Сборник лабораторных работ_бакалавры
.pdf2.Привести пример зависимости коэрцитивной силы от содержания углерода в стали и от температуры отжига стали.
3.Перечислить основные мешающие факторы при магнитной структуроскопии. Привести и пояснить примерный вид зависимости показаний структуроскопа от указанных мешающих факторов.
4.Привести формулы для расчета абсолютной погрешности измерений по результатам эксперимента.
Методика выполнения работы
1.Определение абсолютной погрешности коэрцитиметра КРМ-Ц производится по результатам 10 измерений коэрцитивной силы эталонного образца КР-1 или КР-2 с известной коэрцитивной силой (см. приложение № 1).
2.При исследовании зависимости коэрцитивной силы от содержания углерода в стали проводятся измерения коэрцитивной силы образцов, выполненных из неотожженой стали с различным содержанием углерода.
3.Исследование мешающих факторов:
3.1.Исследование влияния зазора на показания коэрцитиметра производится с использованием одного из образцов п. 2 и набора образцов толщины, выполненных из немагнитного материала.
Меры толщины поочередно устанавливаются на образец, проводятся измерения коэрцитивной силы.
3.2. Исследование кривизны поверхности проводятся путем измерения коэрцитивной силы образцов, выполненных из Ст 20,
с различными радиусами кривизны.
3.3.Исследование краевого эффекта проводится путем измерения коэрцитивной силы для нескольких положений первичного преобразователя коэрцитиметра КРМ-Ц относительно одного из образцов плоской формы п. 2.
Выбор образцов для каждого из пунктов выполняется студентом самостоятельно. Параметры всех используемых образцов заносятся в отчет по лабораторной работе.
Приложение № 1. Назначение и порядок работы структуроскопа КРМ-Ц
Структуроскоп предназначен для неразрушающего контроля физикомеханических свойств ферромагнитных изделий при наличии экспериментально установленной связи между коэрцитивной силой и контролируемыми параметрами.
11
Структуроскоп КРМ-Ц предназначен для контроля:
-напряженно-деформированного состояния металлоконструкций, изготовленных из ферромагнитной стали;
-качества термообработки, химико-термического упрочнения, закалки, наклепа поверхностно-упрочненных слоев;
-механических свойств изделий из стали, чугуна;
-по маркам стали, чугуна.
Рис. 1 – внешний вид структуроскопа КРМ-Ц
Технические характеристики структуроскопа КРМ-Ц:
Диапазон измерения коэрцитивной |
|
|
|
силы на стандартных образцах, |
1,0...40 |
|
|
А/см |
|
|
|
Погрешность измерения на |
б ОСН =[5+0,25(40/ Н CO -1)] |
||
где Н CO - коэрцитивная сила |
|||
стандартных образцах, не более, % |
|||
стандартного образца, А/см |
|||
|
|||
Время цикла измерения, с |
не более 8 |
|
|
Диапазон рабочих температур, 0С |
-5...+50 |
|
|
Питание от сети переменного тока |
частота, Гц |
50 |
|
напряжение, В |
220 |
||
|
|||
Подготовка структуроскопа к работе:
1.Подключить преобразователь к разъему «ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ» на задней панели электронного блока, включить тумблер «ВКЛ» и прогреть Структуроскоп в течение 15 минут.
2.Перед началом работы необходимо провести измерение коэрцитивной силы входящих в комплект структуроскопа
12
стандартных образцов КР-1 и КР -2. Если показания структуроскопа отличаются от коэрцитивной силы образцов, указанной в свидетельстве, не более, чем на 2 единицы младшего разряда – структуроскоп готов к работе. В противном случае проводится настройка структуроскопа.
3. Настройка структуроскопа проводится следующим образом:
3.1.Расположить стандартный образец КР-1 на полюсах электромагнита преобразователя, нажать кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ».
3.2.После окончания циклов намагничивания и размагничивания считать показания цифрового табло и сравнить их с коэрцитивной силой образца КР-1 по свидетельству.
3.3.Если показания структуроскопа отличаются от коэрцитивной силы образца более чем на единицу младшего разряда цифрового табло, необходимо с помощью отвертки повернуть резистор потенциометра «1» так, чтобы показания структуроскопа стали равны коэрцитивной силе образца КР-1.
3.4.Расположить стандартный образец КР-2 на полюсах электромагнита преобразователя, нажать кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ».
3.5.Если показания структуроскопа отличаются от коэрцитивной силы образца более чем на единицу младшего разряда цифрового табло, необходимо с помощью отвертки повернуть резистор потенциометра «2» так, чтобы показания структуроскопа стали равны коэрцитивной силе образца КР-2.
3.6.Выполнять пп. 3.1 – 3.5 до тех пор, пока не будет выполнено требование п. 2.
Порядок работы со структуроскопом КРМ-Ц
Контроль параметров изделия с помощью структуроскопа осуществляется при наличии корреляционной или функциональной зависимости между показаниями структуроскопа и контролируемыми параметрами. Методика контроля определяется сотрудниками предприятия, работающими со структуроскопом.
Определение градуировочной зависимости определяется экспериментально на стандартных образцах предприятия заданного типоразмера, аттестованных по данному конкретному контролируемому параметру стандартными методами.
Для измерения коэрцитивной силы преобразователь структуроскопа необходимо установить на контролируемый образец и нажать кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ» электронного блока или кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ» на преобразователе.
13
При установлении градуировочной зависимости и в процессе контроля необходимо, чтобы положение преобразователя на объекте контроля всегда оставалось одним и тем же, особенно для изделий сложной формы.
Приложение |
№ 2. Параметры стандартных калибровочных |
|
образцов |
|
|
|
|
|
№ |
|
Коэрцитивная сила, А/см |
КР-1 |
|
5 |
КР-2 |
|
35,3 |
Лабораторная работа № 4
МАГНИТНЫЙ ДЕФЕКТОСКОП КАНАТОВ
Цель работы: изучение принципов работы автоматизированного магнитного дефектоскопа на примере дефектоскопа канатов ИНТРОС, изучение методики контроля канатов магнитным способом.
Содержание работы:
1.Изучить принцип и методику работы магнитного дефектоскопа канатов ИНТРОС.
2.Откалибровать дефектоскоп канатов.
3.Исследовать влияние параметров локальных дефектов на выходной сигнал дефектоскопа, определить размеры минимального обнаруживаемого дефекта.
4.Провести контроль рабочего стального каната.
Подготовка к работе
1.Изучить и описать принцип действия магнитного дефектоскопа канатов.
2.Привести и описать конструктивную схему намагничивания каната, указать расположение чувствительных элементов в магнитной головке дефектоскопа.
3.Привести и пояснить качественный вид выходного сигнала чувствительного элемента магнитной головки для случаев потери сечения каната и обнаружения локального дефекта.
14
4.Перечислить основные мешающие факторы при магнитной дефектоскопии канатов.
Методика проведения работы
1.Калибровка дефектоскопа ИНТРОС производится согласно методике работы с дефектоскопом (Приложение № 1) с помощью калибровочного образца каната (образец № 1) диаметром 8 мм с искусственными дефектами типа потери сечения и локального дефекта известных размеров.
2.Для исследования параметров локальных дефектов на выходной сигнал измерительного преобразователя используется образец каната с набором искусственных локальных дефектов типа обрыва проволок, находящихся на различном расстоянии друг от друга.
3.Дефектоскопия каната проводится с использованием калибровки (п. 1) для каната диаметром 8 мм, вышедшем из эксплуатации.
Образцы и чувствительные головки измерительного преобразователя дефектоскопа ИНТРОС выбираются студентом самостоятельно. Все используемые образцы и их параметры должны быть занесены в отчет по лабораторной работе.
