Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ПЕТЕРБУРГСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Методы и приборы неразрушающего контроля»

Магнитоферрозондовый метод контроля

Методические указания

к лабораторной работе № 72

по дисциплине

«Методы магнитного контроля»

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2007

1. Цель работы

Изучение основных технологией магнитоферрозондового метода контроля деталей и узлов подвижного состава. Приобретение навыков по настройке чувствительности и проведению контроля деталей магнитоферрозондовыми дефектоскопами.

2. Общие сведения

Магнитоферрозондовый метод контроля основан на обнаружении феррозондовым преобразователем (ФП) магнитных полей рассеяния дефектов в предварительно намагниченных деталях и предназначен для выявления поверхностных и подповерхностных дефектов типа нарушений сплошности: волосовин, плен, трещин, ужимов, закатов, раковин и др. Феррозондовый преобразователь реагирует на резкое пространственное изменение напряженности магнитного поля над дефектами и преобразует градиент напряженности поля в электрический сигнал.

Выбор феррозондовых преобразователей в качестве индикаторов магнитного поля рассеяния над дефектами в намагниченной детали обусловлен рядом преимуществ: малой потребляемой мощностью, незначительными габаритами, высокой надежностью работы, высоким КПД и избирательностью к локальным магнитным полям рассеяния.

Большинство приборов с использованием феррозондовых преобразователей строится по схеме, представленной на рис. 1.

Генератор (Г) питает обмотки ФП стабилизированным переменным напряжением частотой f. Из сигнала, поступающего с феррозондовых преобразователей и несущего весь спектр частот f_∑, полосовым фильтром (ПФ) выделяется вторая гармоника 2f, несущая информацию о внешнем магнитном поле. Сигнал усиливается усилителем (У), детектируется детектором (Д) и поступает на индикатор (И) (стрелочный прибор, сигнальная лампа или исполнительный механизм).

Рис.1. Схема построения приборов с феррозондовыми

преобразователями

Чувствительность феррозондового контроля определяется совокупностью физических факторов (магнитными свойствами материала контролируемого изделия, типом дефектов и их ориентацией, шероховатостью контролируемой поверхности, способом контроля и намагничивания деталей, чувствительностью ФП и электронной аппаратуры, способом обработки сигнала ФП).

ГОСТ Р21104-02 устанавливает одиннадцать условных уровней чувствительности, которые представлены в таблице 1.

Таблица 1

Условные уровни чувствитель-ности	Минимальные размеры выявляемых дефектов, мм			Максимальная глубина залегания дефекта, мм
	Ширина	Глубина
	Поверхностные
А1	От 0,002 до 0,005		От 0,007 до 0,15	_______
А2	От 0,005 до 0,012
А3	От 0,012 до 0,020
А	0,1		0,2
Б	От 0,1 до 0,2		От 0,2 до 1,0
	Подповерхностные
B1	От 0,2 до 0,004		От 0,2 до 0,15	10
В	0,3		0,5	10
Г1	0,3		От 0,5 до 1,0	20
Г	0,3		От 0,5 до 1,0	10
Д1	От 0,3 до 0,5		От 0,5 до 1,0	30
Д	От 0,3 до 0,5		От 0,5 до 1,0	5

Чувствительность контролируют на стандартных настроечных образцах, имеющих естественные или искусственные дефекты.

Феррозондовому контролю на железнодорожном транспорте подвергаются, например, боковые рамы и надрессорные балки тележек грузовых вагонов, балансиры и соединительные балки тележек, рамы тележек ЦМВ, КВЗ И2, КВЗ-ЦНИИ, корпуса автосцепок, тяговые хомуты поглощающих аппаратов и др. Минимальная длина выявляемого дефекта должна быть равна 2 мм.

В зависимости от схемы включения катушек (рис. 2) ФП может измерять либо среднее значение нормальной Н_п составляющей поля в объеме, занимаемом стержнями, либо разницу полей (градиента нормальной составляющей поля), в которых находятся первый и второй сердечники. Напряжённость поля измеряется в А/м, а градиент поля в А/м².

Расстояние Δх между сердечниками называется базой ФП. Для большинства деталей Δх = 4 мм, а для деталей сложной формы (например, хвостовик автосцепного устройства) Δх = 3 мм.

Надписи на этикетках ФП-градиентометров выполнены желтым цветом на черном фоне (например, МДФ 9405.30), а на этикетках ФП-полемеров — пурпурным, либо белым цветом на черном фоне (например, МДФ 9405.130-01).

Рис. 2. Схема включения обмоток феррозондового преобразователя:

а – схема включения обмоток для измерения градиента

б – схема включения обмоток для измерения напряжённости поля

Для проведения магнитоферрозондового контроля будем использовать прибор Ф-205.30А. Описание и методика работы с прибором приведены в приложении.