Особенности инструментального контроля электротехнической продукции.. Контрольная(доработка). Контрольная работа по дисциплине Инструментальные методы контроля качества продукции
 Скачать 96.5 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО «Уральский государственный экономический университет» Центр дистанционного образования Контрольная работа по дисциплине «Инструментальные методы контроля качества продукции»Задания 1-19; 2-20
Екатеринбург2 Задание 1 Инструментальные методы оценки качества продукции. Особенности инструментального контроля электротехнической продукции. Материалы, применяемые для изоляции электрических машин, аппаратов, трансформаторов и других видов электрооборудования, в процессе эксплуатации претерпевают одновременное воздействие электрических нагрузок, температур, механических вибраций, увлажнения и т. д. Противостоять этим воздействиям длительно без ухудшения свойств может только надежная изоляция. Оценку качественных свойств электроизоляции можно получить в результате проведения целого комплекса испытаний этих изделий. Оценка должна быть строго объективной, так как в противном случае изоляция может подвести в работе, т. е. электрооборудование преждевременно выйдет из строя. Чтобы получить достаточно полную и объективную оценку качества и надежности электрической изоляции, надо хорошо знать методы испытаний и проводить их в строгом соответствии с установленными требованиями. Ниже дается описание основных электрических и физико-механических испытаний электроизоляционных материалов. Все электроизоляционные изделия после их изготовления подвергаются испытаниям на заводе-изготовителе в соответствии с требованиями ГОСТ или ТУ. Методы испытаний позволяют определить изменение характеристик электроизоляционных материалов и их простых сочетаний в процессе длительного теплового старения. Результаты испытаний позволяют проводить сравнение материалов с целью отбора их для дальнейшей оценки в изоляционной системе. Испытание, насколько возможно, должно имитировать функцию материала в реальных условиях эксплуатации действительной работы. Свойство, контролируемое при испытании, должно соответствовать требованиям условий эксплуатации. Испытания должны проводиться в следующей последовательности: 1) выбор проверяемых характеристик; 2) выбор критериев конечной точки для этих характеристик; 3) изготовление необходимых образцов; 4) определение исходных уровней проверяемых характеристик (при необходимости); 5) проведение ускоренного старения образцов, по крайней мере, при трех повышенных температурах либо непрерывно, либо периодами - циклами, между которыми образцы охлаждаются до комнатной температуры; 6) периодический контроль состояния образцов путем определения проверяемой характеристики и изображение результатов испытаний в виде графика срока службы; 7) определение расчетным путем температурного индекса и диапазона нагревостойкости из графика срока службы. Критерий конечной точки должен характеризовать степень разрушения материала, которая снижает его способность выдерживать нагрузки, возникающие в реальных условиях эксплуатации системы изоляции. При этом степень разрушения, определяемая критерием конечной точки, должна быть согласована с допустимым в условиях эксплуатации уровнем проверяемой характеристики. Критерий конечной точки должен быть выбран так, чтобы получались не слишком короткие (заниженные) промежутки времени до выхода материала из строя. Критерий конечной точки определяют двумя способами: 1) процентное повышение или снижение измеряемого параметра по отношению к исходному. Этот способ позволяет сравнивать материалы, но он менее связан, чем метод 2), с допустимым уровнем свойства для обеспечения работоспособности материала*. За исходное значение параметра принимают (если особо не оговорены иные условия) среднее арифметическое результатов испытаний не менее 10 образцов, подвергнутых термообработке при наименьшей температуре старения в течение 48 ч; 2) фиксированное значение параметра выбирается исходя из требований, предъявляемых условиями эксплуатации. Выбор критерия конечной точки, основанный на произвольном процентном изменении измеряемого параметра, относительно его исходного значения, может привести к неправильной отбраковке материалов с высоким начальным значением, когда они сравниваются с материалами, имеющими более низкие исходные значения этого параметра. Испытываемые образцы должны подвергать действию не менее трех температур старения в достаточно широком диапазоне, необходимом для надежного определения диапазона нагревостойкости или температурного индекса. Испытательные температуры выбираются таким образом, чтобы при самой низкой температуре срок службы был не менее 5000 ч и при самой высокой температуре не менее 100 ч. Испытательные температуры выбирают обыкновенно с интервалом 20°С. Если это приводит при более высоких из выбранных испытательных температур к короткому времени до достижения критерия или к превышению точки плавления или размягчения материала, или к изменению механизма старения, то интервал между температурами может быть уменьшен до 10°С. Экстраполяция для определения диапазона на нагревостойкость или температурного индекса не должна превышать 25°С. Выбор испытательных температур предполагает знание приблизительного значения температурного диапазона, в котором находится температурный индекс испытываемого материала. Для неизвестного материала необходимо провести предварительные исследования, которые позволяют выбрать наилучшим образом температурные старения. Температурные области плавления, кристаллизации могут быть определены с помощью методов термического анализа или другим подходящим способом. Задание 2 Особенности инструментального контроля качества продукции. Охарактеризуйте сущность метода хромато-масс-спектрометрии анализа физико-химических параметров качества продукции. Масс-спектрометрия - это физико-химический метод измерения отношения массы ионов к их заряду. Приборы, которые используются в этом методе, называются масс-спектрометрами или масс-спектрометрическими детекторами, которые имеют дело с материальным веществом, состоящим, как известно, из мельчайших частиц - молекул и атомов. Масс-спектрометры устанавливают молекулярную массу вещества, ее атомарный и изотопный состав, а также пространственную структуру расположения атомов. Достоинства масс-спектрометрии. 1. Как аналитический метод масс-спектрометрия обладает исключительно высокой чувствительностью и позволяет обнаруживать следовые количества органического вещества в больших объемах газов и жидкостей, а также в биологических системах. 2. С помощью масс-спектрометрии можно изучать превращения вещества в процессе химической реакции, что существенно для установления ее механизмов. 3. Существенное отличие масс-спектрометрии от других аналитических физико-химических методов состоит в том, что оптические, рентгеновские и некоторые другие методы детектируют излучение или поглощение энергии молекулами или атомами (например, такие методы как: ИК-, УФ-, КР- и ЯМР), а масс-спектрометрия имеет дело с самими частицами вещества, и в отличие от вышеуказанных методов, является деструктивным методом анализа, то есть из образующихся при разрушении молекулы ионов исходная молекула регенерироваться не может. Для представления масс-спектральных данных часто пользуются графиками, называемыми масс-спектрами. Масс-спектр - это распределение заряженных частиц по их интенсивностям в соответствии с отношениями их масс к зарядам (m/z: символ используется для обозначения безразмерной величины, полученной при делении массы иона в атомных единицах массы на заряд иона (без учета знака заряда)). Принцип работы масс-спектрометра: Любой масс-спектрометр сочетает комплекс процессов, протекающих в нем. Так сначала происходит ионизация молекул с образованием газообразных ионов, затем идет разделение ионов, регистрация их масс и относительных количеств.  Каждый ион, который может быть положительным или отрицательным, характеризуется отношением его массы к заряду (m/z). В соответствии с этим отношением происходит разделение различных ионов. В масс-спектрометре исследуемое вещество переводится в газообразное состояние до или в процессе ионизации.Хромато-масс-спектрометры. Рис. 1. Схема хромато-масс-спектрометра В качестве детектора применяют электронный умножитель, который присоединяют к выходной части масс-спектрометра. В современных масс-спектрометрах для записи и обработки масс-спектров используют компьютеры, присоединенные к выходу детектора ионов. Применяемые масс-спектрометры характеризуются следующими показателями: - типом применяемых методов ионизации; - типом масс-анализатора и в значительной степени зависящей от него величиной разрешающей способности; - чувствительностью, которая зависит от типа ионного источника и детектора; - диапазоном определенных масс. Большинство современных приборов позволяет исследовать вещества с молекулярной массой примерно 2000, а на специализированных приборах- с массой более 10000 дальтон (Д). Современные типы масс-анализаторов. Непрерывные масс-анализаторы: • магнитный и электростатический секторный масс-анализатор; • квадрупольный масс-анализатор. Импульсные масс-анализаторы: • времяпролегный масс-анализатор; • ионная ловушка; • квадрупольная линейная ловушка; • масс-анализатор ионно-циклотронного резонанса с Фурьепрсобразованием; • орбитрэп. Задача исследователя состоит в том, чтобы определить, сколько компонентов составляют органическое вещество, узнать, какие это компоненты (идентифицировать их) и сколько каждого соединения содержится в смеси. Для этого идеальным является сочетание хроматографии с масс-спектрометрией. Газовая хроматография как нельзя лучше подходит для сочетания с ионным источником масс-спектрометра с ионизацией электронным ударом или химической ионизацией, поскольку в колонке хроматографа соединения уже находятся в газовой фазе. Приборы, в которых масс-спектрометрический детектор скомбинирован с газовым хроматографом, называются хромато-масс-спектрометрами ("Хромасс"). Многие органические соединения невозможно разделить на компоненты с помощью газовой хроматографии, но можно разделить с помощью жидкостной хроматографии. Для сочетания жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией сегодня используют источники ионизации в электроспрес и химической ионизации при атмосферном давлении, а комбинацию жидкостных хроматографов с масс-спектрометрами называют ЖХ/МС. Самые мощные системы для органического анализа, востребованные современной протеомикой, строятся на основе сверхпроводящего магнита и работают по принципу ионно-циклотронного резонанса. |