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磁粉探傷是利用鐵磁性材料被磁化后,由于不連續(xù)的存在,使工件表面和近表面的磁力線發(fā)生局部畸變而產(chǎn)生漏磁場(即磁感應(yīng)線離開和進(jìn)入表面時形成的磁場)吸附施加在工件表面的磁粉,形成在合適光照下目視可見的磁痕,從而顯示出不連續(xù)性的位置、形狀和大小。
一、概述
 1.用途
CJE-6000微機(jī)控制熒光磁粉探傷機(jī),是固定式、交流半自動熒光濕法磁粉探傷設(shè)備。它根據(jù)磁化原理設(shè)計制造而成,符合JB/T8290-1998《磁粉探傷機(jī)》標(biāo)準(zhǔn)。適用于機(jī)械、汽車、航空、內(nèi)燃機(jī)、鐵道等行業(yè)對鐵磁性材料制成的零件的無損檢驗。能發(fā)現(xiàn)零件內(nèi)外表面及近表面因鑄造、鍛壓、拉伸、淬火、研磨、疲勞而產(chǎn)生的裂痕以及夾渣等極細(xì)微的缺陷(深離零件表面的缺陷不可用此法檢查)。
 2.原理
 該機(jī)以小型工業(yè)可編程序控制器(PLC)為核心,對系統(tǒng)的機(jī)械程序動作,夾緊、噴灑磁懸液、磁化、松夾、等動作進(jìn)行控制,能按規(guī)定程序完成除上下料及缺陷觀察以外的全部探傷過程,即可自動操作,又可手動單步操作。
 該設(shè)備對工件的磁化采用復(fù)合磁化方式,即周向磁化和縱向磁化相配合,可一次性檢測出磁化范圍內(nèi)工件表面的全方位缺陷。周向磁化采用通電法,縱向磁化采用磁感應(yīng)法。周向磁化和縱向磁化均使用 50Hz 工頻交流電作為電源,兩路電壓的相位相差120o。工件在復(fù)合磁化時,由失量分析可知,在環(huán)形工件的內(nèi)外表面將形成一個隨時間變化的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場。只要選擇合適的磁化電流強度,就能使其內(nèi)外表面獲得較均勻的磁場分布。
    該設(shè)備磁化電源的主電路采用可控硅無節(jié)調(diào)壓電路,利用隔離主變壓器以低電壓大電流方式輸出,對工件進(jìn)行周、縱向交流復(fù)合磁化,從而一次性探傷就可檢查出環(huán)形工件內(nèi)外表面和近表面因鍛壓、拉伸、淬火、研磨、疲勞而引起的裂痕及夾渣等細(xì)微缺陷。
 控制電路采用集成電路技術(shù),利用改變可控硅導(dǎo)通角來調(diào)整主電路輸出電流的大小,磁化電流連續(xù)可調(diào),并具有斷電相位控制功能,既可用于連續(xù)法探傷,又可用于單方向磁化時的剩磁法探傷。 
 本機(jī)的周向和縱向輸出電壓低于36V,因此不會對人體構(gòu)成電的傷害。
 3.磁粉探傷基本原理
 自然界中磁力線總能保持其連續(xù)性。當(dāng)鐵磁性工件放在使其飽和的磁場中時,磁力線便會被引導(dǎo)通過工件。如果磁力線遇到工件材料上的不連續(xù)(即裂紋、夾渣、氣孔等缺陷),而磁力線為了保持自己的連續(xù)性,則必須繞過這些缺陷。
 若這些缺陷位于材料的表面或近表面,但由于工件中的磁力線已達(dá)到飽和狀態(tài),則磁力線就會繞過這些磁導(dǎo)率較低的(磁阻較大)區(qū)域而泄漏出工件表面形成“漏磁埸”。這樣在缺陷的兩側(cè)便會產(chǎn)生磁極,將磁粉(或磁懸液) 噴灑于有缺陷工件表面,則缺陷磁極吸引磁粉,便可形成明顯可見的線狀或點狀堆積。
    必須說明,工件經(jīng)磁化后并不是所有的缺陷都能顯示。當(dāng)缺陷方向平行于磁力線時,磁力線就不能泄漏出工件表面,只有當(dāng)磁力線與缺陷延展方向互相垂直或成一定夾角時,缺陷才能顯示出來。
    如缺陷離工件表面較深,磁力線雖然也能形成彎曲,但還不致于暴露在工件表面之外,則不會產(chǎn)生較大的“漏磁埸”,因此此刻的缺陷顯示可能較弱或完全不顯示。
二、 設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)
1. 磁化電流
  1.1周向磁化電流:AC    0-6000A    連續(xù)可調(diào) 
                      帶斷電相位控制功能
  1.2縱向磁化磁勢:AC    0-18000AT    連續(xù)可調(diào) 
                           帶斷電相位控制功能
2. 磁化方式:       周向磁化   縱向磁化   復(fù)合磁化
3.磁化效果:       工件表面用A型15/50試片貼面,顯示清晰
4.氣源壓力:       ≥ 0.4 Mpa (氣源用戶自備)
