Анотація до роботи:

Цеховський М.В. Вихрострумові перетворювачі для засобів контролю товщини діелектричних покриттів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 - елементи та пристрої обчислювальної техніки та систем керування. - Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків, 2007.

Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної задачі вдосконалення вихрострумового методу, пристроїв та систем для перетворення товщини діелектричних покриттів, розробки програмно-апаратних засобів для автоматизації процесу контролю товщини діелектричного покриття, розробки оптимальних планів і їхнього застосування при дослідженнях систем, пристроїв і технологічних процесів.

Удосконалено вихрострумовий метод перетворення товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях виробів. Розроблені конструкції пристроїв для перетворення товщини. Отримані поліноміальні математичні моделі вихрострумового перетворювача. Встановлено ступінь впливу кожного з конструктивних параметрів на основні техніко-економічні показники, отримані раціональні конструктивні параметри перетворювача.

Розроблено апаратне, алгоритмічне й програмне забезпечення для систем контролю якості покриттів.

У дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-практична задача по вдосконаленню вихрострумових перетворювачів для засобів контролю товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях виробів. Показано доцільність застосування удосконаленого вихрострумового методу й реалізуючих його пристроїв та зроблені висновки:

1. Удосконалено вихрострумовий метод перетворювання товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях виробів за рахунок: застосування способу установки обмотки збудження перетворювача паралельно електропровідній поверхні виробу й екранування перетворювача; застосування удосконаленого накладного вихрострумового перетворювача й цифрової обробки сигналів; застосування способу виміру з використанням двох вимірювальних елементів Холла, з'єднаних диференційно й розташованих по обидві сторони сердечника.

Це дає можливість швидко й з великою точністю (похибка не більше 0,3%) перетворювати товщину діелектричних покриттів на металевих виробах, забезпечувати перешкодозахищеність і підвищити ергономічні показники.

2. Розроблено вихрострумовий перетворювач на базі двох вимірювальних елементів Холла. Отримані поліноміальні математичні моделі вказаного перетворювача, які описують зв'язок основних техніко-економічних показників з конструктивними параметрами. Встановлено ступінь впливу кожного з конструктивних параметрів на техніко-економічні показники. Найбільш суттєвий вплив на точність перетворення має частота живлючої напруги та діаметр сердечника.

3. Одержали подальший розвиток шляхи поліпшення техніко-економічних показників вихрострумових перетворювачів, які засновані на інтерпретації коефіцієнтів математичних моделей і оптимізації по цих моделях методом найшвидшого спуску, що дало можливість одержати раціональні конструктивні параметри магнітної системи перетворювача на основі двох вимірювальних елементів Холла: діаметр сердечника = 3,0 мм; висота сердечника = 16,7 мм; кількість витків = 217; частота живлючої напруги = 180 Гц.

4. Створено дослідний зразок вихрострумового перетворювача з раціональними параметрами, отриманими при оптимізації по математичних моделях, що дає виграш по точності в 4 рази, а по масі - в 4,5 рази.

5. Запропоновано структури засобів контролю якості покриттів і системи для проведення багатофакторного експерименту, які дозволяють автоматизувати процеси визначення якості покриттів і реалізації планів багатофакторного експерименту. Розроблено алгоритмічне й програмне забезпечення для засобів контролю якості покриттів і системи для проведення багатофакторного експерименту.

6. Отримані результати розширюють науково-технічну базу проектування вихрострумових перетворювачів для безконтактного пертворення товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях виробів з високими техніко-економічними показниками, а їхня вірогідність підтверджується широкою апробацією й впровадженням у практику підприємств: Харківське державне авіаційне промислове підприємство (ХДАПП), ТОВ НПФ “Энерготех” (м. Київ) та в навчальні процеси Національного технічного університету України “КПІ” і Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”.

Публікації автора:

1. Koshevoi N.D., Cehovski M.V., Gordienko V.A. Design of the Thickness Meters for Dielectric Coating // Telecommunications and Radio Engineering. – USA, N.–Y. – 2003. – №59 (7, 8, 9). – P. 172-176.

Здобувачем запропонований засіб контролю товщини діелектричних покриттів на основі застосування удосконаленого вихрострумового перетворювача.

2. Цеховський М.В., Кошовий М.Д., Гаєвий В.О. Вихрострумовий перетворювач, побудований на елементах Холла // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства ім. Петра Василенка. – Харків: ХДТУСГ. – 2004. – Вип. 27. – Т.2. – С. 194-197.

Здобувачем запропоновано один із шляхів вирішення проблеми контролю товщини діелектричних покриттів завдяки застосуванню в якості датчика вихрострумового перетворювача, побудованого на елементах Холла.