Приложение № 1. Назначение и порядок работы дефектоскопа канатов ИНТРОС
Измеритель износа стальных канатов (дефектоскоп) ИНТРОС предназначен для дефектоскопии круглых и плоских стальных канатов. Он измеряет относительную потерю сечения металла круглых и плоских стальных канатов. В круглых стальных канатах дефектоскоп позволяет обнаруживать локальные дефекты в виде обрывов проволок и пятен коррозии, как на поверхности, так и внутри канатов. Дефектоскоп ИНТРОС используется для дефектоскопии канатов в процессе их производства или эксплуатации.
В состав дефектоскопа входят электронный блок (ЭБ) и магнитная головка (МГ) МГ6-24 (рис. 1, 2)
15
Рис. 1 – передняя панель электронного блока
Калибровка дефектоскопа
Измеритель калибруют по калибровочному образцу (КО) каната (см. Приложение № 2). В процессе калибровки осуществляется ввод диаметра контролируемого каната, ввод величины относительной потери сечения на бездефектном участке (0%) и на участке каната с известной потерей сечения, а также определения порога обнаружения локального дефекта с помощью сигнала от искусственного локального дефекта на образце. Подробно процедура ввода параметров описана в руководстве по эксплуатации дефектоскопа ИНТРОС.
Подготовка каната к контролю
1.Канат должен быть очищен от грязи и смазки, торчащие из каната концы оборванных проволок должны быть удалены. Необходимо убедить в отсутствии помех для прохождения каната через МГ.
16
Рис. 2 – внешний вид магнитной головки МГ6-24
2.Выберете на канате место, на котором будет установлена МГ. Зафиксируйте это место. От этого места будет отсчитываться координата счетчиком метража.
3.Установите МГ на канат так, чтобы направление движения каната совпадало с направлением, указанным стрелкой на МГ.
Подготовка дефектоскопа к работе
1.Установите МГ на канате, зафиксируйте МГ с помощью проушен.
2.Очистите канат от магнитных «пятен». Для этого включите механизм перемещения каната и пропустите участок каната, подлежащий контролю через, через МГ в прямом и обратном направлениях. Канат, ранее не подвергавшийся контролю, необходимо пропустить через МГ не менее двух раз, чтобы намагнитить его.
3.С помощью кабеля соедините МГ с ЭБ.
4.К соответствующему разъему на ЭБ подключите компьютер в выключенном состоянии.
5.Включите дефектоскоп клавишей «ВКЛ / ВЫКЛ», включите компьютер.
Запись результатов контроля для последующего анализа
В процессе работы дефектоскоп ИНТРОС фиксирует в памяти следующие параметры:
17
-текущее значение потери сечения;
-координату;
-сигнал от локальных дефектов;
-скорость перемещения каната относительно МГ;
Запись результатов контроля дефектоскопом ИНТРОС в память осуществляется нажатием клавиши «ЗАПИСЬ», при этом загорается соответствующий индикатор. Для остановки записи необходимо повторно нажать клавишу «ЗАПИСЬ», при этом световой индикатор погаснет.
Записанные данные могут быть переданы в компьютер для последующей обработки с помощью специальной программы WINTROS. При передачи данных из ЭБ в компьютер де фектограммы передаются в исходном виде (без обработки).
Приложение № 2. Структура калибровочного образца каната
Рис. 3 – калибровочный образец каната
18
Литература:
1.Приборы для неразрушающего контроля качества материалов и изделий: Справочник. В 2-х кн./Под ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1986. Книга 2. 352 с. (см. с. 58-64).
2.Неразрушающий контроль/под ред. В. В. Сухорукова. М.: Высш. шк., 1992. Книга 3. Электромагнитный контроль. 312 с. (см. с. 130138).
3.Покровский А.Д. Магнитные методы неразрушающего контроля. Учебное пособие. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 88с.
19