Detecció magnètica de defectes: principi de funcionament i aplicació, esquema i dispositiu del defectoscopi

El mètode de detecció de defecte de pols magnètic o magnètic s'utilitza per analitzar peces ferromagnètiques per detectar la presència de defectes com ara esquerdes o buits superficials, així com inclusions estranyes situades a prop de la superfície metàl·lica.

L'essència de la detecció magnètica de defectes com a mètode és fixar el camp magnètic dispers a la superfície de la peça prop del lloc on es troba el defecte, mentre el flux magnètic travessa la peça. Ja que al lloc del defecte permeabilitat magnètica canvia bruscament, llavors les línies del camp magnètic semblen doblegar-se al voltant de la ubicació del defecte, donant així la seva posició.

Els defectes superficials o els defectes situats a una profunditat de fins a 2 mm per sota de la superfície "empenyen" les línies de camp magnètic més enllà de la superfície de la peça i es forma un camp magnètic dispers localment en aquesta ubicació.

L'ús de pols ferromagnètic ajuda a fixar el camp dispers, ja que els pols que apareixen a les vores del defecte atrauen les seves partícules. El precipitat format té forma de vena, moltes vegades més gran que la mida del defecte. Depenent de la força del camp magnètic aplicat, així com de la forma i la mida del defecte, a partir de la seva ubicació es forma una determinada forma de precipitat.

El flux magnètic que travessa la peça de treball trobant un defecte, per exemple una esquerda o una closca, canvia la seva magnitud perquè permeabilitat magnètica del material en aquest lloc resulta ser diferent que a la resta, per tant, la pols s'instal·la a les vores de la zona del defecte durant la magnetització.

Les pols de magnetita o òxid de ferro Fe2O3 s'utilitzen com a pols magnètiques. El primer té un color fosc i serveix per a l'anàlisi de parts clares, el segon té un color vermell marronós i serveix per detectar defectes en peces amb una superfície fosca.

La pols és bastant fina, la seva mida de gra és de 5 a 10 micres. Una suspensió a base de querosè o oli de transformador, amb una proporció de 30-50 grams de pols per 1 litre de líquid, permet conduir amb èxit els defectes magnètics.

Com que el defecte es pot localitzar dins de la peça de diferents maneres, la magnetització es fa de diferents maneres. Per identificar clarament una esquerda situada perpendicularment a la superfície de la peça o amb un angle de no més de 25 °, utilitzeu la magnetització de pols de la peça al cinturó magnètic de la bobina amb corrent o col·loqueu la peça entre dos pols. un imant permanent o electroimant fort.

Si el defecte es troba en un angle més agut respecte a la superfície, és a dir, gairebé al llarg de l'eix longitudinal, es pot identificar clarament per magnetització transversal o circular, en què les línies del camp magnètic formen cercles concèntrics tancats, per això passa el corrent. directament a través de la peça o a través d'una vareta metàl·lica no magnètica inserida en un forat de la peça a provar.

Per detectar defectes en diferents direccions, s'utilitza la magnetització combinada, en la qual actuen simultàniament dos camps magnètics perpendicularment: transversal i longitudinal (pol); un corrent magnetitzant circulant també passa per la part situada a la bobina de corrent.

Com a resultat de la magnetització combinada, les línies de força magnètiques formen una mena de corbes i permeten detectar defectes en diferents direccions dins de la peça propera a la seva superfície. Per a la magnetització combinada, s'utilitza un camp magnètic aplicat, i la magnetització de pols i circular s'utilitza tant en el camp magnètic aplicat com en el camp magnètic de la magnetització remanent.

L'ús d'un camp magnètic aplicat permet detectar defectes en peces fetes de materials magnètics tous com molts acers, i el camp magnètic residual és aplicable a materials magnètics durs com ara acers d'alt carboni i aliatges.

Després de detectar defectes, les peces es desmagneteixen mitjançant camp magnètic altern… Així, el corrent continu s'utilitza directament per al procés de detecció de defectes i el corrent altern per a la desmagnetització. La defectoscòpia magnètica permet la detecció de defectes localitzats a una profunditat no superior a 7 mm de la superfície de la peça examinada.

