การตรวจจับข้อบกพร่องทางแม่เหล็ก: หลักการทำงานและการใช้งาน รูปแบบและอุปกรณ์ของ defectoscope

วิธีการตรวจจับข้อบกพร่องของผงแม่เหล็กหรือผงแม่เหล็กใช้ในการวิเคราะห์ชิ้นส่วนเฟอร์โรแมกเนติกสำหรับการมีข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกบนพื้นผิวหรือช่องว่าง รวมถึงสิ่งแปลกปลอมที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวโลหะ

สาระสำคัญของการตรวจจับข้อบกพร่องด้วยวิธีแม่เหล็กคือการแก้ไขสนามแม่เหล็กที่กระจัดกระจายบนพื้นผิวของชิ้นส่วนใกล้กับตำแหน่งที่มีข้อบกพร่องอยู่ภายในในขณะที่ฟลักซ์แม่เหล็กผ่านชิ้นส่วน ตั้งแต่ที่ไซต์ของข้อบกพร่อง การซึมผ่านของแม่เหล็ก เปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน จากนั้นเส้นสนามแม่เหล็กจะโค้งงอรอบตำแหน่งที่บกพร่อง จึงทำให้ตำแหน่งของมัน

ข้อบกพร่องหรือข้อบกพร่องของพื้นผิวอยู่ที่ระดับความลึกไม่เกิน 2 มม. ใต้พื้นผิว "ดัน" เส้นสนามแม่เหล็กให้เลยพื้นผิวของชิ้นส่วน และสนามแม่เหล็กที่กระจัดกระจายเฉพาะที่จะเกิดขึ้นที่ตำแหน่งนี้

การใช้ผงเฟอร์โรแมกเนติกช่วยแก้ไขสนามที่กระจัดกระจาย เนื่องจากขั้วที่ปรากฏที่ขอบของข้อบกพร่องจะดึงดูดอนุภาคของมัน ตะกอนที่ก่อตัวขึ้นจะมีรูปร่างเหมือนเส้นเลือดซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของข้อบกพร่องหลายเท่า ขึ้นอยู่กับความแรงของสนามแม่เหล็กที่ใช้ ตลอดจนรูปร่างและขนาดของข้อบกพร่อง การตกตะกอนรูปแบบหนึ่งจะเกิดขึ้นจากตำแหน่งของมัน

ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านชิ้นงานและพบข้อบกพร่อง เช่น รอยร้าวหรือเปลือกหอย เปลี่ยนขนาดของมันเนื่องจาก การซึมผ่านของแม่เหล็กของวัสดุ ในสถานที่นี้แตกต่างจากที่อื่น ๆ ดังนั้นฝุ่นจึงเกาะอยู่ที่ขอบของพื้นที่ที่มีข้อบกพร่องระหว่างการสะกดจิต

ผงแมกนีไทต์หรือเหล็กออกไซด์ Fe2O3 ใช้เป็นผงแม่เหล็ก ตัวแรกมีสีเข้มและใช้สำหรับการวิเคราะห์ชิ้นส่วนที่สว่าง ส่วนตัวที่สองมีสีน้ำตาลแดงและใช้เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องของชิ้นส่วนที่มีพื้นผิวสีเข้ม

ผงค่อนข้างละเอียดขนาดเม็ดอยู่ที่ 5 ถึง 10 ไมครอน สารแขวนลอยที่ใช้น้ำมันก๊าดหรือน้ำมันหม้อแปลงโดยมีอัตราส่วนผง 30-50 กรัมต่อของเหลว 1 ลิตรทำให้สามารถนำข้อบกพร่องทางแม่เหล็กได้สำเร็จ

เนื่องจากจุดบกพร่องสามารถอยู่ภายในชิ้นส่วนได้หลายวิธี การสะกดจิตจึงทำได้หลายวิธี ในการระบุรอยแตกที่ตั้งฉากกับพื้นผิวของชิ้นงานอย่างชัดเจนหรือทำมุมไม่เกิน 25° ให้ใช้ขั้วแม่เหล็กของชิ้นส่วนในสายพานแม่เหล็กของขดลวดด้วยกระแสหรือวางชิ้นส่วนระหว่างสองขั้ว แม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง.

