Устройство для магнитопорошковой дефектоскопии

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля ферромагнитных изделий магнитопорошковым методом на наличие дефектов и может быть использовано во всех областях машиностроения при контроле крупногабаритных изделий. Цель изобретения - повышение надежности путем выявления дефектов, ориентированных под углом не более 25 к биссектрисе угла между двумя магнитными потоками . В процессе работы устройства ключи 19, 20 блоков 17, 18 управления попеременно открываются, в связи с чем открываются соответствующие управляемые элементы 3, 4 блока 2 коммутации тока намагничивания, И переменное напряжение питания поочередно поступает на соответствующие намагничивающие катушки 11-14, которые создают в участке изделия 23 попеременно два ортогональных магнитных потока. Время действия каждого из потоков и частота поочередного намагничивания обеспечивают предотвра-S щение возникновения комбинированного вектора и соответственно выявление всех дефектов. 1 ил. (Л tC СО со 05 ю lN3 2J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС4УБЛИН (51)4 G 01 N 27/84

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

40 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3960979/25-28 (22) 05. 10. 85 (46) 28.02. 87. Бюл. Р 8 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (72) А.Н. Бодров и Г.А. Алексеев (53) 620. 179. 14 (088. 8) (56) Патент США У 3855530, кл. G 01 R 13/12, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИАГНИТОПОРОШКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля ферромагнитных изделий магнитопорошковым методом на наличие дефектов и может быть йспользовано во всех областях машиностроения при контроле крупногабаритных иэделий. Цель изобретения — повышение надежности путем

„Л0„„ 12 ) А 1 выявления дефектов,.ориентированных о под углом не более 25 к биссектрисе угла между двумя магнитными потоками. В процессе работы устройства ключи 19, 20 блоков 17, 18 управления попеременно открываются, в связи с чем открываются соответствующие управляемые элементы 3, 4 блока

2 коммутации тока намагничивания, и переменное напряжение питания поочередно поступает на соответствующие намагничивающие катушки 11- 14, которые создают в участке изделия 23 попеременно два ортогональных магнитных потока. Время действия каждого иэ потоков и частота поочередного намагничивания обеспечивают предотвра- Ж щение возникновения комбинированного вектора и соответственно выявление всех дефектов. 1 ил.

1293 622 2

Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных изделий методом магнитопорошковой дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов поверхности крупногабаритных и других изделий в энергомашиностроении.

Цель изобретения — повышение надежности за счет выявления дефектов различной ориентации.

На чертеже изображена функцио-. нальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 пита. ния, соединенный с ним последовательно блок 2 коммутации тока на.,магничивания, выполненный на управляемых элементах 3 и 4 (например, симметричных тиристорах), четырехполюсный крестообразный электромагнит 5 с магнитопроводом 6, концы которого образуют две пары полюсов 7 и 8, 9 и 10 с размещенными на них соответственно катушками 11 и 12 и

13 и 14 индуктивности, соединенными между собой на каждом магнитопроводе последовательно, при этом концы катушек 11 и 13 соединены в общую точку и подключены к выходу блока 1 питания, а другие концы катушек 12 и 14 подключены к первому и второму выходам блока 2 коммутации тока намагничивания, блок 15 синхронизации, подключенный входом к блоку 1 питания, низкочастотный задающий генератор 16 с регулировкой частоты и длительности колебаний, подключенный к выходу блока 1 питания, и два одинаковых блока 17 и 18 управления блоком 2 коммутации тока намагничивания, каждый из которых содержит последовательно соединенные управляющий ключ 19(20), входом соединенный с одним из выходов задающего генератора 16 низкой частоты, и блок

21(22) формирования импульсов управления, первым выходом подключенной к одному из выходов блока 2 коммутации тока намагничивания, другим— к управляющему входу одного из управляемых элементов 3 и 4. Вторые входы блоков 21(22) формирования импульсов управления подключены к выходу блока 15 синхронизации, обеспечивающего формирование и подачу импульсов на вход управляемых элемен тов 3 и 4 синхронно с частотой сети.

Блок 21(22) формирования импульсов

В основе работы устройства лежит исключение образования комбинирован30 ного вектора магнитного потока, которое происходит при наложении одного из ортогональных магнитных потоков на другой. Направление данного комбинированного вектора совпадаЗ5 ет с биссектрисой угла между векторами магнитных потоков, а дефекты, ориентированные параллельно этому вектору и под углом, не более 25

Р к нему, не выявляются. Возникновение

40 комбинированного магнитного вектора связано не только с остаточной намагниченностью, но и с наличием пеРеходного процесса в цепи источник намагничивания — изделие и магнитной

45 „вязкости материала изделия.

