Магнітні дефектоскопи: пристрій і застосування. Неруйнівний контроль

На виробництвах і в будівельній сфері неруйнівний контроль є одним з найбільш популярних способів діагностики матеріалів. З допомогою цього методу будівельники оцінюють якість зварних з'єднань, перевіряють щільність на окремих ділянках конструкцій, виявляючи глибинні дефекти і вади. Діагностичні магнітні дефектоскопи дозволяють виявляти як поверхневі, так і подповерхностние руйнування з високим ступенем точності.

Пристрій приладу

Основу сегмента магнітних толщиномеров і дефектоскопів представляють ручні апарати, забезпечені намагничиваемими робочими органами – як правило, у вигляді кліщів. Зовні це невеликі прилади, начинку яких становить електромагніт, що регулює полюса хвильового впливу. Середній клас дозволяє працювати з магнітною проникністю, коефіцієнт якої вище 40. Корпус забезпечується ергономічною ручкою, завдяки якій пристрій можна використовувати у важкодоступних місцях. Для подачі електроструму прилади також забезпечуються кабелем, подсоединяемим або до генераторної станції (якщо роботи виконуються на вулиці), або до побутової електромережі на 220 В. Більш складне обладнання неруйнівного контролю має стаціонарну базу, підключену до комп'ютера. Такі засоби діагностики частіше застосовуються для перевірки якості випущених деталей на виробництвах. Вони виконують контроль якості, фіксуючи найдрібніші відхилення від нормативних показників.

Феррозондовие дефектоскопи

Різновид магнітних приладів, орієнтованих на виявлення дефектів на глибині до 10 мм. зокрема, їх використовують для фіксації порушень суцільності структури конструкцій і деталей. Це можуть бути заходи, раковини, тріщини і волосовини. Застосовують ферозондовий метод і для оцінки якості зварних швів. Після завершення робочого сеансу магнітні дефектоскопи такого типу можуть визначати і рівень размагниченности деталі в рамках комплексної діагностики. В плані застосування до деталей різних форм і розмірів пристрою практично не мають обмежень. Але, знову ж таки, не слід забувати про максимальній глибині аналізу структури.

Магнитографические і вихорострумовий дефектоскопи

З допомогою магнитографических апаратів оператор може виявляти недоліки виробів на глибині від 1 до 18 мм. І знову цільовими ознаками відхилень у структурі виступають порушення суцільності і дефекти зварних з'єднань. До особливостей вихретоковой техніки контролю можна віднести аналіз взаємодії електромагнітного поля з хвилями, утворюваними вихровими струмами, які подаються на предмет контролю. Найчастіше вихрострумовий дефектоскоп застосовується для обстеження виробів, виконаних з електропровідних матеріалів. Прилади такого типу показують високоточний результат при аналізі деталей з активними електрофізичними властивостями, але важливо враховувати, що вони працюють на невеликій глибині – не більше 2 мм. Що стосується характеру дефектів, то вихретоковой метод дозволяє виявляти дефекти і тріщини.

Магнітно-порошкові дефектоскопи

Такі пристрої теж орієнтуються переважно на поверхневі дефекти, які можна фіксувати на глибині до 15-2 мм. При цьому допускається можливість досліджень на предмет виявлення широкого спектру дефектів – від параметрів зварного шва до виявлення ознак розшарування і мікротріщин. Принцип роботи такого обладнання неруйнівного контролю ґрунтується на активності частинок порошку. Під дією електроструму вони прямують у бік неоднорідності магнітних коливань. Це дозволяє фіксувати недоліки поверхні цільового об'єкта дослідження.
Найбільша точність визначення дефектних зон таким методом буде присутні у випадку, якщо площина дефектного ділянки формує 90-градусний кут з напрямком магнітного потоку. По мірі відхилення від цього кута скорочується і чутливість приладу. У процесі роботи з такими приладами використовується додатковий інструментарій, що дозволяє фіксувати параметри дефектів. Наприклад, магнітний дефектоскоп «Магест 01» в базовій комплектації забезпечується дворазової лупою і ультрафіолетовим ліхтарем. Тобто безпосереднє визначення вади на поверхні виконується оператором шляхом візуальної перевірки.

