Разработка устройства и методики магнитного контроля кольцевых сварных швов конических труб

Телега rev.dwg

ЭМК - часть 1 исходный-МОЙ!!!!!!!.cdw

Кривая намагничивания материала
Зависимость магнитной проницаемости
от индукции в контролируемом сечении
Определение оптимального
(расчётное значение).
(экспериментальное значение).

Устройства намагничивания 1.dwg

* Размеры для справок
Кожухи муфт условно не показаны
Белоруско-Российский
университет гр. ПС-001
Установка для контроля
Кожух крепления стопорной педали условно не показан

Содержание-МОЁ!!!!!!!!!!.doc

1 Характеристика объекта контроля 4
2 Дефекты сварных соединений объекта и их
работоспособность конструкции 5
3 Обоснование выбора метода контроля 6
4 Анализ литературных источников с целью выбора способа контроля 11
5 Постановка задачи проектирования 17
Разработка оборудования для контроля 18
1 Анализ литературных источников с целью разработки
модернизации оборудования для контроля 18
2 Компоновка расчет и разработка оборудования для контроля
2.1 Расчёт режима намагничивания 21
2.2 Расчёт электромагнита намагничивающего устройства 23
2.3 Разработка оборудования для контроля 30
3 Описание принципа действия оборудования для контроля 30
Разработка методики контроля 31
1 Выбор типа магнитоносителя 33
Метрологическое обеспечение средств контроля 34
Мероприятия по охране труда 36
Список использованных источников 38
Разработка устройства и методики магнитного контроля кольцевых сварных
швов конических труб.
Пояснительная записка

Моя запис.doc

Повышение уровня надежности и увеличение ресурса машин и других
объектов техники возможно только при условии выпуска продукции высокого
качества во всех отраслях машиностроения. Это требует непрерывного
совершенствования технологии производства и методов контроля качества. В
ряде случаев выборочный контроль исходного металла заготовок
полуфабрикатов и готовых изделий ответственного назначения на заводах не
гарантирует их высокое качество особенно при серийном и массовом
изготовлении. В настоящее время все более широкое распространение
получает стократный неразрушающий контроль продукции на отдельных этапах
производства. Для обеспечения высокой эксплуатационной надежности машин и
механизмов большое значение имеет также периодический контроль их
состояния без демонтажа или с ограниченной разборкой производимый при
обслуживании в эксплуатации или ремонте.
В современных условиях стремительного научно-технического прогресса
роль неразрушающего контроля значительно возросла. Без этого
высокоэффективного и производительного контроля невозможно например
развитие космической авиационной и атомной техники и современной
энергетики а также обеспечение безопасности движения на транспорте.
В данной курсовой работе необходимо разработать устройство и
методику магнитного контроля кольцевых сварных швов конусов в цеховых
Исходными данными являются:
Диаметр конуса в месте контроля-200 мм;
Толщина стенки-3 мм;
Недопустимые дефекты: непровары глубиной более 10% от толщины
основного металла поры и шлаковые включения – более 30%. Программа –
Рисунок 1- Чертеж контролируемого изделия.
Характеристика объекта контроля
В качестве объекта контроля выступают сварные швы конусов с
диаметром - 200 мм и толщиной - 3мм. Данные изделия изготавливаются из
стали Ст3. Основные виды дефектов которые нас интересуют будут
располагаться в местах сварных соединений и будут представлять собой
непровары поры и шлаковые включения. Тип дефектов: протяженные и
локальные. Причем протяженные считаются дефектами если они составляют
более 10% от толщины стенки трубы а локальные - более 25%. Данные конуса
используют для изготовления авиационных световых бомб. Эксплуатируются на
открытом воздухе и следовательно для него характерен перепад температур
которые соответствуют климатическому поясу в котором он расположен. В
нашем случаи умеренный пояс с диапазоном температур от –35 - +35 С.
