原理
该设备对工件的磁化采用复合磁化方式, 即周向磁化和纵向磁化相配合,可一次性检测出磁化范围内工件表面的全方位缺陷。 周向磁化采用通电法,纵向磁化采用磁感应法。周向磁化和纵向磁化均使用 50Hz 工频交流电作为电源,两路电压的相位相差120o。工件在复合磁化时,由失量分析可知,在工件的表面将形成一个随时间变化的椭圆形旋转磁场。只要选择合适的磁化电流强度,就能使其表面获得较均匀的磁场分布。
该设备磁化电源的主电路采用可控硅无节调压电路,利用隔离主变压器以低电压大电流方式输出,对工件进行周、纵向交流复合磁化,从而一次性探伤就可检查出环形工件内外表面和近表面因锻压、拉伸、淬火、研磨、疲劳而引起的裂痕及夹渣等细微缺陷。
控制电路采用集成电路技术,利用改变可控硅导通角来调整主电路输出电流的大小,磁化电流连续可调,并具有断电相位控制功能,既可用于连续法探伤,又可用于单方向磁化时的剩磁法探伤。
本机的周向和纵向输出电压低于36V,因此不会对人体构成电的伤害。
磁粉探伤基本原理
自然界中磁力线总能保持其连续性。当铁磁性工件放在使其饱和的磁场中时,磁力线便会被引导通过工件。如果磁力线遇到工件材料上的不连续(即裂纹、夹渣、气孔等缺陷),而磁力线为了保持自己的连续性,则必须绕过这些缺陷,形成漏磁通.
若这些缺陷位于材料的表面或近表面,但由于工件中的磁力线已达到饱和状态,则磁力线就会绕过这些磁导率较低的(磁阻较大)区域而泄漏出工件表面形成“漏磁埸”。这样在缺陷的两侧便会产生磁极,将磁粉(或磁悬液) 喷洒于有缺陷工件表面,则缺陷磁极吸引磁粉,便可形成明显可见的线状或点状堆积。
设备的主要技术指标
1.磁化电流
周向(交流)磁化电流:AC 0-2000A (有效值)连续可调带断电相位控制功能
周向(直流)磁化电流:DC 0-500A (有效值)连续可调带断电相位控制功能
2纵向磁化电流:AC 0-16000AT(有效值)连续可调带断电相位控制功能
3.磁化方式:周向交流磁化周向直流磁化纵向交流磁化复合磁化
4.磁化效果:工件表面用A型15/50试片贴面,显示清晰
5.电源: 三相四线 AC 380V±10% 50HZ 最100A
6.退磁效果:工件退磁后剩磁 ≤0.3mT (160A/m)
7. 工作方式:手动/自动
8. 使用环境条件:温度:-5℃~+45℃;空气相对湿度不大于90%
9. 夹紧方式:气动
10. 零部件以穿棒式结构
11. 夹紧有效距离:0-500mm
12.气源压力:≥ 0.4 Mpa (气源用户自备)
13. 暂载率: ≥20 %
结构形式
该机为机、电一体式结构,主要由电源控制柜、磁化装置、磁悬液喷洒及回收系统等部分组成。
1、磁化装置
夹持装置以床身为基础,不锈钢集液槽为界,分上下两部分。
下部装有输出磁化电流的周、纵向主变压器、互感器、连接铜排、气动元件安装板、储液箱.
2、磁悬液喷洒及回收系统
磁悬液喷洒及回收系统由集液槽、储液箱、抽液泵、搅拌器、输液管和喷液器组成。其中储液箱为独立整体,箱盖上装有抽液泵,进行磁悬液的抽液和搅拌。为了使磁悬液不产生吸附沉淀,集液槽采用非磁性材料不锈钢制成。
3、机械系统
上部装有导轨、固定电极箱、移动电极箱。移动电极箱置于导轨之上,其移动以手轮转动丝杠达到调节电极间距的目的。固定电极置于床身之左上端,以螺栓与集液槽、床身紧固。两磁轭线圈分别套在左右电极轴上,且固定在移动电极箱和固定电极箱上。工件夹紧控制是以电极箱上的气缸推动电极轴来实现的。
4、磁化电源控制柜
磁化电源控制柜为直立式结构,柜体左右两侧有两扇门,控制面板装在控制柜的前面,柜内立式安装着一块元器件安装板,上面安装有空气开关、电源控制器件、可编程序控制器(PLC)、交流磁化控制电路、电流指示系统、可控硅等控制元件。控制柜由电缆与夹持装置相连接。
安装
安装前的准备
本机安装时,将设备平稳放置在混凝土地面上.
