Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Грошев Константин Александрович

Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки
<
Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Грошев Константин Александрович. Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки : диссертация ... кандидата технических наук : 05.11.16 / Грошев Константин Александрович; [Место защиты: Липецк. гос. техн. ун-т].- Липецк, 2009.- 185 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2332

Содержание к диссертации

Введение

1 Методы и средства контроля качества анизо тропной электротехнической стали 9

1.1 Основные аттестационные показатели холоднокатаной анизотропной электротехнической стали 9

1.2 Прямые методы измерения свойств трансформаторной стали . 15

1.3 Косвенные методы измерения свойств трансформаторной стали . 19

1.4 Постановка задачи 41

2 Анализ влияния внешних факторов на результат контроля магнитных свойств 42

2.1 Определение влияния растягивающих механических напряжений на результат контроля 42

2.2 Исследование влияния разнотолщинности контролируемого листа металла на результат контроля 66

2.3 Установление взаимного влияния двух пар датчиков 86

Выводы 93

3 Разработка метода калибровки индукционного датчика анизотропных магнитных свойств и его применение 95

3.1 Анализ метода поверки датчика посредством стандартных образцов 95

3.2 Разработка и исследование метода поверки посредством воспроизведения измеряемой величины и устройства, его реализующего 107

Выводы 130

4 Применение результатов неразрушающего контроля в производстве трансформаторной стали 132

4.1 Разработка средств интеграции информационно-измерительной системы контроля магнитных свойств в систему информационного сопровождения производства металла 132

4.2 Применение результатов неразрушающего контроля в процессе производства трансформаторной стали 138

4.3 Применение результатов неразрушающего контроля при анализе качества трансформаторной стали 142

Выводы 148

Заключение 150

Библиографический список 152

Приложение

Введение к работе

Актуальность работы. Информационное сопровождение процесса производства трансформаторной стали становится наиболее эффективным с применением 100% неразрушающего контроля готовой продукции, позволяющего оценить однородность распределения магнитных свойств. Точность оценки при применении индукционных датчиков анизотропии магнитных свойств в информационно-измерительных системах оперативного неразрушающего контроля качества трансформаторной стали ограничена влиянием на результат контроля внешних факторов, таких как растягивающие механические напряжения, разнотолщинность полосы и взаимное влияние датчиков. Применяемые в настоящее время линейные модели учета этих факторов не обеспечивают необходимой точности при оперативном контроле.

Качество оценки магнитных свойств зависит также от калибровки датчиков. Применяемый для метрологической аттестации метод эталонных образцов не позволяет провести калибровку датчика в эксплуатационном диапазоне сигнала, что также снижает точность оценки уровня магнитных свойств. Поэтому задачи повышения точности оценки качества проката и применение полученных результатов в информационных производственных системах при оперативном неразрушающем контроле магнитных свойств трансформаторной стали являются актуальными.

Целью работы является обеспечение оперативного неразрушающего контроля магнитных свойств трансформаторной стали при ее производстве посредством разработки методов повышения точности оценки качества металла, обеспечения метрологического сопровождения измерений и интегра-

ции результатов контроля в информационную систему производственного уровня.

Идея работы заключается в разработке информационно-измерительной системы для оперативного неразрушающего контроля магнитных свойств трансформаторной стали с применением адаптивных нелинейных моделей коррекции сигналов первичных датчиков, использованием моделирования измеряемой характеристики для калибровки первичных датчиков и привязкой трендов магнитных свойств по длине полосы к рулонам с последующим слежением за их преобразованием в процессе разделения или объединения.

Научная новизна работы заключается:

в предложенном аналитическом обосновании влияния упругих одноосных растягивающих механических напряжений на уровень анизотропии магнитных свойств трансформаторной стали, отличающимся учетом исходного качества металла в ненагруженном состоянии, позволяющим при оперативном неразрушающем контроле магнитных свойств адаптивно учитывать влияние натяжения полосы на результат контроля;

в предложенном аналитическом обосновании влияния разнотол-щинности листа трансформаторной стали на уровень анизотропии магнитных свойств, отличающимся применением единой нелинейной зависимости для всего диапазона номинальных толщин выпускаемого проката, что позволяет повысить точность оперативного неразрушающего контроля магнитных свойств в зоне перехода между номинальными толщинами;

в предложенном впервые аналитическом обосновании взаимного влияния двух пар индукционных датчиков анизотропии магнитных свойств,

отличающимся учетом ослабления сигнала каждой пары в зависимости от линейного расстояния между осями пар, что позволяет определить конфигурацию измерительного блока в зависимости от количества датчиков и ширины контролируемой полосы трансформаторной стали;

— в разработанном методе метрологической аттестации индукционных датчиков анизотропии магнитных свойств, отличающимся моделированием анизотропии магнитного поля для калибровки средства измерения, позволяющим обеспечить постоянную погрешность измерения во всем рабочем диапазоне выходного сигнала датчика.

