Дефектоскоп магнитопорошковый МД-13ПР



    Дефектоскоп предназначен для контроля средней части оси сформированной колесной пары сухим способом нанесения магнитного индикатора (порошка типа ПЖВ5.160).

Дефектоскоп состоит из блока управления и блока контроля с разъемным соленоидом.

Блок управления предназначен для подключения блока контроля к сети 220 В (50Гц). На лицевой панели блока управления расположены стрелочные индикаторы напряжения сети и намагничивающего тока, выключатели сети и переносного светильника на 12В.

Блок контроля преобразует напряжение сети 220В (50Гц) в напряжение питания 3,5 В. Диаметр рабочего отверстия соленоида – 240 мм. Блок контроля и соленоид размещены на тележке, которая перемещается вдоль контролируемой средней части оси.

 

Устройство намагничивающее УНМ –300/2000

 

Cостоит из блока питания переносного типа и комплекса НУ, включающего двухсекционный соленоид, электромагнит, гибкие силовые кабели различного сечения для импульсного и переменного тока, две пары ручных электроконтактов с кабелями для намагничивания импульсным и переменным током.

    Питание устройства осуществляется от сети 220В (50Гц).

Устройство обеспечивает следующие виды намагничивающего тока: переменный, импульсный и постоянный. Устройство обеспечивает автоматическое размагничивание контролируемой детали переменным или импульсным током за время не более 45 с.

    Электроконтакты предназначены для локального циркулярного намагничивания участков крупногабаритных деталей пропусканием по ним импульсного или переменного тока. Электроконтакты снабжены гибкими кабелями длиной по 3 м каждый и ручками, на одной из которых расположена кнопка для включения тока.

    Гибкие силовые кабели сечением 10 и 50 мм2 и длиной 6 м каждый предназначены для циркулярного или полюсного намагничивания различных по форме деталей при пропускании но ним соответственно импульсного или переменного тока.

    Соленоид предназначен для полюсного намагничивания состоит из двух секций с рабочим отверстием диаметром 70 мм. Каждая секция соленоида может использовать как отдельное НУ. Секции соленоида соединяются кабелем длиной 0,5м, что создает удобство при намагничивании протяженных деталей. Секции соленоида питаются постоянным или переменным током. Плавное регулирование тока обеспечивается с помощью потенциометра.

    Электромагнит постоянного тока имеет конструкцию шарнирного типа, что позволяет контролировать детали сложной геометрической формы.

 

Установки серии Р8617

 

Для контроля элементов колесных пар и выпускают в нескольких модификациях. В состав базовой модели установки Р8617 входят электропривод для перемещения разъемного соленоида, пневмопривод для прижима контактных головок (для циркулярного намагничивания), устройство для вращения колесной пары, устройство для циркуляции магнитной суспензии, Разъемный соленоид, шеечный соленоид, соленоиды для продольного намагничивания и размагничивания.

 

Установка для контроля свободных колец подшипников УМПД-01

Установка для контроля внутренних и наружных колец диаметром от 160 до 240 мм буксовых роликовых подшипников буксовых узлов колесных пар. Обеспечивает намагничивание колец подшипников импульсным током в двух взаимно-перпендикулярных направлениях, а также размагничивание колец.

 

Дефектоскоп магнитопорошковый МД-14ПКМ

 

Преднадзначен для контроля магнитопорошковым методом элементов колесной пары, средней оси, внутренних колец роликовых подшипников, напрессованных на шейки оси, шеек и предподступичных частей оси при снятых внутренних и лабиринтных кольцах. В комплект входят: блок управления, неразъемные соленоиды диаметром 200 и 270 мм, разъемные соленоиды диаметром 200 и 280 мм, гибкие кабели.

 

Электромагнит портативный дефектоскопический ЭМПД-12/36

Для контроля крупногабаритных деталей.

 

ФЕРРОЗОНДОВЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ

 

Этот метод основан на регистрации поля рассеяния дефектов. С помощью преобразователя напряженность магнитного поля преобразуется в электрический сигнал, что позволяет исключить трудоемкую операцию осмотра детали и автоматизировать процесс обработки результатов контроля.

Обнаруживаются поверхностные и подповерхностные (лежащие в толще материала) дефекты типа нарушений сплошности: волосовины, трещины, раковины, закаты, ужимы и т.п. Метод применяют для обнаружения дефектов сварных швов: непроваров, трещин, неметаллических включений, пор и т.п.

При феррозондовом методе дефектоскопии в качестве преобразователей магнитного поля используются активные индукционные преобразователи, в которых рабочим элементом являются ферромагнитные сердечники – феррозонды.

