Методика электронной спекл-интерферометрии для контроля качества многофункциональных композиционных материалов Классификация (тематическое направление, не более двух)
| Вид материала | Решение |
- О возможностях применения цифровой голографической интерферометрии для дефектоскопии, 35.2kb.
- Название файла, 41.21kb.
- Применение цифровой корреляционной спекл интерферометрии для изучения деформирования, 33.75kb.
- Аннотация дисциплины «методы неразрушающего контроля», 12.16kb.
- Исследование материалов на свч, контрольно-измерительная аппаратура, 17.72kb.
- Методика обработки параметров сигналов акустической эмиссии для контроля и диагностики, 48.12kb.
- Методика и техника для контроля прочности бетонов и других искусственных каменных материалов, 164.95kb.
- Методика преподавания экономики в высшей школе Код, 19.08kb.
- Доклад Главы городского округа горд Михайловка на тему «Повышение качества предоставления, 88.49kb.
- Ознакомление с основными марками цветных сплавов и композиционных материалов, их свойствами, 385.05kb.
Методика электронной спекл-интерферометрии для контроля качества многофункциональных композиционных материалов
1. Классификация (тематическое направление, не более двух)
Промышленные технологии
2. Назначение и область применения
Методика предназначена для создания методики электронной спекл-интерферометрии для неразрушающего контроля качества многофункциональных композиционных металлических материалов.
Область применения: Химическая, нефте- и газоперерабатывающая промышленность, атомная энергетика.
3. Краткое описание (суть) проекта
Решение задач по выявлению дефектов в многофункциональных композиционных металлических материалов.
4. Актуальность и новизна идеи (конкретное инновационное решение)
Надёжность работы любого объекта, особенно относящегося к опасным техническим устройствам, определяется условиями контроля его качества как на стадии изготовления, так и в процессе его эксплуатации. Особенно актуален данный вопрос для композиционных металлических материалов, предназначенных для создания оборудования химической, нефтехимической, газоперерабатывающей промышленности и атомной энергетики, увеличения ресурса их работы и повышения надежности применения и эксплуатации.
Отсутствие эффективного метода контроля произведенного многослойного композиционного материала ограничивает широкое их применение. В большинстве случаев используют так называемые неразрушающие способы контроля (НК), позволяющие определить наличие или отсутствие в материале тех или иных дефектов, косвенно характеризующих их прочность и надежность. Эти испытания основаны на различных физических явлениях: прохождении и передаче энергии, либо вещества.
Такие традиционные методы НК, как, радиационный, акустический, магнитный, вихретоковый, капиллярный, охватывающие до 95% проводимого в настоящее время контроля, для композиционных материалов использовать не всегда представляется возможным. Это связано с тем, что основному контролю подлежат большие поверхности, в которых в качестве дефектов могут выступать узкие щелеобразные непровары или спаи, а также литые зоны с рассредоточенными усадочными раковинами. Данные дефекты возникают в местах контакта соединяемых поверхностей и, соответственно, глубина их залегания регламентируется толщинами свариваемых материалов, которые могут меняться от миллиметра до нескольких сотен миллиметров.
5. Научно-техническое описание
Одним из направлений решения этой проблемы является использование голографических методов контроля, обеспечивающих возможность измерения деформации поверхности трехмерных объектов с высокой точностью. Электронная спекл-интерферометрия представляет широкие возможности для разработки новых способов неразрушающего контроля.
С этой целью могут быть использованы все разновидности голографической спекл-интерферометрии: метод двойного экспонирования, интерферометрия в реальном масштабе времени и с усреднением во времени, стробоскопический метод и т.д. При решении задач по выявлению дефектов в изделиях достаточно воспользоваться только качественной частью информации, содержащейся в интерферограммах - формой и характером расположения интерференционных полос. Анализ особенностей в картинах интерференционных полос позволяет во многих случаях определять наличие дефектов в исследуемых изделиях.
