Магнитно откриване на дефекти: принцип на действие и приложение, схема и устройство на дефектоскопа

Методът за магнитно или магнитно откриване на дефекти на прах се използва за анализ на феромагнитни части за наличие на дефекти като повърхностни пукнатини или кухини, както и чужди включвания, разположени близо до металната повърхност.

Същността на магнитното откриване на дефекти като метод е фиксирането на разсеяното магнитно поле върху повърхността на частта в близост до мястото, където дефектът е вътре, докато магнитният поток преминава през детайла. Тъй като на мястото на дефекта магнитна пропускливост се променя рязко, след което магнитните силови линии сякаш се огъват около мястото на дефекта, като по този начин дават позицията му.

Повърхностните дефекти или дефекти, разположени на дълбочина до 2 мм под повърхността, „изтласкват“ магнитните силови линии отвъд повърхността на детайла и на това място се образува локално разсеяно магнитно поле.

Използването на феромагнитен прах помага за фиксиране на разсеяното поле, тъй като полюсите, появяващи се по краищата на дефекта, привличат неговите частици. Образуваната утайка има формата на вена, многократно по -голяма от размера на дефекта. В зависимост от силата на приложеното магнитно поле, както и от формата и размера на дефекта, от неговото местоположение се образува определена форма на утайка.

Магнитният поток, преминаващ през детайла, срещащ дефект, например пукнатина или черупка, променя своята величина, тъй като магнитна пропускливост на материала на това място се оказва различно, отколкото в останалата част, следователно прахът се утаява по краищата на зоната на дефекта по време на намагнитване.

Праховете от магнетит или железен оксид Fe2O3 се използват като магнитни прахове. Първият има тъмен цвят и се използва за анализ на светли части, вторият се отличава с кафяво-червен цвят и се използва за откриване на дефекти на части с тъмна повърхност.

Прахът е доста фин, неговата зърненост е от 5 до 10 микрона. Суспензия на базата на керосин или трансформаторно масло, със съотношение 30-50 грама прах на 1 литър течност, дава възможност за успешно провеждане на магнитни дефекти.

Тъй като дефектът може да бъде разположен вътре в детайла по различни начини, намагнитването се извършва по различни начини. За ясно идентифициране на пукнатина, разположена перпендикулярно на повърхността на детайла, или под ъгъл не повече от 25 °, използвайте полюсно намагнитване на частта в магнитния пояс на бобината с ток или поставете частта между два полюса силен постоянен магнит или електромагнит.

Ако дефектът е разположен под по -остър ъгъл спрямо повърхността, тоест почти по надлъжната ос, тогава той може да бъде ясно идентифициран чрез напречно или кръгово намагнитване, при което магнитните силови линии образуват затворени концентрични кръгове, за това токът преминава директно през детайла или през немагнитна метална пръчка, поставена в отвор в детайла, който трябва да се тества.

За откриване на дефекти в различни посоки се използва комбинирана магнетизация, при която две магнитни полета действат едновременно перпендикулярно: напречно и надлъжно (полюс); циркулиращ магнетизиращ ток също преминава през частта, поставена в намотката с ток.

В резултат на комбинираното намагнитване силовите магнитни линии образуват един вид завои и правят възможно откриването на дефекти в различни посоки вътре в детайла близо до повърхността му. За комбинирано намагнитване се използва приложено магнитно поле, а полюсното и кръговото — както в приложеното магнитно поле, така и в магнитното поле на остатъчното намагнитване.

Използването на приложено магнитно поле дава възможност за откриване на дефекти в части, изработени от меки магнитни материали, като много стомани, а магнитното поле на остатъка е приложимо за твърди магнитни материали като високо въглеродни и легирани стомани.

След откриване на дефекти частите се размагнитват от променливо магнитно поле… По този начин постоянният ток се използва директно за процеса на откриване на дефекти, а променливият ток за размагнитване. Магнитната дефектоскопия позволява откриване на дефекти, разположени не по -дълбоко от 7 мм от повърхността на изследваната част.

За извършване на магнитни дефекти на части, изработени от цветни и черни метали, стойността на необходимия намагнитващ ток в приложено магнитно поле се изчислява пропорционално на диаметъра: I = 7D, където D е диаметърът на детайла в милиметри, I е силата на тока. За анализ в областта на остатъчната магнетизация: I = 19D.

В промишлеността широко се използват преносими дефектоскопи от типа PMD-70.

Това е универсален дефектоскоп. Състои се от секция за захранване, включваща понижаващ трансформатор 220V до 6V с мощност 7 kW, както и автотрансформатор и друг трансформатор 220V до 36V, от устройства за включване, измерване, управление и сигнализация, от намагнитваща част, включваща подвижен контакт, контактна подложка, отдалечени контакти и бобина, от вана за суспензия.

Когато превключвателят В е затворен, през контактите K1 и K2, токът се подава към AT автотрансформатора. Автотрансформаторът AT захранва понижаващия трансформатор T1 220V до 6V, от вторичната намотка на която коригираното напрежение се подава към затягащите магнетизиращи контакти H, към ръчните контакти P и към бобината, монтирана в затягащите контакти.

Тъй като трансформаторът Т2 е свързан паралелно с автотрансформатора, тогава когато превключвателят В е затворен, токът също ще тече през първичната намотка на трансформатора Т2. Сигналната лампа СЛ1 показва, че устройството е свързано към мрежата, сигналната лампа СЛ2 показва, че захранващият трансформатор Т1 също е включен. Превключвател P има две възможни позиции: в позиция 1 — дългосрочно намагнитване за откриване на дефекти в приложено магнитно поле, в позиция 2 — моментално намагнитване в полето на остатъчно намагнитване.

По схемата на дефектоскопа PMD-70:

B — пакетен превключвател, K1 и K2 — контакти на магнитния стартер, RP1 и RP2 — контакти, P — превключвател, AT — автотрансформатор, T1 и T2 — понижаващи трансформатори, KP — бобина за управление на магнитния стартер, KR — междинна релейна бобина, VM — магнитен превключвател, SL1 и SL2 — сигнални лампи, R — контакти за ръчно намагнитване, H — контакти за магнетизираща скоба, M — микропревключвател, A — амперметър, Z — звънец, D — диод.

Когато превключвателят Р е в позиция 1, микропревключвателят М се затваря, управляващата бобина на магнитния стартер KP се свързва с трансформатора Т1, чиято вторична намотка го захранва и контактите на междинното реле RP1. Веригата се оказва затворена. Стартовото устройство води до затваряне на контактите K1 и K2, захранващата секция и с нея магнетизиращите устройства получават мощност.

Когато превключвател P е в позиция 2, бобината на междинното реле KR се включва паралелно с намотката на стартера. Когато микропревключвателят е затворен, контактът на късо съединение се затваря, което води до включване на междинното реле, контактите RP2 се затварят, контактите RP1 се отварят, изключването на магнитния стартер и контактите K1 и K2 се отварят. Процесът отнема 0,3 секунди. Докато микропревключвателят се затвори, релето ще остане изключено, тъй като контактът на късо съединение блокира контактите RP2. След отваряне на микропревключвателя системата се връща в първоначалното си състояние.

Токът на намагнитващите устройства може да се регулира с помощта на автотрансформатора AT, като се регулира стойността на тока от 0 до 5 kA.Когато се намагнетизира, звънецът издава 3 звукови сигнала. Ако магнетизиращият ток тече непрекъснато, сигналът ще бъде непрекъснат и сигналната лампа SL2 ще работи в същия режим. При краткотрайно подаване на ток камбаната и лампата също ще работят за кратко.