Устройство спирального намагничивания для магнитопорошкового контроля

 

Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля изделий и может быть использовано преимущественно для протяженных цилиндрических деталей. Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет одновременного выявления продольных и поперечных дефектов. Для этого в устройстве, содержащем п разомкнутых магнитопроводов с полюсными наконечниками и намагничивающую обмотку.магнитопроводы распределены вдоль общей оси. полюсные наконечники каждого магнитопровода скошены так, что зазоры всех магнитолроводов расположены по винтовой линии с углом подъема 45°, а намагничивающая обмотка выполнена в виде п последовательно-согласно включенных секций, размещенных на соответствующих магнитолроводах. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 N 27/84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

4 V (21) 4758105/28 (22) 09.11.89 (46) 23.04.92. Бюл. N 15 (75) В.Л,Чумаков и В.А.Катербурский (53) 620.179.14(088.8) (56) Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник под ред. Г.С.Самойловича, 1976, с, 153; рис. 28, 29. (54) УСТРОЙСТВО СПИРАЛЬНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ ДЛЯ МАГНVITOflOPOLLIKOВОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля изделий и может быть использовано преимущественно для протяженных цилиндрических деталей, Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля изделий, в частности к намагничивающим устройствам для магнитопорошкового контроля преимущественно протяженных цилиндрических деталей.

Известно устройство для комбинированного намагничивания контролируемой детали, состоящее из П-образного электромагнита с полюсниками, к которым через изоляторы присоединены пластины, связан н ые с источником перемен ного тока. В этом случае магнитное поле возбуждается в детали действием двух полей: продольного поля электромагнита и циркулярного магнитного поля, которое возникает при прохождении тока по протяженной детали, замыкающей собой магнитную и электрическую цепь между указанными пластинами.

При этом магнитные силовые линии оказываются направленными по винтовой линии, . Ж 1728777 А1

Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет одновременного выявления продольных и поперечных дефектов. Для этого в устройстве, содержащем и разомкнутых магнитопроводов с полюсными наконечниками и намагничивающую обмотку,магнитопроводы распределены вдоль общей оси, полюсные наконечники каждого магнитопровода скошены так, что зазоры всех магнитопроводов расположены по винтовой линии с углом подъема 45, а намагничивающая обмотка выполнена в виде и последовательно-согласно включенных секций, размещенных на соответствующих магнитопроводах, 2 ил, а при изменении циркулярного магнитного поля с частотой 50 Гц и постоянном токе в электромагните результирующий вектор напряженности магнитного поля изменяет свое направление в пределах 90 .

Данное устройство позволяет выявлять одновременно продольные и поперечные .трещины в протяженной цилиндрической детали, если угол между результирующим вектором напряженности магнитных полей и образующей этой детали близок к 45 .

Недостатком этого устройства является то, что для создания требуемой напряженности на внешней поверхности детали необходимы мощный электромагнит и большая сила тока особенно для крупных деталей, что не всегда допустимо. Кроме того, поскольку при использовании жидкой магнитной суспензии осмотру доступна только часть поверхности детали (в виде полосы шириной, равной длине дуги в 1/4 — 1/3 окружности

1728777 поперечного сечения), то затрата энергии на создание магнитного поля на оставшейся не доступной в данный момент осмотру поверхности оказывается непроизводительной, что снижает эффективность использования устройства, а обеспечение соответствующей мощности устройства делаЕт его громоздким и дорогостоящим, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является устройство параллельного намагничивания, содержащее токоведущий намагничивающий кабель и охватывающие его полукольцевые магнитопроводы с полюсными наконечниками, Такое устройство устанавливают вдоль контролируемой детали так, чтобы полюсные наконечники имели контакт с контролируемой поверхностью детали, Недостатком этого устройства является сравнительно узкая полоса намагничивания, ширина которой определяется внутренним диаметром полукольцевых магнитопроводов, Этот диаметр рассчитывается по формуле d» = I/50 км, где I — ток в кабеле, А. Узкая полоса намагничивания резко снижает производительность контроля. Кроме того, это устройство позволяет выявлять в деталях только дефекты (трещины), направление распространения которых близко к продольной оси детали, т,е. поперечные трещины остаются невыявленными.

