УСТРОЙСТВО НАМАГНИЧИВАНИЯ

Полезная модель относится к области неразрушающего контроля, в частности к устройствам, предназначенным для формирования намагничивающего тока при контроле магнитопорошковым методом изделий из ферромагнитных материалов.
Известены универсальные магнитопорошковые дефектоскопы типа У-604-64 [см. Шелихов Г.С. Магнитопорошковая дефектоскопия деталей и узлов. Практическое пособие под редакцией В.Н.Лозовского. - М.: Научно-технический центр «Эксперт», 1995, с.119-121, аналог к заявке прилагается], состоящий из двух магнитных усилителей, включенных последовательно с понижающим трансформатором, а так же блока однополупериодного выпрямителя.
К недостаткам таких устройств относятся отсутствие импульсного режима работы и индикации намагничивающего тока.
Известен также универсальный магнитопорошковый дефектоскоп У-604-70М [см. Шелихов Г.С. Магнитопорошковая дефектоскопия деталей и узлов. Практическое пособие под редакцией В.Н.Лозовского. - М.: Научно-технический центр «Эксперт», 1995, с.121-124, аналог к заявке прилагается], содержащий последовательно включенные понижающий силовой трансформатор и два встречно-параллельных тиристора, и последовательно вторичной обмотки однополупериодным выпрямителем. Управление тиристорами осуществляется простым устройством, состоящим из трансформатора, сельсина и трехфазного трансформатора.
К недостаткам данного устройства относятся отсутствие индикации намагничивающего тока, импульсного режима
намагничивания, а так же отсутствие автоматического режима размагничивания.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому по совокупности признаков и принятым за прототип является намагничивающее устройство ПМД-70, содержащее блок управления, блок коммутации, блок индикации режимов, блок импульсов и блок трансформатора, [см. Шелихов Г.С. Магнитопорошковая дефектоскопия деталей и узлов. Практическое пособие под редакцией В.Н.Лозовского. - М.: Научно-технический центр «Эксперт», 1995, с.122-124, прототип к заявке прилагается]
Этот прибор позволяет проводить контроль различных по форме деталей, сварных швов, внутренних поверхностей отверстий, путем намагничивания отдельных контролируемых участков или изделия в целом циркулярным или продольным полем, создаваемым с помощью набора намагничивающих устройств, питаемых импульсами тока, а так же постоянным током, обеспечивая два способа контроля (на остаточной намагниченности и в приложенном поле, с автоматическим размагничиванием после контроля). При этом к основным недостаткам данного прибора относятся отсутствие плавной регулировки силы тока в импульсном режиме, а также отсутствие индикации намагничивающего тока во всех режимах работы.
Суть заявляемой полезной модели состоит в том, что в намагничивающее устройство, содержащее последовательно соединенные блок управления и блок индикации режимов, коммутатор и последовательно соединенные блок импульсов и блок трансфоратора, второй выход блока управления соединен с первым входом коммутатора, на второй вход которого подается питающее напряжение, а третий выход блока управления подключен к первому входу блока импульсов, введены блок датчиков, блок измерения и
блок индикации силы тока, включенные последовательно, и блок регулировки, при этом блок трансформатора снабжен выходным разъемом, а второй его выход связан с входом блока датчиков, выход коммутатора соединен с первым входом блока регулирования, четвертый выход блока управления соединен с вторым входом блока регулирования, а первый и второй выходы блока регулирования присоединены к второму входу блока импульсов и второму выходу блока трансформатора соответственно.
Техническим преимуществом полезной модели представляется совокупность заявленных признаков, которая позволяет расширить функциональные возможности устройства, т.е. индикацию текущей величины намагничивающего тока и возможность точной установки тока, что позволяет задать оптимальный рабочий режим для каждого объекта контроля в ходе процесса намагничивания и размагничивания.
На фиг.1 приведена структурная блок-схема намагничивающего устройства.
Оно включает в себя последовательно соединенные блок 1 управления и блок 4 индикации режимов, коммутатор 2 и последовательно соединенные блок 3 импульсов и блок 5 трансфоратора, блок 6 датчиков, блок 7 измерения и блок 8 индикации силы тока, включенные последовательно, и блок 9 регулировки, при этом блок 5 трансформатора снабжен выходным разъемом для подключения внешнего устройства, например, контрольно-измерительного (на фиг.1 не показан).
Второй выход блока 1 управления соединен с первым входом коммутатора 2, на второй вход которого подается питающее напряжение 220 В, а третий выход блока 1 управления подключен к первому входу блока 3 импульсов, при этом второй выход блока 5
трансформатора связан с входом блока 6 датчиков. Выход коммутатора 2 соединен с первым входом блока 9 регулирования, четвертый выход блока 1 управления соединен с вторым входом блока 9 регулирования, а первый и второй выходы блока 9 регулирования присоединены к второму входу блока 3 импульсов и второму выходу блока трансформатора 5 соответственно.