Підготовка до роботи

Підготовчі заходи можна розділити на дві групи. В першу увійде безпосередньо підготовка робочої поверхні, а в другу – настроювання приладу. Що стосується першої частини, то деталь повинна бути очищена від іржі, різного роду матеріалів, масляних плям, бруду і пилу. Якісний результат можна отримати тільки на чистій і сухій поверхні. Далі налаштуйте дефектоскопа, в якій ключовим етапом буде калібрування з перевіркою по еталонам. Останні являють собою зразки матеріалів з дефектами, за якими можна оцінювати коректність результатів аналізу приладу. Також в залежності від моделі можна фіксувати діапазон робочої глибини і чутливість. Ці показники залежать від завдань по виявленню дефектів, характеристик обстежуваного матеріалу і можливостей самого апарату. Сучасні високотехнологічні дефектоскопи дозволяють виконувати і автоматичну настройку по заданим параметрам.

Намагнічування деталі

Перша стадія робочих операцій, в ході якої виконується намагнічування обстежуваного об'єкта. Спочатку важливо правильно визначити напрямок потоку і тип намагнічування з параметрами чутливості. Наприклад, порошковий метод дозволяє виконувати полюсне, циркулярний та комбінований вплив на деталь. Зокрема, циркулярний намагнічування здійснюється за допомогою пропускання електроструму прямо по виробу, за основним провідника, по обмотці або по окремій ділянці елемента з підключенням електричних контакторів. В режимі полюсного впливу магнітні дефектоскопи забезпечують намагнічування із застосуванням котушок, в середовищі соленоїда, за допомогою переносного електромагніту або з допомогою постійних магнітів. Відповідно, комбінований метод дозволяє поєднувати два способи, підключаючи додаткове оснащення в процесі намагнічування заготовки.

Нанесення магнітного індикатора

На попередньо підготовлену і намагнічену поверхню наноситься індикаторний матеріал. Він дозволяє виявляти недоліки деталі під впливом електромагнітного поля. Вже говорилося, що в цій якості можуть використовуватися порошки, але деякі моделі працюють також з суспензіями. В обох випадках перед роботою важливо враховувати оптимальні умови для застосування апарату. Наприклад, магнітний дефектоскоп «МД-6» рекомендується використовувати при температурному режимі від -40 до + 50 °С і при вологості повітря до 98%. Якщо умови відповідають вимогам до експлуатації, то можна починати нанесення індикатора. Порошок наносять по всій зоні – так, щоб передбачався і невелике охоплення непризначених для дослідження зон. Це дозволить отримати більш точну картину дефекту. Суспензія наноситься струменем за допомогою шланга або аерозолю. Також існують методи занурення деталі в ємність з магнітною індикаторної сумішшю. Далі можна переходити безпосередньо до дефектовке вироби.

Огляд деталі

Оператор повинен дочекатися моменту, коли завершиться активність індикатора, будь то частинки порошку або суспензія. Виріб перевіряється візуальним способом з вищезазначеними пристроями у вигляді оптичних пристроїв. При цьому збільшувальна здатність даних приладів не повинна перевищувати х10. Також в залежності від вимог до обстеження оператор може зробити знімки вже для більш точного комп'ютерного аналізу. Багатофункціональні магнітні дефектоскопи-станції мають в базовому оснащенні апаратуру для розшифровки реплік з порошковими відкладеннями. Отримані в ході разбраковки малюнки надалі звіряються з нормативними зразками, що дозволяє винести висновок про якість виробу і його допустимості до цільового застосування.

Висновок

Магнітні прилади для дефектоскопії широко використовуються в різних областях. Але у них також є і недоліки, що обмежують застосування. В залежності від умов експлуатації до них можна віднести і вимоги до температурного режиму, а в деяких випадках і недостатню точність. В якості універсального засобу контролю фахівці рекомендують застосовувати багатоканальний магнітний дефектоскоп, який також здатний підтримувати функцію ультразвукового аналізу. Кількість каналів може досягати 32-х. Це означає, що апарат зможе підтримувати оптимальні параметри дефектоскопії стосовно до такого ж кількістю різнопланових завдань. По суті, під каналами розуміється кількість режимів роботи, орієнтованих на певні характеристики цільового матеріалу та умови навколишнього середовища. Такі моделі коштують недешево, але зате забезпечують коректність результатів при виявленні дефектів поверхні і внутрішньої структури різного роду.