ФЕРРОЗОНДОВЫЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ

Феррозондовый метод контроля основан на обнаружении феррозондовым преобразователем (ФП) магнитных полей рассеяния и предназначен для выявления подповерхностных дефектов типа нарушений сплошности: волосовин, плен, трещин, ужимов, закатов, раковин и т.д. Феррозондовый преобразователь реагирует на резкое пространственное изменение напряженности магнитного поля над дефектами и преобразует градиент напряженности поля в электрической сигнал.

Выбор ФП в качестве индикаторов магнитного поля рассеяния над дефектами в намагниченной детали обусловлен рядом преимуществ: малой потребляемой мощностью, незначительными габаритами, высокой надежностью работы, высоким КПД и избирательностью к локальным магнитным полям рассеяния.

Рисунок 14. Схема построения приборов с феррозондовыми преобразователями.

Большинство приборов с использованием ФП строится по схеме, представленной на рисунке 14. Генератор (Г) питает обмотки ФП стабилизированным переменным напряжением частотой f. Из сигнала, поступающего с феррозондовых преобразователей и несущего весь спектр частот f _Σ, полосовым фильтром (ПФ) выделяется вторая гармоника 2 f, несущая информацию о внешнем магнитном поле. Сигнал усиливается усилителем (У), детектируется детектором (Д) и поступает на индикатор (И) (стрелочный прибор, сигнальная лампа или исполнительный механизм). Чувствительность феррозондового контроля определяется [3] совокупностью физических факторов (магнитными свойствами материала контролируемого изделия, типом дефектов и их ориентацией, шероховатостью контролируемеой поверхности, способом контроля и намагничивания деталей, чувствительностью ФП и электронной аппаратуры, способом обработки сигнала ФП). ГОСТ Р21104-02 устанавливает одиннадцать условных уровней чувствительности. Чувствительность контролируют на стандартных настроечных образцах, имеющих естественные или искусственные дефекты.

Феррозондовому контролю подвергаются боковые рамы и надрессорные балки тележек грузовых вагонов, балансиры и соединительные балки тележек, рамы тележек ЦМВ, КВ3 И2, КВ3-ЦНИИ, корпуса автосцепок, тяговые хомуты поглощающих аппаратов и др. Минимальная длина выявляемого дефекта – 2 мм.

При феррозондовом методе контроля в зависимости от магнитных свойств материала, размеров и геометрии контролируемых деталей реализуются два способа контроля: способ приложенного поля (СПП), заключающийся в намагничивании деталей и регистрации магнитных полей рассеяния дефектов при включенном (установленном на деталь) намагничивающем устройстве (НУ); способ остаточной намагниченности (СОН), заключающийся в намагничивании изделий и регистрации магнитных полей рассеяния после снятия или выключения НУ (в остаточном магнитном поле).

Контроль СПП рекомендуется применять для изделий из материалов с коэрцитивной силой H_c<1280 А/м и остаточной магнитной индукциейB_р<0,53 Тл. СОН следует применять для контроля изделий из материалов с высокими значениями коэрцитивной силыH_c>1280 А/м иB_р>0,53 Тл.

Следует учитывать ложные срабатывания индикаторов дефектоскопов, не связанные с дефектами (структурная неоднородность материалов, магнитные пятна, шероховатость контролируемой поверхности, неоднородность намагничивающего поля), именуемыми помехами или фоном. Этот недостаток устранен при использовании дефектоскопов с автоматической (зависящей от фона) настройкой порога чувствительности.

К средствам феррозондового контроля относятся: дефектоскопные феррозондовые установки, включающие в себя два дефектоскопа градиентометра, или магнитоизмерительных комбинированных прибора, намагничивающие устройства, стандартные образцы предприятий (СОП); дополнительные устройства, в состав которых входят измерители напряженности магнитного поля, зарядная станция, компьютер, преобразователь интерфейса.

ФП, применяемые при контроле деталей подвижного состава, подразделяются на:

· феррозонды-полемеры, предназначенные для измерения абсолютной величины напряженности магнитного поля и преобразования ее в электрической сигнал;

· феррозонды-градиентометры, используемые для измерения градиента напряженности магнитного поля от одной точки контролируемой поверхности детали к другой.