Необходимость применения больших токов и невыявляемость поперечных трещин сужают область применения известного устройства. Следует отметить также, что устройство при намагничивании не позволяет наблюдать контролируемую поверхность, поэтому контроль возможен только по способу остаточного намагничивания, требующего обеспечения более высокой напряженности магнитного поля, Цель изобретения — повышение производительности контроля за счет одновременного выявления продольных и поперечных дефектов.

Поставленная цель достигается в результате того, что в устройстве для намагничивания протяженных деталей, содержащем и разомкнутых магнитопроводов с полюсными наконечниками и намагничивающую обмотку, предусмотрены следующие конструктивные отличия: полюсные наконечники каждого магнитопровода скошены таким образом, что зазоры всех магнитопроводов расположены по

ВМНТоВоА линии с углом подъема 45О, а намагничивающая обмотка выполнена в виде и последовательно-согласно включенных

55 секций, размещенных на соответствующих магнитопроводах.

На фиг. 1 показана деталь с намагничивающим устройством, вид сбоку; на фиг, 2— разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из п электромагнитных намагничивающих модулей 1, охватывающих большую часть периметра поперечного сечения детали 2 и включающих и разомкнутых магнитопроводов 3, последовательно-согласно включенных и секций намагничивающих обмоток 4 и пол юсных наконечников 5. Торцы полюсн ых наконечников 5 скошены по винтовой линии под углом 45 к образующей цилиндрической детали 2. Между полюсными наконечниками 5 образуется спиральный участок 6 намагничиваемой поверхности контролируемой детали. На этом участке 6 подлежат выявлению поперечные 7 и продольные 8 трещины, Полюсные наконечники 5 для удобства создания контакта с цилиндрической деталью по спиральной поверхности могутбыть снабжены разрезами 9, а каждый участок полюсного наконечника между разрезами может иметь, например, шарнирное соединение с магнитопроводом.

Спиральная намагничиваемая полоса участка 6 имеет ширину в виде дуги периметра поперечного сечения детали, определяемой центральным углом а, предпочтительно не менее 90 .

Устройство работает следующим образом.

Электромагнитные модули 1 устанавливают на контролируемую деталь 2 так, чтобы их межполюсные промежутки образовали непрерывный спиральный участок 6 на поверхности детали, на этом. участке осуществляют магнитопорошковый контроль известным способом приложенного поля.

На фиг. 2 условно показана схема намагничивания межполюсного участка 6 с продольной трещиной 8, Вектор напряженности магнитного поля Й между полюсами 5 модуля 1 составляет угол с образующей детали 2, равный 45 (фиг. 1), что делает возможным выявлять поперечные 7 и продольные 8 трещины. Модули 1 однотипны, намагничиванию подвергаются лишь те части поверхности детали, на которых в данный момент осуществляется контроль. Для осмотра нового участка детали можно перемещать относительно друг друга деталь 2 и комплект модулей 2 как в продольном, так и поперечном направлениях (например, сдвигом и вращением детали). При необходимости модули 1 в средней части могут иметь шарнирное соединение, позволяющее использовать модули для деталей разных диа1728777 метров. Обмотки 4 электромагнитных модулей 1 могут питаться сравнительно небольшими токами (около 1 А), поскольку длина магнитопровода каждого модуля позволяет разместить количество витков обмотки 4, достаточное для создания магнитного поля требуемой напряженности. Следовательно, устраняются трудности, связанные с использованием больших токов. При этом ширина зоны намагничивания, доступной визуальному осмотру, существенно увеличивается, что позволяет за 3 — 4 оборота детали проконтролировать всю ее поверхность. Это значительно повышает производительность контроля. Создание же спиральной намагничиваемой поверхности расширяет область выявляемости дефектов, а именно, наряду с выявлением поперечно ориентированных нарушений сплошности, можно обнаруживать и поперечно ориентированные дефекты (трещи ны).

Формула изОбретения

Устройство спирального намагничива5 ния для магнитопорошкового контроля, содержащее и разомкнутых магнитопроводов с полюсными наконечниками и намагничивающую обмотку, отл ича ю ще ес я тем, что, с целью повышения производительно10 сти контроля за счет одновременного выявления продольных и поперечных дефектов, магнитопроводы распределены вдоль общей оси, полюсные наконечники каждого магнитопровода скошены так, что зазоры

15 всех магнитопроводов расположены по вино товой линии с углом подъема 45, а намагничивающая обмотка выполнена в виде и последовательно-согласно включенных секций, размещенных на соответствующих маг20 нитопроводах.