3. Кошовий М.Д., Цеховський М.В., Шевченко Т.О. Пристрій для вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях // Вісник Східноукраїнського національного університету ім. Володимира Даля. – Луганськ: СНУ. – 2004. – №12 (82). – С. 123-125.

Здобувач запропонував швидкодіючий та високоточний пристрій для контролю товщини діелектричних покриттів на металевих виробах, заснований на застосуванні накладного вихрострумового перетворювача та швидкодіючої системи обробки даних.

4. Оптимизация вихретоковых преобразователей / Н.Д. Кошевой, М.В. Цеховской, В.А. Дергачев, А.Н. Кухар // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии. – Харьков: ХАИ. – 2006. – Вып. 33. – С.66-69.

Здобувачем отримано математичну модель вихрострумового перетворювача та визначено його раціональні конструктивні параметри.

5. Разработка и исследование вихретокового преобразователя / Н.Д. Кошевой, М.В. Цеховской, К.Ю. Дергачев, А.Н. Кухар //Збірн. наукових праць об’єднаного науково-дослідного інституту збройних сил. – Харків: ОНДІ ЗС. – 2007. – Вип. 1(6). – С. 235-239.

Здобувачем обґрунтовані запропоновані шляхи поліпшення техніко-економічних показників вихрострумових перетворювачів.

6. Пат. № 53334 А України, МКВ G01M3/40. Накладний електромагнітний перетворювач / М.Д. Кошовий, М.В. Цеховський, В.О. Гаєвий (Україна). – № 2002043566; Заявл. 29.04.2002; Опубл. 15.01.2003, Бюл. № 1. – 2 с.

Здобувач застосував допоміжні обмотки в конструкції вихрострумового перетворювача для визначення правильного його розташування відносно об’єкта контролю.

7. Пат. № 54064 А України, МКВ G01M3/40. Пристрій для вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих виробах / М.Д. Кошовий, М.В. Цеховський, В.О. Гаєвий (Україна). – № 2002043570; Заявл. 29.04.2002; Опубл. 17.02.2003, Бюл. № 2. – 3 с.

Здобувач розробив швидкодіючий та високоточний пристрій для контролю товщини діелектричних покриттів на металевих виробах, заснований на застосуванні удосконаленого накладного вихрострумового перетворювача та швидкодіючої системи обробки даних.

8. Пат. № 60137 А України, МКВ G01M3/40. Пристрій для вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих виробах / М.Д. Кошовий, М.В. Цеховський, В.О. Гаєвий (Україна). – № 2003020975; Заявл. 04.02.2003; Опубл. 15.09.2003, Бюл. №9. – 2 с.

Здобувач застосував удосконалений вихрострумовий перетворювач у розробленій швидкодіючій системі контролю товщини діелектричних покриттів.

9. Пат. № 75684 України, МПК (2006) G01B7/02. Вихрострумовий перетворювач / М.В. Цеховський, М.Д. Кошовий, В.О. Гаєвий (Україна). –№2004021056; Заявл. 13.02.2004; Опубл. 15.05.2006, Бюл. №5. – 2 с.

Здобувачем розроблено конструкцію вихрострумового перетворювача побудованого на елементах Холла.

10. Пат. № 18907 України, МПК (2006) G06F17/00. Автоматизована система для проведення багатофакторного експерименту / М.Д. Кошовий, Г.В. Дергачова, О.В. Світличний, М.В. Цеховський, В.П. Сіроклин (Україна). – № 200606727; Заявл. 16.06.2006; Опубл. 15.11.2006, Бюл. № 11. – 3 с.

Здобувачем спрощено автоматизовану систему проведення багатофакторного експерименту шляхом уведення нового каскаду елементів та нової організації взаємозв’язків між ними.

11. Пат. № 21000 України, МПК G06F 11/30. Автоматизована система контролю / М.Д. Кошовий, Г.В. Дергачова, М.В. Цеховський, В.П. Сіроклин (Україна). – № 200609956; Заявл. 18.09.2006.; Опубл. 15.02.2007, Бюл. № 2. – 3 с.

Здобувачем поліпшені показники швидкодії визначення значень параметрів покриттів розробленої автоматизованої системи контролю завдяки застосуванню нових взаємозв’язків між елементами системи.

12. Пат. № 21001 України, МПК (2007) G06F 11/30, G01B 7/02. Автоматизована система контролю якості покриття / М.Д. Кошовий, В.А. Дергачов, М.В. Цеховський, В.П. Сіроклин, Д.С. Троненко (Україна). – № 200609957; Заявл. 18.09.2006; Опубл. 15.02.2007, Бюл. № 2. – 4 с.

Здобувачем розроблено автоматизовану систему контролю якості покриття, що спроможна визначати значення середньої товщини покриття та координати точок, у яких є відхилення.

