Файл: Постников В.И. Исследование и контроль износа машин методом поверхностной активации.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 0
сохраняются и для случая, когда имеет |
место дрейф |
коэффи |
||
циента |
усиления усилительного тракта, |
т. е. можно |
считать, |
|
что при |
наличии временного результирующего дрейфа |
пика |
||
полного |
поглощения относительно условно постоянных |
поро |
гов дискриминации дифференциальный режим окажется более стабильным.
§ 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ |
ВЫБОР ДАТЧИКОВ И РЕЖИМОВ |
|||||
ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ |
|
|
|
|
|
|
В процессе испытаний |
исследовали |
следующие |
датчики: |
|||
1) датчик на базе блока |
счетчиков типа ВС-4; 2) |
сцинтилля- |
||||
ционные |
датчики на базе |
кристалла |
размером |
40X40 |
мм и |
|
ФЭУ-13; |
3) сцинтилляционные датчики |
на базе |
кристалла |
раз |
мером 63X63 мм и ФЭУ-56 с предусилителем типа УСД и с предусилителем по схеме Уайта; 4) сцинтилляционный датчик типа УСС-1 и другие.
Поскольку для блока газоразрядных счетчиков режим пи тания и измерения определен однозначно, сравнительные испы тания датчиков на различных режимах проводили только для сцинтилляционных датчиков. Рабочее напряжение датчиков вы бирали из условия обеспечения максимального отношения сиг нал/шум. Для этого режима питания оценивали следующие режимы дискриминации: 1) дифференциальный; 2) интеграль ный; 3) без дискриминатора.
В качестве источника у-излучения был принят эталон радио активного изотопа Мп5 4 . Аппаратурный спектр этого у-излучения характеризуется хорошо выраженным пиком, соответствующим Еу =0,842 Мэв с выходом на распад 100%. При измерениях в интегральном режиме порог дискриминации соответствовал се редине провала левее пика 0,842 Мэв. При измерении в диф ференциальном режиме верхний порог располагался сим
метрично нижнему порогу |
относительно максимума |
пика |
0,842 Мэв, так что указанный |
максимум приходился на |
середи |
ну окна шириной 10 каналов. |
|
|
При сравнительных испытаниях приняли меры по обеспече нию сопоставимости результатов: постоянство источника излу чения, элементов структурной схемы, температурных, климати ческих, геометрических и других факторов. Для обеспечения статистической сопоставимости результатов скорость счета оп ределяли по формуле
N = njt,
где п — набор импульсов; t — время набора |
импульсов. |
|
|||
Величину набора |
импульсов определяли, |
исходя |
из допу- |
||
„ |
. 100 |
, п , |
|
|
|
щения, что о ^ |
/ л |
• = 1 %, откуда нашли |
постоянное |
значение |
|
экспозиции замера, равное 104 имп. Определив |
время набора t, |
7* 99
можно рассчитать скорость счета. Для определения необходи мого числа замеров скорости счета примем допустимую по грешность определения средней скорости счета, выраженную
вдолях среднеквадратического отклонения, равной
Е= AN/8 = 0,5.
Тогда необходимое число измерений для получения задан ной случайной погрешности с надежностью 0,95 согласно рабо там [27, 28] составит 18. Для удобства вспомогательных вычис
лений приняли fii=20 . Для выборки |
(блока) в 20 |
замеров рас |
|||
считывали следующие параметры: |
|
|
|
|
|
1) среднее значение скорости счета N |
|
|
|||
2) несмещенную оценку |
среднеквадратического |
отклонения |
|||
5 ' = *-У тЬтЪ*- |
|
/V)2 |
|
||
|
г |
|
|
|
|
£„, = 1,0134 для |
/гх |
= |
20; |
|
|
km — 1.0 |
для |
nL |
= |
200; |
|
3) среднеквадратическую погрешность среднего арифметиче ского значения скорости счета для блока замеров
а_ = - ^ - ;
NУй
4)коэффициент вариации для замеров в блоке
U7 = _^_ .100%.