5.電源:           三相四線  AC 380V±10%  50HZ  約 350A                                                                                                                                                             6. 暫載率:        ≥20%
三.結(jié)構(gòu)形式 
該機(jī)為機(jī)、電一體式結(jié)構(gòu),主要由磁化電源控制部分、磁化裝置、工件轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、磁懸液噴灑及回收系統(tǒng)等部分組成。
1. 磁化電源控制柜部分
 磁化電源控制部分,元器件安裝板安裝在設(shè)備中部下面,上面安裝有空氣開關(guān)、電源控制器件、磁化電流控制電路、電流指示系統(tǒng)、可控硅、隔離控制變壓器等控制元件。控制面板安裝在設(shè)備左側(cè)上部,。
2. 磁化裝置
 夾持裝置以床身為基礎(chǔ),上部裝有周縱磁化機(jī)構(gòu),夾緊機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu),內(nèi)部有不銹鋼集液槽。左側(cè)下部裝有周縱兩只主變壓器,右側(cè)下部裝有磁懸液噴灑及回收系統(tǒng)。設(shè)備中部下面有磁化電源控制部分。
3. 磁懸液噴灑及回收系統(tǒng)
磁懸液噴灑及回收系統(tǒng)由集液槽、儲液箱、抽液泵、攪拌器、輸液管和噴液器組成。其中儲液箱為獨立整體,箱蓋上裝有抽液泵,進(jìn)行磁懸液的抽液和攪拌。為了使磁懸液不產(chǎn)生吸附沉淀,儲液箱與集液槽均采用非磁性材料不銹鋼制成。
四.控制電路工作原理 
 本機(jī)采用可編程序控制器(PLC)來控制整機(jī)動作,每個動作順序及磁化的次數(shù)和時間,可根據(jù)不同工件的檢測工藝要求來編制PLC的工作程序,以便使整個探傷設(shè)備達(dá)到的使用效率和的使用效果。
 該機(jī)電路原理圖見附圖。
 合上總電源空氣開關(guān)QF1,打開電源開關(guān)S1,交流接觸器KM1吸合,整機(jī)電源接通,電源指示燈亮。Q1,Q2,Q3,Q4,Q5為相應(yīng)的電機(jī)過載保護(hù)器。
本機(jī)主控電路部分的可控硅V1、V2及主變壓器T1構(gòu)成周向磁化主電路。磁化電流的大小由觸發(fā)電路通過改變V1、V2的導(dǎo)通角來實現(xiàn)。
 可控硅V3、V4 及主變壓器T3構(gòu)成縱向磁化主電路。
 TA1、A和TA2、KA分別測量和指示周向和縱向磁化電流的大小。
 可控硅觸發(fā)電路的觸發(fā)信號分別由AP1、AP2產(chǎn)生,RP1,RP2分別為周、縱向電流調(diào)節(jié)電位器,調(diào)節(jié)其輸出脈沖的移相角。
 AP1、AP2的電源由電源變壓器T2、T4提供。
 PLC可編程序控制器的編程,可根據(jù)用戶被檢工件的種類及所制定的檢測工藝要求,編制不同的操作運行程序,使檢測達(dá)到的檢測效率。
 可控硅觸發(fā)電路電原理圖見附圖。
 AP1、AP2是可控硅觸發(fā)電路板,該板上的電路主要由以下幾部分組成:
1. 12V直流電源 
2. 脈沖同步電路
3. 移相電路
4. 脈沖形成電路
5. 斷電相位控制電路
6. 光電耦合隔離電路
7. 放大驅(qū)動電路等組成
  該電路具有結(jié)構(gòu)簡單,性能可靠,帶斷電相位控制功能等特點。
五.搬運、開箱和安裝前的準(zhǔn)備
1.開箱
    開箱時應(yīng)按照裝箱單檢查設(shè)備、附件、備件是否齊全,機(jī)器突出部位有無損壞。
2.安裝
  安裝前的準(zhǔn)備
    本機(jī)安裝時,將設(shè)備平穩(wěn)放置在混凝土地面上。
    安裝前應(yīng)認(rèn)真擦去金屬表面的防銹油,擦凈后在外露的無涂層金屬表面抹上一層機(jī)油。
 打開夾持裝置門板,檢查導(dǎo)線、走線槽和電機(jī)有無受潮,接線有無松動、脫落,機(jī)內(nèi)配電板上有無導(dǎo)線脫落,檢查各輸液管和回液管有無松動、脫落、斷裂,如有異常必須及時處理。
    打開電源控制部分門板,檢查內(nèi)部元器件、印制板,接線端子等在運輸過程中有無受潮、松動,并檢查導(dǎo)線有無脫落,如有應(yīng)及時排除。
將儲液箱里外清洗干凈,配置30升磁懸液通過過濾網(wǎng)加入儲液箱(亦可從磁化裝置上部加入),并定期補加。
     將三相電源和氣源布置到探傷機(jī)擺放位置,并在設(shè)備附近應(yīng)設(shè)置合適的電源總開關(guān)和氣源開關(guān)(壓縮空氣應(yīng)先作干燥處理后才能送入設(shè)備)。