Обоснование выбора метода контроля
В настоящее время известно несколько методов магнитного вида
контроля: магнитопорошковый индукционный вихретоковый
магнитографический и другие.
Магнитопорошковый метод имеет ряд недостатков: низкая
производительность низкая чувствительность для дефектов находящихся на
большой глубине стекание магнитной суспензии с объекта контроля. Метод
является индикаторным а по тому не позволяет даже приближенно оценить
Индукционный требует высокой скорости перемещения преобразователя
при контроле с приложенным полем.
Вихретоковый позволяет обнаружить дефекты на глубине до 3 мм.
Вихретоковый метод широко не применяется при контроле сварных швов так
как электропроводность отдельных зон шва и околошовной зоны значительно
меняется что создает большие помехи при выявлении дефектов сварки. 5.
Магнитографический метод контроля обладает особой чувствительностью
при выявлении протяженных поверхностных и подповерхностных дефектов
объекта контроля безопасен для обслуживающего персонала и позволяет
многократно использовать магнитные ленты. Важнейшим недостатком
магнитографического метода сводятся к возможности фиксации ложных
сигналов при наличии грубой чешуйчатости и других неровностей
поверхностей сварного шва. Поэтому на современном уровне наиболее
эффективные результаты магнитографический метод дает при использовании
его для контроля сварных соединений выполненных автоматической сваркой
под флюсом и другими механизированными методами сварки плавлением в
изделиях толщиной до 16 мм.
Проанализировав данные методы контроля и исходя из исходных данных я
пришел к выводу что в данной курсовой работе рационально будет
использовать магнитографический метод контроля т.к. он позволяет судить
о размерах обнаруженных дефектов метод относительно недорогой позволяет
отстраиваться от ложных поверхностных сигналов позволяет многократно
использовать магнитные ленты.
Анализ литературных источников с целью выбора способа контроля
Способ магнитографического контроля сварных соединений заключается в
том что на поверхности шва укладывают магнитную ленту сварной шов
намагничивают при перемещении вдоль оси сварного шва электромагнита с П-
образным сердечником прямоугольного сечения полосы которого размещены по
одну сторону от сварного шва и считывают информацию о магнитном рельефе
по которой судят о качестве шва отличающийся тем что с целью повышения
чувствительности контроля швов на наличие пор и шлаковых включений при
одностороннем доступе к сварному шву электромагнит устанавливают так
что его продольная ось перпендикулярна оси шва намагничивание начинают и
заканчивают не менее чем за 50 мм от контролируемой зоны.6
Способ магнитного контроля стыковых сварных швов заключающийся в
том что намагничивают сварной шов с прилегающей околошовной зоны
считывают топографию магнитного рельефа контролируемого участка и по
магнитограмме определяют наличие дефектов отличающийся тем что с целью
повышения чувствительности и достоверности определения дефектов округлой
формы намагничивание осуществляют вдоль сварного шва а величину
намагниченного поля выбирают в диапазоне 50-90 Асм.7
Способ магнитографического контроля сварных швов заключающийся в
том что на поверхности контролируемого шва укладывают магнитную ленту с
помощью П-образного электромагнита намагничивают сварной шов под
различными углами к его продольной оси считывают магнитограмму и по ней
определяют качество шва отличающийся тем что с целью повышения
чувствительности при контроле сварных стыковых соединений с порами и
шлаковыми включениями после укладки ленты на шов на нее или рядом с
сварным швом параллельно основной ленте укладывают отрезок настроечной
ленты содержащей одно или несколько отверстий в ферромагнитном слое а
перед считыванием записи с магнитной ленты помещают настроечную ленту в
считывающее устройство дефектоскопа и поворачивая ее до положения при
котором сигнал от границы отверстия и ленты будет максимальным
определяют направление считывания.8
Способ магнитографического контроля сварных соединений
заключающийся в том что на поверхности контролируемого шва накладывают
магнитную ленту намагничивают сварной шов с помощью П-образного
электромагнита считывают магнитограмму в направлениях параллельных
продольной оси шва и определяют качество шва отличающийся тем что с
целью повышения чувствительности и достоверности контроля сварного шва на
наличие дефектов округлой формы на ленте отмечают положение краев
сварного шва с намерением осуществляют под углом 0α180º к продольной
Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных
материалов заключающийся в том что сварные швы намагничивают совместно
с размещенным на его поверхности магнитным носителем имеющим магнитные и
немагнитные участки считывают с носителя магнитограмму в процессе
считывания магнитограммы сравнивают сигналы от границ немагнитного и
магнитного участков носителя с эталонным сигналом и с учетом степени
намагниченности носителя корректируют режим намагничивания отличающийся
тем что с целью повышения чувствительности при контроле сварных швов
границу немагнитного участка магнитного носителя располагают на границе
плоскости симметрии сварных швов.10
Способ магнитографического контроля стыковых сварных швов с грубой
поверхностью на наличие дефектов круглой формы и поперечных дефектов
заключающийся в том что намагничивают сварной шов с прилегающей
околошовной зоной вдоль шва считывают топографию магнитного рельефа
контролируемого участка с помощью магнитной ленты намагничивают вместе с
изделием и по магнитограмме определяют наличие дефектов отличающийся
тем что с целью повышения достоверности контроля перед укладкой ленты
на поверхность изделия в околошовной зоне помещают немагнитные прокладки
толщиной 0.3-1.2 мм ленту укладывают на поверхности шва и на немагнитные
Способ магнитного контроля сварного шва заключается в том что
намагничивают сварной шов с прилегающей околошовной зоной считывают
топографию магнитного рельефа контролируемого участка в околошовной зоне
и по магнитограмме определяют наличие дефектов отличающийся тем что о
положении дефекта судят по результату сравнения амплитуд сигналов
считываемых на одинаковых расстояниях от краев сварного шва считая что
расстояние от центра дефекта до краев сварного шва обратно
пропорционально амплитудам сигналов.12
Способ магнитографического контроля стыковых сварных швов
заключающийся в том что сварной шов намагничивают совместно с
размещенным на его поверхности магнитным носителем путем перемещения П-
образного электромагнита с подмагничивающей системой в виде двух пластин
прямоугольного сечения вдоль шва так чтобы противоположные точки полюса
образующие зазор располагались на границах шва считывают с носителя
магнитограмму по которой судят о наличии дефектов в шве отличающийся
тем что с целью повышения чувствительности при контроле начального и
конечного участков шва намагничивание шва начинают когда край рабочего
зазора подмагничивающей системы находится за пределами начала шва с одной
стороны изделия перемещают рабочий зазор над швом и закрепляют после
выхода края рабочего зазора подмагничивающей системы за пределы конца шва-
с другой стороны изделия.13
том что на поверхность контролируемого шва укладывают магнитную ленту
намагничивают сварной шов с помощью П-образного электромагнита и
установленных на заданном расстоянии от поверхности шва дополнительных
пластин рабочие торцы которых расположены симметрично относительно оси
сварного шва считывают магнитограмму и по ней определяют качество шва
отличающийся тем что с целью повышения чувствительности контроля
подмагничивающие пластины устанавливают так чтобы проекция граней их
рабочих торцов располагалась на краях валика усиления шва.14
Таким образом анализ литературных источников показал что для
повышения чувствительности контроля швов на наличие пор и шлаковых
включений при одностороннем доступе к сварному шву целесообразней вести
контроль при котором продольная ось электромагнита перпендикулярна оси
шва а при контроле дефектов округлой формы - применять контроль при
котором намагничивание осуществляется вдоль сварного шва. В первом случаи
сварные соединения следует намагнитить вдоль продольной оси считывая
запись с ленты вдоль направления ее поляризации во втором - в поперечном
направлении применяя при неблагоприятных размерах выпуклости шва
концентраторы магнитной индукции. Я выбираю способ контроля при котором
намагничивание осуществляется вдоль сварного шва а считывание записи с
ленты производится в поперечном направлении ее поляризации. Я выбрал
этот способ т.к. это идеальные условия для обнаружения одиночных пор и
шлаковых включений. При этом способе приблизительно в 4-5 раз повышается
чувствительность контроля отсутствуют помехи обусловленные валиком шва
в 20-25 раз по сравнению с остальными способами снижается потребляемая
мощность получается сигналограмма удобная для расшифрования и
дальнейшей обработки. Однако в этом способе есть и недостатки: низкая
разрешающая способность.
Анализ литературных источников с целью разработки и модернизации
оборудования для контроля .
При одностороннем контроле сварного шва для повышения
чувствительности метода можно использовать подмагничивающую систему в
виде подковообразного магнита либо в виде двух пластин прямоугольного
сечения рабочие поверхности которых расположены на одинаковых
расстояниях от зоны перехода шва к основному металлу причем расстояние
между концентраторами магнитной индукции выбирают из условия
возникновения максимально допустимых помех на сигналограмме.16
Для оценки эффективности подвижных намагничивающих устройств важное
значение имеет минимальное «растекание» потока магнитной индукции. Опыт
показал что с уменьшением сечения полюсов и увеличением расстояния между
полюсами «растекание» потока несколько увеличивается. «Растекание» потока
имеет место и при смещении намагничивающего устройства от места
расположения дефекта поэтому следует увеличить длину полюсов (160-200
Проанализировав различные литературные источники можно сделать
вывод что для повышения чувствительности контроля следует использовать
электромагниты в виде двух пластин с длинной полюсов не менее 160 мм а
также на современном этапе для обработки полученной информации можно
включить в дефектоскоп микропроцессорное устройство с помощью которого
можно добиться наилучшего отстранения от шумов тем самым получать
сигналы от дефектов с высокой точностью. Для увеличения скорости контроля
и его непрерывности для погрузки и разгрузки изделий применим портальное
погрузочно – разгрузочное устройство.
Компоновка расчет и разработка оборудования для контроля
Определение оптимального режима намагничивания
По данным таблицы 1 1 строим кривую намагничивания материала
контролируемого изделия В=f(H). Кривая намагничивания приведена на
чертеже ЭМК 29.00.00.001. Используя данные этой кривой строим зависимость
График зависимости приведен на чертеже ЭМК 29.00.00.001.
Расчет оптимального режима сводится к отысканию максимального
приращения производной на падающей (правой) ветви данной кривой.
Максимальное приращение производной [pic] находится в месте перегиба
кривой функции [pic] на ее ниспадающей ветви (в этой точке [pic]=0).
Простейший способ найти [pic]- заменить табличные значения функции
[pic] соответствующим интерполяционным многочленом:
где a b c d – неизвестные коэффициенты.
Чтобы определить значения [pic] и [pic] можно воспользоваться
методом наименьших квадратов или решить ряд систем уравнений подставляя
численные значения B из кривой:
Вычислив [pic] и [pic] и подставив в (5) получим значение
Следует отметить что расчетное значение [pic] ниже значения
полученного экспериментально на 10 20%.
В нашем случаи [pic] = 1.5924 Тл.
Расчет устройства для намагничивания постоянным полем изделий в
процессе магнитного контроля
Схема намагничивающего устройства представлена на чертеже
Целью расчета является определение намагничивающей силы (IW)
устройства для создания в изделии необходимой индукции.
Из рекомендаций толщиной полюсов намагничивающего устройства должна
быть в 2-3 раза больше толщины намагничивающего изделия. Если же толщина
стенки изделия 1 2 мм то толщина полюсов- 10-20 мм. Остальные размеры
намагничивающего устройства выбирают конструктивно исходя из
существующих разработок. Например расстояние L между полюсами
электромагнита- не менее 70 мм высота h- не менее 100 мм. Расчет
выполняют принимая допущение что растекание магнитного потока в изделии
отсутствует т.е. размеры проекции устройства на изделие и изделия равны.
