Намагничивающее устройство дефектоскопа

 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и предназначено для создания магнитных полей рассеяния на поверхности контролируемого изделия при намагничивании. Цель изобретения - повышение надежности магнитопорошкового контроля. Намагничивающее устройство содержит катушку и магнитопровод, включающий цилиндрический сердечник и два пакета сдвигаемых пластин. На торцы сердечника насажены две цапфы с кольцевой проточкой и двумя параллельными лысками, касающимися поверхностно проточки. Пакет пластин заключен в обойме прямоугольного сечения с посадочным отверстием, имеющим диаметрально расположенные упругие зацепы. 5 ил.

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и предназначено для создания магнитных полей рассеяния на поверхности контролируемого изделия при намагничивании.

Известен магнитопорошковый дефектоскоп, у которого намагничивающее устройство имеет катушку и шарнирные полюсные элементы. Функция настройки его сердечника неизбежно сопровождается изменениям длины магнитной цепи и межполюсного расстояния. Увеличение межполюсного расстояния при малой ширине опорной части полюса значительно увеличивает растекание магнитного потока по контролируемому изделию, что снижает надежность магнитопорошкового контроля.

Известен также магнитопорошковый дефектоскоп МДС-2, у которого намагничивающее устройство (электромагнит) состоит из сердечника и двух полюсов со сдвигаемыми пластинами. Данное устройство принято за прототип, т.к. по технической сущности и достигаемому результату наиболее близко к предлагаемому техническому решению.

Недостатком прототипа является отсутствие возможности изменять угол намагничивания для выявления дефектов произвольной ориентации, что также снижает надежность контроля.

Целью изобретения является повышение надежности контроля путем расширения технологических возможностей намагничивающего устройства.

Поставленная цель достигается тем, что на торцы цилиндрического сердечника насажены две цапфы с кольцевой проточкой на каждой цапфе и двумя параллельными лысками, которые касаются поверхности проточки, а сдвигаемые пластины каждого полюса заключены в обоймы прямоугольного сечения, у которой на боковой стенке выполнено посадочное отверстие, имеющее диаметрально расположенные упругие зацепы.

Новизна изобретения подтверждается тем, что по сравнению с прототипом имеет те отличия, которые создают положительный эффект, обозначенный целью.

Предложенное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия", т. к. по сравнению с решениями, известными в науке и технике, оно характеризуется новой совокупностью признаков, при поиске информации не обнаружены устройства, имеющие сходные признаки.

На фиг. 1 изображено намагничивающее устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3, 4, 5 - варианты использования намагничивающего устройства при контроле сварного шва.

Намагничивающее устройство переносного дефектоскопа содержит катушку 1 и магнитопровод, включающий цилиндрический сердечник 2 и два пакета сдвигаемых пластин 3 и 4, образующих два противоположных полюса. На торцы сердечника, с двух сторон катушки, насажены две цапфы 5 с посадочной шейкой диаметром d. На шейке каждой цапфы выполнены проточки глубиной t и две лыски так, что их параллельные поверхности касаются с двух сторон цилиндрической проточки, т.е. находятся друг от друга на расстоянии d-2t.

Пакет пластин плюса заключен в обойме 6 прямоугольного сечения, причем каждая пластина имеет возможность сдвигаться вдоль своей длины и фиксироваться в пакете с помощью зажимов 7. На боковой стенке обоймы выполнено отверстие диаметром d. Внутри этого отверстия выступают прикрепленные к обойме два упругих зацепа 8 с расстояние друг от друга d-2t. В исходном состоянии каждая обойма с пластинами посажена на шейку цапфы так, что линия лысок обоймы и линия зацепов обоймы находятся под углом 90^о, а упругие зацепы, находясь в проточке, плотно прижимают контактную поверхность пакета пластин к своему торцу сердечника. К фланцам цапф прикреплена ручка 9 из немагнитного материала для переноски намагничивающего устройства и ориентации его при контроле. В ручке вмонтированы кнопка 10 и штуцер шнура 11 для коммутации электрического тока в катушке. Установлено, что оптимальное отношение ширины полюса h к межполюсному расстоянию l не менее 0,5, при котором обеспечивается равномерное поле намагничивания Н и минимальное растекание потока при контроле сварного шва 12.

Намагничивающее устройство переносного дефектоскопа работает следующим образом. Вначале производится сборка и настройка.

Средняя часть устройства с катушкой 1 и сердечником 2 удерживается дефектоскопистом с помощью ручки 9. Затем осуществляется присоединение пакетов пластин 3 и 4 одного и другого полюсов к торцам сердечника. Для этого линия зацепов 8 на обойме 6 полюса совмещается с линией лысок на цапфе 5. После этого полюс сближается с сердечником и поворачивается на угол 90^о. При этом упругие зацепы входят в проточку цапфы и плотно прижимают пакеты пластин полюсов к торцам сердечника, создавая надежный магнитный контакт.

Настройка намагничивающего устройства осуществляется путем создания магнитной цепи, состоящей из сердечника, двух пакетов пластин полюсов и контролируемого участка на длине межполюсного расстояния l с эффективной шириной зоны намагничивания h. Компенсация воздушных зазоров у контролируемой поверхности производится перемещением пластин до соприкосновения с изделием и фиксацией их положения зажимами 7. Изменение угла намагничивания α относительно контролируемого сварного шва 12 для выявления дефектов другой ориентации при неизменной ориентации сердечника производится поворотом полюсов на шейке цапфы в разные стороны. Угол поворота может составлять ±30-45^о. После поворота полюсов производится корректировка положения пластин в пакетах 3 и 4.

Процесс намагничивания при контроле выполняется нажатием кнопки 10 для коммутации в катушке электрического тока, подводимого шнуром 11 от источника постоянного или переменного напряжения.

В предложенной конструкции намагничивающего устройства реализованы такие важные требования, как сменяемость полюсов и их дополнительная степень свободы, позволяющая изменять угол намагничивания для выявления в сварных швах дефектов произвольной ориентации. Кроме этого, в предложенной конструкции при настройке полюсов совсем мало изменяется длина магнитной цепи, что делает стабильным режим намагничивания, а также имеется возможность увеличивать ширину пакета пластин h, обеспечивая необходимое соотношение к межполюсному расстоянию l более 0,5. Перечисленные отличия, повышающие технологические возможности предложенного устройства, повышают главный параметр магнитопорошкового контроля - его надежность.

Формула изобретения

НАМАГНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЕФЕКТОСКОПА, содержащее катушку и магнитопровод, состоящий из сердечника и двух полюсов со сдвигаемыми пластинами, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования, сердечник выполнен цилиндрическим, а устройство снабжено двумя цапфами, насаженными на сердечник с его торцов, каждая из которых представляет собой кольцо с двумя параллельными лысками на наружной поверхности и с кольцевой проточкой со стороны одного из торцов, глубина которой равна высоте лыски, и обоймами прямоугольного сечения для сдвигаемых пластин каждого полюса, на боковой стенке каждой из которых имеется посадочное отверстие с диаметрально расположенными упругими элементами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5