ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 200
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
зоной достаточной намагниченности – до 350 мм. Другим достоинством соленоида является возможность контроля как СОН, так и СПП благодаря блоку питания применение любого вида тока и соответсвенно магнитного поля (постоянного, переменного, импульсного и т. п.).
Рисунок 36 –Электромагнит МЭД-40/120, состоящий из электромагнита (1), блока питания (2), кабеля содединяющего электромагнит с блоком питания (3), и насадок для контроля угловых участков (4).
Недостатком их использования являются ограниченнные поперечные размеры деталей, которые можно контролировать этим устройством, при этом максимальный диаметр или ширина детали должна быть меньше на несколько сантиметров (4…5), чем внутренний диаметр соленоида. Кроме того, если диаметр детали большой, то сложно поворачивать соленоид под углом, так чтобы продольные дефекты (если они вероятны в детали) оказывались под углом 30° и более к силовым линиям магнитного поля.
Основные правила намагничивания соленоидами следующие:
− если детали достаточно короткие, то их надо выкладывать в цепочки, длина которых должна находиться в пределах зоны достаточной намагниченности, а соленоид устанавливать посередине над деталями;
− чем ближе к центральной оси соленоида находится контролируемая поверхность (рисунок 37) длинной детали, тем больше будет зона достаточной намагниченности;
68
Рисунок 36 –Электромагнит МЭД-40/120, состоящий из электромагнита (1), блока питания (2), кабеля содединяющего электромагнит с блоком питания (3), и насадок для контроля угловых участков (4).
Недостатком их использования являются ограниченнные поперечные размеры деталей, которые можно контролировать этим устройством, при этом максимальный диаметр или ширина детали должна быть меньше на несколько сантиметров (4…5), чем внутренний диаметр соленоида. Кроме того, если диаметр детали большой, то сложно поворачивать соленоид под углом, так чтобы продольные дефекты (если они вероятны в детали) оказывались под углом 30° и более к силовым линиям магнитного поля.
Основные правила намагничивания соленоидами следующие:
− если детали достаточно короткие, то их надо выкладывать в цепочки, длина которых должна находиться в пределах зоны достаточной намагниченности, а соленоид устанавливать посередине над деталями;
− чем ближе к центральной оси соленоида находится контролируемая поверхность (рисунок 37) длинной детали, тем больше будет зона достаточной намагниченности;
68
Рисунок 37 – Распределение напряженности магнитного поля на поверхности детали, смещенной относительно оси намагничивающего ее соленоида
− при намагничивании протяженных деталей и деталей с галтельными переходами намагничивать соленоидом можно двумя вариантами: а) равномерно перемещая соленоид над деталью со скоростью не более 150 мм и успевать наносить индикатор перед соленоидом, б) перемещая соленоид на расстояние примерно 0,8 зоны достаточной намагниченности, останавливать и наносить индикатор вокруг соленоида в пределах зоны достаточной намагниченности;
− помнить, что при контроле конусных поверхностей деталей и при приближении к торцам величина зоны достаточной намагниченности немного уменьшается, а насколько сильно, для каждого намагничивающего соленоида следует определять экспериментально измерителями напряженности магнитного поля;
− при намагничивании протяженных деталей и деталей с галтельными
69
переходами, когда зона достаточной намагниченности меньше длины контролируемого участка, намагниччивать деталь в приложенном поле лучше всего от торца, заводя торец детали на 30…50 мм внутрь соленоида (рисунок 38, а).
Рисунок 38 – Намагничивание протяженных деталей и деталей с изменением площади сечения: расположение соленоида в начальный момент намагничивания
(а) и расположение намагничивающего соленоида после перемещения на величину зоны достаточной намагниченности (б)
Соленоиды бывают различного вида и назначения. Например, соленоид МД-
12ПЭ (эксцентричный) отличается тем, что намагничивает деталь только с одной стороны, в отличие от других соленоидов и, соответственно, наносить индикатор и осматривать деталь надо только с той стороны, которая намагничивает (рисунок
39
, а). Другой тип оригинального соленоида – седлообразное намагничивающее устройство (рисунок 39, б), представляет собой соленоид изогнутый таким образом, что его можно подводить к крупногабаритной детали сбоку и намагничивать. Так как если перегнуть соленоид, то оказывается, что ток течет по обеим половинкам навстречу друг другу, из-за этого в середине такого устройства велика нормальная составляющая поля и в середине на деталь не следует наносить индикатор и осматривать, это делают только с обеих внешних сторон седлообразного намагничивающего устройства. а) б)
70
Рисунок 38 – Намагничивание протяженных деталей и деталей с изменением площади сечения: расположение соленоида в начальный момент намагничивания
(а) и расположение намагничивающего соленоида после перемещения на величину зоны достаточной намагниченности (б)
Соленоиды бывают различного вида и назначения. Например, соленоид МД-
12ПЭ (эксцентричный) отличается тем, что намагничивает деталь только с одной стороны, в отличие от других соленоидов и, соответственно, наносить индикатор и осматривать деталь надо только с той стороны, которая намагничивает (рисунок
39
, а). Другой тип оригинального соленоида – седлообразное намагничивающее устройство (рисунок 39, б), представляет собой соленоид изогнутый таким образом, что его можно подводить к крупногабаритной детали сбоку и намагничивать. Так как если перегнуть соленоид, то оказывается, что ток течет по обеим половинкам навстречу друг другу, из-за этого в середине такого устройства велика нормальная составляющая поля и в середине на деталь не следует наносить индикатор и осматривать, это делают только с обеих внешних сторон седлообразного намагничивающего устройства. а) б)
70
Рисунок 39 – Соленоиды: а) МД-12ПЭ, б) МД-12ПС
1 2 3 4 5 6 7 8
6.
