Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
При воздействии очень высоких температур и весьма агрессивных сред большое значение имеет применение неметаллических покрытий. Наибольшие различия в защитных свойствах проявляют органические и неорганические покрытия.
О р г а н и ч е с к и е покрытия создаются на основе пленкообразователей, искусственных смол, резины.
Лакокрасочныепокрытия наиболее широко применяются для защиты изделий от коррозии в условиях влажной атмосферы, воздействия водопроводной, речной, морской воды.
Лаки представляют коллоидные растворы высыхающих масел, смол, эфиров целлюлозы в летучих органических растворителях: ацетоне, скипидаре, этилацетате, бензоле, бензине.
Краски являются суспензией минеральных красителей типа оксидов свинца, цинка, железа, алюминия, сажи и др. в органических пленкообразователях таких, как олифа, масляносмоляные смеси. В окрасочную суспензию добавляют в качестве порошковых наполнителей слюду, тальк, графит, повышающих механическую прочность пленки, а также сиккативы для ускоренного затвердевания масляной пленки при ее окислении и высыхании на воздухе, к которым относятся органические соли свинца, кобальта, марганца.
Нанесение лакокрасочных покрытий производится в несколько слоев с промежуточной сушкой каждого слоя. При этом покрытия наносят погружением изделий в окрасочную суспензию, а также кистью или напылением с помощью сжатого воздуха. Использование электростатического поля в процессе напыления обеспечивает притяжение отрицательно заряженных частиц краски к положительно заряженным изделиям. Благодаря этому значительно улучшаются плотность, прочность и защитные свойства покрытия, снижаются потери краски при напылении.
Полимерные покрытия предусматривают использование полиэтилена, полистирола, фторопласта-3, полиамида, каучука, эбонита, а также различных смол типа асфальтобитумной, фенолоформальдегидной, эпоксидной, кремнийорганической и др. Изделия покрываются за счет погружения в жидкий полимер, а также методом газотермического или пневматического напыления либо путем футеровки металлической поверхности. Пневматическое напыление сухой порошковой полимерной краски производится в электростатическом поле с окончательным формированием покрытия на изделиях путем нагрева и оплавления полимерного слоя в печи. Футеровка поверхностей выполняется с применением листового либо плиточного полимерного материала типа текстолита, винипласта, эбонита, а также специальных видов замазки.
Н е о р г а н и ч е с к и е покрытия наносятся с применением цемента, бетона, эмалей и керамики.
Цементные и бетонные покрытия используются для защиты трубопроводов и резервуаров от воздействия воды и слабых водносолевых растворов.
Эмалевыепокрытия отличаются стеклообразным состоянием, что обеспечивает специальная смесь компонентов – фритта. В зависимости от своего состава и свойств эмали применяются для антикоррозионной защиты изделий при обычных температурах, а также при действии высоких температур.
Антикоррозионные эмали содержат в качестве фритты порошковую смесь минеральных солей, куда входят бура Na2B4O7, полевой шпат, криолит Na3AlF6, боросиликатное стекло. Такие покрытия наносятся погружением, кистью, напылением с последующей холодной или горячей сушкой. Свойства покрытий обеспечивают защиту изделий от действия влажной атмосферы, солей, кислот, слабых растворов щелочей.
Жаростойкие эмали в составе фритты имеют тугоплавкие оксиды Al2O3, Cr2O3, TiO2, SiO2, которые вместе с некоторыми добавками сплавляются, размалываются в порошок и наносятся на изделия методами погружения либо напыления. Затем производятся сушка и обжиг, что обусловливает спекание частиц покрытия с получением его высокой прочности и жаростойкости до температуры 15000С.
Керамические покрытия создаются с использованием в качестве основы графита, оксидной и бескислородной керамики с различными добавками. В соответствии со своим составом керамические покрытия характеризуются высокими защитными свойствами при коррозионном воздействии химически активных сред либо при воздействии высоких температур.
Антикоррозионные плитки, полосы изготовляют из графита и оксидной керамики с пропиткой термореактивными полимерными смолами. Благодаря высокой кислотостойкости плитки и полосы применяют для футеровки различных емкостей и аппаратов химических производств.
Тугоплавкие покрытия в виде карбидных, нитридных, боридных, силицидных слоев получают путем обработки изделий при высоких температурах в газообразных средах, содержащих углерод, азот, бор, кремний, или за счет контакта с твердофазными материалами, имеющими в своем составе указанные элементы. Парообразное состояние этих элементов используется при нанесении покрытий методом вакуумно-конденсационного напыления. Образующиеся покрытия обеспечивают защиту изделий от воздействия очень высоких температур – до 20000С.
Металлокерамические покрытия отличаются введением в их состав оксидов, карбидов, боридов и других тугоплавких соединений, металлических добавок Ni и Co. Этим улучшаются физико-механические свойства покрытий, включающие пластичность, теплопроводность, ТКЛР. Для нанесения таких покрытий используют способы газотермического напыления с последующим безокислительным отжигом в инертных газах или в вакууме.
Цифровая фильтрация.
После АЦП используют процедуры обработки и фильтрации (для уменьшения шумов и дрейфов). Подбирать требуемый тип цифрового фильтра можно с использованием пакетов программ Мат Лаб (Mathlab) Мат Кад (Mathcad), LabView и др. По этому приведем лишь общие понятия, позволяющие ориентироваться в характеристиках цифровой фильтрации.
5.1 Типовые параметры фильтров.
Параметрами являются граничные частоты полос пропускания и задержания (подавления), степень подавления, тип фильтра, допустимая неравномерность в полосе пропускания. Находится отклик фильтра, он однозначно связана с частотной характеристикой. При увеличении порядка отклика растет загрузка ЭВМ (время счета) и увеличивается задержка сигнала. Длительность отклика фильтра примерно равна τ = 1/∆F, где ∆F – полоса частот пропускания (по уровню 0,7). Это соотношение слабо зависит от типа используемого фильтра. (Для фильтра с характеристикой гауссова вида соотношение τ =1/∆F выполняется точно).
Следует еще привести общее соотношение между частотными характеристиками ФВЧ и ФНЧ: ФВЧ = 1 – ФНЧд, где ФНЧд – дополняющий фильтр низких частот. Это соотношение позволяет просто находить отклики ФВЧ как разность между входным сигналом и откликом ФНЧд, который имеет более простой вид. Приведенное соотношение не противоречиво, если 1 представить как ехр(jωτ), где τ есть время задержки фильтра. На рис 5.1представлены частотные характеристики сопряженных фильтров (для ФНЧ с прямоугольным откликом).
Эквивалентом фильтрации во временной области является операция свертки входного сигнала с откликом выбранного фильтра:
U(t)вых = ∫ Uвх(τ)Oф(t -τ)dτ,
где Uвых(t)-выходной сигнал, Uвх(τ) – входной сигнал, Oф(t- τ) – отклик фильтра, сдвинутый во времени на τ. Программа МатЛаб использует для нахождение выходного сигнала фильтра именно операцию свертки. Удобно при выборе фильтра выбирать не вид частотной характеристики, а форму его отклика. Общий вид преобразований с использованием откликов хорошо иллюстрируется при рассмотрении «трансверсального» фильтра рис 5.2.Такты ЭВМ заменены набором линий задержек. Весовые коэффициенты аi определяют форму отклика (на рисунке они выбраны единичными), и хорошо понятен выход 2 - времени задержки фильтра. Полное значение числа отводов (или тактов) фильтра называется базой N или окном фильтра . На базе формируется весовая функция отклика. Задержка цифрового фильтра равна половине базы N. Формы весовых функций разнообразны, но если выделяется ее центральная часть с величинами, близкими к 1 (например с уровнем ≥ 0.7), то можно приближенно оценить полосу пропускания ΔF такого фильтра: ΔF ≈ 1/N0,72T,
где N0,7 - число отводов с весами, близкими к 1, а Т - период взятия выборки АЦП. Форма весовой функции вне центральной части определяет поведение частотной характеристики в полосе задержания. Если все весовые коэффициенты аN заменить на коэффициенты (1-аN),то получим сопряженный фильтр: ФВЧ вместо ФНЧ и наоборот (Рис 5.1.).
Переход в область реального времени от программы производится через величину τшага программы (выраженного во времени), что наглядно иллюстрируется "трансверсальным" фильтром. Структуры простейшего цифрового RC фильтра представлены в приложении.
6. Необходимые элементы математического анализа.
Интерполяция, аппроксимация, частотная фильтрация, распознавание, надежность процедуры распознавания с использование теории вероятности.
Когда возникли ЭВМ, достижения математиков стали доступны всем инженерам. По этому студентам надо знать важнейшие практические достижения в этой области.
