Detectarea magnetică a defectelor: principiul de funcționare și aplicare, schema și dispozitivul defectoscopului

Metoda de detectare a defectelor de pulbere magnetică sau magnetică este utilizată pentru a analiza piesele feromagnetice pentru prezența unor defecte precum fisuri sau goluri de suprafață, precum și incluziuni străine situate în apropierea suprafeței metalice.

Esența detectării magnetice a defectelor ca metodă este de a fixa câmpul magnetic împrăștiat pe suprafața piesei din apropierea locului în care se află defectul, în timp ce fluxul magnetic trece prin piesă. Din moment ce la locul defectului permeabilitatea magnetică se modifică brusc, apoi liniile câmpului magnetic par să se îndoaie în jurul locației defectului, dând astfel poziția acestuia.

Defectele de suprafață sau defectele situate la o adâncime de până la 2 mm sub suprafață „împing” liniile de câmp magnetic dincolo de suprafața piesei și se formează un câmp magnetic împrăștiat local în această locație.

Utilizarea pulberii feromagnetice ajută la fixarea câmpului împrăștiat, deoarece polii care apar la marginile defectului îi atrag particulele. Precipitatul format are forma unei vene, de multe ori mai mare decât dimensiunea defectului. În funcție de intensitatea câmpului magnetic aplicat, precum și de forma și dimensiunea defectului, din locația sa se formează o anumită formă de precipitat.

Fluxul magnetic care trece prin piesa de prelucrat întâmpinând un defect, de exemplu o fisură sau o carcasă, își schimbă amploarea deoarece permeabilitatea magnetică a materialului în acest loc se dovedește a fi diferit decât în ​​rest, prin urmare, praful se depune pe marginile zonei defectului în timpul magnetizării.

Pulberile de magnetită sau oxid de fier Fe2O3 sunt folosite ca pulberi magnetice. Primul are o culoare închisă și este folosit pentru analiza părților luminoase, al doilea are o culoare roșu-maronie și este folosit pentru a detecta defectele pieselor cu suprafață întunecată.

Pulberea este destul de fină, granulația sa este de la 5 la 10 microni. O suspensie pe bază de kerosen sau ulei de transformator, cu un raport de 30-50 de grame de pulbere la 1 litru de lichid, face posibilă conducerea cu succes a defectelor magnetice.

Deoarece defectul poate fi localizat în interiorul piesei în moduri diferite, magnetizarea se face în moduri diferite. Pentru a identifica clar o fisură situată perpendicular pe suprafața piesei de prelucrat sau la un unghi de cel mult 25 °, utilizați magnetizarea polilor piesei din centura magnetică a bobinei cu curent sau plasați piesa între doi poli un magnet permanent puternic sau un electromagnet.

Dacă defectul este situat la un unghi mai ascuțit față de suprafață, adică aproape de-a lungul axei longitudinale, atunci poate fi identificat clar prin magnetizare transversală sau circulară, în care liniile câmpului magnetic formează cercuri concentrice închise, pentru aceasta trece curentul. direct prin piesa sau printr-o tija metalica nemagnetica introdusa intr-un orificiu din piesa de testat.

Pentru detectarea defectelor în direcții diferite se folosește magnetizarea combinată, în care două câmpuri magnetice acționează simultan perpendicular: transversal și longitudinal (pol); prin porţiunea plasată în bobina de curent trece şi un curent de magnetizare circulant.

Ca rezultat al magnetizării combinate, liniile magnetice de forță formează un fel de îndoire și fac posibilă detectarea defectelor în direcții diferite în interiorul piesei de lângă suprafața sa. Pentru magnetizarea combinată se folosește un câmp magnetic aplicat, iar magnetizarea polară și circulară sunt utilizate atât în ​​câmpul magnetic aplicat, cât și în câmpul magnetic al magnetizării remanente.

Utilizarea unui câmp magnetic aplicat face posibilă detectarea defectelor în piesele din materiale magnetice moi, cum ar fi multe oțeluri, iar câmpul magnetic rezidual este aplicabil materialelor magnetice dure, cum ar fi oțelurile cu conținut ridicat de carbon și oțelurile aliate.

