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2016/12/21 11:19:38

CDG-6000磁磁粉探伤机

一、概述
1.用途
CDG-6000E型微机控制交直流荧光磁粉探伤机,是固定式、分立型交直流多功能半自动湿法荧光磁粉探伤设备。它根据磁化原理设计,按JB/T8290-1998《磁粉探伤机》标准要求制造。
本机适用于机械、汽车、航空、内燃机、铁道等行业铁磁性材料制成的零件表面及近表面无损检验。能发现零件表面及近表面因铸造、锻压、焊接、拉伸、淬火、研磨、疲劳而产生的裂痕以及夹渣等极细微的缺陷。
2.工作原理
该机以小型工业可编程序控制器(PLC)和人机界面(PT)为核心,对系统的各个动作,如夹紧、转动、线圈移动、电极移动、喷洒磁悬液、磁化、松夹、电流方向切换、电流大小调节等动作进行控制,能按规定程序完成除上下料及人工缺陷观察以外的全部探伤过程,即可自动单周操作,又可手动单步操作。
该设备对工件的磁化采用单向磁化或复合磁化方式,即周向磁化和纵向磁化可分别进行,也可同时进行,一次性检测出磁化范围内工件表面的全方位缺陷。
周向磁化采用直接通电法,纵向磁化采用线圈法。通过控制按钮将交直流磁化电源切换到周向电极或纵向线圈上,即周向接通交流磁化电源、纵向接通三相全波直流磁化电源,或纵向接通交流磁化电源、周向接通三相全波直流磁化电源。
交流磁化电源主电路采用可控硅在高压侧调压,利用隔离变压器以低电压大电流方式输出;三相全波直流磁化电源用三相变压器将三相交流电源转换成低电压大电流方式,再与十二只大电流可控硅组成整流、调压及极性变换电路。对工件进行交直流复合磁化或单向磁化,从而一次探伤就可检查出工件表面和近表面裂纹或夹渣等细微缺陷,使用交流磁化方式可以检测出表面细微缺陷,使用直流磁化可以检测出表面及表面下较深的缺陷。
控制电路采用集成触发电路与PLC控制技术,用PLC控制改变可控硅导通角来调整主电路输出电流的大小,交直流磁化电流均连续可调,交流具有断电相位控制功能,三相全波整流直流电源具有快速断电功能。 
本机的交流电源和直流电源输出电压均为低于36V的隔离电压。
3.磁粉探伤基本原理
自然界中磁力线总能保持其连续性。当铁磁性工件放在使其饱和的磁场中时,磁力线便会被引导通过工件。如果磁力线遇到工件材料上的不连续(即裂纹、夹渣、气孔等缺陷),而磁力线为了保持自己的连续性,则必须绕过这些缺陷。
若这些缺陷位于材料的表面或近表面,而由于工件中的磁力线已达到饱和状态,则磁力线就会绕过这些磁导率较低的(磁阻较大)区域而泄漏出工件表面形成“漏磁场”。这样在缺陷的两侧便会产生磁极,将磁粉(或磁悬液) 喷洒于有缺陷工件表面,则缺陷磁极吸引磁粉,便可形成明显可见的线状或点状堆积。
交流电流具有趋肤效应特性,在工件表面产生的磁场强度较内部高,表面灵敏度较高;直流电流在工件表面产生的磁场强度与内部相当, 磁场分布比较均匀,可以检测出表面下一定深度的缺陷。
说明:工件经磁化后并不是所有的缺陷都能显示。当缺陷延伸方向平行或近于平行磁力线方向时,磁力线就不能泄漏出工件表面,只有当磁力线与缺陷延伸方向成一定夹角或互相垂直时,缺陷才能显示出来。
如缺陷离工件表面较深,磁力线虽然也能形成弯曲,但还不至于暴露在工件表面之外,则不会产生较大的“漏磁场”,因此此缺陷显示可能较模糊或不显示。
 
二、设备的主要技术指标
1.三相全波整流超低频退磁——直流探伤电源
三相全波直流电流:DC   0-6000A   连续可调,电流可预选,数字显示,显示及根踪误差≤±5%;
磁化时间:0.1-5.0秒可调(磁化时间数字显示),精度0.1秒,具有快速断电功能;
超低频退磁电流:DC 6000A-  0,连续可调,电流可预选,电流由预选值自动衰减到零;
退磁电流频率:0.4-5Hz可调;
磁化方式:周向直流/纵向交流、周向交流/纵向直流单向或复合磁化;
探伤灵敏度:2500A直流显示标准试块5孔;
退磁效果:退磁后剩磁≤0.2mT;
电源:三相四线   380V   50Hz   约150A。
2.微机控制交流荧光磁粉探伤机
磁化电流:AC  0-6000A   (误差≤±5%)连续可调,带断电相位控制功能;
退磁电流:AC  6000A-0   连续可调(自动衰减式退磁);
探伤灵敏度:A型2号试片显示清晰;
退磁效果:退磁后剩磁≤0.2mT;
磁化线圈:电动移动;
线圈中心磁场:≥450 Oe;
磁化电流切换方式:气动刀开关切换,面板指示灯指示;
磁化原理:周向直接通电法,纵向线圈感应法;
暂载率:20%;
夹紧方式:气动夹紧,气压0.4-0.8MPa,气源自备;
电源:三相四线  380V   50Hz  400A.
 