6. Предлагаемая к выпуску продукция
Методика электронной спекл-интерферометрии для контроля качества многофункциональных композиционных материалов
7. Существующие аналоги и преимущества перед ними
Сравнительная характеристика методики электронной спекл-интерферометрии с традиционными методами дефектоскопии приведена в таблице:
| Сравнительный показатель | Ультразвук | Рентгенография | Спекл-интерферометрия |
| Площадь единовременного охвата исследуемой поверхности | до 0,01 м2 | до 1 м2 | до 10 м2 |
| Минимальный размер выявляемого дефекта | 0,5 мм2 | 0,5 мм2 | 0,001 мм2 |
| Среднестатистический показатель количества выявляемых дефектов в композиционных материалах | до 40% | до 60% | до 95 % |
| Возможность определения глубины залегания дефекта в многослойном композиционном материале | нет | нет | да |
8. Анализ рынка (потенциальные потребители, география проекта)
На стадии технического проекта буду проведены детальные маркетинговые исследования состояния рынка в предметной области.
Основными потребителями инновационной продукции предлагаемой в данном проекте могут являться отрасли машиностроения и приборостроения, химической, нефтехимической, газоперерабатывающей промышленности и атомной энергетики, как в России, так и за рубежом.
9. Защита интеллектуальной собственности (наличие правоохранных и прочих документов)
Не имеется
10. Информация об участии проекта в конкурсах инновационных проектов, в т.ч. в федеральных (название конкурса, организатор, сроки проведения, результаты участия)
Не участвовал
11. Состояние проекта
Стадия разработки: НИР, эскизный проект
Имеется следующий научно-технический задел:
- проведен анализ работ по методам неразрушающего контроля композиционных материалов и определены направления теоретических и экспериментальных исследований по дальнейшему совершенствованию технологии электронной спекл-интерферометрии;
- проведена сравнительная оценка методики электронной спекл-интерферометрии с традиционными методами дефектоскопии;
- разработана принципиальная оптическая схема электронного спекл-интерферометра;
- проведены предварительные экспериментальные исследования, которые показали, что эффективность выявления дефектов методом электронной спекл-интерферометрии в 3-5 раз выше, чем у традиционных методов неразрушающего контроля;
12. Фотоматериал (3-5 фотографий)
где: Л - гелий-неоновый лазер; О1 - формирующая оптика; БМ - исследуемая поверхность биметалла; З1 и З2 - зеркала Френеля; О2 – объектив; ФМ - фотоприёмная матрица; К - контроллер вывода изображения; НЭ - нагревательные элементы.
Рисунок 1 - Функциональная схема электронного спекл-интерферометра.
13. Схема реализации проекта (предстоящие этапы и основные сложности - риски)
Рисунок 2 - Блок-схема этапов реализации проекта.
Для того чтобы проект двигался по плану, руководитель проекта должен постоянно держать под контролем все свои возможности (время, деньги и прочие ресурсы). Каждый из отражённых на схеме этапов жизненно важен для успешной реализации всего проекта, и очень важно правильно выбрать нужные ресурсы для успешного выполнения каждого этапа. Выбирая между собственными специалистами, консалтинговой службой поставщика и др., руководитель должен тщательно оценить возможности каждого из этих вариантов и их способность решить специфические для конкретного проекта задачи.
Для успешного выполнения такого проекта проектный отдел должен удовлетворять следующим требованиям:
- быть полностью укомплектованным соответствующим задачам проекта персоналом;
- обладать необходимыми знаниями и опытом разработки или способностью быстро обучаться;
- иметь хорошо подготовленный персонал в области управления проектами,
- иметь хорошо проработанную методологию выполнения и мониторинга проектных работ.
Из всех перечисленных требований чаще всего не учитывается необходимость в существовании методологии выполнения проекта. Часто недооценивается и важность надлежащего управления самостоятельно выполняемыми проектами. Чтобы получить ожидаемую отдачу от вложений, даже при выполнении всех работ самостоятельно, необходимо строго придерживаться графика выполнения проекта без нарушения установленных сроков.
