков Н.М., Павлов В.Т., Павлов А.Т. «УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КАТЯЩИЙСЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ».



Похожие:

Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconНаучно-историческая, общественно-политическая газета Виртуальный (электронный) выпуск №6, февраль 2011г за созыв конституционного собрания!
Федерации. В ходе совещания выступили: С. Н. Бабурин, Г. Д. Джемаль, К. В. Сивков, Е. Д. Егоров, И. Б. Миронов, А. Нагорный, Т. Г....
Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconНовая высокоразрешающая технология и программно-аппаратный комплекс для обследования оползней и земляного полотна. Павлов А. Т., Лепешкин В. П., Павлов В. Т., Федукин М. Б., Павлова Ю. Н
Авторский вариант статьи «В ысокоразрешающий метод обследования земляного полотна»
Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconДокументы
1. /Павлов-2004.pdf
Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconРоманов антон Васильевич, капитан срт-684 управления Морлова в конце 1950-х годов. В 1960-х возглавлял экипажи рт «Челюскинцев Павлов»
Романов антон Васильевич, капитан срт-684 управления Морлова в конце 1950-х годов. В 1960-х возглавлял экипажи рт «Челюскинцев Павлов»,...
Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconДокументы
1. /МРБ 1014. Павлов Б.А. Телевизионный прием в автомобиле.djvu
Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconДокументы
1. /Павлов В.А.Гироскопический эффект.Его проявления и использование.1972.djvu
Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconДокументы
1. /МРБ 1056. Гришина Л.М., Павлов В.В. Полевые транзисторы- Справочник.djvu
Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconИсточник: газета "Рыбный Мурман" №15 1959 года
Афонин, капитан траулера «Челюскинец Павлов» Мурманского тралового флота в конце 1950-х годов
Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconПравила приема в школу
В школу принимаются дети, достигшие возраста 6-7 лет к началу учебного года, проживающие на территории Х. Апанасовка, Х. Павлов,...
Григорьев Г. В., Павлов А. Т., Павлов В. Т., Коннов А. Ю iconБоролюк Д. 1 место, Куницын С. 2 место, Павлов Н. 3 место
В 2006-2007гг в окружном интеллектуальном марафоне мои учащиеся 8 класса заняли призовые места
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов