Устройство для магнитопорошковой дефектоскопии Советский патент 1987 года по МПК G01N27/84 

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 функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 пита- НИН, соединенный с ним последовательно блок 2 коммутации тока на- магничивания, выполненный на управляемых элементах 3 и 4 (например, симметричных тиристорах), четырех- полюсный крестообразный электромагнит 5с 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, подключенньй входом к блоку 1 питания, низкочастотный задающий генератор 16 с регулировкой частоты и длительности колебаний, подключенный к выходу, блока Т питания, и два одинаковых блока 17 и 18 управлеция 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 управ- ления, 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 подклзочены к выходу блока 15 синхронизации, обеспечивающего формирование и подачу импульсов на вход управляемых элементов 3 и 4 синхронно с частотой сети. Блок 21(22) формирования импульсов

управления может быть выполнен в виде релаксационного блокинг-генерато- ра 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, симметричньй 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.

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

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

вязкости материала изделия.

При включении блока 1 питания на низкочастотный задающий генератор 16 поступает стабилизированное напряжение. Генератор 16 вырабатывает

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

выхода низкочастотного задающего генератора 16 напряжения низкого уров- . ня ключ 20 блока 17 управления закрыт и блок 22 формирования импульсов

управления не вырабатьгеает пачки запускающих импульсов.

При этом управляемый элемент 4, выполненньй на симметричном тиристоре, закрыт и в катушках 11 и 12 намагничивающий ток отсутствует, а следовательно, отсутствует и магнит- ньй поток Ф. в материале изделия 23.

В .то же время со второго инверсного выхода низкочастотного задающего генератора 16 на управляющий ключ 19 блока 18 управления поступает напряжение высокого уровня в виде прямоугольного импульса заданной длительности и амплитуды. Ключ 19 блока 18 управления под воздействием напряжения высокого уровня открыт и на время его действия блок 21 формирует пачки прямоугольных импульсов с заполнением их

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 магнитных свойств контролируемого изделия 23. Полный цикл намагничивания участка изделия определяется временем подключения источника поля - электромагнита 5 к блоку 1 питания и управляется опе- ратором-дефектоскопистом. Во время намагничивания на участок в зоне действия переменных магнитных потоков Ф| и Oj наносится магнитная суспензия (не показана) и по распределению частиц порошка суспензии на

to

15

частотой 400 Гц,поступающие на управляю-20 поверхности контролируемого изделия щий вход блока 2 коммутации тока намагни- определяют или отсутствие чивания с частотой посылок 100 Гц.Управляемый элемент 3 открывается на время действия управляющего импульса.

25 ф

дефектов металла.

Переменное напряжение питания с блока 1 питания поступает на намагничи- |вающие катушки 13 и 14, которые создают на участке изделия 23 магнит- ньй 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 потока Ф в участке изделия 23. Включенный р это время блок 17 управления открывает управляемый элемент 4 и по катушкам 11 и 12 протекает намагничивающий ток, создавая в изделии 23 маг-40 жено подключенными к блоку питания

ормула изобретения

Устройство для магнитопорошковой дефектоскопии, содержащее последовательно соединенные блок питания и

30 блок коммутации тока намагничивания и крестообразный электромагнит, две обмотки которого размещенные на смежных полюсах магнитопровода, подключены к блоку коммутации тока

35 намагничивания, а две другие - к блоку питания, отличающееся тем, что, с целью повьштения надежности за счет выявления дефектов различной ориентации, оно снабнитный поток Ф, действующий ортогонально предыдущему потоку Ф(. Под действием магнитного потока Ф, выявляются все дефекты, кроме дефектов, ориентированных к его направлению под углом, не более 25. Под деист-, вием другого магнитного потока Ф выявляются все дефекты, кроме дефек- тов, ориентированных к направлению этого потока под углом, не более 25 Таким образом, за полный цикл намагничивания выявляются дефекты всех направлений. Чередование действия потоков Ф и Ф происходит с частотой колебаний низкочастотного зада-ВНИИШ1 Заказ 379/48

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2936224

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 магнитных свойств контролируемого изделия 23. Полный цикл намагничивания участка изделия определяется временем подключения источника поля - электромагнита 5 к блоку 1 питания и управляется опе- ратором-дефектоскопистом. Во время намагничивания на участок в зоне действия переменных магнитных потоков Ф| и Oj наносится магнитная суспензия (не показана) и по распределению частиц порошка суспензии на

to

15

поверхности контро определяют

дефектов металла.

ормула изобретения

жено подключенными к блоку питания

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, отличающееся тем, что, с целью повьштения надежности за счет выявления дефектов различной ориентации, оно снабблоком синхронизации и регулируемым по частоте низкочастотным задающим генератором, двумя блоками управления, каждьй из которых выполнен в

5 виде последовательно соединенных

ключа и блока формирования импульсов управления, первые и вторые выходы которых подключены соответственно к выходам и управляющим входам блока

0 коммутации тока намагничивания, их вторые входы подключены к выходу блока синхронизации, а входы ключей подключены к выходу регулируемого по частоте низкочастотного задающего генератора.

Тираж 777 Подписное

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, кото- рые 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