13.2.6. Феррозондовый магнитоизмерительный прибор ф-205.30 (ф205.38)

Магнитоизмерительный комбинированный феррозондовый при­бор Ф-205 предназначен для выполнения следующих основных опе­раций: ввод технологической информации; обнаружение дефектов; измерение статического поля; изменение градиента; запись характе­ристик поля; передача информации на компьютер.

Прибор выявляет дефекты, соответствующие условным уровням чувствительности (ГОСТ 21104): поверхностные дефекты раскрытием 0,1 мм, глубиной 0,2 мм (уровень А); поверхностные дефекты рас­крытием 0,1—0,5 мм, глубиной 0,2—1,0 мм (уровень Б); подповерх­ностные дефекты раскрытием 0,3—0,5 мм (уровень Д).

Прибор состоит из электронного блока, подключаемых к нему с помощью соединителей феррозондовых преобразователей (ФП) — двух преобразователей-полемеров и двух преобразовате­лей-градиентометров (рис. 131) — и устройства указания (манипу­лятора) (рис. 132). Электронный блок имеет съемную аккумулятор­ную батарею, которая крепится к блоку с помощью байонетного соединителя. Внутри блока имеется литиевая батарея, от которой осуществляется питание прибора во время замены аккумулятор­ной батареи, что позволяет сохранить накопленную информацию в памяти прибора.

Рис.131. Прибор магнитоизмерительный феррозондовый комбинированный Ф-205.30:

1 – кнопка включения питания; 2 – индикатор включения питания; 3 – дисплей; 4 – заводской номер;

5 – световой индикатор; 6 – соединитель для подключения преобразователей; 7 – батарея аккумуляторная; 8 – соединитель для подключения преобразователя-полемера; 9 – кнопка записи информации; 10 – соединитель для подключения устройства указания или компьютера; 11, 12, 13, 15 – кнопки подключения состояния прибора; 14 – кнопки ввода цифровой информации и подключения состояния прибора

47

Наряду с основными операциями прибор позволяет выполнять шесть вспомогательных операций, аналогичных прибору ДФ-201, и дополнительно выполняет настройку порога срабатывания по сигналу дефекта.

Феррозондовые преобразователи ФП-полемер и ФП-градиенто - метр предназначены для преобразования магнитного поля и гради­ента в электрический сигнал и отличаются маркировкой. На кольце­вую проточку корпуса наклеивается этикетка, на которую нанесены условное обозначение и заводской номер прибора. Надпись на эти­кетке ФП-градиента выполнена желтым цветом на черном фоне, а надпись на этикетке ФП-полемера МДФ-9405.30 выполнена пурпур­ным цветом на черном фоне или белым цветом на черном фоне (для МДФ-9405.130).

Манипулятор (рис. 132) предназначен для выработки команд из­мерения и записи с помощью ФП значений поля или градиента.

Рис. 132. Устройство указания (манипулятор) с установленным МПФ:

1 – колесо; 2 – «зубчик»; 3 – соединительный кабель; 5 – ФП; 6 – фиксатор ФП

48

Во время перемещения манипулятора по поверхности де­тали команды вырабатываются при­близительно через каждый милли­метр пути. Это позволяет создать с помощью ЭВМ трехмерный образ распределения поля или градиента на поверхности детали (рис. 133).

Рис. 133. Составляющие вектора напряжённости магнитного поля и положение феррозондового преобразователя при измерениях на поверхности контролируемой детали:

Н – вектор напряжённости магнитного поля; Н_х, Н_y, Н_z – составляющие вектора Н;

Н_х – тангенциальная составляющая вектора магнитного поля

Работа прибора.

Прежде чем приступить к работе прибор необ­ходимо проверить на работоспо­собность и точность показания. Кроме того, необходимо проверить аккумуляторную батарею на заряженность. Если при нажатии на кнопку «ВКЛ» засветится индика­тор «питание», а на дисплее устано­вится состояние «справка», появит­ся название предприятия-изготови­теля, далее можно приступать к работе (см. рис. 131). Если же после включения кнопки «вкл.» (1) появит­ся мигание светового индикатора и прерывистое звучание звукового индикатора, а в нижней строке дис­плея высветится напряжение аккумуляторной батареи менее 8,5 В, то батарею необходимо заменить.

При проверке на работоспособность необходимо нажать на кноп­ку «ВКЛ» и проверить переключение состояний прибора согласно карте переходов. Проверить прибор на способность приема цифро­вой информации, нажимая последовательно на цифры от 0 до 9. За­тем перейти к проверке операций настройки порога срабатывания по сигналу дефекта в автоматическом режиме и при ручной настрой­ке. Если после нажатия на кнопку «калибр» на дисплее не устанав­ливается значение порога и его не удается изменить кнопками ► ◄, то прибор не готов к работе и требует ремонта. 49

Для проверки операции «Измерение статического поля» необхо­димо подключить ФП к электронному блоку и переключить его со­стояние измерения статического поля. Во второй строке дисплея должны изменяться значение напряженности магнитного поля и его знак, если преобразователь развернуть на 108°. Если этого не проис­ходит, прибор следует направить в ремонт.