В зависимости от схемы включения катушек ФП (рис.15) может измерять либо среднее значение нормальной составляющей поля H_nв объеме, занимаемом стержнями, либо разницу полей (градиента нормальной составляющей поля), в которых находятся первый и второй сердечники. Напряженность поля измеряется в А/м, а градиент поля в А/м². Расстояние Δх между сердечниками называется базой ФП. Для большинства деталей Δх=4 мм, а для деталей сложной формы (например, автосцепка) Δх=3 мм.

Рисунок 15. Схема включения обмоток ФП: а – схема включения обмоток для измерения градиента; б – схема включения обмоток для измерения напряженности поля.

Технологический процесс контроля состоит из следующих операций.

· намагничивающих устройств, предусматривающая их внешний осмотр (состояние блока питания, надежность соединения шнура питания и соединительных кабелей, наличие заземления, исправность переключателей, тумблеров, подвижных узлов, надежность крепления гибкого магнитопровода к полюсам, надежность цанговых зажимов);

· дефектоскопа, включающая внешний осмотр, проверку работоспособности и настройку с помощью СОП; при внешнем осмотре проверяют целостность электронного блока, сетевого и соединительных кабелей и других составных частей дефектоскопа;

· деталей, предусматривающая внешний осмотр с целью выявления трещин, рисок, забоин, электроожогов на всех поверхностях; выявленные видимые дефекты устраняют методами, предусмотренными нормативно-технологическими документами; детали с выявленными недопустимыми дефектами феррозондовому контролю не подлежат; феррозондовый контроль проводится до выполнения сварочных работ, а при необходимости и после их выполнения при температуре менее 40^оС.

Феррозондовый контроль включает в себя намагничивание деталей и обнаружение дефектов.

Намагничивание деталей проводят специализированными НУ (стационарными электромагнитными или приставными с постоянными магнитами). Допускается в соответствии с РД 32.149-2000 производить намагничивание деталей в составе контролируемого узла.

Контроль поверхностей деталей с целью обнаружения дефектов выполняется по способу СПП или СОН. Перед контролем оператор должен знать зоны контроля и характер возможных в этих зонах дефектов, описание которых приведено в технологических или нормативных документах.

Зоны контроля сканируют ФП, установленном нормально к поверхности контролируемой детали, со скоростью до 8 см/с и с шагом от 3 до 15 мм, без отрывов от поверхности детали. Продольная ось ФП, проходящая через его сердечники, должна совпадать с направлением сканирования на прямолинейном участке детали и быть параллельной касательной к радиусу кривизны на криволинейных участках (рис.16).

Контроль сварных швов осуществляют сканированием ФП вдоль оси сварного шва: околошовной зоны – не менее трех раз с шагом 3-5 мм; зоны сопряжения сварного шва с основным металлом; валика усиления сварного шва.

При срабатывании индикаторов дефектов дефектоскопа находят точку поверхности детали, соответствующую максимуму показаний стрелочного или цифрового индикатора, и отмечают ее мелом. Выполняют параллельные перемещения ФП с шагом 5 мм (справа, слева, ниже, выше отмечая мелом точки, соответствующие максимумам показаний индикатора (до прекращения срабатывания индикаторов). По полученным меловым точкам определяют размеры дефекта.

Если визуально дефект не обнаруживается, то зачищают отмеченный участок металлической щеткой, осматривают его с помощью лупы и переносной лампы; при необнаружении дефекта место зачищают шлифовальной машинкой, повторяют контроль. Если индикаторы не срабатывают, то исключают дефект из рассмотрения, если срабатывают – оценивают направление и протяженность дефекта (трещины).

Из рассмотрения исключают сигналы индикаторов дефекта:

· не подтверждающиеся при параллельных перемещениях ФП;

· вызванные неоднородностью магнитного поля, обусловленной конструкцией детали (острые крошки, выступы, ступенчатое сечение и т.д.);

· в зоне магнитных пятен (на участках размещения полюсов магнитов);

· появляющиеся при пересечении границы зоны наклепа («выработки»).

2. Коленчатый вал на призмах на поверочной плите.

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: