Устройство для магнитопорошковой дефектоскопии

(54) ВОЙ (57) ти н обласгортогональных м ремя деиствия к частота поочере беспечивают пре ния комбинирова тственно выявле перемен тока,оков и нитн н мето быть, с 1 Щ амагничивания ого щение возникнов вектора и соотв га ни сех дефектов 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ И АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3960979/25- (22) 05, 10, 85 (46) 28. 02. 87. (71) Научно-про нение по технол (72) А.Н. Бодро (53) 620. 179.14 (56) Патент США кл. С 01 К 13/1 Бюл. У 8изводственноеогии машиноств и Г.А. Алек(088. 8)У 3855530,2, 1972. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОПОРОШКОДЕФЕКТОСКОПИИИзобретение относится к еразрушающего контроля ферроитных изделий магнитопорошковым дом на наличие дефектов и может йспользовано во всех областях ностроения при контроле крупноритных иэделий. Цель иэобрете - повышение надежности путем выявления дефектов,.ориентированныхопод 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, которые создают в участке изделия 23Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных изделий методом магнитопорошковойдефектоскопии и может быть использовано для обнаружения дефектов поверхности крупногабаритных и другихизделий в энергомашиностроении.Цель изобретения - повышение надежности за счет выявления дефектовразличной ориентации,На чертеже изображена функцио-.нальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит блок 1 пита. ния, соединенный с ним последовательно блок 2 коммутации тока на,магничивания, выполненный на управляемых элементах 3 и 4 (например,симметричных тиристорах), четырехполюсный крестообразный электромагнит 5 с магнитопроводом б, концы которого образуют две пары полюсов 7и 8, 9 и 10 с размещенными на нихсоответственно катушками 11 и 12 и13 и 14 индуктивности, соединеннымимежду собой на каждом магнитопроводепоследовательно, при этом концы катушек 11 и 13 соединены в общую точку и подключены к выходу блока 1питания, а другие концы катушек 12и 14 подключены к первому и второмувыходам блока 2 коммутации тока намагничивания, блок 15 синхронизации,подключенный входом к блоку 1 питания, низкочастотный задающий генератор 16 с регулировкой частоты и длительности колебаний, подключенный квыходу блока 1 питания, и два одинаковых блока 17 и 18 управленияблоком 2 коммутации тока намагничивания, каждыйиз которых содержитпоследовательно соединенные управляющий ключ 19(20), входом соединенный с одним из выходов задающего генератора 16 низкой частоты, и блок21(22) формирования импульсов управления, первым выходом подключеннойк одному из выходов блока 2 коммутации тока намагничивания, другим -к управляющему входу одного из управляемых элементов 3 и 4. Вторыевходы блоков 21(22) формированияимпульсов управления подключены квыходу блока 15 синхронизации, обеспечивающего формирование и подачуимпульсов на вход управляемых элементов 3 и 4 синхронно с частотой сети.Блок 21(22) формирования импульсовВ основе работы устройства лежит 30исключение образования комбинированного вектора магнитного потока, которое происходит при наложении одного из ортогональных магнитных потоков на другой. Направление данного комбинированного вектора совпада ет с биссектрисой угла между векторами магнитных потоков, а дефекты,ориентированные параллельно этомувектору и под углом, не более 25к нему, не выявляются. Возникновениекомбинированного магнитного векторасвязано не только с остаточной намагниченностью, но и с наличием пеРеходного процесса в цепи источникнамагничивания - изделие и магнитной45 вязкости материала изделия.При включении блока 1 питания нанизкочастотный задающий генератор16 поступает стабилизированное напряжение. Генератор 16 вырабатывает 50 прямоугольные импульсы заданной частоты (1-6 Гц) и длительности, которыевоздействуют на управляющий входключей 19 и 20 блоков 17 и 18 управления. При поступлении с первоговыхода низкочастотного задающего генератора 16 напряжения низкого уровня ключ 20 блока 17 управления закрыти блок 22 формирования импульсов 5 10 15 20 25 управления может быть выполнен в виде релаксационного блокинг-генератора на транзисторе, в цепи эмиттера которого включен управляющий ключ 19(20), выполненный на базе полевого транзистора с п-каналом, например КПМ, работающего в режиме отсечки.Низкочастотный задающий генератор 16 может быть выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов (например, симметричный 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.1293622 ВНИИ 11 И Заказ 379/48 Тираж 777 Подписное управления не вырабатывает пачки запускающих импульсов.При этом управляемый элемент 4, выполненный на симметричном тиристоре, закрыт и в катушках 11 и 12 5 намагничивающий ток отсутствует, а следовательно, отсутствует и магнитный поток Ф в материале изделия 23.В то же время со второго ийверсного выхода низкочастотного задающего ге нератора 16 на управляющий ключ 19 блока 18 управления поступает напряжение высокого уровня в виде прямоугольного импульса заданной длительности и амплитуды, Ключ 19 блока 18 управле ния под воздействием напряжения высокого уровня открыт и на время его действия блок 21 формирует пачки прямоугольных импульсов с заполнением их частотой 400 Гц,поступающие на управляю щий вход блока 2 коммутации тока намагничивания с частотой посылок 100 Гц. Управляемый элемент 3 открывается на время действия управляющего импульса, Переменное напряжение питания с блока 1 питания поступает на намагничивающие катушки 13 и 14, которыесоздают на участке изделия 23 магнитный поток Ф, Переключение генератора 16 приводит к смене уровней напря- З 0 жения, 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 пото ка Ф в участке изделия 23. Включенный в это время блок 17 управления открывает управляемый элемент 4 и по катушкам 11 и 12 протекает намагничивающий ток, создавая в изделии 23 магнитный поток Ф действующий ортогонально предыдущему потоку Ф. Под действием магнитного потока Ф выявляются все дефекты, кроме дефектов, ориентированных к его направлению 45 под углом, не более 25. Под дейст-, вием другого магнитного потока Ф выявляются все дефекты, кроме дефектов, ориентированных к направлениюо этого потока под углом, не более 25, 50 Таким образом, за полный цикл намагничивания выявляются дефекты всех направлений. Чередование действия потоков Ф, и Ф происходит с частотой колебаний низкочастотного задаПроизв,-полигр, пр-тие, г. ющего генератора 16, равно 1-6 Гц.Время действия каждого потока зависит от длительности импульса, поступающего с низкочастотного задающегогенератора 16 на ключи 19 и 20. Частота и длительность воздействия ортогональных потоков выбирается взависимости от магнитных свойствконтролируемого изделия 23. Полныйцикл намагничивания участка изделияопределяется временем подключенияисточника поля - электромагнита 5к блоку 1 питания и управляется оператором-дефектоскопистом. Во времянамагничивания на участок в зонедействия переменных магнитных потоков Ф и Ф наносится магнитнаясуспензия (не показана) и па распределению частиц порошка суспензии наповерхностиконтролируемого изделияопределяют наличие или отсутствиедефектов металла. Формула изобретения 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, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения надежности за счет выявления дефектов различной ориентации, оно снабжено подключенными к блоку питания блоком синхронизации и регулируемым по частоте низкочастотным задающим генератором, двумя блоками управления, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных ключа и блока формирования импульсов унравления, первые и вторые выходы которых подключены соответственно к выходам и управляющим входам блока коммутации тока намагничивания, их вторые входы подключены к выходу блока синхронизации, а входы ключей подключены к выходу регулируемого по частоте низкочастотного задающего генератора. Ужгород, ул. Проектная, 4