Vikojen magneettinen havaitseminen: toimintaperiaate ja sovellus, defektoskoopin kaavio ja laite

Magneettisen tai magneettisen jauhevian havaitsemismenetelmää käytetään ferromagneettisten osien analysointiin vikojen, kuten pinnan halkeamien tai onteloiden sekä metallipinnan lähellä sijaitsevien vieraiden sulkeumien varalta.

Vikojen magneettisen havaitsemisen olemus menetelmänä on kiinnittää hajallaan oleva magneettikenttä osan pintaan lähelle paikkaa, jossa vika on sisällä, samalla kun magneettivuo kulkee osan läpi. Vikapaikasta lähtien magneettinen permeabiliteetti muuttuu äkillisesti, silloin magneettikenttäviivat näyttävät taipuvan vikapaikan ympärille antaen siten sen aseman.

Pintaviat tai -virheet, jotka sijaitsevat enintään 2 mm:n syvyydessä pinnan alapuolella, "työntävät" magneettikenttäviivat osan pinnan ulkopuolelle ja tähän kohtaan muodostuu paikallisesti hajallaan oleva magneettikenttä.

Ferromagneettisen jauheen käyttö auttaa kiinnittämään hajakentän, koska vian reunoilla esiintyvät navat vetävät puoleensa sen hiukkasia. Muodostunut sakka on suonen muotoinen, monta kertaa suurempi kuin vian koko. Riippuen käytetyn magneettikentän voimakkuudesta sekä vian muodosta ja koosta, sen sijainnista muodostuu tietyn muotoinen sakka.

Vian, esimerkiksi halkeaman tai kuoren, läpi kulkevan työkappaleen läpi kulkeva magneettivuo muuttaa suuruuttaan, koska materiaalin magneettinen läpäisevyys tässä paikassa osoittautuu erilaiseksi kuin muualla, joten pöly laskeutuu vika-alueen reunoihin magnetoinnin aikana.

Magnetiitti- tai rautaoksidi-Fe2O3-jauheita käytetään magneettijauheina. Ensimmäisellä on tumma väri ja sitä käytetään vaaleiden osien analysointiin, toisella on ruskeanpunainen väri ja sitä käytetään havaitsemaan vikoja osissa, joissa on tumma pinta.

Jauhe on melko hienoa, sen raekoko on 5-10 mikronia. Kerosiiniin tai muuntajaöljyyn perustuva suspensio, jonka suhde on 30-50 grammaa jauhetta 1 litrassa nestettä, mahdollistaa magneettisten vikojen onnistumisen.

Koska vika voi sijaita osan sisällä eri tavoin, magnetointi tehdään eri tavoin. Voit tunnistaa selkeästi halkeaman, joka sijaitsee kohtisuorassa työkappaleen pintaan nähden tai enintään 25° kulmassa, käytä kelan magneettihihnassa olevan osan napamagnetointia virralla tai aseta osa kahden navan väliin vahva kestomagneetti tai sähkömagneetti.

Jos vika sijaitsee terävämmässä kulmassa pintaan nähden, eli melkein pituusakselia pitkin, niin se voidaan selvästi tunnistaa poikittais- tai ympyrämagnetoinnilla, jossa magneettikenttäviivat muodostavat suljettuja samankeskisiä ympyröitä, tätä varten virta kulkee suoraan osan läpi tai ei-magneettisen metallitangon kautta, joka on työnnetty testattavassa osassa olevaan reikään.

Vikojen havaitsemiseksi eri suuntiin käytetään yhdistettyä magnetointia, jossa kaksi magneettikenttää toimii samanaikaisesti kohtisuoraan: poikittais- ja pituussuunnassa (napa); virtakelaan sijoitetun osan läpi kulkee myös kiertävä magnetointivirta.

Yhdistetyn magnetoinnin seurauksena magneettiset voimalinjat muodostavat eräänlaisia ​​taivutuksia ja mahdollistavat eri suuntiin vikojen havaitsemisen osan sisällä sen pinnan lähellä. Yhdistetyssä magnetoinnissa käytetään käytettyä magneettikenttää, ja napa- ja ympyrämagnetointia käytetään sekä käytetyssä magneettikentässä että remanentin magnetoinnin magneettikentässä.

Käytetyn magneettikentän käyttö mahdollistaa vikojen havaitsemisen osissa, jotka on valmistettu pehmeistä magneettisista materiaaleista, kuten monista teräksistä, ja jäännösmagneettikenttä soveltuu koviin magneettisiin materiaaleihin, kuten korkeahiili- ja seosteräksiin.