N
Для оценки несмещенного значения генерального среднего делали выборку, включающую m блоков по п замеров в каж
дом блоке. Задаваясь погрешностью Е = |
= 0,2 с надежно- |
о
стью 0,99, определим необходимое количество замеров общей совокупности измерений, которое составит 170 замеров. Для удобства вспомогательных вычислений приняли выборку в объе ме 10 блоков по 20 замеров (всего 200 замеров). Для выборки рассчитывали:
1) несмещенную оценку генерального среднего значения
1 run
ппг ^
2) несмещенную оценку среднеквадратического отклонения средних блочных значений
100
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
i/"?<я" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°гш = |
у |
т- |
|
|
|
|
|
|
|
||
3) коэффициент вариации средних блочных значений. |
|
||||||||||||||||
Рассмотрим |
некоторые результаты |
сравнительных |
испыта |
||||||||||||||
ний датчиков у-излучения и режимов их использования. |
|
|
|||||||||||||||
При испытаниях использовали установку, включающую ис |
|||||||||||||||||
пытываемый |
|
датчик, |
|
дифференциальный |
дискриминатор |
||||||||||||
ААДО-1 |
(«Орбита»), |
пере |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
счетный прибор ПСТ-100, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
высоковольтный |
стабилизи |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
рованный |
|
выпрямитель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ВСВ-2. Для каждой выбор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ки |
строили |
кумуляту |
|
рас |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
пределения, |
которую |
затем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
дифференцировали |
для |
по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
лучения |
сглаженной |
кривой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
распределения. |
Полученные |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
кривые распределения |
стро |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
или |
для |
смещенных |
значе |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ний |
скорости счета, |
причем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
величину смещения |
выбира |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ли |
|
равной |
|
несмещенной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
оценке |
генерального |
сред |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
него |
выборки |
из |
т/г |
заме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ров. Это позволило |
сравнить |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
полученные |
из |
опыта |
|
рас |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
пределения, |
совместив |
их |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
графически |
по |
«ложному |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
нулю». По оси абсцисс от |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
кладывали |
отклонение |
|
ско |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
рости |
счета |
от |
несмещенной |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
оценки |
генерального |
сред |
-4 -3 -2 |
-1 |
0-1 |
2 3 4 S в |
|||||||||||
него, |
выраженное |
в |
процен |
Отклонение |
величины контролируемого размЩ |
||||||||||||
тах. Поскольку |
при измере |
|
|
|
% |
|
|
|
|
||||||||
нии |
|
износа |
критерием |
яв |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Рис. 26. Сравнение |
стабильности |
показа |
||||||||||||||
ляется |
относительная |
|
ско |
||||||||||||||
|
ний при измерении скорости счета раз |
||||||||||||||||
рость |
счета, |
можно считать, |
личными |
комплектами |
приборов: |
||||||||||||
что по оси абсцисс |
отложено |
1 — датчик |
на базе |
блока газоразрядных счет' |
|||||||||||||
абсолютное |
значение |
откло |
чиков в комплекте |
с |
радиометром |
ПП-8: 2 — |
|||||||||||
сцннтнлляцноннын |
датчик |
INal(TI)] |
63X63, |
||||||||||||||
нений |
относительной |
скоро |
ФЭУ-56, в дифференциальном |
режиме; |
3 — ра |
||||||||||||
сти |
счета. |
|
|
|
|
|
|
диометр |
ПП-S |
с блоком УСС-1. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для контроля правильности построения на графики нано сили также узловые точки полигона распределения.
На рис. 26 представлены распределения значений скорости счета для датчика на базе блока газоразрядных счетчиков, сцинтилляционного датчика с кристаллом 63x63 мм в диф-
101
ференциальном режиме и сцинтилляционным датчиком |
типа |
|
УСС-1, работающим в комплекте серийного радиометра |
ПП-8 |
|
(без дискриминатора). Как видно из сравнения |
распределе |
|
ний, наименьшей стабильностью характеризуется |
датчик |
типа |
УСС-1 в комплекте с радиометром ПП-8. Наилучшей стабиль ностью обладает блок газоразрядных счетчиков, которому не значительно уступает сцинтилляционный датчик в дифферен циальном режиме. Из сравнения следует, что при использова нии сцинтилляционных датчиков (в частности, комплекта ра диометра ПП-8) без дискриминатора получаются наихудшие результаты. Измерения следует вести сцинтилляционным дат чиком с дискриминатором или радиометром ПП-8 в сочетании с блоком газоразрядных счетчиков. Причем при эпизодических исследованиях в цеховых условиях, если погрешностями от влияния фактора времени можно пренебречь, предпочтительнее
последний вариант. При регулярных |
исследованиях |
износа |
|
и повышенных требованиях к |
точности |
предпочтение |
следует |
отдать комплекту аппаратуры |
со сцинтилляционным датчиком |
и с дифференциальным дискриминатором. Для количественной оценки стабильности сравниваемых вариантов использовали средние значения коэффициента вариации средних блочных ско ростей счета.
Для сравнительной оценки вариантов рассчитанные средние
значения W приведены в табл. |
13. Из табл. 13 следует, |
что |
|||
|
|
|
Т а б л и ц а |
13 |
|
|
Среднее значение коэффициента |
вариации |
|
|
|
|
Интегральный |
Дифферен |
Интеграль |
Режим без |
|
Датчик |
циальный |
ный порог |
|||
порог 37 в |
режим (окно |
30 в (на |
дискримина |
||
|
(в провале) |
3 7 ± Ю в) |
плато) |
ции |
|
УСД, кристалл |
|
— |
— |
— |
|
40X40 мм |
1,33 |
|
|||
63X63 мм |
1,012 |
0,916 |
1,72 |
— |
|
УСС-1, кристалл |
— |
— |
1,09 |
— |
|
40x40 мм |
|
||||
63X63 мм |
— |
— |
— |
— |
|
Блок счетчиков |
— |
|
|
0,96 |
наиболее точные измерения можно выполнять, работая в диф ференциальном режиме. При измерении износа вполне прием лем также и датчик на основе блока счетчиков. Применение этого датчика ограничивается в случае измерения износа по у-излучению многокомпонентной изотопной смеси в связи с по грешностями, обусловленными фактором времени.
102