Практическая ценность состоит в повышении точности оценки магнитных свойств трансформаторной стали в потоке ее производства за счет применения полученных моделей влияния внешних факторов на результат контроля для коррекции сигнала первичных датчиков. Получен инструмент для оценки метрологических параметров датчика, реализующий предложенный метод калибровки. Применение информационно-измерительной системы контроля качества, интегрированной в цеховую информационную систему, обеспечивает возможность поставки трансформаторной стали с гарантированным уровнем однородности магнитных свойств.

Методы и объекты исследования. В работе использован комплексный подход к исследованию, включающий теорию электромагнитного поля, методы математической статистики, математического моделирования и инженерного эксперимента. При моделировании картины магнитных полей применялся метод конечных элементов на основе треугольных областей. Объектом исследования являлся поточный контроль магнитных свойств трансформаторной стали неразрушающим методом.

Достоверность результатов и выводов подтверждается соответствием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, математическим обоснованием разработанных моделей, а также сопоставимостью полученных результатов с положениями теории электромагнитного поля и электротехники.

Реализация результатов работы. Результаты исследований, полученные в диссертационной работе, используются в рамках подсистемы нераз-рушающего контроля магнитных свойств на конечных переделах, являющейся частью системы информационного сопровождения Производства трансформаторной стали ОАО «НЛМК».

Апробация работы. Положения в диссертации докладывались и подробно обсуждались на научно-технической конференции кафедры электропривода факультета автоматизации и информатики ЛГТУ (Липецк, 2004 г.); конференции «Теория и практика производства листового проката» (Липецк, 2005 г.); XI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии (СТТ'2005)» (Томск, 2005 г.); XVII Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика» (Екатеринбург, 2005 г.); III Российской научно-технической конференции «Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструкций» (Екатеринбург, 2007 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе одна в журнале, входящем в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,

четырех глав, заключения, библиографического списка использованной литературы и четырех приложений. Общий объем диссертации — 185 с, в том числе 152 с. основного текста, 54 рисунка, 7 таблиц, библиографический список литературы из 87 наименований на 13 с. и 4 приложения на 22 страницах.

Прямые методы измерения свойств трансформаторной стали

Прямые методы контроля качества стали в большинстве своем являются разрушающими и основаны на непосредственном измерении требуемого показателя. Кроме того, такие способы и средства контроля качества анизотропной электротехнической стали и не способны осуществлять непрерывный контроль металла в процессе его производства.

Основным методом, используемым в настоящее время при аттестаци онных испытаниях готовой анизотропной стали, согласно ГОСТ 12119.0-98 [14] и ГОСТ 21427.1-83 [15], является метод, реализуемый аппаратом Эпштейна [16,17].

Обладая достаточно высокими метрологическими характеристиками, данный метод имеет ряд существенных недостатков. Это — трудоемкость подготовки образцов для магнитных измерений, затраты времени на закладку образцов в аппарат Эпштейна и несоответствие измеренных на образце величин магнитным характеристикам стали в рулоне. Изготовление образца требует точной резки полос и дополнительного отжига [14,15]. Резка полос создает упругие напряжения, ухудшающие магнитные свойства стали, так называемый наклеп, влияние которого распространяется на расстояние 5,0 — 20,0 мм от края реза [18]. При дополнительном отжиге полос устраняются остаточные упругие напряжения, возникшие в стали при завершающих технологических операциях.

Поэтому на отожженном образце измеренные в аппарате Эпштейна величины характеризуют потенциально возможные магнитные свойства, которые могут быть достигнуты в магнитопроводах при дополнительных термообработках. Изменение удельных магнитных потерь P /so ПРИ дополнительном отжиге полос анизотропной стали в аппарате Эпштейна достигает 8 — 12% [4], а влияние остаточных напряжений — до 5%.