13. Пат. № 21379 України, МПК (2006) G 06 F 11/30. Автоматизована система параметричного контролю / М.Д. Кошовий, Г.В. Дергачова, М.В. Цеховський, В.П. Сіроклин, Д.С. Троненко (Україна). – № 200609963; Заявл. 18.09.2006; Опубл. 15.03.2007, Бюл. № 3. – 3 с.

Здобувачем розширено функціональні можливості розробленої автоматизованої системи параметричного контролю.

14. Комп’ютерна програма “Програма синтезу планів багатофакторного експерименту” / М.Д. Кошовий, С.Г. Бестань, Г.В. Дергачова, М.В. Цеховський, В.П. Сіроклин // Свідоцтво про реєстр. авторського права на твір № 18150. – Зареєстр. в Держ. департ. інтелектуальної власності Мін. освіти і науки України 03.10.2006 р.

Здобувач розробив алгоритм роботи програми синтезу планів багатофакторного експерименту.

15. Кошовий М.Д., Цеховський М.В., Гаєвий В.О. Пристрій для вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих виробах // Сборник трудов международной научно-технической конференции “Приборостроение–2002”. – Винница–Алупка, 2002. – С. 44-45.

Здобувач запропонував швидкодіючу систему обробки даних пристрою для контролю товщини діелектричних покриттів на металевих виробах.

16. Кошовий М.Д., Цеховський М.В., Шевченко Т.О. Пристрій для вимірювання товщини діелектричних покриттів // Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні. ІКТМ–2002”. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”, 2002. – С. 116.

Здобувачем запропоновані заходи по підвищенню завадостійкості вихрострумових перетворювачів.

17. Кошевой Н.Д., Цеховской М.В., Шевченко Т.А. Использование методов планирования эксперимента для получения оптимальных свойств антифрикционных покрытий // Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні. ІКТМ–2002”. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”, 2002. – С. 200.

Здобувачем запропоновано використання вихрострумового товщиноміра для визначення якості антифрикційних покриттів.

18. Кошовий М.Д., Цеховський М.В. Проблеми проектування накладного електромагнітного перетворювача пристрою для вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях // Материалы ХІІ международной научно-технической конференции “Приборостроение–2003”. –Винница–Кореиз, 2003. – С. 59-60.

Здобувачем проведено розрахунок параметрів вихрострумового перетворювача.

19. Цеховський М.В. Використання датчиків Холла для вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях // Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні. ІКТМ–2003”. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”, 2003. – С. 179.

20. Кошовий М.Д., Цеховський М.В., Гаєвий В.О. Проблеми проектування пристроїв для вимірювання товщини діелектричних покриттів // Сборник трудов международного симпозиума “Наука и предпринимательство”. – Винница–Каменец-Подольский, 2003. – С. 253-254.

Здобувачем запропоновані варіанти удосконалення пристроїв для контролю товщини діелектричних покриттів.

21. Кошевой Н.Д., Цеховской М.В., Гаевой В.А. Измеритель толщины диэлектрических покрытий на основе датчиков Холла // Сборник трудов международной научно-технической конференции “Приборостроение-2004”. – Винница–Ялта, 2004. – С. 77-80.

Здобувачем визначено вплив способу розташування обмоток вихрострумового перетворювача на якість контролю товщини покриттів.

22. Цеховський М.В. Методи підвищення точності вимірювання товщиноміра діелектричних покриттів на металевих поверхнях // Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні. ІКТМ–2004”. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”, 2004. – С. 163.

23. Цеховський М.В. Використання вихрострумових перетворювачів, побудованих на елементах Холла, для автоматизації вимірювання товщини діелектричних покриттів на металевих поверхнях // Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні. ІКТМ–2005”. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”, 2005. – С. 161.

24. Программное обеспечение для решения оптимизационных задач при выборе оптимальних комбинаторных планов / Н.Д. Кошевой, В.А. Дергачев, В.П. Сероклин, М.В. Цеховской, А.В. Светличный // Матеріали другої міжнародної науково-практичної конференції “Наукові дослідження – теорія та експеримент 2006”. – Полтава: Інтер Графіка, 2006. – Т. 6. – С. 140-142.

Здобувачем розроблено алгоритм генерації комбінаторних конфігурацій.

25. Цеховской М.В., Троненко Д.С. Автоматизация процессов контроля толщины покрытий // Тези доповідей міжнародної науково-технічної конференції “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні. ІКТМ–2006”. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т “ХАІ”, 2006. – С. 220.

Здобувач застосував елементи реєстрації миттєвих параметрів технологічного процесу нанесення діелектричного покриття.

26. Цеховской М.В. Программно-аппаратные средства автоматизации и контроля технологических процессов // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Розвиток наукових досліджень 2006”. – Полтава: Інтер Графіка, 2006. – Т. 6. – С. 64-65.