六.設(shè)備安裝注意事項
 本設(shè)備應(yīng)在清潔干燥,無粉塵,無污染,無腐蝕性氣體,通風(fēng)良好的環(huán)境中放置和使用, 避免陽光直射和劇烈沖擊碰撞。
 本設(shè)備適應(yīng)環(huán)境溫度:-10°C~+40°C,相對濕度:≤85%。
并且電源進(jìn)線截面應(yīng) ≥ 16mm2。啟動電源后,首先查看水泵電機(jī)上部所標(biāo)箭頭應(yīng)與轉(zhuǎn)動方向一致,否則調(diào)換二相線相序。
   使用本設(shè)備在安全上必須注意的問題:
1設(shè)備的外殼必須具有良好的接地!?。?/span>
2.探傷機(jī)在進(jìn)行磁化操作時會對外輻射較強磁場,對某些不能在強磁場中工作的儀器和設(shè)備,必須移開或加強。
3.本機(jī)采用三相380V交流電供電.
4.電網(wǎng)中不應(yīng)存在有強烈的中頻干擾,以免損壞電器元件,影響設(shè)備正常工作。
七.面板及按鈕功能
 電源“開關(guān)”:    為工作電源開關(guān), 右旋為開,左旋為關(guān)
“KA”表:          指示周向磁化電流大小
“KA”表:          指示縱向磁化磁勢大小
“周向調(diào)節(jié)”:       調(diào)節(jié)周向磁化電流的大小
“縱向調(diào)節(jié)”:       調(diào)節(jié)縱向磁勢的大小
“周向”通斷:      接通時允許周向磁化,斷開時不允許周向磁化
“縱向”通斷:      接通時允許縱向磁化,斷開時不允許縱向磁化
“手動/自動”:     “自動”表示自動循環(huán)工作,“手動”表示每步
                    動作可單獨操作,                          
“工作”按鈕:      探傷機(jī)按鈕規(guī)定程序進(jìn)行自動工作。手動時工作即是充磁鍵 
“復(fù)位”按鈕:      也作安全開關(guān)用,按動此按鈕探傷機(jī)立即停
                    止工作返回初始狀態(tài)
“夾緊”按鈕:      在“手動”狀態(tài)下按動時,兩電極軸相向移動,
                    夾緊工件
“松開”按鈕:      在“手動”狀態(tài)下按動時,兩電極軸相向 
                    移動,松開工件
“噴液”按鈕:      在“手動”狀態(tài)下按動時,磁懸液噴灑
“線圈左移”按鈕:  在“手動”狀態(tài)下按動時,移動線圈向左移動
“線圈右移”按鈕:  在“手動”狀態(tài)下按動時,移動線圈向右移動
“電極左移”按鈕: 在“手動”狀態(tài)下按動時,尾電極軸向左移動 
“電極右移”按鈕: 在“手動”狀態(tài)下按動時,尾電極軸向右移動
“轉(zhuǎn)動”           在“手動”狀態(tài)下?lián)軇訒r,在夾緊狀態(tài)轉(zhuǎn)動一圈,松開狀態(tài)不能轉(zhuǎn)動
八.設(shè)備的操作
 1.磁懸液的配制
    水劑磁懸液的配制
    熒光磁粉:4-5克/升水
 分散劑:0.2% 檢查液重量
 防銹劑:0.5% 檢查液重量
    油劑磁懸液的配制
 (應(yīng)使用無味或磁粉探傷載液)
    熒光磁粉:3-4克/升無味
 2.磁化電流的選擇
 周向磁化電流一般可以下式計算
   連續(xù)法:I=8D~15D
   剩磁法:I=15D~30D
   式中    I-為電流值A(chǔ)
           D-試件直徑或?qū)挾龋╩m)
縱向以靈敏度試片來定
 以上為推薦數(shù)值,如果試件有特殊要求時,I與D、H的關(guān)系可由靈敏度試片試驗確定。
 3.試車
試車時行手動、自動循環(huán)空車試驗,檢查夾緊、松棒、噴灑磁懸液等動作是否正常運行,然后裝上工件,根椐磁化規(guī)范將電流調(diào)整至適當(dāng)數(shù)值,進(jìn)行靈敏度試驗。先將A型15/50試片貼在被探試件表面,然后調(diào)節(jié)磁化電流,噴灑磁懸液,點動“工作”按鈕,直至試片清晰顯示,此時的磁化電流值即為值。 
4.自動探傷工藝流程
本機(jī)出廠時設(shè)定的工藝流程
當(dāng) “手動/自動”撥在 “自動”位置 ,裝上工件,按“夾緊”后啟動“工作”則開始:
噴液——線圈右移(分段)磁化間歇磁化線圈右移到位--轉(zhuǎn)動觀察(轉(zhuǎn)動時可點動觀察)
觀察結(jié)束后按“退磁”按鈕則線圈左移分段退磁, 線圈左移到左限位后退磁結(jié)束,松開取下工件,再依法使用.
5.注意事項 
    5.1在操作使用本機(jī)前應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書,熟悉該機(jī)的技術(shù)性能和工藝規(guī)范,仔細(xì)檢查接線,安工藝要求調(diào)整好周、縱向磁化電流,后方可操作。 
5.2本機(jī)應(yīng)在清潔、干燥、無強烈振動、無高溫及無腐蝕氣體、 通風(fēng)良好的環(huán)境中使用或存放。
5.3使用的磁懸液不得含有其它雜質(zhì),儲液箱每使用一周應(yīng)清理污物一次。
5.4每次清洗儲液箱時,應(yīng)里外清洗干凈,配置的磁懸通過濾網(wǎng)加入儲液箱
   5.6嚴(yán)禁使用低閃點 ?。。?/span>
   5.7本機(jī)為半自動探傷設(shè)備,操作人員操作設(shè)備時必須集中注意力。開機(jī)狀態(tài)不得離開。
   5.8機(jī)器接地線應(yīng)可靠接地,且接地線截面不小于16mm2。
5.9由于被檢測工件每次噴灑磁懸液工件都要帶走一些磁懸液,因此必須定期補充磁粉載液和磁粉,以保證探傷工藝的正確實施。
   5.10紫外線燈開關(guān)不得頻繁動作
5.11每班操作結(jié)束后必須對設(shè)備的相關(guān)部分進(jìn)行清潔。
5.12應(yīng)定期檢查氣調(diào)壓閥,排放空氣過濾器內(nèi)的積水。
5.13經(jīng)常檢查磁懸液噴液器的噴嘴,并雜物。
   5.14磁化電源部分,非檢修時不得隨意打開。切忌工作時打開!! 
5.15本機(jī)久藏復(fù)用時,除檢查設(shè)備內(nèi)外各電纜接線端有無松動、氧化、斷線、脫落、接地線連接是否完好外,還要進(jìn)行重新試車后才能投入正常使用。
5. 操作
  設(shè)備的各項檢查工作準(zhǔn)備就緒,并確認(rèn)無誤后,打開進(jìn)氣閥,接    通“電源”開關(guān),此時電源指示燈亮.
  將周向、縱向磁化電流調(diào)節(jié)電位器調(diào)至最小位置,按下“工作”按鈕,按照探傷工藝要求將周向、縱向磁化電流由小到大調(diào)至合適位置。周向、縱向磁化電流的大小,應(yīng)在磁化電流出現(xiàn)時調(diào)節(jié)。
  將A型15/50試片貼于試樣上,噴灑磁懸液,點動“工作”按鈕,觀察試片顯示,以此判斷磁化電流是否合適,磁懸液濃度是否符合要求,或磁粉是否失效。
     一切檢查工作就緒,即可根據(jù)探傷需要將“手動、自動”轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到相應(yīng)位置,進(jìn)入實際探傷操作。
    “手動”探傷,每一步動作都要按下相應(yīng)按鈕。
    “自動”循環(huán)探傷時,按下工作按鈕,探傷機(jī)進(jìn)入自動運行狀態(tài)。
  機(jī)器在運行中需要急停時,可按一下“復(fù)位”按鈕。異?,F(xiàn)象處
理結(jié)束后,仍重按“工作”按鈕繼續(xù)操作。。
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