При включении блока 1 питания на низкочастотный задающий генератор

16 поступает стабилизированное напряжение. Генератор 16 вырабатывает

50 прямоугольные импульсы заданной частоты (1-6 Гц) и длительности, которые воздействуют на управляющий вход ключей 19 и 20 блоков 17 и 18 управления. При поступлении с первого

5

f0

25 управления может быть выполнен в виде релаксационного блокинг-генератора на транзисторе, в цепи эмиттера которого включен управляющий ключ

19(20), выполненный на базе полевого транзистора с п-каналом, например

КП-103М, работающего в режиме отсечки.

Низкочастотный задающий генератор

16 может быть выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов (например, симметричный мультивибратор), работающего в режиме автоколебаний, с двумя выходами — прямым и инверсным. С целью подбора частоты его колебаний и длительности выходных импульсов (в зависимости от магнитных свойств контролируемого материала) генератор 16 выполнен с возможностью их регулировки, например, с помощью переменного резистора, включенного в базовую цепь автогенератора, выполненного на транзисторах.

Устройство работает следующим образом. выхода низкочастотного задающего генератора 16 напряжения низкого уровня ключ 20 блока 11 управления закрыт и блок 22 формирования импульсов

1293622

ВНИИПИ Заказ 379/48

Тираж 777 Подписное управления не вырабатывает пачки запускающих импульсов.

При этом управляемый элемент 4, выполненный на симметричном тиристоре, закрыт и в катушках 11 и 12 5 намагничивающий ток отсутствует, а следовательно, отсутствует и магнитный поток Ф в материале изделия 23. т

В то же время со второго ийверсного выхода низкочастотного задающего ге- 1О нератора 16 на управляющий ключ 19 блока 18 управления поступает напряжение высокого уровня в виде прямоугольного импульса заданной длительности и амплитуды. Ключ 19 блока 18 управле- 15 ния под воздействием напряжения высокого уровня открыт и на время его действия блок 21 формирует пачки прямоугольных импульсов с заполнением их частотой 400 Гц,поступающие на управляю- 20 щий вход блока 2 коммутации тока намагничивания с частотой посылок 100 Гц.управляемый элемент 3 открывается на время действия управляющего импульса.

Переменное напряжение питания с блока 1 питания поступает на намагничи1вающие катушки 13 и 14, которые создают на участке изделия 23 магнитный поток Ф<. Переключение генератора 16 приводит к смене уровней напряжения, подаваемых на блоки 17 и 18.

При этом блок 18 управления отключается и управляемый элемент 3 закрывается, в результате чего намагничивающие катушки 13 и 14 не создают пото- 35 ка Ф в участке изделия 23. Включенный в это время блок 17 управления открывает управляемый элемент 4 и по катушкам 11 и 12 протекает намагничивающий ток, создавая в изделии 23 маг-40 нитный поток Ф, действующий ортогонально предыдущему потоку Ф<. Под действием магнитного потока Ф< выявляются все дефекты, кроме дефектов, ориентированных к его направлению 45 под углом, не более 25< . Под дейст-. вием другого магнитного потока Ф выявляются все дефекты, кроме дефектов, ориентированных к направлению о этого потока под углом, не более 25 . 5p

Таким образом, за полный цикл намагничивания выявляются дефекты всех направлений. Чередование действия потоков Ф, и Ф происходит с частотой колебаний низкочастотного задаПроизв.-полигр. пр-тие, г. ющего генератора 16, равно 1-6 Гц.

Время действия каждого потока зависит от длительности импульса, поступающего с низкочастотного задающего генератора 16 на ключи 19 и 20. Частота и длительность воздействия ортогональных потоков выбирается в зависимости от магHHTHblx свойств контролируемого изделия 23. Полный цикл намагничивания участка изделия определяется временем подключения источника поля — электромагнита 5 к блоку 1 питания и управляется оператором-дефектоскопистом. Во время намагничивания на участок в зоне действия переменных магнитных потоков Ф< и Ф наносится магнитная суспензия (не показана) и па распределению частиц порошка суспензии на поверхности контролируемого изделия определяют наличие или отсутствие дефектов металла.

Формула изобретения

Устройство для магнитопорошковой дефектоскопии, содержащее последовательно соединенные блок питания и блок коммутации тока намагничивания и крестообразный электромагнит, две обмотки которого размещенные на смежных полюсах магнитопровода, подключены к блоку коммутации тока намагничивания, а две другие — к блоку питания, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения надежности за счет выявления дефектов различной ориентации, оно снабжено подключенными к блоку питания блоком синхронизации и регулируемым по частоте низкочастотным задающим генератором, двумя блоками управления, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных ключа и блока формирования импульсов унравления, первые и вторые выходы которых подключены соответственно к выходам и управляющим входам блока коммутации тока намагничивания, их вторые входы подключены к выходу блока синхронизации, а входы ключей подключены к выходу регулируемого по частоте низкочастотного задающего генератора.

Ужгород, ул. Проектная, 4