După detectarea defectelor, piesele sunt demagnetizate prin câmp magnetic alternant… Astfel, curentul continuu este utilizat direct pentru procesul de detectare a defectelor, iar curentul alternativ pentru demagnetizare. Defectscopia magnetică permite detectarea defectelor situate la cel mult 7 mm de suprafața piesei examinate.

Pentru a efectua defecte magnetice pe piesele din metale neferoase și feroase, valoarea curentului de magnetizare necesar într-un câmp magnetic aplicat se calculează proporțional cu diametrul: I = 7D, unde D este diametrul piesei în milimetri, I este puterea curentului. Pentru analiza în regiunea de magnetizare remanentă: I = 19D.

Detectoarele portabile de defecte de tip PMD-70 sunt utilizate pe scară largă în industrie.

Acesta este un detector de defecte universal. Este format dintr-o secțiune de alimentare care include un transformator coborâtor de la 220V la 6V cu o putere de 7 kW, precum și autotransformator și un alt transformator 220V la 36V, de la dispozitivele de comutare, măsurare, control și semnalizare, din partea magnetizantă inclusiv contact mobil, contact, contacte la distanță și bobină, din baie de suspensie.

Când întrerupătorul B este închis, prin contactele K1 și K2, se alimentează curent către autotransformatorul AT. Autotransformatorul AT alimenteaza transformatorul descendente T1 220V la 6V, din infasurarea secundara a carui tensiune redresata este furnizata la contactele de magnetizare de prindere H, la contactele manuale P si la bobina instalata in contactele de prindere.

Deoarece transformatorul T2 este conectat în paralel cu autotransformatorul, atunci când comutatorul B este închis, curentul va curge și prin înfășurarea primară a transformatorului T2. Lampa de semnalizare CL1 indică faptul că dispozitivul este conectat la rețea, lampa de semnalizare CL2 indică faptul că transformatorul de putere T1 este de asemenea pornit. Comutatorul P are două poziții posibile: în poziția 1 — magnetizare pe termen lung pentru detectarea defectelor într-un câmp magnetic aplicat, în poziția 2 — magnetizare instantanee în câmpul de magnetizare rezidual.

Conform schemei detectorului de defecte PMD-70:

B — comutator de pachete, K1 și K2 — contactele demarorului magnetic, RP1 și RP2 — contacte, P — comutator, AT — autotransformator, T1 și T2 — transformatoare descendente, KP — bobina de comandă a demarorului magnetic, KR — bobina releului intermediar , VM — întrerupător magnetic, SL1 și SL2 — lămpi de semnalizare, R — contacte de magnetizare manuală, H — contacte de clemă de magnetizare, M — microîntrerupător, A — ampermetru, Z — clopot, D — diodă.

Când comutatorul P este în poziţia 1, microîntrerupătorul M se închide, bobina de comandă a demarorului magnetic KP este conectată la transformatorul T1, a cărui bobină secundară îl alimentează şi contactele releului intermediar RP1. Circuitul se dovedește a fi închis. Dispozitivul de pornire determină închiderea contactelor K1 și K2, secțiunea de putere și odată cu aceasta și dispozitivele de magnetizare primesc putere.

Când comutatorul P este în poziția 2, bobina releului intermediar KR se pornește în paralel cu bobina demarorului. Când microîntrerupătorul este închis, contactul de scurtcircuit se închide, ceea ce face ca releul intermediar să se pornească, contactele RP2 se închid, contactele RP1 se deschid, demarorul magnetic se deconectează și contactele K1 și K2 se deschid. Procesul durează 0,3 secunde. Până la închiderea microîntrerupătorului, releul va rămâne oprit deoarece contactul de scurtcircuit blochează contactele RP2. După deschiderea microîntrerupatorului, sistemul revine la starea inițială.

Curentul dispozitivelor de magnetizare poate fi reglat cu ajutorul autotransformatorului AT, ajustând valoarea curentului de la 0 la 5 kA. La magnetizare, soneria emite 3 bipuri.Dacă curentul de magnetizare curge continuu, semnalul va fi continuu și lampa de semnalizare SL2 va funcționa în același mod. În cazul alimentării pe termen scurt, soneria și lampa vor funcționa și ele pentru o perioadă scurtă de timp.