Однако невозможно объяснить свойства металла только изменениями в структуре в результате обработки. Стандарты также определяют воздействия остаточных напряжений на свойства стали. Для этой цели стандартом предусмотрены испытания металла на целолистных аппаратах.

В работах [4,19-22] описаны установки для контроля электротехни ческой стали на целых листах. Несмотря на ряд достоинств: простоту измерения, экономичность и близость размеров испытуемого листа к пластинам, используемым для производства магнитопроводов трансформаторов, листовые установки не нашли широкого применения для оценки качества готовой стали из-за большей погрешности измерений относительно метода Эпштейна (5% листовых установок против 3% у аппарата Эпштейна). Другим недостатком листовых аппаратов является отсутствие единого, выпускаемого промышленностью и прошедшего государственную аттестацию листового аппарата измерения магнитных свойств стали. Эталонные образцы для листовых аппаратов отсутствуют.

Прямые методы измерения с учетом погрешности дают интервал значений, куда попадают свойства исследуемого металла. Для однозначного толкования свойств необходимо учитывать какую-либо одну границу диапазона, что вызовет занижение, либо завышение измеряемого показателя. Однако даже в случае использования одной и той же границы диапазона поставщиком и потребителем металла, возможны проблемы при сопоставлении результатов измерений, проведенных в разных лабораториях. Согласно стандарта, граница между марками металла близка к погрешности измерения, что может вызвать различное толкование качества металла в разных лабораториях. Например, разница в удельных потерях между марками 3407 и 3408 для толщины 0,27 мм согласно ГОСТ 21427.1-83 [15] составляет всего 0,06 Вт/кг, что составляет 5%.

Использование результатов прямых испытаний для аттестации при отгрузке металла потребителю становится возможным при настройке и контроле сходимости результатов измерений аппаратов в лабораториях постав щика и потребителя, что регламентируется стандартами стран - ведущих производителей электротехнических сталей: России, Японии, США, Италии, КНР и т. д.

Серьезным недостатком прямых методов является их выборочность. Согласно ГОСТ 21427.1-83 [15], пробы для аттестационных испытаний отбираются от начала и конца рулона, а для листовой стали от пачки отбирается равномерно по высоте всего два листа. Однако, существующая неоднородность магнитных свойств электротехнической стали сводит на нет точность аппарата Эпштейна,поскольку становится очевидным, что „мнение о высокой точности действующей в настоящее время стандартной системой испытаний (от каждой партии железа испытываются две пробы) является недоразумением, основанным на отождествлении свойств пробы и средних свойств партии" [23]. Именно поэтому Р. И. Янусом была предложена комбинированная система испытаний, суть которой заключается в том, что нужно методом сплошного контроля разделить сталь на быстродействующих аппаратах, пусть не обеспечивающих достаточную точность измерений, на однородные по свойствам партии, а затем аттестовать их, если это потребуется, на измерительных устройствах, обеспечивающих необходимую точность. Хотя это утверждение относилось ко времени, когда сталь производилась в листах, оно не потеряло злободневности и при выпуске рулонной стали. Тем более, что точная аттестация свойств каждого метра рулона, если таковая возможна, в принципе, по мнению автора [5] вызовет ряд новых сложных вопросов (например, маркировка или последующее использование отдельных участков рулона с отличающимися свойствами).

Исследование влияния разнотолщинности контролируемого листа металла на результат контроля

Опыт эксплуатации рассматриваемой конструкции базового преобразователя показал [58], что в результате отклонения толщины с! контролируемого участка полосы от базовой для модели расчета происходит изменение как фактического значения удельных потерь, так и сигнала индукционных датчиков (рис. 2.11), что необходимо учитывать при оценке уровня удельных потерь Рі.7/5о по величине информационного сигнала Uci преобразователя.

Известно, что рост толщины контролируемого листа вызывает рост и общих удельных потерь, вследствие увеличения их вихретоковой составляющей [4]. Это же следует и из ГОСТ 21247.1-83, где зафиксировано, что при уменьшении толщины анизотропной электротехнической стали одной марки с 0,35 до 0,30 мм общие удельные потери должны снижаться при неизменном значении магнитной индукции Вюо- Кроме того, в [77] сообщается, что снижение общих удельных потерь с уменьшением толщины замедляется при ухудшении кристаллографической текстуры. Следствием данного явления является необходимость коррекции результатов контроля в зависимости от толщины контролируемого металла.