Per realitzar defectes magnètics en peces fetes de metalls no fèrrics i ferrosos, el valor del corrent de magnetització requerit en un camp magnètic aplicat es calcula en proporció al diàmetre: I = 7D, on D és el diàmetre de la peça en mil·límetres, I és la força del corrent. Per a l'anàlisi a la regió de magnetització remanent: I = 19D.

Els detectors de defectes portàtils del tipus PMD-70 s'utilitzen àmpliament a la indústria.

Aquest és un detector de defecte universal. Consta d'una secció d'alimentació que inclou un transformador reductor de 220V a 6V amb una potència de 7 kW, així com autotransformador i un altre transformador de 220V a 36V, de dispositius de commutació, mesura, control i senyalització, des de la part magnetitzadora que inclou contacte mòbil, coixinet de contacte, contactes remots i bobina, des del bany de purins.

Quan l'interruptor B està tancat, a través dels contactes K1 i K2, es subministra corrent a l'autotransformador AT. L'autotransformador AT alimenta el transformador reductor T1 de 220V a 6V, des del bobinat secundari del qual la tensió rectificada es subministra als contactes magnetitzadors de fixació H, als contactes manuals P i a la bobina instal·lada als contactes de fixació.

Com que el transformador T2 està connectat en paral·lel amb l'autotransformador, quan l'interruptor B està tancat, el corrent també fluirà pel bobinatge primari del transformador T2. La llum de senyal CL1 indica que el dispositiu està connectat a la xarxa, la llum de senyal CL2 indica que el transformador de potència T1 també està encès. L'interruptor P té dues posicions possibles: a la posició 1 - magnetització a llarg termini per detectar defectes en un camp magnètic aplicat, a la posició 2 - magnetització instantània en el camp de magnetització residual.

Segons l'esquema del detector de fallades PMD-70:

B — interruptor de paquet, K1 i K2 — contactes de l'arrencada magnètica, RP1 i RP2 — contactes, P — interruptor, AT — autotransformador, T1 i T2 — transformadors reductors, KP — bobina de control de l'arrencada magnètica, KR — bobina de relé intermedi , VM - interruptor magnètic, SL1 i SL2 - llums de senyal, R - contactes de magnetització manual, H - contactes de pinces magnetitzadores, M - microinterruptor, A - amperímetre, Z - campana, D - díode.

Quan l'interruptor P està a la posició 1, el microinterruptor M es tanca, la bobina de control de l'arrencada magnètica KP es connecta al transformador T1, el bobinatge secundari del qual l'alimenta i els contactes del relé intermedi RP1. El circuit resulta tancat. El dispositiu d'arrencada fa que es tanquin els contactes K1 i K2, la secció de potència i amb ella els dispositius magnetitzadors reben energia.

Quan l'interruptor P està a la posició 2, la bobina del relé intermedi KR s'encén en paral·lel amb la bobina d'arrencada. Quan el microinterruptor està tancat, el contacte de curtcircuit es tanca, la qual cosa fa que el relé intermedi s'encengui, els contactes RP2 es tanquen, els contactes RP1 s'obren, l'arrencada magnètica es desconnecta i els contactes K1 i K2 s'obren. El procés dura 0,3 segons. Fins que es tanqui el microinterruptor, el relé romandrà apagat perquè el contacte de curtcircuit bloqueja els contactes RP2. Després d'obrir el microinterruptor, el sistema torna al seu estat original.

El corrent dels dispositius magnetitzadors es pot ajustar mitjançant l'autotransformador AT, ajustant el valor actual de 0 a 5 kA. Quan es magnetitza, la campana emet 3 bips.Si el corrent de magnetització flueix contínuament, el senyal serà continu i el llum de senyal SL2 funcionarà en el mateix mode. En el cas d'una font d'alimentació a curt termini, el timbre i el llum també funcionaran durant un temps curt.