АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ МАГНИТОПОРОШКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ

Полезная модель относится к магнитопорошковой дефектоскопии и может быть использована для обнаружения дефектов любых форм поверхностей различных изделий во всех областях техники.
Известен магнитный дефектоскоп, включающий блок питания, электромагнит, индикаторный пакет с магнитной жидкостью, а также закрепленную на торцах электромагнита в его межполюсном пространстве плоскую катушку, стирающую изображение в индикаторном пакете после использования (патент РФ №2171984, МПК G 01 N 27/84, публикация 2001 г.).
Известна установка для люминесцентного контроля торцов труб, содержащая систему намагничивания, намагничивающую торец трубы, систему полива, осуществляющую полив суспензии в зону намагничивания, ультрафиолетовый облучатель, освещающий участок контроля после его полива суспензией, при этом в качестве устройства для намагничивания применена система, создающая вращающее магнитное поле и состоящее из П-образного магнита, находящегося на оси электродвигателя, а установка содержит видеокамеру со светофильтром и монитор, соединенные гибким коаксиальным кабелем (патент РФ №34017 на полезную модель, МПК G 01 N 27/84, публикация 2003 г.).
Задачей создания предлагаемой полезной модели является расширение арсенала технических средств для магнитопорошковой дефектоскопии, а также расширение эксплуатационных возможностей установки для магнитопорошковой дефектоскопии и обеспечение автоматизации поиска и анализа дефектов в изделиях.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.
Автоматизированная установка для магнитопорошковой дефектоскопии содержит систему намагничивания с электро- и пневмоприводами, включающую устройство продольного намагничивания, устройство циркулярного намагничивания, устройство управления электро- и пневмоприводами, устройство формирования, измерения и индикации токов намагничивания, устройство полива, сбора и циркуляции суспензии, а также ультрафиолетовый облучатель. Установка также содержит систему видеонаблюдения полученных изображений дефектов в изделиях, подключенную к устройству управления электро- и пневмоприводами системы намагничивания и к устройству формирования, измерения и индикации токов намагничивания. Система ведеонаблюдения включает подвижно установленную видеокамеру и связанный с ней видеопроцессор программного обеспечения автоматического поиска дефектов, обработки и архивирования изображений, подключенный к монитору.
Устройство циркулярного намагничивания содержит редуктор с полым валом, пневмопривод и прижимные электроконтакты.
На фиг.1 изображена схема предлагаемой автоматизированной установки для магнитопорошковой дефектоскопии, на фиг.2 - схема устройства циркулярного намагничивания.
Автоматизированная установка для магнитопорошковой дефектоскопии содержит систему намагничивания 1, включающую устройство продольного намагничивания 2 и устройство циркулярного
намагничивания 3, систему полива, сбора и циркуляции суспензии 4 и ультрафиолетовый облучатель 5. Установка также содержит устройство управления электро- и пневмоприводами системы намагничивания 6, устройство формирования, измерения и индикации токов намагничивания 7, управляемые микроконтроллером 8 блока электроники 9 и систему видеонаблюдения, содержащую подвижно установленную видеокамеру 10 и связанный с ней видеопроцессор 11 программного обеспечения автоматического поиска дефектов, обработки и архивирования изображений, подключенный к монитору 12.
Устройство циркулярного намагничивания 3 содержит электроды циркулярного намагничивания 13, редуктор 14 с полым валом, пневмопривод 15 и две пары прижимных пневмоцилиндров 16, подсоединенных к токоведущим кабелям (не показаны).
Установка работает следующим образом.
Образец 17, подлежащий контролю, устанавливается между электродами циркулярного намагничивания 13 и пневматическим приводом 15 зажимается между ними. Ось одного из электродов проходит через полый вал редуктора 14, ось второго фиксируется радиальными подшипниками 18. Вращение вала редуктора асинхронным двигателем приводит во вращательное движение электрод и за счет фрикционного усилия прижима осуществляет вращение образца вокруг оси циркулярного намагничивания. Это позволяет осуществлять обзор всей поверхности детали. Для пропускания тока намагничивания обе оси находятся между парами прижимных пневмоцилиндров 16, подсоединенных к токоведущим кабелям. Срабатывание пневмоцилиндров обеспечивает электрический контакт.
Катушка продольного намагничивания имеет механический привод. В исходном состоянии она находится возле одного из контактов циркулярного намагничивания. При активизации привода механизм
перемещает катушку вдоль объекта контроля, намагничивая его продольно, и возвращается в исходное состояние.
Система обработки поверхности образца магнитопорошковой суспензией состоит из двух замкнутых контуров циркулирования, один из них обеспечивает перемешивание суспензии, а второй - обработку поверхности образца.
Ультрафиолетовый облучатель 5 и видеокамера наблюдения 10 закреплены на одной подвижной каретке, перемещаемой вдоль исследуемой поверхности. Позиционирование видеокамеры и управление ее параметрами осуществляется автоматически. Перед объективом камеры установлен светофильтр, пропускающий только свет с длиной волны равной волне, переизлученной магнитопорошковой суспензией (желто-зеленая линия).
Установка снабжена двумя независимыми источниками тока для продольного и циркулярного намагничивания переменным током. Система автоматического поддержания величин токов намагничивания делает процесс независимым от сопротивления исследуемых образцов и состояния контактов. Фазово-амплитудные соотношения токов реализуют условия, при которых конец вектора магнитного поля описывает в пространстве эллипс. При таком способе намагничивания одновременно выявляются как продольные, так и поперечные дефекты.
Все электромеханические и пневматические приводы снабжены датчиками положения, имеют систему позиционирования и управляются микроконтроллером 8.
После установки исследуемого образца между электродами циркулярного намагничивания включается система полива образца суспензией, образец намагничивается, формируется индикаторный рисунок. Приводятся в поступательное движение видеокамера и образец во вращательное вокруг своей оси с согласованными скоростями, при
которых в поле зрения видеокамеры последовательно окажется вся поверхность образца.
Сигнал видеоизображения обрабатывается процессором с установленной программой автоматического поиска дефектов. Суть программы - вычисление градиентов яркости изображения и построение топографически замкнутых областей. Оператор-дефектоскопист выбирает параметры дефектов (яркость, размер, площадь, количество дефектов на единице площади и т.д.) по которым программа автоматически разбраковывает детали контроля на качественные и бракованные. Видеоизображение дефектов бракованных деталей заносится в память процессора и архивируется (при необходимости) Хорошие детали поступают на дальнейшую обработку, а негодные задерживаются, маркируются и оператор принимает решение об их дальнейшей судьбе.
Процессор обрабатывает всю информацию и управляет всеми элементами установки.
С помощью предлагаемой установки можно производить электронное архивирование полученных изображений дефектов в изделиях, создать базу данных изображений дефектов, измерять параметры индикаций, производить автоматический поиск дефектов без участия оператора-дефектоскописта.
Предложенная установка позволяет перевести метод магнитопорошкового контроля из визуального и качественного в аналитический и количественный.