Зададимся значениями из вышесказанного для расчета нашего
Из закона Кирхгофа следует:
где[pic]- падение магнитного напряжения на участке магнитной цепи
Рассматриваем сумму падений магнитных напряжений в изделии [pic] в
зазорах [pic] в магнитопроводе [pic]:
Строим кривую намагничивания материала изделия. Используя выражение
(8) по 12 значений [pic] и [pic] взятых с кривой намагничивания строим
зависимость [pic] а затем зависимость [pic] в той же системе координат.
График приведен на чертеже ЭМК 29.00.00.002
Затем на отдельном графике строится кривая падения магнитного
напряжения в магнитопроводе в зависимости от потока в нем [pic].
График зависимости [pic] и[pic] представлен на чертеже ЭМК
Чтобы пересчитать [pic] в зависимости от [pic] запишем уравнение
Кирхгофа для точки М эквивалентной электрической схемы (схема
представлена на чертеже ).
где F- магнитный поток рассеяния шунтирующий изделие и переходный
Так как отношение потоков [pic] и F обратно пропорционально
магнитным сопротивлениям [pic] и [pic] то:
где [pic]- магнитное сопротивление потока рассеяния между полюсами
где [pic]-проводимость участка между параллельными призмами
(полюсами намагничивающего устройства).
[pic]ln(1+[pic])=4393 м
Подставим значения из формул (15)(16)(17) в (14)получим:
где [pic] получаем из (13) и (14):
[pic] и [pic]-соответствуют оптимальному режиму намагничивания .
Путем пересчета с использованием формулы (18) из последнего графика
получают зависимость [pic].
Затем суммируя [pic] получают зависимость [pic]. Зная сечение
изделия строят вторую ось[pic] т.е. аналогичную зависимость [pic] где
[pic]. Графики представлены на чертеже ЭМК 29.00.00.002.
По известному значению оптимальной индукции [pic] в контролируемом
сечении определяют [pic]=4000.3 А. Затем с учетом коэффициента заполнения
и площади S окна занимаемого всеми витками катушки в сечении
перпендикулярном осям витков ( S составляет приблизительно 80% площади
окна образованного П-образным сердечником и намагничиваемым изделием)
определяют число витков обмоточного провода задаваясь различными
диаметрами (d от 0.5 до 3.5 мм):
где [pic]= [pic] [pic]
Определяют величину тока в катушке по известным намагничивающей силе
и числу витков [pic]. При этом следует помнить что расчет выполнен для
случая контроля плоских изделий и не учитывает растекание магнитного
потока в изделии. Для намагничивания сварных соединений с усилением шва
ток нужно увеличивать в 6 раз. Определяют электрическое сопротивление
и потребляемую мощность:
в каждом случае ([pic]-средняя линия витка провода в катушке[pic]-
удельное электрическое сопротивление).
Если потребляемые мощности одинаковы то диаметр провода выбирают
исходя из приемлемого числа витков катушки.
Выбор типа магнитной ленты для магнитографического контроля изделий
Известен оптимальный режим намагничивания ([pic]=1.59) и кривая
намагничивания материала изделия.
Для получения широкого диапазона характеристики ленты рекомендуют
использовать ленту такого типа чтобы ее рабочая точка А совпадала с
начальной точкой крутого возрастающего участка характеристики ленты
Напряженность поля требуемая для намагничивания ленты до указанной
точки приблизительно равна ее коэрцитивной силе.
Поэтому для выбора типа ленты по кривой намагничивания материала
определяют напряженность поля требуемую для получения [pic] ( в нашем
случаи [pic]=4200 Ам). Так как составляющая вектора напряженности поля
параллельная границе раздела сред имеет по обе стороны границы
одинаковые значения а ферромагнитный слой ленты находится практически у
самой поверхности то на ленту в ее плоскости воздействует поле
напряженностью [pic] . Это поле смещает рабочую точку характеристики
ленты. По таблице Г.2 1 выбирают магнитную ленту И4701-35 с
коэрцитивной силой [pic]8000 Асм =[pic].