3.2 Циркулярное намагничивание
Циркулярное намагничивание – это намагничивание, при котором магнитный поток весь свой путь проходит по проверяемой детали (замыкается в детали или из детали не выходит), явные полюса у детали не образуются.
Циркулярное намагничивание применяется для выявления продольных и наклонных дефектов (рисунок 40).
Рисунок 40 - Схема намагничивания цилиндрической детали путём пропускания по ней тока
Циркулярное магнитное поле представляет собой магнитные силовые линии, которые проходят по окружностям по периметру детали. Циркулярное намагничивание можно осуществить путём пропускания тока по детали, по участку детали, пропускания тока по проводнику, помещённому внутрь изделия, с помощью тороидальной обмотки и с помощью индукционного намагничивания. а) б)
71
Намагничивание пропусканием тока по сплошной детали
Этот технический приём предполагает наибольшую чувствительность к обнаружению продольных несплошностей (трещин) имеющих ориентацию параллельно с направлением прохождения электрического тока.
Электрический ток проходит по детали, с которой должен быть обеспечен хороший электрический контакт с контактными площадками. Типичное расположение показано на рисунке 41.
Обозначения:
1
Изделие
2
Дефект (трещина)
3
Магнитный поток
4
Электрический ток
5
Контактная площадка
6
Контактная головка
Рисунок 41 - Намагничивание пропусканием тока по сплошной детали
Принимается, что электрический ток распределен равномерно по поверхности детали и сконцентрирован на внешней поверхности детали.
Изменение напряженности поля Н внутри проводника при прохождении по нему тока распределяется таким образом, что поле на оси проводника равно нулю, а внутри проводника изменяется по линейному закону. Снаружи поле уменьшается по гиперболе (рисунки 42, 43).
Расчет требуемой силы тока согласно производится по формуле:
I = 3Нd, (13) где I – сила тока, А;
Н – тангенциальная составляющая напряженности магнитного поля, А/см;
d – наружный диаметр детали, см.
72
Рисунок 42 – Схема распределения напряженности магнитного поля Н при пропускании тока по цилиндрической детали: 1 –напряжённость магнитного поля внутри детали; 2 – график изменения напряжённости магнитного поля за пределами детали; 3 – поверхность детали, на которой самая высокая напряженность
Рисунок 43 – Распределение напряженности магнитного поля внутри и снаружи детали, по которой пропускается электрический ток I
73
Намагничивание пропусканием тока по детали с отверстием
Такая схема намагничивания эффективна для обнаружения продольных
трещин на внешней поверхности (рисунок 44).
Рисунок 44 - Схема распределения напряженности магнитного поля Н при пропускании тока по цилиндру с отверстием: 1 – в пространстве полости; 2 –
напряжённость магнитного поля внутри детали; 3 - напряжённость магнитного поля за пределами детали снаружи
Внутри полой цилиндрической детали, по которой пропускают ток, магнитное поле отсутствует. Магнитное поле равно нулю на внутренней поверхности детали и увеличивается, пока не достигнет максимума на внешней поверхности детали.
Расчет требуемой силы тока согласно производится по формуле (13).
Намагничивание пропусканием тока по участку детали с помощью
контактных электродов
Ручные переносные контактные электроды, устанавливаются на поверхность контролируемого изделия для того, чтобы пропустить электрический ток через металл.
Электрический ток при прохождении между контактами создает циркулярное магнитное поле вокруг наконечников. Наконечники, как правило, изготавливаются из меди и имеют изолированные ручки для защиты
74
дефектоскописта. Один из наконечников оборудуется выключателем таким образом, чтобы ток можно было быстро и легко включать и отключать. Иногда два наконечника могут связываться между собой изолятором (как показано на рисунке
45
) для облегчения работы дефектоскописта. Такое соединение электроконтактов называют сдвоенными электроконтактами, и обычно они используется для контроля сварных соединений.
