Фазовий метод ультразвукової товщинометрії виробів з багатошарових матеріалів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТАвтореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Робота виконана на кафедрі інформаційно-вимірювальних систем в Національному авіаційному університеті Міністерства освіти і науки України Науковий керівник: КУЦ Юрій Васильович доктор технічних наук, професор, Національний авіаційний університет, завідувач кафедри інформаційно-вимірювальних систем Захист відбудеться «22» квітня 2010 р. о 15.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.062.01 при Національному авіаційному університеті за адресою: 03680, Київ 680, проспект Космонавта Комарова, 1. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національного авіаційного університету за адресою: 03680, Київ 680, проспект Космонавта Комарова, 1.Саме фізико-механічні властивості металів визначили основні напрями розвитку цього методу, зокрема розробку різних типів перетворювачів ультразвукових коливань, удосконалення апаратурної реалізації та способів вимірювання параметрів та характеристик сигналів. Відзначені особливості задач контролю товщини сучасних конструкційних матеріалів висувають підвищені вимоги до методів та систем обробки інформаційних сигналів. Таким чином задача удосконалення методу УЗТ на основі використання особливостей фазової структури інформаційних сигналів є актуальною, а її вирішення дозволяє розширити функціональні можливості луна-імпульсного методу та підвищити точність вимірювання товщини нових конструкційних матеріалів. Розроблено новий метод ультразвукової товщинометрії, який ґрунтується на визначенні та аналізі фазових характеристик сигналів (ФХС) луна-імпульсної товщинометрії і виявленні стрибків ФХС в моменти суміщення в часі відбитих сигналів, що необхідно для визначення товщини шарів ОК. В наукових роботах, опублікованих у співавторстві, дисертантом виконано: в роботі [1] - використання перетворення Гільберта для задач фазової обробки сигналів УЗТ, [2] - дослідження медіанної фільтрації кутових даних, [3] - розробка програмного забезпечення інформаційно-діагностичної системи, в роботах [4, 6, 9] - розроблено ультразвуковий спосіб визначення товщини багатошарових ОК та проведено компютерне моделювання процесу обробки сигналів луна-імпульсної товщинометрії, в роботах [5, 8] - моделювання процесу обробки сигналів у прецизійних фазовимірювальних засобах та аналіз методичної похибки оцінки ФХС, [10] - аналіз статистичних характеристик розсіювання випадкових кутів, [11] - експериментальне дослідження фазового способу ультразвукової товщинометрії, [13] - запропоновано варіант підвищення променевої розрізнювальної здатності ультразвукових дефектоскопів на основі аналізу ФХС, [14] - проаналізовано чутливість запропонованого способу ультразвукової товщинометрії двошарових середовищ.У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано основну мету і завдання досліджень, визначено наукову новизну, практичне значення отриманих результатів, наведено відомості щодо звязку дисертації з планами організації, де виконана робота, здійснено огляд використаних методів досліджень, визначено особистий внесок здобувача в опублікованих у співавторстві наукових роботах, представлено інформацію щодо апробації та публікації результатів дисертації та впровадження основних положень роботи. Аналіз існуючих методів та засобів УЗТ показав доцільність пошуку та розробки нових методів УЗТ та способів обробки сигналів, які забезпечили б можливість контролю багатошарових ОК за умови накладання в часі відбитих сигналів. Виконаний огляд та аналіз інформаційних джерел дозволив сформувати мету та завдання досліджень, які спрямовані на розробку методу УЗТ, який ґрунтується на використанні амплітудних і фазових характеристик сигналу. Досліджено ФХС в умовах накладання відбитих сигналів та визначено можливості вимірювання часу затримки проходження сигналу в ОК за положенням моменту спотворення ФХС прийнятого сигналу , що уявляє собою адитивну суміш відбитих сигналів, або суміш зондуючого і відбитого. Дробова частина ФХС має вигляд: Ця характеристика за наявності накладання двох радіоімпульсів з однаковою частотою заповнення містить два типи стрибків, які відрізняються за величиною: І тип - стрибки величиною, близькою до , ІІ тип - стрибки, які не перевищують за абсолютною величиною значення .Вперше запрпоновано та досліджено метод фазової ультразвукової луна-імпульсної товщинометрії для визначення товщини шарів багатошарових середовищ, який ґрунтується на оцінці затримки часу розповсюдження сигналів в шарах ОК за результатами аналізу їх фазових та амплітудних характеристик і дозволяє виконувати вимірювання в умовах суміщення в часі відбитих від границь шарів сигналів. Розроблено способи підвищення точності визначення часу розповсюдження сигналів у шарах ОК за умови суміщення в часі відбитих від границь шарів сигналів, що дозволило зменшити невизначеність вимірювання товщини шару ОК на 20%.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