Часто недооценивается уровень технических знаний, который необходим для создания современных систем. Для начала необходимо пройти обучающие курсы, организуемые соответствующими поставщиками, но для решения всех проблем, возникающих на пути реализации проекта, их конечно не достаточно. Некоторая степень риска остаётся. Руководитель должен учитывать при планировании возможность такого хода событий и предусмотреть в своих графиках время, необходимое для накопления опыта своими специалистами.
14. Имеющиеся ресурсы для реализации проекта (производственные мощности, сырье, трудовые ресурсы, инвестиционная площадка, инфраструктура)
Не имеется
15. Необходимые ресурсы для реализации проекта
| Наименование статьи затрат | Расшифровка статьи | Сумма, тыс. руб. |
| Материалы и комплектующие для изготовления макетного образца | 1) Модуль цифровой регистрации ЦГИ с переносным штативом 2) Лазер LCS-DTL-317 (Россия), выходная мощность в непрерывном режиме 50 мВт. 3) Комплекс программно-аппаратных средств для управления процессами регистрации цифровых голограмм 4) Программное обеспечение для расчета и расшифровки интерферограмм Итого по статье: | 2500,0 |
| Затраты на оплату работ сторонних организаций | ООО «Криптон», сборочные работы. Итого по статье: | 300,0 |
| Оборудование лабораторного помещения | Вентиляция, сигнализация, канализация, водоснабжение, электроснабжение Итого по статье: | 100,0 |
| Прочие расходы | Расходы на сертификацию продукции, расходы на командировки, расходы на юридические и информационные услуги и т.д. Итого по статье: | 50,0 |
| | Итого: | 2950,0 |
16. Финансовые показатели проекта
| Общая стоимость проекта, млн. руб. | Необходимые для привлечения инвестиций, млн. руб. | Срок реализации проекта, мес. | Период окупаемости проекта, мес. | Предполагаемый объем выпуска и реализации, млн. руб./год | Имеющиеся ресурсы для реализации проекта (производственные мощности, сырье, труд. ресурсы и др. ) |
| 2,95 | 2,95 | 24 | На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будет проработан вопрос периода окупаемости проекта | На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будут проработаны вопросы предполагаемого объема выпуска и реализации продукции | Не имеется |
17. Перспективы развития (при получении инвестиций), возможные результаты по этапам реализации проекта
Перспективы развития проекта будут сформулированы по окончанию работ по текущему этапу.
Стадия разработки на завершающем этапе: технический проект
Степень готовности на завершающем этапе: макетный образец
18. Ожидаемый социально-экономический эффект (количество создаваемых рабочих мест, налоговые поступления в бюджеты всех уровней)
На этапе технического проекта при составлении бизнес-плана будут проработаны вопросы ожидаемого социально-экономического эффекта.
19. Команда проекта
19.1. Руководитель проекта (Ф.И.О., место работы/учебы, должность)
Розен Андрей Евгеньевич, кафедра «Сварочное, литейное производство и материаловедение», зав. кафедрой.
19.2. Участники проекта (Ф.И.О., место работы/учебы, должность, роль в проекте)
1) Соловьев Владимир Александрович, кафедра «Приборостроение», профессор, научный руководитель
2) Крюков Дмитрий Борисович, кафедра «Сварочное, литейное производство и материаловедение», доцент, разработчик
20. Контактная информация
20.1. Название предприятия (организации)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет»
20.2. Информация о предприятии (сфера деятельности)
Образовательная деятельность, научная деятельность, инновационная деятельность
20.3. Руководитель (Ф.И.О., должность)
Волчихин Владимир Иванович, ректор
20.4. Адрес
440026, г. Пенза, ул. Красная, 40
20.5. Телефон/Факс, электронная почта, web-сайт
(8412) 56-35-11/(8412) 56-51-22, prorektorat@pnzgu.ru, ссылка скрыта
21. Дата представления или последнего обновления информации
14.11.2010