安装前应认真擦去裸露金属表面的防锈油,擦净后在外露的无涂层金属表面抹上一层机油。
打开夹持装置门板,检查导线、走线槽和电机有无受潮,接线有无松动、脱落,机内配电板上有无导线脱落,检查各输液管和回液管有无松动、脱落、断裂,如有异常必须及时处理。
打开电源柜门板,检查内部元器件、印制板,接线端子等在运输过程中有无受潮、松动,并检查导线有无脱落,如有应及时排除。
将储液箱里外清洗干净,配置30升磁悬液通过过滤网加入储液箱(亦可从磁化装置上部加入),并定期补加。
将三相电源布置到探伤机摆放位置,并在设备附近应设置合适的电源总开关。
设备安装注意事项
本设备应在清洁干燥,无粉尘,无污染,无腐蚀性气体,通风良好的环境中放置和使用, 避免阳光直射和剧烈冲击碰撞。
本设备适应环境温度:-10°C~+40°C,相对湿度:≤85%。
并且电源进线截面应 ≥ 8mm2。 启动电源后,首先查看水泵电机上部所标箭头应与转动方向一致,否则调换二相线相序。
使用本设备在安全上必须注意的问题:
1.设备的外壳必须具有良好的接地!!!
2.探伤机在进行磁化操作时会对外辐射较强磁场,对某些不能在强磁场中工作的仪器和设备,必须移开或加强屏蔽。
3.本机采用三相380V交流电供电.
4.电网中不应存在有强烈的中频干扰,以免损坏电器元件,影响设备正常工作。
面板及按钮功能
电源“开关”:为工作电源开关, 右旋为开,左旋为关
“KA”表:指示周向磁化电流大小
“KA”表:指示纵向磁化磁势大小(磁轭匝数为8匝)
“周向调节”:调节周向磁化电流的大小
“纵向调节”:调节纵向磁势的大小
“周向”通断:接通时允许周向磁化,断开时不允许周向磁化
“纵向”通断:接通时允许纵向磁化,断开时不允许纵向磁化
“工作”按钮: “工作”即是充磁键
设备的操作
1.磁化电流的选择
周向磁化电流一般可以下式计算
连续法:I=8D~15D
剩磁法:I=15D~30D
式中 I-为电流值A
D-试件直径或最大宽度(mm)
纵向以灵敏度试片来定
以上为推荐数值,如果试件有特殊要求时,I与D、H的关系可由灵敏度试片试验确定。
2.试车
试车时先进行空车试验,检查夹紧、松棒、喷洒磁悬液等动作是否正常运行,然后装上工件,根椐磁化规范将电流调整至适当数值,进行灵敏度试验。先将A型15/50试片贴在被探试件表面,然后调节磁化电流,喷洒磁悬液,点动“工作”按钮,直至试片清晰显示,此时的磁化电流值即为最佳值。
3.注意事项
3.1在操作使用本机前应仔细阅读使用说明书,熟悉该机的技术性能和工艺规范,仔细检查接线,按照工艺要求调整好周、纵向磁化电流,后方可操作。
3.2本机应在清洁、干燥、无强烈振动、无高温及无腐蚀气体、 通风良好的环境中使用或存放。
3.3使用的磁悬液不得含有其它杂质,储液箱应据使用情况定期清理。
3.4每次清洗储液箱时,应里外清洗干净,配置的磁悬通过滤网加入储液箱
3.6严禁使用低闪点煤油!!!
3.7本机为半自动探伤设备,操作人员操作设备时必须集中注意力。开机状态不得离开。
3.8机器接地线应可靠接地,且接地线截面不小于4mm2。
3.9由于被检测工件每次喷洒磁悬液工件都要带走一些磁悬液,因此必须定期补充磁粉载液和磁粉,以保证探伤工艺的正确实施。
3.10每班操作结束后必须对设备的相关部分进行清洁.
3.11经常检查磁悬液喷液器的喷嘴,并清除杂物。
3.12磁化电源部分,非检修时不得随意打开。切忌工作时打开!!
3.13本机久藏复用时,除检查设备内外各电缆接线端有无松动、氧化、断线、脱落、接地线连接是否完好外,还要进行重新试车后才能投入正常使用。
3.14灵敏度检测
设备的各项检查工作准备就绪,并确认无误后,接通“电源”开关,此时电源指示灯亮.
将周向、纵向磁化电流调节电位器调至最小位置,按下“工作”按钮,按照探伤工艺要求将周向、纵向磁化电流由小到大调至合适位置。周向、纵向磁化电流的大小,应在磁化电流出现时调节。
将A型15/50试片贴于试样上,喷洒磁悬液,点动“工作”按钮,观察试片显示,以此判断磁化电流是否合适,磁悬液浓度是否符合要求,或磁粉是否失效。一切检查工作就绪,即可根据探伤需要进入实际探伤操作