Для рассматриваемой конструкции базового преобразователя, установлено, что переменный магнитный поток по толщине листа под датчиком распределяется неравномерно, экспоненциально уменьшаясь с ростом глубины проникновения поля в металл [78]. В связи с этим в [79] сделан вывод, что зависимость результатов контроля, пропорциональных индукции, от толщины листа должна быть немонотонна, и начиная с некоторого значения толщины, определяемого геометрическими размерами магнитопро-вода и частотой намагничивающего поля, ее увеличение не будет влиять на изменение магнитного поля в листе и результаты контроля. Это значение является максимально допустимой толщиной контролируемого проката, и увеличить ее вдвое можно при использовании двухстороннего измерения с последующим усреднением результатов.

Учитывая все вышесказанное, возникает необходимость оценки влияния толщины контролируемого металла на результаты контроля при применении рассматриваемой конструкции преобразователя магнитных свойств, и создание модели учета влияния этого внешнего фактора на результат контроля с целью повышения точности оценки магнитных свойств полосы холоднокатаной анизотропной электротехнической стали.

Рассмотрим случай, когда лист металла толщиной d располагается между парой датчиков, установленных на одной геометрической оси, перпендикулярной к плоскости листа, на равном расстоянии от испытуемого проката. В проекции крышки преобразователя с измерительными катушками на лист выделим сектор, охватывающий намагничивающую катушку преобразователя и одну из измерительных. Сектор должен иметь достаточно малую длину дуги w, такую, чтобы выполнялось условие w L, где L — расстояние между центрами намагничивающей и измерительной катушек (рис. 2.12а). Это позволяет с достаточно высокой точностью рассматривать выделенную область листа как прямоугольник.

Примем некоторые допущения. Будем полагать, что рассматриваемый участок с измерительной и намагничивающей катушками располагается ли бо вдоль направления прокатки, либо поперек ее. Это следует из конструкции базового преобразователя и способа его установки.Таким образом, можно полагать, что этот участок металла однороден, и его магнитная проницаемость постоянна (/z = const). В силу симметрии магнитной цепи рассматриваемой системы, будем полагать напряженность магнитного поля на поверхности рассматриваемого участка листа металла одинаковой по величине и направлению. При этом, учитывая двухстороннюю установку базовых преобразователей (рис. 2.126), величина напряженности магнитного поля на обеих поверхностях листа одинакова. Будем полагать эту величину известной и равной На. В силу геометрических особенностей выделенного для рассмотрения фрагмента металла (L w и d w), будем считать, что силовые линии индукции входят в лист строго перпендикулярно к его плоскости и расположены прямолинейно внутри него.

Исходя из принятых допущений, можно говорить о распространении вглубь листа плоской электромагнитной волны. При этом переменный синусоидальный магнитный поток на рассматриваемом участке будет проходить вдоль листа (рис. 2.13). Рассмотрим магнитное поле в сечении выбранной ранее области листа плоскостью, перпендикулярной к плоскости листа и параллельной меньшей стороне рассматриваемого прямоугольника (рис. 2.13). Начало координат поместим на перпендикуляре к поверхности в точке, равноудаленной от границ листа.Определим систему координат так, чтобы ось OY совпала с вектором напряженности магнитного поля Н. Тогда ось ОХ будет совпадать по направлению с вектором напряженности электрического поля Е .

Разработка и исследование метода поверки посредством воспроизведения измеряемой величины и устройства, его реализующего

Описанный ранее косвенный метод поверки рассматриваемой конструкции базового преобразователя, несмотря на свою простоту, обладает рядом недостатков: контрольные образцы подвержены механическим воздействиям при транспортировке и во время замера сигналов датчиков; непостоянство характеристик образцов во времени, а также зависимость от условий хранения; невозможность оценки сигнала датчиков неразрушающего контроля с учетом механических напряжений.

Наиболее существенным является последний недостаток, поскольку механические напряжения в металле оказывают существенное влияние на магнитные свойства [5]. Исследования показали, что вследствие натяжения полосы, сигнал индукционного датчика может возрастать до уровня одного вольта, что существенно выше уровня сигнала датчика, наблюдаемого на ненагруженном металле. Наличие такой зависимости не позволяет проводить параллели между поверкой на контрольных образцах и на металле под натяжением. Методом калибровки, лишенным описанных недостатков является метод поверки посредством воспроизведения контролируемой величины.

