Магнетна детекција дефеката: принцип рада и примене, шема и уређај дефектоскопа

Метода детекције дефекта магнетним или магнетним прахом се користи за анализу феромагнетних делова на присуство дефеката као што су површинске пукотине или шупљине, као и страних инклузија које се налазе у близини металне површине.

Суштина магнетне детекције дефеката као методе је да се расејано магнетно поље фиксира на површини дела у близини места где је дефект унутра, док магнетни флукс пролази кроз део. Пошто на месту дефекта магнетна пермеабилност нагло мења, тада се чини да се линије магнетног поља савијају око локације дефекта, дајући тако њен положај.

Површински дефекти или дефекти који се налазе на дубини до 2 мм испод површине „гурају“ линије магнетног поља изван површине дела и на овој локацији се формира локално расејано магнетно поље.

Употреба феромагнетног праха помаже да се поправи расуто поље, јер полови који се појављују на ивицама дефекта привлаче његове честице. Формирани преципитат има облик вене, много пута већи од величине дефекта. У зависности од јачине примењеног магнетног поља, као и облика и величине дефекта, са његове локације се формира одређени облик талога.

Магнетни флукс који пролази кроз радни предмет и наиђе на дефект, на пример на пукотину или шкољку, мења своју величину јер магнетна пропустљивост материјала на овом месту се испоставља да је другачије него на остатку, па се прашина таложи на ивицама подручја дефекта током магнетизације.

Магнетит или гвожђе оксид Фе2О3 прах се користи као магнетни прах. Први је тамне боје и користи се за анализу светлих делова, други је браонкастоцрвене боје и користи се за откривање недостатака на деловима са тамном површином.

Прашак је прилично фин, његова величина зрна је од 5 до 10 микрона. Суспензија на бази керозина или трансформаторског уља, са односом од 30-50 грама праха на 1 литар течности, омогућава успешно спровођење магнетних дефеката.

Пошто се квар може лоцирати унутар дела на различите начине, магнетизација се врши на различите начине. Да бисте јасно идентификовали пукотину која се налази окомито на површину радног предмета или под углом не већим од 25 °, користите магнетизацију дела у магнетном појасу завојнице струјом или поставите део између два пола јак трајни магнет или електромагнет.

Ако се дефект налази под оштријим углом према површини, односно скоро дуж уздужне осе, онда се може јасно идентификовати попречном или кружном магнетизацијом, у којој линије магнетног поља формирају затворене концентричне кругове, за то струја пролази директно кроз део или кроз немагнетну металну шипку уметнуту у рупу у делу који се испитује.

За откривање дефеката у различитим правцима користи се комбинована магнетизација, у којој два магнетна поља делују истовремено окомито: попречно и уздужно (пол); циркулишућа струја магнетизирања такође пролази кроз део постављен у струјни калем.

Као резултат комбиноване магнетизације, магнетне линије силе формирају неку врсту кривина и омогућавају откривање недостатака у различитим правцима унутар дела близу његове површине. За комбиновану магнетизацију користи се примењено магнетно поље, а полна и кружна магнетизација се користе и у примењеном магнетном пољу и у магнетном пољу реманентне магнетизације.

Употреба примењеног магнетног поља омогућава откривање дефеката у деловима направљеним од меких магнетних материјала као што су многи челици, а заостало магнетно поље је применљиво на тврде магнетне материјале као што су високоугљенични и легирани челици.

Након откривања недостатака, делови се демагнетишу помоћу наизменичног магнетног поља… Тако се једносмерна струја користи директно за процес детекције квара, а наизменична за демагнетизацију. Магнетна дефектоскопија омогућава откривање дефеката који се налазе не дубље од 7 мм од површине испитиваног дела.

За извођење магнетних дефеката на деловима израђеним од обојених и црних метала, вредност потребне струје магнетизирања у примењеном магнетном пољу израчунава се пропорционално пречнику: И = 7Д, где је Д пречник дела у милиметрима, Ја сам снага струје. За анализу у области реманентне магнетизације: И = 19Д.

Преносни детектори грешака типа ПМД-70 се широко користе у индустрији.

Ово је универзални детектор грешака. Састоји се од секције за напајање која укључује опадајући трансформатор 220В на 6В снаге 7 кВ, као и аутотрансформатор и још један трансформатор 220В на 36В, од склопних, мерних, контролних и сигналних уређаја, од магнетног дела укључујући покретни контакт, контактну плочу, даљинске контакте и калем, из купке.

Када је прекидач Б затворен, преко контаката К1 и К2 струја се доводи до АТ аутотрансформатора. Аутотрансформатор АТ напаја опадајући трансформатор Т1 220В на 6В, из чијег секундарног намотаја се исправљени напон доводи до стезних магнетизирајућих контаката Х, до ручних контаката П и до намотаја уграђеног у стезне контакте.

Пошто је трансформатор Т2 повезан паралелно са аутотрансформатором, онда када је прекидач Б затворен, струја ће тећи и кроз примарни намотај трансформатора Т2. Сигнална лампица ЦЛ1 означава да је уређај повезан на мрежу, сигнална лампица ЦЛ2 указује да је трансформатор снаге Т1 такође укључен. Прекидач П има два могућа положаја: у положају 1 — дуготрајна магнетизација за откривање дефеката у примењеном магнетном пољу, у положају 2 — тренутна магнетизација у пољу преостале магнетизације.

Према шеми детектора грешака ПМД-70:

Б — пакетни прекидач, К1 и К2 — контакти магнетног стартера, РП1 и РП2 — контакти, П — прекидач, АТ — аутотрансформатор, Т1 и Т2 — опадајући трансформатори, КП — управљачки калем магнетног стартера, КР — калем средњег релеја , ВМ — магнетни прекидач, СЛ1 и СЛ2 — сигналне лампе, Р — контакти за ручно магнетизирање, Х — контакти стезаљке за магнетизирање, М — микропрекидач, А — амперметар, З — звоно, Д — диода.

Када је прекидач П у положају 1, микропрекидач М се затвара, управљачки калем магнетног стартера КП је повезан са трансформатором Т1, чији секундарни намотај га напаја и контактима међурелеја РП1. Испоставља се да је коло затворено. Уређај за покретање доводи до затварања контаката К1 и К2, струјни део и са њим уређаји за магнетизирање добијају снагу.

Када је прекидач П у положају 2, калем средњег релеја КР се укључује паралелно са намотајем стартера. Када је микропрекидач затворен, контакт кратког споја се затвара, што доводи до укључивања међурелеја, затварања РП2 контаката, отварања РП1 контаката, искључује се магнетни стартер, а контакти К1 и К2 се отварају. Процес траје 0,3 секунде. Док се микропрекидач не затвори, релеј ће остати искључен јер контакт кратког споја блокира РП2 контакте. Након отварања микропрекидача, систем се враћа у првобитно стање.

Струја уређаја за магнетизирање може се подесити помоћу АТ аутотрансформатора, подешавајући вриједност струје од 0 до 5 кА.Када се магнетизира, звоно емитује 3 звучна сигнала.Ако струја магнетизирања тече непрекидно, сигнал ће бити континуиран и сигнална лампа СЛ2 ће радити у истом режиму. У случају краткотрајног напајања, звоно и лампа ће такође радити кратко време.