ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано Утверждаю Руководитель ООП по направлению 200100 проф. А.И. Потапов Зав. кафедрой приборостроения проф. А.И. Потапов РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «Приборы и методы магнитного и электромагнитного контроля» (наименование по рабочему учебному плану) Направление: 200100 «Приборостроение» Профиль: «Приборы и методы контроля качества и диагностики», Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная Составитель: профессор А.И. Потапов САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 Составитель: профессор А.И. Потапов Научный редактор: профессор И.Б. Московенко РАБОЧАЯ ПРОГРАММА дисциплины «Приборы и методы магнитного и электромагнитного контроля» Дисциплина «Приборы и методы магнитного и электромагнитного контроля» является частью профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению 200100 –«Приборостроение» по профилю «Приборы и методы контроля качества и диагностики», обучение проводится на восьмом семестре. Общая трудоемкость дисциплины «Приборы и методы магнитного и электромагнитного контроля» по очной форме подготовки составляет 3 зачетные единицы или 108 часов. Дисциплина реализуется на базе кафедры приборостроения Горного университета. 1. Цели и задачи дисциплины: Целью изучения дисциплины «Приборы и методы магнитного и электромагнитного контроля» является: формирование знаний о современных акустических методах и приборах контроля природной среды, веществ, материалов и промышленных изделий, принципов, методов и средств измерений акустических физических величин, а также особенностей проведения акустических измерений при испытаниях и контроле. овладение навыками проведения исследований, обработки и представления экспериментальных данных; освоение теоретических основ акустического контроля; умение выбирать структурные и принципиальные схемы акустических устройств контроля, рассчитывать или выбирать рабочие режимы контроля; овладение навыками проектирования метрологического обеспечения устройств акустического контроля и аттестации приборов и измерительных преобразователей. 2. Задачи изучения дисциплины - знать физические основы взаимодействия магнитных и электромагнитных полей с различными средами; - иметь общее представление об магнитных и электромагнитных методах неразрушающего контроля; - знать основные физические эффекты, используемые в магнитных и электромагнитных методах; - знать основные элементы конструкций магнитных и электромагнитных преобразователей; - иметь представление о построении функциональных схем и устройстве аппаратуры магнитного и электромагнитного контроля; - иметь представление о вопросах методологии магнитного и электромагнитного контроля и его метрологическом обеспечении; - иметь представление об основных элементах магнитной и электромагнитной интроскопии; - иметь представление о месте магнитных и электромагнитных методов среди остальных методов неразрушающего контроля, знать возможности и границы применимости. 3. Место дисциплины в учебном процессе: Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла учебного плана по направлению 200100 «Приборостроение» и является составной частью группы предметов, представляющих базовые знания в области теории и технологии неразрушающего контроля. Для освоения дисциплины необходимо знать: вопросы математического анализа, теорию физических полей, основы метрологии и стандартизации, элементную базу аналоговых и цифровых устройств, электротехнику. В результате изучения дисциплины «Приборы и методы магнитного и электромагнитного контроля» студент должен знать: – современные проблемы приборостроения в области магнитного и электромагнитного контроля; – роль инженера в решении современных проблем страны; –особенности работы инженера по магнитному и электромагнитному контролю на действующих предприятиях. Иметь представление: – о современном состоянии отрасли; – об основных направлениях развития приборостроения в области магнитного и электромагнитного контроля; – о современных методах и приборах магнитного и электромагнитного контроля качества и диагностики, приборах и системах контроля качества в строительстве и др. о современных проблемах измерительной техники в области магнитного и электромагнитного контроля; об использовании технической документации; об использовании средств измерений при испытаниях и контроле; Уметь: решать типовые измерительные задачи, соответствующие его квалификации и производственной деятельности. Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями: ПК3, ПК4, ПК5, ПК8,ПК14,ПК22. Виды учебной работы – лекции, лабораторные работы, практические занятия. Изучение дисциплины заканчивается в восьмом семестре экзаменом. 4. Объём дисциплины и виды учебной работы Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачётные единицы. Всего часов Вид учебной работы Семестр 108 8 48 Лекции 24 24 Практические занятия (ПЗ) 12 12 Семинары (С) 0 Лабораторные работы (ЛР) 12 12 Самостоятельная работа (всего) 60 60 Аудиторные занятия (всего) В том числе: В том числе: Курсовой проект (работа) - Расчётно-графические работы - Реферат Другие виды самостоятельной работы: Работа с литературой Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) Общая трудоёмкость час зач. ед. 108 108 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № п/п 1 2 Наименование раздела дисциплины Раздел 1. Вводная лекция Содержание раздела Место данной дисциплины в подготовке специалистов по направлению 200100. Современные методы неразрушающего контроля. История развития магнитных и электромагнитных методов неразрушающего контроля и вклад российских ученых в этой области науки и техники. Перспективы использования неразрушающих методов контроля в связи с автоматизацией и роботизацией производства Раздел 2 Физическая сущность и структурные схемы магнитной и Физические основы и электромагнитной дефектоскопии, толщинометрии и классификация магнитных и структуроскопии. Классификация магнитных и электромагнитных методов электромагнитных методов контроля и их области неразрушаю- щего контроля применения. 3 Раздел 3 Намагничивание и размагничивание ферромагнитных материалов 4 Раздел 4 Индукционные, гальваномагнитные, феррозондовые, линейные и матричные преобразователи магнитных полей 5 Раздел 5 Магнитопорошковые, Магнитные материалы и их использование в магнитной дефектоскопии. Методы и средства намагничивания материалов. Конструкция намагничивающих устройств и их особенности. Расчет приставных намагничивающих устройств. Методы и средства размагничивания материалов. Конструкция, характеристики индукционных преобразователей, их достоинства и недостатки. Расчет индукционных преобразователей. Конструкция, технические характеристики магниторезисторов, магнитодиодов, датчиков Холла. Основные особенности их применения и характеристики. Стержневые феррозондовые преобразователи. Вывод уравнения для выходной э.д.с. стержневого феррозонда. Кольцевые феррорзондовые преобразователи. Вывод уравнения для выходной э.д.с. кольцевого феррозонда. Чувствительность, разрешающая способность и динамический диапазон магнитомодуляционных феррозондовых преобразователей. Шумы феррозондов, конструкция и основные особенности применения феррозондовых преобразователей. Архитектура и принцип действия однострочных линейных преобразователей магнитных полей. Архитектура и принцип действия матричных преобразователей на гальваномагнитных и феррозондовых элементах. Доменные матричные преобразователи. Расчет линейных и матричных преобразователей. Технология магнитопорошкового метода контроля. Магнитопорошковые дефектоскопы, их характеристики. магнитоиндукционные и магнитоферрозондовые, магнитополупроводниковые, магнитографические, магнитотелевизионные методы контроля неразрушающего Области применения магнитопорошковых методов. Общие вопросы магнитоиндукционного контроля. Технология и приборы контроля, их характеристики, области применения. Физические основы магнитополупроводникового метода. Принцип действия и характеристики полупроводниковых интроскопов. Технология контроля энергетических объектов. Конструкция магнитографических дефектоскопов. Запись поля дефекта на магнитную пленку и её воспроизведение. Характеристики магнитографических дефектоскопов и области их применения. Физические основы магнитотелевизионного метода. Конструкция и принцип действия магнитотелевизионных дефектоскопов. Технические характеристики магнитотелевизионных дефектоскопов. Отстройка от влияния мешающих факторов. Измерение параметров изображений дефектоскопов. Достоинства и недостатки магнитотелевизионных дефектоскопов. Методы анализа чувствительности электромагнитных дефектоскопов к дефектам изделий. Характеристика современных методов и приборов электромагнитного контроля. Электромагнитный контроль конкретных видов изделий и покрытий. Визуализация результатов контроля с помощью микропроцессорной техники (СРС). Измерение параметров дефектов и автоматизация контрольных операций. Автоматическая коррекция погрешностей дефектоскопов. 6 Раздел 6 Электромагнитные методы неразрушающего контроля 7 Раздел 7 Использование микропроцессорной техники в приборах для магнитного контроля 8 Раздел 8 Методика дефектоскопии изделий. Общие вопросы Методология магнитного и разработки методики магнитной и электромагнитной электромагнитного контроля дефектоскопии. Перебраковка и недобраковка изделий. Критерии и характеристики обнаружения дефектов. Выбор метода и схемы контроля, подготовка изделия к контролю, выбор рабочей частоты, настройка скорости и масштаба развертки, настройка чувствительности, выбор пути, шага и скорости сканирования. Основные и дополнительные измеряемые характеристики при контроле: амплитуда, эквивалентная площадь, условные размеры, форма. Оценка результатов контроля и их оформление. Обнаружение протяженных дефектов. Магнитная и электромагнитная толщинометрия изделий и покрытий. Условия применимости. Средства магнитной и электромагнитной толщинометрии. Подготовка изделия к измерению толщины. Проведение измерений. Погрешности измерений. Раздел 9 Средства метрологической поверки магнитной и Метрологическое электромагнитной аппаратуры. обеспечение средств Государственные стандартные образцы, их назначение и 9 магнитного и электромагнитного неразрушающего контроля требования к ним. Стандартные образцы предприятия, их назначение и требования предъявляемые к ним. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование п/п обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 Дипломное проектирование связи № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 7 8 9 – – – – - - - - - 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № п/п 1 2 3 4 5 6 7 Наименование раздела дисциплины Раздел 1. Вводная лекция Раздел 2 Физические основы и классификация магнитных и электромагнитных методов неразрушаю- щего контроля Раздел 3 Намагничивание и размагничивание ферромагнитных материалов Раздел 4 Индукционные, гальваномагнитные, феррозондовые, линейные и матричные преобразователи магнитных полей Раздел 5 Магнитопорошковые, магнитоиндукционные и магнитоферрозондовые, магнитополупроводниковые, магнитографические, магнитотелевизионные методы контроля неразрушающего Раздел 6 Электромагнитные методы неразрушающего контроля Раздел 7 Лекции Прак. Лаб. зан. зан. 2 - - 2 1 1 Семин. СРС Всего час. - 2 4 4 8 4 8 12 20 12 20 8 14 4 8 - 2 1 1 - 4 2 2 - 4 2 2 - 2 2 2 2 1 1 - с 8 9 Использование микропроцессорной техники в приборах для магнитного контроля Раздел 8 Методология магнитного и электромагнитного контроля Раздел 9 Метрологическое обеспечение средств магнитного и электромагнитного неразрушающего контроля Итого 4 2 2 2 1 1 - 12 20 2 6 60 108 - 24 12 12 - 6. Лабораторный практикум: предусмотрено 12 час. 7. Практические занятия (семинары): предусмотрено 12 час. 8. Примерная тематика курсовых проектов (работ): не предусмотрены. 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: Основная литература 1. Федосенко Ю.К., Шкатов П.Н., Ефимов А.Г. Вихретоковый контроль: учеб. пособие. /под общ.ред. В.В. Клюева. – М.: Издательский дом «Спектр», 2011, - 200 с. 2. Бакунов А.С., Гаркунов Э.С., Щербинин В.Е. Магнитный контроль: учеб. пособие. /под общ.ред. В.В. Клюева. – М.: Издательский дом «Спектр», 2011, 200 с. 3. Шелихов Г.С., Глазков Ю.А. Магнитопорошковый контроль: учеб. пособие. /под общ.ред. В.В. Клюева. – М.: Издательский дом «Спектр», 2011, 200 с. 4. Потапов А.И., Сясько В.А. Неразрушающие методы и средства контроля толщины покрытий и изделий. –СПб.: Гуманистика, 2009, 904 с. 5. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. / Под ред. В.В.Клюева. – М.: Машиностроение, 1994. - 488 с. 6. Абакумов А.А. Магнитная интроскопия. - М.: Энергоатомиздат, 1996. 282 с. Дополнительная литература 7. Средства измерений параметров магнитного поля. / Ю.В.Афанасьев и др. - Л.: Энергия, 1979. - 320 с. 8. Афанасьев Ю.В. Феррозондовые приборы. - Л.: Энергия, 1986. - 186 с. _____________________________________________________________________________ Разработчики: кафедра ПС профессор А.И. Потапов