三.结构形式 
该机为机、电分立式结构,主要由直流磁化电源控制柜、夹持装置及交流磁化电源、磁悬液喷洒及回收系统、线圈移动机构、电极移动机构、同步旋转机构、紫外灯等部分组成。
1.磁化电源控制柜
直流磁化电源控制柜为直立柜式结构,下部为直流主变压器和电抗器及连接铜排;上部后侧为十二整流可控硅,其前侧为夹持装置控制部分和可控硅触发及超低频退磁控制电路安装板,正面面板为总电源控制开关按钮、电源指示和人机界面(简称PT)。三相交流电源由主机输入柜内主变压器,经变压器降压隔离,再由十二只可控硅全波整流,输出三相全波整流直流磁化电源至磁化电路。
2.夹持装置
夹持装置以床身为基础,不锈钢集液槽为界,分上下两部分。
夹持装置下部左侧前部为磁化电源控制柜和夹持装置导线转接端子,端子右侧为交流电流调节调流可控硅,特别注意这有高压。左侧后部有250A交流接触器,用于主机电源接入。左侧后部为转动驱动电机减速机;减速机右侧是主电源控制接触器和熔断器和;接触器右侧是磁化电源气动转换刀开关,再右侧是将380V交流电源隔离降压后输出可使用的低压大电流交流磁化电源;交流磁化电源为磁悬液储液箱,由电泵将磁悬液抽出送喷装置对工件喷洒磁悬液。
夹持装置上部装有固定电极箱、导轨、移动线圈、移动电极箱及喷洒系统、左右电极同步转动机构。
3.磁悬液喷洒及回收系统
磁悬液喷洒及回收系统由集液槽、储液箱、抽液泵、搅拌器、输液管、控制阀和喷液管组成。其中储液箱为独立整体,它根据液体流动原理设计而成,箱盖上装有搅拌泵和抽液泵,进行磁悬液的抽取和搅拌。为了使磁悬液不产生吸附沉淀,储液箱与集液槽均采用非磁性材料不锈钢制成。为方便更换磁悬液,储液箱支架为折叠结构,打开后可将储液箱拉出机体。
4.紫外灯
本机使用一套紫外灯,悬挂在探伤区上方,可在支撑体上左右拖动。
紫外灯工作时温度较高,不可用手直接触摸灯体,亦不可有液体溅落其上。
四.电路工作原理 
本机采用可编程序控制器CPM2AH-60CDR(以下简称PLC)和触摸显示屏(或称人机界面,简称PT)来控制整机动作。
本机附有主电路原理图、可控硅触发电路原理图、直流退磁控制电路原理图。
合上外接配电开关,在控制柜面板上拨动电源钥匙开关至“开”处,按下其右侧电源“启动”按钮,主回路交流接触器K1吸合,整机电源接通,电源指示灯亮。在手动状态下:打开线圈内壁板阀,按下移动控制盒“喷液”按钮,喷洒板内即有磁悬液喷出;按下“线圈左、右移”按钮,可控制磁化线圈左右移动;按下“电极左、右移”按钮,可控制右移动电极箱左右移动;按下“转动”按钮,控制左右电极同步转动;按下“工作”,控制输出磁化电流;按下“退磁”按钮,控制输出退磁电流;在自动状态下按下“工作”,由PLC控制按设定程序连续执行相关操作,按“复位”按钮终止程序运行;按下“周向交流纵向直流”、 “周向直流纵向交流”可选择分配直流磁化电源和交流磁化电源到周向电极和纵向线圈上。
本机磁化电源电路部分的可控硅V1、V2及主变压器T2构成交流磁化电源主电路。磁化电流的大小由触发电路AP1通过改变V1、V2的导通角来实现。可控硅+V1 --+V6  
-V1---V6 及主变压器T1构成直流磁化电源主电路, TA1、r2、r1、分别测量和指示交直流磁化电流的大小。熔断器F1-4、阻容R2、C2、分别用作交直流可控硅的过流保护和过压保护。可控硅触发电路的触发信号分别由AP1控制板产生。
可编程序控制器的编程(PLC),可根据用户被检工件的种类及所制定的检测工艺要求,编制不同的操作运行程序,使检测达到最高的检测效率。
该可编程序控制器具有36点输入端和24点继电器输出端。输出端最大可直接驱动250V/80VA、电流为2A 以下的电阻性负载。可接受2000条指令。编制程序前应熟悉可编程序控制器的基本参数以及编程语言。
编程人员应具有较熟练的设备操作技术和程序编制能力,否则容易因编制的程序错误而引起设备误动作或损坏。值得注意的是编程人员应了解该设备满负荷磁化时的磁化时间应不大于2秒,其间歇时间必须大于磁化时间的5倍(即载流率20%),否则设备工作时可能使有关部件因温升过高而损坏

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