Блок 1 управления состоит из органов управления намагничивающим устройством, модулей контроля работоспособности, управления импульсным и переменным режимами, обеспечивающих выбор режима работы устройства и задания параметров намагничивающего тока.
Коммутатор 2 состоит из тиристоров и реле и предназначен для коммутации силовых цепей в соответствии с выбранным режимом работы.
Блок 3 импульсов предназначен для работы только в импульсном режиме, состоит из блока накопительных конденсаторов и управляемых токовыми ключами разрядных тиристоров включенных по мостовой схеме. Режим импульсного тока может быть как однократным, так и периодическим, что обеспечивается режимом работы блока 1 управления.
Блок 4 индикации режимов предназначен для отображения выбранного режима работы устройства и индикации его работоспособности. Плавная регулировка намагничивающего тока осуществляется блоком регулировки 9 при помощи оптронных тиристоров.
Блок 5 трансформатора состоит из силового понижающего трансформатора и преобразователя постоянного тока. Для определения величины намагничивающего тока в блоке 6 датчиков применены два малогабаритных воздушных трансформатора тока. В качестве датчиков применены малогабаритные воздушные
трансформаторы тока, сигнал с которых подается на блок 7 измерения. В зависимости от вида намагничивания сигнал снимается с одного из этих трансформаторов и подается на блок 7 измерения. В блоке 7 измерения сигнал усиливается и в зависимости от вида намагничивания преобразуется в уровень постоянного напряжения, соответствующий действующему значению тока. Блок 8 индикации силы тока работает совместно с блоком 7 измерения и предназначен для индикации значения тока в выходной цепи блока 5 трансформатора во всех режимах работы.
Устройство работает следующим образом.
Устройство намагничивания предназначено для формирования намагничивающего тока при неразрушающем контроле магнитопорошковым методом изделий из ферромагнитных материалов. Устройство обеспечивает возможность проведения двух способов контроля (на остаточной намагниченности и в приложенном поле, с автоматическим размагничиванием после контроля). В зависимости от выбранного режима работы устройство формирует импульсный, переменный или постоянный намагничивающий ток. На основании заданного пользователем режима работы блок 1 управления формирует управляющие сигналы на коммутатор 2, блок 9 регулировки и блок 3 импульсов. Кроме того, блок 1 управления выдает сигнал готовности электронных схем устройства к работе. Текущий режим и готовность работы отображается световым сигналом на блоке 4 индикации режимов.
При включении устройства на коммутатор 2 подается напряжение питающей сети. В зависимости от заданного режима работы осуществляется коммутация соответствующих силовых цепей на второй вход блока 9 регулировки. На основании сигналов
блока 1 управления блок 9 регулировки при помощи управляемых оптронных тиристоров изменяет уровень напряжения на выходах.
При импульсном режиме работы устройства полученное напряжение подается на второй вход блока 3 импульсов. В остальных режимах работы напряжение подается на второй вход блока 5 трансформатора. Режим импульсного тока может быть как однократным, так и периодическим, что обеспечивается режимом работы блока 1 управления. В режиме намагничивания разряд конденсаторной батареи блока 3 импульсов происходит по одному плечу тиристорного моста, а в режиме размагничивания импульсным током поочередно по обоим плечам, при этом, после разряда конденсаторов, блок 9 регулировки уменьшает уровень напряжения на входе блока 3 импульсов. Размагничивание считается законченным, когда этот уровень становится равным нулю. Сигнал с выхода блока 3 импульсов поступает на первый вход блока 5 трансформатора.
При работе устройства в режимах импульсного и переменного тока в блоке 5 трансформатора для увеличения выходного тока используется силовой понижающий трансформатор с выхода которого сигнал поступает на внешние разъемы. При работе в режиме постоянного тока сигнал со второго выхода блока 9 регулировки поступает на преобразователь постоянного тока блока 5 трансформатора и уже с него на выходной разъем (на фиг.1 не показан).
Для измерения текущего намагничивающего тока применен блок 6 датчиков, сигнал с которых подается на блок 7 измерения. В блоке 7 измерения сигнал усиливается и, в зависимости от вида намагничивания, преобразуется в уровень постоянного напряжения соответствующий среднему или амплитудному значению тока. Блок 8 индикации силы тока работает на основании данных с блока 7
измерения и предназначен для индикации значения тока в выходной цепи блока 5 трансформатора во всех режимах работы.
Техническим преимуществом полезной модели представляется совокупность заявленных признаков, которая позволяет расширить функциональные возможности устройства, т.е. индикацию текущей величины намагничивающего тока и возможность точной установки тока, что позволяет задать оптимальный рабочий режим для каждого объекта контроля в ходе процесса намагничивания и размагничивания.