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磁粉檢測中快速斷電的原理及應用

2015/7/4 11:29:40??????點擊:

快速斷電現象于50年代末期被發現。當中斷一個導體上的直流電流時,該導體周圍的磁場強度會快速降低為零。這種能量的快速變化,會在電路中產生一個和原來方向相反的的電壓和電流。

在磁粉探傷中,快速斷電是指磁化電流的突然且快速地中斷或停止,快速斷電技術是指磁化結束階段,利用磁化電流的突然中斷而在被測工件上產生感應電流,從而實現對縱向磁化的棒件末端的橫向缺陷進行檢測。當快速斷電被應用到鐵磁性材料上時,該感應電流的強度會極大地增強。而工件內剩磁的增強,對檢測更加有利。

1、  原理
在磁粉探傷(MT)中,快速斷電技術被用來在工件內部產生一個感應電流,以檢測被縱向磁化的棒狀工件端部的橫向缺陷。這種類型的缺陷,往往由于棒狀工件兩端在很強的極性而不容易被發現,通過使用快速斷電技術產生的感應電流,使得可以用棒件端頭部位的磁場來檢測這一區域的橫向缺陷。
展示了一個已經被縱向磁化的棒狀工件。在沒有快速斷電的情況下,工件兩端成為磁極。磁力線進入和離開工件靠近端面的區域時,磁力線和表面的夾角為90度。因此,工件的末端并沒有被真正的縱向磁化,而這一區域的橫向缺陷也不能被可靠地檢測出來。
當相同工件被縱向標準化2,并且在快速斷電技術的作用下,電流被迅速關斷。由此產生了一個感應電流,而該電流在工件內部的流動使工件的近表面產生了一個磁場,從而使得工件的每一個末端都被真正的縱向磁化。從而工件末端的橫向缺陷可以被檢測出來。
2、  應用
最初具有快速斷電功能的磁粉探傷設備是通過斷開直流線圈的回路來實現的,但在觸頭上會出現電弧放電。雖然這樣做能保證電流可以迅速地衰減到零,并產生感應電流,但會導致觸頭的顯著損耗。
研究人員將晶閘管整流器(SCRS)集成到設備當中。使得快速斷電更加容易被實現,利用可控硅整流器的電流過零關斷特性,并配合使用一個二級高壓變壓器和一個開路電壓,開發了可控的快速斷電技術。它是現在磁粉探傷設備上實現快速斷電的主要技術。
和大多數磁粉探傷或其它無損探傷方法中應用的技術一樣,快速斷電技術也需要遵循相應的標準和規范。第一個標準是美國軍標,后來被歸入ASTM標準,標準中規定,磁粉探傷設備上的快速斷電功能需要每6個月檢測一次。當使用觸頭通電進行磁粉探傷時,ASTM標準僅要求當附加電纜繞成線圈時才進行檢查。
除了檢測棒狀工件末端的橫向缺陷,快速斷電也有其他應用的地方??焖贁嚯姷闹饕δ苁钱a生感應電流,而感應電流技術是一種非接觸式的磁粉探傷技術(該技術主要用于環形工件的探傷),感應電流技術本身是另一種技術。當使用支桿觸頭或手提磁軛時,快速斷電技術并不適用,因為被測件只是磁路的一部分。
快速斷電磁化技術的另一應用是,當由于被測工件結構的變化而在其內部產生較高的磁通密度時,會在被測工件上產生一個外部的磁極,從而產生磁場指示。如:工件上內花鍵、鍵槽或孔洞等,這些相關顯示類型很可能掩蓋掉相關缺陷顯示??焖贁嚯娂夹g可以幫助減少工件結構變化產生的顯示。
剩磁高的鐵磁性材料的工件,非常適合使用快速斷電技術進行檢查。這類材料因快速斷電而產生的剩余磁場強度很強,這樣有利于使用使用剩磁法進行磁粉探傷,軸承套磁粉探傷檢查就是一個很好的案例。

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