หากข้อบกพร่องอยู่ในมุมที่คมชัดกว่ากับพื้นผิว นั่นคือ เกือบตามแนวแกนตามยาว สามารถระบุได้อย่างชัดเจนโดยการสะกดจิตตามขวางหรือแบบวงกลม ซึ่งเส้นสนามแม่เหล็กก่อตัวเป็นวงกลมศูนย์กลางปิด สำหรับสิ่งนี้ กระแสจะผ่านไป ผ่านชิ้นส่วนโดยตรงหรือผ่านแท่งโลหะที่ไม่ใช่แม่เหล็กที่สอดเข้าไปในรูของชิ้นส่วนที่จะทดสอบ

ในการตรวจจับข้อบกพร่องในทิศทางต่างๆ จะใช้การสะกดจิตแบบรวม ซึ่งสนามแม่เหล็กสองสนามทำหน้าที่พร้อมกันในแนวตั้งฉาก: ตามขวางและตามยาว (ขั้ว) กระแสแม่เหล็กที่ไหลเวียนผ่านส่วนที่อยู่ในขดลวดปัจจุบัน

ผลของการรวมพลังแม่เหล็ก เส้นแรงแม่เหล็กก่อให้เกิดการโค้งงอ และทำให้สามารถตรวจจับข้อบกพร่องในทิศทางต่างๆ ภายในชิ้นส่วนใกล้กับพื้นผิวได้ สำหรับการสะกดจิตแบบรวม จะใช้สนามแม่เหล็กที่ใช้ และการสะกดจิตแบบขั้วและแบบวงกลมจะใช้ทั้งในสนามแม่เหล็กที่ใช้และสนามแม่เหล็กของการสะกดจิตที่เหลืออยู่

การใช้สนามแม่เหล็กที่ใช้ทำให้สามารถตรวจจับข้อบกพร่องในชิ้นส่วนที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กอ่อน เช่น เหล็กกล้าหลายชนิด และสนามแม่เหล็กที่เหลือใช้ได้กับวัสดุแม่เหล็กแข็ง เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนสูงและโลหะผสม

หลังจากตรวจพบข้อบกพร่อง ชิ้นส่วนจะถูกล้างอำนาจแม่เหล็กโดย สนามแม่เหล็กสลับ… ดังนั้น กระแสไฟตรงจึงถูกใช้โดยตรงสำหรับกระบวนการตรวจจับข้อบกพร่อง และกระแสสลับสำหรับการล้างอำนาจแม่เหล็ก Magnetic defectoscopy ช่วยให้สามารถตรวจจับข้อบกพร่องที่อยู่ไม่ลึกกว่า 7 มม. จากพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ตรวจสอบ

ในการดำเนินการแก้ไขข้อบกพร่องทางแม่เหล็กบนชิ้นส่วนที่ทำจากโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและเหล็ก ค่าของกระแสแม่เหล็กที่ต้องการในสนามแม่เหล็กที่ใช้จะคำนวณตามสัดส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลาง: I = 7D โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลางของชิ้นส่วนเป็นมิลลิเมตร ฉันคือพลังของกระแสน้ำ สำหรับการวิเคราะห์ในพื้นที่การสะกดจิตที่เหลืออยู่: I = 19D

เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องแบบพกพาประเภท PMD-70 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม

นี่คือเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องสากล ประกอบด้วยภาคจ่ายไฟ ได้แก่ หม้อแปลงสเต็ปดาวน์ 220V ถึง 6V ขนาดกำลัง 7 กิโลวัตต์ ตลอดจน หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ และหม้อแปลงไฟฟ้า 220V ถึง 36V อีกตัว จากสวิตชิ่ง อุปกรณ์วัด อุปกรณ์ควบคุมและส่งสัญญาณ จากส่วนที่เป็นแม่เหล็กรวมถึงหน้าสัมผัสที่เคลื่อนย้ายได้ แผ่นสัมผัส หน้าสัมผัสระยะไกลและขดลวด จากอ่างสารละลาย

เมื่อปิดสวิตช์ B ผ่านหน้าสัมผัส K1 และ K2 กระแสจะถูกส่งไปยัง AT autotransformer autotransformer AT ป้อนหม้อแปลง step-down T1 220V เป็น 6V จากขดลวดทุติยภูมิซึ่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้วไปยังหน้าสัมผัสแม่เหล็กแบบหนีบ H ไปยังหน้าสัมผัส P และไปยังขดลวดที่ติดตั้งในหน้าสัมผัสหนีบ

เนื่องจากหม้อแปลง T2 ต่อขนานกับหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ ดังนั้นเมื่อปิดสวิตช์ B กระแสจะไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง T2 ด้วย ไฟสัญญาณ CL1 แสดงว่าอุปกรณ์เชื่อมต่อกับเครือข่าย ไฟสัญญาณ CL2 แสดงว่าหม้อแปลงไฟฟ้า T1 เปิดอยู่เช่นกัน สวิตช์ P มีตำแหน่งที่เป็นไปได้สองตำแหน่ง: ในตำแหน่งที่ 1 — แม่เหล็กระยะยาวเพื่อตรวจจับข้อบกพร่องในสนามแม่เหล็กที่ใช้ ในตำแหน่งที่ 2 — แม่เหล็กทันทีในสนามแม่เหล็กที่เหลือ

ตามรูปแบบของเครื่องตรวจจับข้อบกพร่อง PMD-70:

B — แพ็กเก็ตสวิตช์, K1 และ K2 — หน้าสัมผัสของแม่เหล็กสตาร์ทเตอร์, RP1 และ RP2 — หน้าสัมผัส, P — สวิตช์, AT — ตัวแปลงสัญญาณอัตโนมัติ, T1 และ T2 — หม้อแปลงสเต็ปดาวน์, KP — คอยล์ควบคุมของสตาร์ทเตอร์แม่เหล็ก, KR — คอยล์รีเลย์ระดับกลาง , VM - สวิตช์แม่เหล็ก, SL1 และ SL2 - ไฟสัญญาณ, R - หน้าสัมผัสแม่เหล็กด้วยตนเอง, H - หน้าสัมผัสแคลมป์แม่เหล็ก, M - ไมโครสวิตช์, A - แอมมิเตอร์, Z - กระดิ่ง, D - ไดโอด

เมื่อสวิตช์ P อยู่ในตำแหน่ง 1 ไมโครสวิตช์ M จะปิด คอยล์ควบคุมของแม่เหล็กสตาร์ทเตอร์ KP เชื่อมต่อกับหม้อแปลง T1 ขดลวดทุติยภูมิที่จ่ายให้และหน้าสัมผัสของรีเลย์กลาง RP1 ปรากฎว่าวงจรปิด อุปกรณ์เริ่มต้นทำให้หน้าสัมผัส K1 และ K2 ปิด ส่วนพลังงานและอุปกรณ์แม่เหล็กได้รับพลังงาน

เมื่อสวิตช์ P อยู่ในตำแหน่ง 2 คอยล์ของรีเลย์กลาง KR จะเปิดขนานกับคอยล์สตาร์ท เมื่อไมโครสวิตช์ปิด หน้าสัมผัสลัดวงจรจะปิด ซึ่งทำให้รีเลย์กลางเปิด หน้าสัมผัส RP2 ปิด หน้าสัมผัส RP1 เปิด ตัวสตาร์ทแม่เหล็กตัดการเชื่อมต่อ และหน้าสัมผัส K1 และ K2 เปิดขึ้น กระบวนการนี้ใช้เวลา 0.3 วินาที รีเลย์จะยังคงปิดอยู่จนกว่าไมโครสวิตช์จะปิด เนื่องจากหน้าสัมผัสลัดวงจรบล็อกหน้าสัมผัส RP2 หลังจากเปิดไมโครสวิตช์แล้ว ระบบจะกลับสู่สถานะเดิม

กระแสของอุปกรณ์แม่เหล็กสามารถปรับได้โดยใช้ AT autotransformer ปรับค่าปัจจุบันจาก 0 ถึง 5 kA เมื่อแม่เหล็กกระดิ่งจะส่งเสียงบี๊บ 3 ครั้งหากกระแสแม่เหล็กไหลอย่างต่อเนื่อง สัญญาณจะต่อเนื่องและไฟสัญญาณ SL2 จะทำงานในโหมดเดียวกัน ในกรณีของการจ่ายไฟในระยะสั้น กริ่งและโคมไฟก็จะทำงานในช่วงเวลาสั้นๆ เช่นกัน