Магнитооптический дефектоскоп

Используют для ферромагнитных объектов контроля.

Назначение: дефектоскоп предназначен для обнаружения трещин, магнитные поля рассеяния которых выходят на поверхность объекта контроля, т.е. поверхностных трещин. Из-за малых размеров чувствительных элементов разрешающая способность очень большая.

Свет проходит через толщу преобразователя: одна часть (домена) повернута северными полюсами вверх. Свет повернулся на угол , отразился, идет в обратном направлении, повернулся на угол , следовательно, при двойном прохождении на 2 повернулся. Свет пошел вверх, часть отразилась, а часть проходит вверх на анализатор и объектив.

Чем больше поля рассеяния, тем больше расстояние между доменами – косвенно можно измерить ширину трещины.

Достоинства: Высокая чувствительность. Сразу получаем оптическое изображение через объектив, которое можно зафиксировать. Не требует значительного намагничивания объекта.

Недостатки: Влияние неоднородностей магнитных полей рассеяния. Сложность конструкции и неудобство применения. Низкая контрастность изображения из-за потерь.

Этот тип дефектоскопов можно использовать как лабораторное устройство.

Магнитная головка дефектоскопа.

КАРТИНКА

Ферромагнитный сердечник с малым зазором и большой магнитной проницаемостью. Сделан из магнитомягкого материала.

Эффективно работает, когда перемещается вдоль поверхности, т.е. при работе в статическом положении не работает.

Обладает высокой разрешающей способностью (тем выше, чем меньше зазор) и высокой чувствительностью. Поля рассеяния преобразуются в электрический сигнал.

МАГНИТНЫЙ ПОРОШОК

Магнитопорошковая дефектоскопия.

Магнитный индикатор – магнитный порошок. Идея магнитопорошковой дефектоскопии: намагниченный объект, трещина, создается поле рассеяния => можно нарисовать эквивалентную схему замещения.

либо воздух, либо не ферромагнитный объект

Используются госты: EN1290, EN1291 и ГОСТ – 21105-87

Способы контроля

1. СОН

Намагничиванием до насыщения постоянным полем. Потом убираем поле, наносим порошок и смотрим.

Преимущества: 1) Удобно в эксплуатации. 2) отсутствует намагничивающее поле – нет мешающих факторов.

Недостатки: 1) Если Br большое, т.е. изменение В мало, то индукция упала – упала сила притяжения частиц – нормально для магнитотвердых, а для магнитомягких эта потеря значительна.

2. СПП: контролируют в точке насыщения неудобно, зато высокая чувствительность.

Условный дефект – паз в объекте и контролируемого материала. У паза ширина и высота отличаются в 10 раз. По ГОСТ существуют 3 условных уровня чувствительности:

«А» - уровень повышенной чувствительности (для особо ответственных деталей)

«Б» - Общий технический уровень (когда не указан уровень чувствительности и не указано, что деталь особо ответственная, и не указывают что «В»)

«В» - детали с пониженной чувствительностью контролируются: неответственная деталь или заготовка

Если точка выше – то можно контролировать по классу ниже нее.

Если под «В» - то магнитомягкий материал => способом СОН его нельзя контролировать.

Если деталь можно контролировать СОН, какую намагниченность поля необходимо создать, чтобы реализовать контроль. Надо до технического насыщения Hs, т.е. Hпр=Hs

Если нельзя СОН, то СПП. Непосредственно по Hс для каждого из уровней определяется Hпр.

Порядок цифр в СОН -

СПП -

Виды и способы намагничивания (способы и схемы). В ГОСТ - для этого используют 3 основные способа и схемы намагничивания.

1. Продольное (полюсное) намагничивание.

1. Отмечаем ток, который можно обеспечить намагничивающее устройство (из паспорта прибора)

2. Напряженность, которую надо создать, исходя из характеристик стали.

3. Расстояние, которое хотим установить между электродами исходя из практики контроля и конфигурации детали.

4. Перпендикуляр из 2) на 1) 3) – определяем значение n. Если не попал на шкалу n, то проведем перпендикуляр снизу, если и так и так невозможно, значение данных 1)-3) контроль осуществлять нельзя.(надо брать другой прибор либо уменьшать расстояние).

ПРИМЕР:

Контроль сварных швов.

Примеры магнитопорошкового контроля: Контроль крюка грузоподъемного устройства.

Требуется выбрать способ контроля, схему намагничивания и как его намагничивать. В справочнике смотрим сталь 20, Вr и Hc. Выбираем СОН или СПП по диаграммам. Если СОН подойдет, то форма сложная и СОН не даст существенных преимуществ. Выбираем СПП. Сложная конфигурация => контроль по участкам. Начинаем с проушины, намагничиваем ее. Выбираем дефектоскоп с ПМ, Эл/магн или кабель на деталь наматываем.

Определить: ток, который нужно пропустить: , где n- число витков.

Контроль пружин

При контроле продольных трещин, ток пропускают по самой пружине и ее растягивают, чтоб ничего не пропустить.

При контроле поперечных трещин, ток пропускают по стержню.

Магнитные индикаторы

1. Сухой порошок

Способ не удобен для оператора. Если контроль в приложенном поле, то скапливается порошок.

Достоинства: Можно наносить порошок аккуратно на подозрительные места и количество от оператора зависит. Когда поверхность с большими шероховатостями, то лучше использовать сухой порошок, чем суспензию.

2. Суспензия

Приготавливается по ГОСТ. Сухой порошок 25+-5г/л жидкости. Жидкости бывают 2-х типов: Вода или керосин - масляная суспензия.

Жидкости – просто и дёшево, но плохая смачиваемость поверхности.

Керосин – масляная суспензия – нет температурных ограничений, нет коррозии, но есть пожароопасность, дорогой метод, необходимо проверять вязкость суспензии. Нельзя применять там, где пропускают ток к детали, там возможно появление искры.

3. Люминисцентный порошок

Частицы покрытии флюорисцирующим веществом (светится под воздействием ультрафиолетовым светом)

Достоинство – на любой поверхности светится ярко

Недостаток – оператор работает в затемненном помещении – трудно работать.

Правила безопасности: 1) очки, не пропускающие ультрафиолетовый свет

2. перчатки

3. Халат

Магнетогуммирование

Используют, когда надо контролировать деталь: цилиндр со сложным отверстием или другую деталь, где отверстие сложной формы. Магнитный порошок помещают в жидкую пасту, которая обладает следующим свойством: жидкость не густая, так что частицы порошка в ней могут перемещаться относительно свободно. Эту жидкость заливают в отверстие. Используют свойства жидкости: она затвердевает под действием ультрафиолета. Ее подсвечивают, она твердеет и то, что внутри вынимают из детали и смотрят черный порошок на белом фоне.

Метрология и аттестация средств в НК.

Магнитный порошок не дает информацию о трещине, это не измеритель, а индикатор. Все, что знаем – это минимальная ширина трещины, которую можем обнаружить.

Режим магнитопорошкового контроля должен периодически проверяться:

1. Режим намагничивания – с помощью измерителя напряженности или индукции МП

2. Проверка качества магнитного порошка либо суспензии – с помощью контрольных образцов, с естественной трещиной.

Существуют следующие виды контрольных образцов:

Нельзя задать напряженность вдоль трещины. Так же этот образец очень тяжелый и массивный

Определяется качество суспензии и определяется на какой намагниченности можно работать с данной суспензией. Нельзя задать или изменить намагниченность вдоль трещины.

Проверка качества магнитного порошка

(порошок уходит наверх, грязь остается в чаше – ее убирают, потом выключают ток и частицы попадают в назад чашу и их взвешивают – так определяют процентное соотношение размеров (качества) порошка, особо мелкий остается на магнитной части)

Пример: определить режим контроля СОН

l=200мм a=35мм в=2.5мм сталь 45

1. Выбираем способ контроля СОН или СПП

2. Из ГОСТ Нприлож>Hs

3. Циркулярное намагничивание

4. Намагничивают соленоид чтобы найти поперечные дефекты

Контроль стальных канатов

ОК – канат грузоподъемных машин и контролируют только стальную часть канатов. Контролируется износ – уменьшение диаметра каната в результате удлинения либо стирания и локальные обрывы и в следствии коррозии.

Способ контроля: магнитный. Принцип действия. Используют поле рассеяния.

Локальный дефект – обрыв проволоки. Ставят систему датчиков холла по окружности чтобы полностью контролировать канат

Система намагничивания каната (СН).

1 - цилиндрический магнитопровод,

2 - магнит,

3 - намагничиваемый канат

Минимальный дефект – обрыв одной проволоки

Мешающие факторы (структуроскопия, толщинометрия)

- форма поверхности дает погрешность (в толщинометрии 2х либо 1о полюсный преобразователь в любом случае будет погрешность)

- зазор меж преобразователем и объектом

- магнитные свойства ОК

- шероховатость поверхности

Контроль трубопроводов. (Внутритрубный снаряд)

Цель: Контроль параметров магистральных трубопроводов.

Для контроля применять радиационный, капиллярный, визуальный методы НЕЛЬЗЯ.

Бывают шовные, продольные швы и спиральные.

Для контроля используют магнитный, ультразвуковой и вихретоковый контроль.