Vikojen havaitsemisen jälkeen osat demagnetisoidaan vaihtuva magneettikenttä… Siten tasavirtaa käytetään suoraan vian havaitsemiseen ja vaihtovirtaa demagnetointiin. Magneettinen defektoskopia mahdollistaa vikojen havaitsemisen, jotka sijaitsevat enintään 7 mm:n etäisyydellä tutkittavan osan pinnasta.

Ei-rauta- ja rautametallien osien magneettisten vikojen suorittamiseksi tarvittavan magnetointivirran arvo käytetyssä magneettikentässä lasketaan suhteessa halkaisijaan: I = 7D, jossa D on osan halkaisija millimetreinä, Minä olen virran voima. Analyysi remanenttimagnetointialueella: I = 19D.

Kannettavia PMD-70-tyyppisiä vianilmaisimia käytetään laajalti teollisuudessa.

Tämä on yleinen vianilmaisin. Se koostuu virransyöttöosasta, joka sisältää 220 V - 6 V:n alasmuuntajan teholla 7 kW, sekä automaattimuuntaja ja toinen muuntaja 220 V - 36 V, kytkentä-, mittaus-, ohjaus- ja signalointilaitteista, magnetoivasta osasta, mukaan lukien liikkuva kosketin, kosketinlevy, etäkoskettimet ja kela, lietekylvystä.

Kun kytkin B on kiinni, virta syötetään AT-automuuntajaan koskettimien K1 ja K2 kautta. Automaattimuuntaja AT syöttää alaspäin muuntajan T1 220V 6V:iin, jonka toisiokäämyksestä tasasuunnassa syötetään jännite kiristysmagnetointikoskettimiin H, käsikoskettimiin P ja puristuskoskettimiin asennettuun kelaan.

Koska muuntaja T2 on kytketty rinnan automuuntajan kanssa, niin kun kytkin B on kiinni, virta kulkee myös muuntajan T2 ensiökäämin läpi. Merkkivalo CL1 osoittaa, että laite on kytketty verkkoon, merkkivalo CL2 osoittaa, että myös tehomuuntaja T1 on kytketty päälle. Kytkimellä P on kaksi mahdollista asentoa: asennossa 1 — pitkäaikainen magnetointi havaitsemaan käytetyn magneettikentän vikoja, asennossa 2 — hetkellinen magnetointi jäännösmagnetointikentässä.

PMD-70-vianilmaisimen kaavion mukaan:

B - pakettikytkin, K1 ja K2 - magneettikäynnistimen koskettimet, RP1 ja RP2 - koskettimet, P - kytkin, AT - automaattimuuntaja, T1 ja T2 - alasmuuntajat, KP - magneettikäynnistimen ohjauskela, KR - välireleen käämi , VM — magneettikytkin, SL1 ja SL2 — merkkilamput, R — manuaaliset magnetointikoskettimet, H — magnetointiliittimet, M — mikrokytkin, A — ampeerimittari, Z — kello, D — diodi.

Kytkimen P ollessa asennossa 1, mikrokytkin M sulkeutuu, magneettikäynnistimen KP ohjauskäämi on kytketty muuntajaan T1, jonka toisiokäämi syöttää sitä ja välireleen RP1 koskettimet. Piiri osoittautuu suljetuksi. Käynnistyslaite saa koskettimet K1 ja K2 sulkeutumaan, tehoosa ja sen mukana magnetointilaitteet saavat virtaa.

Kun kytkin P on asennossa 2, välireleen KR käämi kytkeytyy päälle rinnan käynnistyskäämin kanssa. Kun mikrokytkin on kiinni, oikosulkukosketin sulkeutuu, jolloin välirele kytkeytyy päälle, RP2-koskettimet sulkeutuvat, RP1-koskettimet avautuvat, magneettikäynnistin irtoaa ja K1- ja K2-koskettimet avautuvat. Prosessi kestää 0,3 sekuntia. Kunnes mikrokytkin sulkeutuu, rele pysyy pois päältä, koska oikosulkukosketin estää RP2-koskettimet. Mikrokytkimen avaamisen jälkeen järjestelmä palaa alkuperäiseen tilaan.

Magnetointilaitteiden virtaa voidaan säätää AT-automuuntajalla säätämällä virran arvo välillä 0 - 5 kA. Magnetoituna kellosta kuuluu 3 piippausta.Jos magnetointivirta kulkee jatkuvasti, signaali on jatkuva ja SL2-merkkivalo toimii samassa tilassa. Lyhytaikaisessa virransyötössä kello ja lamppu toimivat myös lyhyen aikaa.