Для проверки операции «измерение градиента» переключиться в состояние «обнаружение дефектов и измерение градиента». Подклю­чить к блоку ФП-градиентометр и перемещать его по любой ферро­магнитной детали. На дисплее должны изменяться абсолютное зна­чение составляющей градиента в первой строке дисплея и его знак во второй строке. Если этого не происходит, то прибор к работе не пригоден.

Порядок выполнения операций. После проведения операций про­верки работоспособности прибора можно приступать к проверке ра­бочего режима. Для этого необходимо включить прибор, устано­вить на дисплее состояние «справка», а с помощью кнопки ► про­смотреть информацию о предприятии-изготовителе. Затем, с помощью кнопки «Режим +» прибор переключить в состояние «Те­кущие дата и время». Нажимая на кнопки ► ◄ и выбирая нужные цифровые кнопки, установить текущие время и дату.

Для ввода технологической информации с помощью кнопки «ре­жим +» установить состояние «готовность к вводу технологической информации». Затем, нажав кнопку ►, перейти в состояние «Мар­кер в разряде единиц заводского номера детали». Нажимая после­довательно на цифровые кнопки, ввести заводской номер детали, год ее изготовления, код завода-изготовителя, личный номер дефектоскописта. Сохранение информации о детали происходит лишь в том случае, когда введенный заводской номер детали состоит не ме­нее чем из двух цифр. Кнопкой ► вернуться к основному состоянию «Готовность к вводу технологической информации».

С помощью кнопок «Режим +» и «Режим -» перейти в массив со­стояний «Дефектоскопирование, измерения и запись», подключить к прибору ФП-градиентометр МДФ 9405.30 с базой 3 мм или МДФ 9405.130 с базой 4 мм. Перевести прибор в состояние «обнаружение дефектов и измерение градиента» и кнопкой «3/4» установить на дис­плее цифры 3 или 4 соответственно. Подготовить к работе стандарт­ный образец, на котором создан искусственный дефект, установить ФП в зону дефекта, по которому производится настройка порога. Затем переключить прибор в состояние «настройка порога» по сиг­налу дефекта. Провести ФП два или три раза по поверхности образ­ца в зоне дефекта, не отрывая его от поверхности образца и нажать кнопку «калибр», в результате чего прибор перейдет в состояние «об­наружение дефектов и измерение градиента» с настроенным значе­нием порога, которое индицируется на дисплее. Таким образом, на­стройка порога по сигналу дефекта завершена.

Для ручной настройки порога необходимо перевести прибор в состояние «обнаружение дефектов и измерение градиента» и нажи­мая на кнопки ► или ◄установить необходимое значение порога.

50

Каждое нажатие кнопки ► или ◄ увеличивает или уменьшает зна­чение порога примерно на 3 %.

Для измерения статического поля необходимо переключить при­бор в состояние «измерение статического поля» и подключить к при­бору ФП-полемер МДФ 9405.30 или МДФ 9405.130 для измерения тангенциальной или нормальной составляющей магнитного поля и кнопкой Нп1Нτ высветить на дисплее символ Нп или Нτ.

Поместить центр основания ФП в точку измерения и на второй строке дисплея высветится результат измерения — знак и абсолютное значение со­ставляющей напряженности магнитного поля. Это значение проекцией вектора напряженности магнитного поля в точке измере­ния на продольную или нормальную ось ФП. Для измерения танген­циальной составляющей магнитного поля необходимо ФП МП Ф205 вращать вокруг оси Z до получения максимальных показаний.

Для измерения градиента необходимо переключиться в состоя­ние «Обнаружение дефектов и измерение градиента», подключить к прибору ФП-градиентометр с базой 3 или 4 мм и кнопкой «3/4», ус­тановить на дисплее цифры 3 или 4 соответственно. Поместить центр основания ФП в точку измерения, и на дисплее на первой строке высветится абсолютное значение, а во второй — знак составляющей градиента напряженности магнитного поля.

Обнаружение дефектов. При обнаружении дефектов необходи­мо подготовить и установить на рабочую позицию объект контро­ля. Провести намагничивание так, чтобы магнитные силовые линии были направлены перпендикулярно вероятному направлению дефек­тов. Для намагничивания используют стационарные электромагнит­ные или приставные намагничивающие устройства с постоянными магнитами, создающими на поверхности контролируемого изделия тангенциальную составляющую напряженности магнитного поля. При обнаружении дефектов способом остаточной намагниченнос­ти следует убрать постоянные магниты, а при использовании элект­ромагнитов — отключить.

При необходимости можно провести измерение поля намагни­чивания в точках, где должно производиться дефектоскопирование.