Феррозонды – устройства для измерения напряженности магнитного поля, действие которых основано на нелинейности кривых намагничивания сердечников из магнитомягких ферромагнетиков.

При воздействии полем Нв (t) (поле возбуждения) в сердечнике наводится переменная индукция В(t), которая может в той же обмотке или в некоторой дополнительной (индикаторной) индуцировать ЭДС

 

е =Wn S dB/dt

 

где Wn – число витков индикаторной обмотки, S – площадь поперечного сердечника.

    Если кроме поля возбуждения воздействует ещё некоторое дополнительное (измеряемое) поле Но, то В(t), а стало быть изменяется, что позволяет судить о величине Но.

Поскольку преобразователь находится на некотором расстоянии от поверхности ОК, чувствительность здесь меньше, чем в магнитопорошковом методе. Удаление преобразователя от контролируемой поверхности позволяет осуществлять сканирование поверхности с большими скоростями, исключая опасность повреждения преобразователя.

Процесс контроля дефектоскопами с феррозондовыми преобразователями мало отличается от магнитопорошкового контроля. Вначале деталь намагничивают, затем осуществляют сканирование поверхности феррозондовым преобразователем. Сигнал с выхода преобразователя поступает на блок обработки информации, где он фильтруется с целью отделения от помех и сравнивается с некоторыми фиксированными уровнями сигналов, при этом возможна автоматическая разбраковка ОК.

В зависимости от размеров выявляемых поверхностных и подповерхностных дефектов, а также глубины залегания, ГОСТ 21104 устанавливает одиннадцать условных уровней чувствительности метода.

А1, А2, А3,А,Б - поверхностные дефекты шириной от 0,002-0,2; глубиной от 0,007 до 1,0 мм. В1, В, Г1, Г,,, Д1, Д - подповерхностные дефекты, глубина залегания до 5-30мм.

Минимальная длина выявляемого дефекта должна быть равна 2мм.

 

Виды феррозондов

 

Феррозондовые преобразователи, применяемые при контроле деталей вагонов подразделяют на:

-ФП- градиентометры, которые преобразуют в электрический сигнал градиент напряженности магнитного поля. Они используются для измерения градиента напряженности магнитного поля и дефектоскопирования;

-ФП-полемеры, которые преобразуют в электрический сигнал напряженность магнитного поля. Они используются для измерения напряженности магнитного поля.

ФП-градиентометры реагирую на пространственную производную (пространственное изменение) магнитного поля. При дефектоскопировании они имеют преимущество перед ФП-полемерами, так как над дефектами наблюдается резкое пространственное изменение поля.

    Действие ФП основано на нелинейности кривых намагничивания сердечников из магнитных материалов. В зависимости от взаимной ориентации векторов напряженности внешнего магнитного поля и магнитного поля возбуждения преобразователя различают феррозонды с продольным и поперечным возбуждением.

 

    Феррозонд с продольным возбуждением состоит из двух идентичных полузондов, каждый из которых содержит цилиндрический сердечник из магнитомягкого материала с размещенными на нем двумя катушками. Одна катушка – возбуждающая - подключается к источнику переменного тока, другая – измерительная. Схема подключения обмоток в феррозонде-полемере показана на рис.    .

 

Там же показан и выходной сигнал несинусоиальной формы, главная особенность которого состоит в том, что его период Ти вдвое меньше периода Тв возбуждающего тока. Это означает, что постоянное внешнее подмагничивающее поле Но обуславливает появление второй гармоники в выходном сигнале феррозонда. Эта вторая гармоника и является информационной, по ней судят о напряженности постоянного магнитного поля. На рис. показана характеристика преобразования для феррозонда, работающего в режиме полемера. При Но=0 выходной сигнал феррозонда равен нулю. Рабочим является близкий к линейному начальный участок, где действующее значение второй гармоники U2 пропорционально напряженности Но. При значительном увеличении Но (больше Номах) происходит насыщение материала сердечника, в результате чего индукция становится независимой от напряженности возбуждающего поля Нв и эдс каждой измерительной обмотки уменьшается практически до нуля. 

Для оценки неоднородности постоянного по времени магнитного поля используется феррозонд-градиентометр, который по устройству аналогичен феррозонду-полемеру и отличается от него соединением обмотки. (рис. ). Обмотки возбуждения соединены так, что они находятся в однородном поле, т.е. при Но1= Но2, напряженность, а следовательно, и индукция в каждом сердечнике одинаковы в любой момент времени. Измерительные катушки wи1 и wи2 включены встречно, поэтому выходное напряжение этого феррозонда, равное разности эдс е1 и е2 в измерительных катушках равно нулю. Если же напряженность поля изменяется в направлении ортогональном направлению вектора Но, то напряженность магнитного поля Но1 не равняется Но2

.Это приводит к тому, индукция в каждом сердечнике не будет одинаковой и появится сигнал Uвых=е1(t). Выходное напряжение, как и в предыдущем случае несинусоидально, но главной его особенностью также является наличие второй гармоники. Амплитуда выходного сигнала пропорциональна степени неоднородности внешнего поля, т.е. величине DН= Но1 - Но2..Во всех случаях применения  феррозондов необходимо выделять вторю гармонику выходного сигнала.

 

 

Обмотки возбуждения соединены встречно, измерительные согласно. Синусоидальный ток возбуждения создает в сердечнике магнитное поле возбуждения, вектор напряженности которого параллелен оси сердечника.

На рисунке показаны временные зависимости напряженности и индукции в каждом сердечнике. Видно, что характер изменения индукции в каждом сердечнике одинаков и значения индукций отличаются только знаком, следовательно, выходной сигнал, равный сумме эдс в измерительных катушках, равен 0.

При воздействии постоянного магнитного поля Но напряженность в первом сердечнике Н1(t) = Нв Sinwt + Но, а во втором Н2(t) = Нв Sinwt – Hо. В этом случае вследствие нелинейности кривой намагничивания значения индукции в стержнях становятся различными, что видно из рис. .

 

4 Намагничивание деталей

Процесс контроля дефектоскопами с феррозондовыми преобразователями мало отличается от магнитопорошкового контроля. Вначале деталь намагничивают, затем осуществляют сканирование поверхности феррозондовым преобразователем. Сигнал с выхода преобразователя поступает на блок обработки информации, где он фильтруется с целью отделения от помех и сравнивается с некоторыми фиксированными уровнями сигналов, при этом возможна автоматическая разбраковка ОК.

В зависимости от магнитных свойств материала, размеров и геометрии контролируемой детали:

-способ приложенного поля, который заключается в намагничивании изделия и регистрации магнитных полей рассеяния в присутствии намагничивающего поля;

-способ остаточной намагниченности, который заключается в намагничивании изделия и регистрации магнитных полей рассеяния после снятия намагничивающего поля (в остаточном поле)

Если на поверхности детали дефект можно представить в виде прямой линии, целесообразно намагничивать деталь таким образом, чтобы линии магнитного поля и эта линия были перпендикулярно.

Виды приборов

Блок – схема ФЗ прибора с выходом во второй гармонике

Сигнал с феррозонда 1 усиливается усилителем 2, настроенным на частоту второй гармоники и подается на детектор 3. С генератора 4 подается через удвоитель частоты опорное напряжение. После детектирования сигнал подается на индикатор U, показания, которого пропорциональны напряженности поля или его градиенту.

 

Аналоговые феррозондовые приборы (дефектоскопы, измерители напряженности и градиента напряженности магнитных полей и т. п.) и промышленности и на транспорте используются достаточно давно [1, 2]. Дефектоскоп-градиентометр ДФ-201.1 является первым микропроцессорным феррозондовым прибором. Он реализует функциональную схему дефектоскопа-градиентометра [3] и предназначен для обнаружения дефектов в намагниченных ферромагнитных деталях, в том числе в сварных деталях, и измерения градиента напряженности магнитного ноля. Прибор состоит из электронного блока и феррозондового преобразователя (ФП), рис. 1.
Рис. 1. Внешний вид дефектоскопа-градиентометра ДФ-201.1.
  Феррозондовый преобразователь содержит две измерительные катушки, оси сердечников которых параллельны друг другу и перпепдикулярны донышку ФП. Расстояние x между осями (база ФП) выбирается так [1], чтобы получить максимальное значение выходного сигнала, пропорционального разности Hz=Hz2-Hz1 (рис. 2), где x — ось, совпадающая с линией перемещения ФП но поверхности детали; z — нормаль к поверхности детали и донышку ФП; Hz — проекция напряженности магнитного поля на ось z.
Рис. 2. Распределение Hz над дефектом и выбор базы x ФП
  Измеряемый прибором градиент определяется соотношением Структурная схема прибора изображена на рис. 3. Рис. 3. Структурная схема ДФ-201.1 В микропроцессоре формируется ток возбуждения ФП и обрабатывается информация, поступающая с клавиатуры и АЦП. С помощью ФП, полосового фильтра на 50 кГц и амплитудного детектора градиент G преобразуется в напряжение, которое поступает на вход ЛЦП. Текущее значение градиента индицируется на жидкокристаллическом дисплее.  

 

 

              Средства контроля

Состав ФЗ установок

- Дефектоскоп,

- -намагничивающее устройство,

- стандартные образцы.

- Дополнительные устройства

-

 


Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 628; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!