Рисунок 45 - Схема контроля сварного соединения пропусканием электрического тока с помощью контактных наконечников по участку детали
Магнитные линии в этом случае представляют собой концентрические окружности в центрах установки наконечников контактных электродов (рисунок
46).
Рисунок 46 – Магнитные силовые линии и зона контроля при намагничивании с помощью с помощью контактных наконечников
75
45
) для облегчения работы дефектоскописта. Такое соединение электроконтактов называют сдвоенными электроконтактами, и обычно они используется для контроля сварных соединений.
Рисунок 45 - Схема контроля сварного соединения пропусканием электрического тока с помощью контактных наконечников по участку детали
Магнитные линии в этом случае представляют собой концентрические окружности в центрах установки наконечников контактных электродов (рисунок
46).
Рисунок 46 – Магнитные силовые линии и зона контроля при намагничивании с помощью с помощью контактных наконечников
75
Этот способ предполагает наибольшую чувствительность для дефектов, направленных вдоль линии, соединяющей точки установки контактных наконечников.
Сила тока в этом случае рассчитывается по формуле:
(14) где I – сила тока, А;
Н – напряженность магнитного поля, А/см;
l
- длина пути тока (расстояние между электроконтактами), см;
c – ширина контролируемой зоны, см.
Циркулярное намагничивание полых деталей пропусканием тока по
центральному проводнику
Ток проходит через изолированный стержень или гибкий кабель, помещенный внутри диаметра трубы или отверстия в изделии (рисунок 47).
Рисунок 47 - Циркулярное намагничивание полых деталей пропусканием тока по центральному проводнику
Намагничивание детали производится с помощью магнитного поля вокруг проводника с током. Данный технический приём представляет не прямое
(наведенное) циркулярное намагничивание. При такой схеме намагничивания проверяемой детали с отверстием на центральном проводнике внутренние
2 2
5
,
1
c
l
H
I
+
⋅
=
76
поверхности полых изделий намагничиваются сильнее наружных. Скачки индукции обусловлены ферромагнетизмом детали (рисунок 48).
Рисунок 48 - Схема распределения индукции магнитного поля при намагничивании проверяемой детали на центральном проводнике: участок 1-2
– распределение индукции поля внутри проводника (9) по линейному закону; участок 2-3 – уменьшение индукции поля в воздушном зазоре; 3-4 скачкообразное повышение магнитной индукции на границе воздушного зазора и ферромагнетика
(8); участок 4-5 – поведение магнитной индукции внутри ферромагнетика; 5-6 скачкообразное уменьшение магнитной индукции на границе металла с воздухом; участок 6-7 –
постепенное ослабление поля снаружи намагничиваемого объекта.
Причем выявляются дефекты направленные вдоль оси детали – Т1 и радиальные трещины на торцевых поверхностях – Т2.
Распределение напряженности магнитного поля в детали при намагничивании полой детали пропусканием тока по ней и пропускании тока по центральному проводнику в зависимости от расстояния от центральной оси детали приведены на рисунках 48, 49 из которых видно, почему детали со всеми контролируемыми поверхностями должны намагничиваться пропусканием тока по детали.
Этот метод предлагает наибольшую чувствительность для выявления несплошностей имеющих ориентацию параллельно с направлением прохождения электрического тока.
77
Рисунок 48 - Схема распределения индукции магнитного поля при намагничивании проверяемой детали на центральном проводнике: участок 1-2
– распределение индукции поля внутри проводника (9) по линейному закону; участок 2-3 – уменьшение индукции поля в воздушном зазоре; 3-4 скачкообразное повышение магнитной индукции на границе воздушного зазора и ферромагнетика
(8); участок 4-5 – поведение магнитной индукции внутри ферромагнетика; 5-6 скачкообразное уменьшение магнитной индукции на границе металла с воздухом; участок 6-7 –
постепенное ослабление поля снаружи намагничиваемого объекта.
Причем выявляются дефекты направленные вдоль оси детали – Т1 и радиальные трещины на торцевых поверхностях – Т2.
Распределение напряженности магнитного поля в детали при намагничивании полой детали пропусканием тока по ней и пропускании тока по центральному проводнику в зависимости от расстояния от центральной оси детали приведены на рисунках 48, 49 из которых видно, почему детали со всеми контролируемыми поверхностями должны намагничиваться пропусканием тока по детали.
Этот метод предлагает наибольшую чувствительность для выявления несплошностей имеющих ориентацию параллельно с направлением прохождения электрического тока.
77