ИНДИКАТОР ДЛЯ МАГНИТОПОРОШКОВОГО КОНТРОЛЯ

Полезная модель относится к области неразрушающего контроля, а именно, к магнитопорошковому контролю деталей, узлов и объектов из ферромагнитных материалов, может быть применена в отраслях промышленности, на предприятиях, использующих магнитопорошковый метод контроля.
Известно устройство (см. приложение, эталон Бертхольда), которое применяют для оценки тангенциальной составляющей напряженности намагничивающего поля и его направления. Этот эталон устанавливают на контролируемый участок, например, между полюсами электромагнита, и наносят на него магнитную суспензию. По интенсивности накопления порошка над искусственными дефектами судят о направлении поля и достаточности напряженности поля. «Эталон Бертхольда» имеет существенные недостатки:
- интенсивность накопления порошка над дефектом при его ориентации к полю в пределах 60-90° практически одинакова, поэтому определение направления поля таким способом представляет большие трудности, даже ориентировочно.
- необходимо наносить магнитную суспензию. Это часто не технологично и требуется дополнительное время на выполнение этой операции.
Известно устройство (см. приложение, эталон МТУ 3), которое также представляет диск с искусственными дефектами. Эталон МТУ 3 применяют аналогично применению эталону Бертхольда. Эталону МТУ 3 присущи те же недостатки как и эталону Бертхольда.
Наиболее близким техническим решением является изобретение «Тест-образец ТО-1» (см. приложение, патент на изобретение №2092031). В этом устройстве для индикации используют поля, возникающие между витками специально подобранной ферромагнитной проволоки. Однако это устройство также имеет недостаток, который заключается в необходимости применения магнитной суспензии.
Предлагается устройство, которое не имеет указанных недостатков.
Устройство позволяет без нанесения суспензии определить достаточность напряженности намагничивающего поля в требуемом направлении, то есть в направлении, перпендикулярном направлению вероятных дефектов, подлежащих выявлению. Нанесение суспензии не требуется. Время определения достаточности напряженности поля на детали в требуемом направлении составляет единицы секунд.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение качества магнитопорошкового контроля путем оперативного определения достаточности напряженности намагничивающего поля в требуемом направлении на контролируемом участке.
Поставленная цель достигается установкой в диске диаметром 10-12 мм толщиной не более 3 мм датчика Холла, выход которого соединен с сигнализаторами минимальной и максимальной напряженности поля, в качестве сигнализаторов использованы два светодиода. Такое простое устройство, выполненное в виде канцелярской ручки, может находиться в кармане оператора, проводящего магнитопорошковый контроль.
При выполнении работ по магнитопорошковому контролю строительных конструкций, мостов, башенных кранов и др. применение приборов с датчиками Холла, являющимися средствами измерения, практически не возможно из-за больших габаритных размеров и относительной их хрупкости.
Фиг.1.Схема устройства (а) и структурная схема (б) индикатора для магнитопорошкового контроля. На фиг.1 показано: 1 - датчик Холла; 2 - стрелка, перпендикулярная плоскости датчика; 3 - пластмассовый диск диаметром 10-12 мм; 4 - проводники от датчика Холла; 5 - ручка; 6, 7 - светодиоды; 8 - выключатель питания; 9 - схема датчика Холла; 10 - блок компараторов А и Б; 11 - блок светодиодов; 12 - задатчик опорных сигналов; 13 - блок питания на основе «Кроны»; 14, 15 - связи, по которым поступают сигналы на компораторы А и Б от задатчика;; 16 - связь от схемы датчика.
Фиг.2.Электрическая схема (как пример) выполненного индикатора для магнитопорошкового контроля. На фиг.2 показано: 1 - датчик Холла; А, Б=компараторы; 6, 7 - светодиоды; 10 - блок компараторов; 11 - блок светодиодов; 12 - задатчик опорных сигналов; 13 - блок питания; 14, 15 - связи, по которым поступают сигналы от задатчика; 16 - связь от датчика Холла (С546); 17 - полевые транзисторы (IRF 734); 18 - светодиоды; 19 - стабилизатор напряжения (RTF 195).20 - кнопка включения питания; R1, R2, R3, R4, R5 - резисторы; С - конденсаторы по 0,1 мкФ; DC/OC - преобразователь напряжения 9/5 В.
Индикатор для магнитопорошковой контроля содержит: датчик Холла 1, размещенный в пластмассовом диске 3, на котором нанесена стрелка, указывающая направление максимальной чувствительности датчика Холла, ручку 5, корпус, в котором размещена схема и блок питания, светодиоды 6 и 7 и выключатель питания 20. Датчик Холла соединен со схемой его работы 9, выход которой соединен с блоком компараторов 10. Блок светодиодов
соединен с выходом компаторов. Блок питания 13 соединен с задатчиком опорных напряжений, подаваемых на входы компараторов А и Б.
Работа индикатора состоит в следующем: на участок изделия, находящийся, например, между полюсами электромагнита, располагают диск 3 так, чтобы стрелка была направлена от одного полюса магнита к другому или в другом требуемом направлении. Обращают внимание, чтобы плоскость диска 3 хорошо прилегала к проверяемой поверхности. Нажимают кнопку 20 (фиг.2). Если напряженность поля больше или равна нижнему значению, то горит светодиод 6 меньшего уровня напряженности поля. Если напряженность поля больше верхнего уровня, то загорается светодиод 7. Выключают выключатель 20. Если светодиоды не горят, то необходимо увеличить напряженность поля до зажигания светодиодов.
Диапазон напряженности поля устанавливается в стандартах и методиках, например в стандарте ИСО №9934 предусмотрен диапазон полей в пределах от 20 до 25 А/см. Опыт экспериментального применения индикатора в трудных условиях эксплуатации показал, что индикатор удобен в использовании.
На фиг.2 приведена схема опытного образца индикатора, которая собрана из стандартных элементах и микросхемах. Данные опытного образца индикатора: минимальная напряженность поля, сигнализируемая первым светодиодом 20 А/см, вторым светодиодом 25 А/см. Диаметр диска с датчиком Холла 12 мм. Общая длина 150 мм. Индикатор имеет малую стоимость, весьма простую методику применения и может найти широкое использование в магнитопорошковом контроле.
Таким образом, приведенная и обоснованная совокупность признаков является необходимой и достаточной для получения положительного эффекта - быстрое определение достаточности напряженности намагничивающего поля в требуемом направлении при проведении магнитопорошкового контроля.