Исходя из конструкции базового преобразователя можно сделать следующие выводы. Поскольку оценка уровня удельных потерь ведется при по мощи пропорциональной ему разности величин магнитной индукции вдоль и поперек направления прокатки, то логично утверждать, что обеспечив протекание магнитного потока по тому же пути, который он проходит при работе датчика, и регулируя его величину непосредственно под каждой из измерительных катушек, возможно имитировать работу датчика на листе металла с заданными магнитными свойствами.

Таким образом, предлагаемый метод поверки индукционного датчика магнитных свойств посредством воспроизведения контролируемой величины заключается в создании перекрестного однородного магнитного поля, величина и анизотропия которого заданы исходя из ожидаемого значения информационного сигнала преобразователя магнитных свойств. При этом, степень расхождения измеренного и заданного значения сигнала будет определять качество настройки средства измерения. Для оценки отклонения величины полученного магнитного поля от заданной с целью устранения влияния средства калибровки на процесс поверки, целесообразно в процессе измерения контролировать эталонными датчиками поля его величину и анизотропию.

Применение предлагаемого метода позволяет существенно расширить диапазон калибровки индукционного датчика магнитных свойств, что позволяет производить настройку преобразователя при уровне сигнала, соизмеримом с рабочим значением, получаемом на нагруженном металле.

Один из вариантов реализации намагничивающей системы, реализующей метод поверки посредством воспроизведения измеряемой величины, представлен на рис. 3.5 Он представляет собой четыре стержня, расположенных на едином броневом корпусе 1, на каждый из которых намо тана намагничивающая катушка 2. Для контроля параметров магнитного поля, создаваемого установкой, на торцевой части каждого из стержней-сердечников установлена измерительная контролирующая катушка 3, конструктивно аналогичная измерительной катушке базового преобразователя.

Общий вид магнитной цепи, образуемой при установке датчика на систему катушек, представлен на рис. 3.6. Стрелками указано направление магнитного потока для случая встречного последовательного включения намагничивающих катушек.

Способ включения намагничивающих катушек был выбран исходя из следующих соображений. Достоверная имитация магнитных свойств металла возможна при генерации магнитного потока по величине и направлению совпадающего с протекающим в режиме эксплуатации датчика.

Принимая во внимание двустороннюю установку датчиков, существует два способа включения их намагничивающих катушек. Моделирование картины векторного магнитного потенциала методом конечных элементов в среде FEMM v4.2 показало (рис. 3.7), что согласное магнитное включение базовых преобразователей обеспечивает большее насыщение магнитной цепи, что позволяет прибору более чутко реагировать на изменение контролируемых параметров. Кроме того, полученные результаты соотносятся с исследованиями [61], где экспериментально подтверждено, что последовательное включение намагничивающих обмоток при двусторонней установке преобразователей позволяет достичь удовлетворительной степени ослабления влияния воздушного зазора на результаты измерений.

Исходя из результатов моделирования поля преобразователя и конфигурации магнитной цепи (рис. 3.6) возможно два варианта включения на магничивающих катушек одной оси. Моделирование параметров поля методом конечных элементов в среде FEMM v4.2 подтвердило предположение о том, что характер распределения потока будет сильно отличаться при согласном и встречном включении катушек, расположенных на одном направлении (рис. 3.8). Рационально использовать встречное последовательное включение катушек, находящихся на одной оси намагничивания, так как силовые линии магнитной индукции при этом располагаются в магнитной цепи преобразователя тем же образом, что и при его нормальной работе (рис. 1.7). Идентичность распределения параметров в намагничивающей системе и магнитной цепи преобразователя позволяет использовать для описания поля полученные ранее математические соотношения.