Установить на приборе состояние «Обнаружение дефектов и из­мерение градиента» и сканировать ФП зону контроля детали парал­лельными проходами с шагом 5—15 мм. При этом ориентировать ФП так, чтобы его продольная ось была направлена вдоль силовых линий поля намагничивания. ФП следует перемещать с рабочей ско­ростью не более 5 и не менее 0,5 м/мин, с легким нажатием, без пере­косов, вращений и отрывов от поверхности. При пересечении ФП зоны, в которой большое значение градиента вызвано не дефектом, а конструкцией детали, посредством нажатия кнопки «Фон» заме­нить выступающее в роли фона усредненное значение градиента его текущем значением. Замена происходит в момент нажатия кнопки. При реализации состояния «Модификация фикс» фоновое значение градиента не учитывается при оценке дефекта, поэтому нажатие на кнопку «Фон» приводит к вышеописанному эффекту.

51

По этой же причине перемещение преобразователя со скоростью меньше 0,5 м/мин не будет приводить к пропуску дефекта. Если в некоторой зоне по­верхности детали срабатывают индикаторы дефектов при загрязнен­ной детали, необходимо произвести очистку поверхности и с помо­щью лупы удостовериться в том, что срабатывание индикаторов вызвано поверхностным дефектом.

При наличии поверхностного дефекта следует убедиться посред­ством измерения статического поля в том, что намагниченность де­тали соответствует норме, т.е. равна намагниченности стандартно­го образца. Измерение статического поля необходимо проводить в контролируемой зоне детали, но не на самом дефекте. При отличии уровней намагниченности детали и стандартного образца необхо­димо новое намагничивание детали или осуществление корректи­ровки порога прибора в рамках операции «Ручная настройка поро­га». Если намагниченность в норме или приведена в норму нужно, установить порог по сигналу предполагаемого дефекта. Если уста­новленный таким образом порог превысит тот, который был выс­тавлен с помощью стандартного образца, то решение о выявлении дефекта следует выносить, анализируя его характер и параметры (длину, раскрытие и т.п.).

Если в процессе визуального осмотра поверхностный дефект не обнаружен, следует установить порог по сигналу, вызывающему сра­батывание индикаторов. При превышении выставленного порога над порогом, выставленным по образцу, надо вновь провести ФП по месту появления сигнала и найти точку максимального сигнала. При перемещении ФП вокруг этой точки определяется ее продол­жение и направление.

Запись измеряемых характеристик поля. Перед записью парамет­ров поля необходимо проверить состояние памяти прибора. Если память переполнена, то на дисплее появляется мигающий значок «Z» (вместо двоеточия). Перед переключением информацию следует пе­реписать в компьютер или произвести очистку памяти путем опера­ции тестирования.

Тестирование памяти производится путем переключения в состо­яние «Готовность к тестированию памяти» включением кнопки «За­пись». При готовности приема информации прибор перейдет в со­стояние «Справка». Занесение информации в память производится под заголовком, занесенным ранее при подготовке к работе прибо­ра.

Если произведена первая запись в память, то на дисплее символ «:» заменяется на «F», который означает, что началось занесение в память прибора единичных значений параметров магнитного поля.

52

Количество выполненных измерений индицируется на 3—5 по­зициях первой строки дисплея при измерении поля или на 14—16 позициях второй строки дисплея при измерении градиента (на ри­сунках показано, что выполнено одно измерение).

В рамках операции «Запись характеристик поля» можно записать в память прибора до 4000 измеренных значений. При этом необхо­димо иметь ввиду, что данная информация в дальнейшем будет вы­водиться на ЭВМ и необходимо учитывать форму дальнейшего пред­ставления информации на ЭВМ: последовательно снятые точки под одним заголовком будут представлены в виде графика, по оси У ко­торого будет измеряемая величина, а по оси X — номер отсчета; если при записи последовательных значений нажать кнопку «маркер», то счетчик номера устанавливается в нулевое положение и начинается запись показаний в другой столбец таблицы измеренных значений.

В дальнейшем эта таблица будет использована для построения трехмерной картины на экране ЭВМ: по оси X будет откладываться номер отсчета в столбце, по оси У — номер столбца, а по оси Z — измеренная величина; введение нового заголовка или переключе­ние типа измерителя приведет к записи информации на новую стра­ницу с автоматической фиксацией времени начала новой серии из­мерений.

Запись трехмерной картины существенно облегчает применение входящего в комплект прибора манипулятора МУМ-822.

Передача информации в компьютер осуществляется через порт СОМ2, к которому подключается прибор с помощью специального кабеля МДФ 707.60. Прибор необходимо переключить в состояние «Готовность к передаче информации на компьютер» и нажать на кнопку «1». Процесс передачи информации сопровождается корот­кими звуковыми и световыми сигналами после передачи очередной строки информации. После того, как вся информация будет переда­на, прибор автоматически переключится в состояние «передача ин­формации закончена».