МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Магнитная дефектоскопия Топология магнитного поля дефекта
Методические указания к лабораторному практикуму по дисциплине «Магнитные и электрические методы контроля»
для студентов направления 200100 «Приборостроение»
|
|
|
|
ТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ |
|
|
|
С |
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
Д |
|
|
О |
С |
У |
|
Г |
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Й |
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
Е |
|
|
|
|
Ж |
|
|||
И |
|
|||
У Н И В Е Р С И Т Е Т
Ижевск
Издательство ИжГТУ
2009
УДК 620.179(07)
ББК 30.607Я7
М- 12
Ре ц е н з е н т О. В. Коробейникова, д-р техн. наук, проф.
С о с т а в и т е л ь В. А. Стрижак, канд. техн. наук,
Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Приборы и методы контроля качества» ИжГТУ (протокол № 55 от 5 мая 2008 г.).
Магнитная дефектоскопия. Топология магнитного поля дефекта: метод. указ. к лабораторной работе по дисциплине «Магнитные и электрические методы контроля» для студентов направления 200100 «Приборостроение»/ сост. В. А. Стрижак. – Ижевск : Изд во ИжГТУ, 2009. – 25 с.
УДК 620.179(07)
Методические указания содержат описание лабораторной установки, задания и справочный материал, необходимый для ее выполнения. Лабораторная работа прививает навык (профессиональная компетенция) проведения измерений, исследования по заданной методике с выбором средств измерений и обработкой результатов.
©В. А. Стрижак, составление, 2008
©Ижевский государственный технический университет, 2009
2
Содержание |
|
|
1. |
Цель работы........................................................................................... |
4 |
2. |
Оборудование........................................................................................ |
4 |
3. |
Краткие сведения из теории................................................................. |
7 |
|
3.1. Методы и средства намагничивания деталей ............................. |
8 |
|
3.2. Направление намагничивания объекта контроля...................... |
11 |
|
3.3. Магнитные преобразователи....................................................... |
12 |
|
3.4. Преобразователь Холла ............................................................... |
12 |
|
3.5. Упрощенный способ расчета магнитной цепи .......................... |
13 |
|
3.6. Чувствительность магнитопорошкового метода....................... |
15 |
|
3.7. Топология магнитного поля прямоугольного протяженного |
|
дефекта ............................................................................................................ |
20 |
|
4. |
Выполнение работы............................................................................. |
22 |
5. |
Содержание отчета .............................................................................. |
23 |
6. |
Контрольные вопросы ......................................................................... |
23 |
7. |
Список литературы .............................................................................. |
24 |
3
1. Цель работы
Ознакомление с магнитным методом контроля. Исследование топологии магнитного поля прямоугольного протяженного и локального шарообразного дефектов.
2. Оборудование
Лабораторная установка для выполнения работы (Рис. 1) состоит из следующих устройств:
-источник постоянного тока Б5-21 (1);
-П - образный электромагнит (2);
-контролируемый образец с искусственными дефектами (3);
-устройство микрометрического перемещения над поверхностью контролируемого образца первичного преобразователя (6) миллитесламетра по трем координатам с точностью 0,1 мм;
-миллитесламетр Ф 4355 (5) для измерения индукции (напряжѐнности) магнитного поля с первичным преобразователем холла (6).
Рис. 1. Вид лабораторной установки
4
В соответствии со схемой включения устройств лабораторной установки (Рис. 2), блок питания (1) осуществляет подачу постоянного напряжения на катушку П-образного электромагнита (2). Магнитное поле, созданное током, протекающим в обмотке П-образного электромагнита, замыкается в образце
(3). Над поверхностью образца перемещается датчик холла (5) подключенный к прибору ИПФ4355 (6). Перемещение датчика осуществляется в трех независимых координатах. Управление столом осуществляется вращающейся ручкой и кнопочным переключателем. Кнопочный переключатель осуществляет выбор направления движения.
1 |
2 |
3 |
5 |
6 |
|
+ |
1 3 |
|
|
|
|
2 |
ИП |
|
БП |
|
|
|
Ф4355 |
Б5-21
-
4 
Рис. 2. Схема включения лабораторной установки
Настроечный образец (Рис. 3, а) имеет один прямоугольный протяженный поверхностный дефект высотой h = 4мм и шириной 2b = 5мм и три шарообразных поверхностных дефекта (2R = 10 мм, 2R = 7,5 мм, 2R = 5 мм). Магнитные характеристики настроечного образца заданы графически: кривая намагничивания и петля гистерезиса (Рис. 3, б).
5
z
y 2R
0
|
5 |
1 |
|
1 |
|
20 |
|
|
|
2b |
|
|
|
||
|
115 |
|
||
|
|
|
||
а)
x
B, T
0,5
H, A/M x103
-1
б)
Рис. 3. Контролируемый образец с искусственными дефектами
а – вид контролируемого образца, б – кривая намагничивания и петля гистерезиса контролируемого образца
Намагничивающая система выполнена на «П» – образном магнитопроводе из электротехнической стали (Рис. 4). Габаритные размеры магнитопровода (Рис. 4, а) и его магнитные характеристики (Рис. 4, б) позволяют рассчитать создаваемое магнитное поле в образце. Намагничивающая обмотка
6