2001

С. М. Ватолин. В. С. Менщиков, А. М. Шанаурин, В. Е. Щербинин

ДЕФЕКТОСКОП-ГРАДИЕНТОМЕТР ДФ-201.1

(Журнал 'Дефектоскопия', №10, 2001 г., стр. 89-91).

Аналоговые феррозондовые приборы (дефектоскопы, измерители напряженности и градиента напряженности магнитных полей и т. п.) и промышленности и на транспорте используются достаточно давно [1, 2]. Дефектоскоп-градиентометр ДФ-201.1 является первым микропроцессорным феррозондовым прибором. Он реализует функциональную схему дефектоскопа-градиентометра [3] и предназначен для обнаружения дефектов в намагниченных ферромагнитных деталях, в том числе в сварных деталях, и измерения градиента напряженности магнитного ноля. Прибор состоит из электронного блока и феррозондового преобразователя (ФП), рис. 1.

Рис. 1. Внешний вид дефектоскопа-градиентометра ДФ-201.1.

Феррозондовый преобразователь содержит две измерительные катушки, оси сердечников которых параллельны друг другу и перпепдикулярны донышку ФП. Расстояние x между осями (база ФП) выбирается так [1], чтобы получить максимальное значение выходного сигнала, пропорционального разности H_z=H_z2-H_z1 (рис. 2), где x — ось, совпадающая с линией перемещения ФП но поверхности детали; z — нормаль к поверхности детали и донышку ФП; H_z — проекция напряженности магнитного поля на ось z.

Рис. 2. Распределение H_z над дефектом и выбор базы x ФП

Измеряемый прибором градиент определяется соотношением

Структурная схема прибора изображена на рис. 3.

Рис. 3. Структурная схема ДФ-201.1

В микропроцессоре формируется ток возбуждения ФП и обрабатывается информация, поступающая с клавиатуры и АЦП. С помощью ФП, полосового фильтра на 50 кГц и амплитудного детектора градиент G преобразуется в напряжение, которое поступает на вход ЛЦП. Текущее значение градиента индицируется на жидкокристаллическом дисплее.

Технические характеристики

Если значение градиента превышает значение порога, которое также индицируется на дисплее, начинают работать звуковой и световой индикаторы. В ОЗУ накапливается технологическая информация о 400 проверенных деталях, а также значения градиента над выявленными дефектами. Накопленная информация периодически сбрасывается па компьютер и используется для формирования базы данных результатов контроля за длительное время. Для питания ОЗУ во время замены аккумуляторной батареи 0В используется литиевая батарея.

Основное применение прибора — контроль боковых рам, надрессорных балок тележек (база ФП равна 4 мм) и автосцепных устройств (база уменьшена до 3 мм для уменьшения размеров ФП) грузовых вагонов. Для намагничивания указанных деталей используются специализированные электромагниты или постоянные редкоземельные магниты. К настоящему времени в эксплуатации находится более 900 приборов, в том числе около 600 на сети железных дорог России.

Минимальные размеры выявляемых дефектов:

• поверхностных: ширина 0,002 мм, глубина 0,1 мм, длина 2 мм;
• подповерхностных: ширина 0,3 мм, глубина 0,5 мм, длина 2 мм при максимальной глубине залегания дефекта 5,0 мм.

В дефектоскоп с помощью цисрровой клавиатуры может вводиться и храниться в памяти:

• заводской номер проверяемого изделия;
• заводской номер проверяемой детали;
• код проверяемой детали;
• параметр проверяемой детали;
• год изготовления проверяемой детали;
• код предприятия-изготовителя;
• личный номер дефектоскописта;
• тип дефекта;
• зона дефекта;
• размер дефекта;
• заключение по дефекту.

В приборе автоматически фиксируются дата и время контроля.

Дефектоскоп-градиентометр ДФ-201.1 как средство измерения зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений (№ 15914—99, сертификат RU.С.27.058.А № 7031) и периодически поверяется аккредитованными метрологическими службами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Щербинин В. Е., Горкунов Э. С. Магнитный контроль качества металлов.-Екатеринбург: Уральское отделение РАН, 1996.
2. Соколов М. М. Диагностирование вагонов.-М.: Транспорт, 1990.- 197с.
3. Шанаурин А. М., Кравченко Г. И . Достоверность магнитного феррозондового контроля.-Дефектоскопия, 2000, № 11, с. 58-63.