Применение результатов неразрушающего контроля в процессе производства трансформаторной стали

Полученный механизм сбора данных был применен при разработке автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора-технолога агрегата электроизоляционного покрытия (АЭИП) в Производстве трансформаторной стали ОАО «НЛМК», реализующего следующие функции: — запрос на получение информации о входных рулонах и формирование очередности обработки партий в смене с возможностью укрупнения рулонов на выходе, их снятия с обработки и автоматической передачи по смене; — идентификацию начала партии, определение массы и длины полосы для годного и отбракованного металла, длительности работы и простоя агрегата при обработке партии; — получение текущих значений сигналов датчиков магнитных свойств, толщины, натяжения и скорости полосы; — отстройку сигналов первичных датчиков от влияния мешающих факторов и оценку уровня удельных потерь в движущейся полосе; — передачу в УВМ сведений о реквизитах обрабатываемых партий, включая номера плавки и партии, толщину и ширину полосы, номер стенда ВТО, номер рабочей моталки, и прием сведений о текущей обработке; — автоматическое заполнение таблиц базы данных системы информационного сопровождения производства результатами обработки партий с их привязкой к входным рулонам; — формирование и визуализацию диаграмм неразрушающего контроля с их сохранением в базе данных системы информационного сопровождения производства трансформаторной стали;

АРМ поддерживает очередь обработки рулонов на АЭИП, забирая необходимые для обработки данные из общецеховой системы информационного сопровождения производства металла (рис. 4.2).

Работая в автоматическом режиме, АРМ с заданной периодичностью опрашивает датчики и ключи управления, контролируя ситуацию на агрегате (рис. 1.6). Данные о результатах неразрушающего контроля и диагностики автоматически ставятся в соответствие обрабатываемой единице продукции и сохраняются в базе данных (рис. 4.3). При обработке данных, суммарный сигнал индукционных датчиков анизотропных магнитных свойств корректируется с учетом влияния внешних факторов и производится оценка уровня удельных потерь в обрабатываемом металле.

Таким образом, результаты обработки и неразрушающего контроля оказываются привязанными к конкретным участкам длины единицы металла. Это позволяет при дальнейшей обработке использовать тренды распределения магнитных свойств по длине полосы , отражающие однородность

распределения магнитных свойств по длине рулона.

Применение систем неразрушающего контроля магнитных свойств на конечных переделах позволяет отследить уровень однородности свойств готовой продукции с тем, чтобы впоследствии вырезать некондиционные участки, обеспечив поставку потребителю анизотропной электротехнической стали с гарантированным уровнем однородности магнитных свойств.

В связи с интеграцией системы контроля магнитных свойств на конечных переделах в систему информационного сопровождения производства металла был разработан программный модуль анализа качества трансформаторной стали на конечных переделах с применением результатов неразрушающего контроля.

Разработанный программный модуль предназначен для оперативного контроля текущего состояния складов металла и позволяет пользователю получать информацию как по отдельно взятой партии, так и производить анализ результатов обработки массива партий. Главное окно программы и кадры, иллюстрирующие основную функциональность, представлены на рис. 4.4.

В программном модуле реализованы следующие функции: — формирование массива партий перед порезкой, магнитными испытаниями, подпиской, а также упакованного и отгруженного металла; — группировку данных в массиве по критериям, выбранным пользователям; — получение детальной информации о распределении магнитных свойств, аттестационных испытаниях и дефектах каждой партии; — расчет выхода марок по агрегатам, плавкам и номинальным толщинам проката; — построение одномерных распределений параметров, распределений средних значений одного параметра по интервалам изменения другого параметра, одно- и двухмерных зависимостей между параметрами; — создание вычисляемых полей с использованием параметров, содержащихся в базе данных системы информационного сопровождения производства трансформаторной стали; — экспорт информационного массива в программы MS Excel и Statistica; — формирование и печать справок по качеству продукции. Формирование входного информационного массива обработанного металла происходит, в соответствии с запросом пользователя, за определенный временной интервал. В этот массив могут быть включены как рулоны, находящиеся в цехе, так и уже отгруженные. При формировании информационного массива пользователь может использовать фильтр, который накладывает ограничения на параметры выборки. При фильтрации информационного массива пользователь может указать как основные свойства проката, так и сведения о химическом составе, сменах обработки, а также результаты аттестационных испытаний. Имеется возможность экспорта полученного массива данных в сторонние приложения, такие как MS Excel и StatSoft Statistica для дальнейшего анализа.

Для каждого рулона в левой панели рабочего окна отображаются результаты обработки и неразрушающего контроля. Имеется возможность просмотра распределения уровня удельных потерь, информационных, контрольных и корректирующих сигналов датчиков, скорости транспортировки полосы, толщины полосы, а также тока тянущих роликов и сигнала, пропорционального удельному натяжению полосы.

Похожие диссертации на Информационно-измерительная система для оперативного неразрушающего контроля свойств трансформаторной стали в процессе ее обработки