Рисунок2- Характеристика магнитной ленты
Описание устройства для контроля и принцип его действия
Для магнитографического контроля сварных швов конусов я применил
опытную установку контроля сварных швов. Так как контроль производится в
цеховых условиях то установка монтируется на стане и состоит из
следующих узлов: намагничивающий блокдефектоскоп погрузочно-
разгрузочное портальное устройство. Основной узел установки -
намагничивающий блок. В этом узле магнитная лента укладывается на шов на
всем его протяжении. Лента последовательно подвергается намагничиванию и
записью полей дефектов считыванию и размагничиванию. Блок в этом случае
состоит из намагничивающего и считывающего устройств устройства для
подготовки магнитной ленты или стирающего дросселя. Намагничивающее
устройство представляет собой 3 П-образных электромагнита с дугообразными
полюсами и фиксаторами удерживающими электромагниты на изделии.
Устройство представлено на чертеже ЭМК 29.00.00.000СБ.
Разработка методики контроля
На первоначальном этапе происходит внешний осмотр сварного шва.
Шов осматривается визуально на наличие видимых дефектов: трещин дефектов
нарушения сплошности. Шов должен соответствовать требованиям ГОСТ 8713-79
или другому нормативно-техническому документу утвержденному в
установленном порядке. С поверхности контролируемых сварных швов и около
шовных зон должны быть удалены грязь и другие посторонние наслоения
затрудняющие плотное прилегание магнитной ленты и ухудшающие условия
магнитной записи на ней полей дефектов.
Затем с помощью манипулятора загрузочного портала загрузить
контролируемое изделие на нижнюю катушку.
Уложить на шов магнитную ленту и плотно прижать ее.
С помощью пневмоцилиндра установить остальные 2 катушки на
Лента подвергается намагничиванию с записью полей дефектов
считыванию и размагничиванию.
Намагничивание контролируемых сварных соединений выполняют
постоянным током протекающим по обмотке электромагнита и обеспечивающим
равномерное намагничивание всей толщины стыкового шва.Рекомендованное
значение тока при данном кольцевом намагничивании диаметром конуса-200
мм и толщиной стенки 3 мм 1543 А.
В процессе намагничивания контролируемого сварного стыка
необходимо следить за тем чтобы полюса намагничивающего устройства были
расположены симметрично середине шва.
Контроль проводится поточно и выполняется со значительной
Браковочный уровень на экране дефектоскопа должен соответствовать
минимальной величине недопустимого дефекта регламентированного
нормативно-технической документацией на изготовление данного конуса.
Изделие извлекается из установки в порядке обратном загрузке.
Выявление дефектов осуществляется оператором который следит за
экраном дефектоскопа.
При транспортировке и хранении размагниченной ленты необходимо
соблюдать меры предохраняющие от случайного намагничивания посторонними
Электропитание осуществляется от сети переменного тока с
напряжением 127 и 220 В. Все электрооборудование размещено в пульте
управления установленного рядом со станом.
Разработка метрологического обеспечения средств неразрушающего контроля
Испытательные образцы стыковых сварных швов должны быть изготовлены
для каждой толщины стенки и марки стали конусов и сварены тем же методом
и по той же технологии (сварные электроды проволока флюс режим
сварки) что и стыковые швы конуса качество которых подлежит контролю
магнитографическим методом.
Если в данный момент изготовления деталей применяются конусы
различной поставки из сталей с одинаковыми или близкими магнитными
свойствами то допускается изготовление одного общего испытательного
образца для конусов из этих сталей с одинаковой толщиной стенки.
Сварка стыкового шва испытательного образца должна производиться
таким образом чтобы поверхность шва удовлетворяла требованиям п.1.4 ГОСТ-
225-82 и в некоторых участках шва имелись внутренние дефекты (непровар
или цепочка шлаковых включений преимущественно в корне шва)
протяженностью не менее 40 мм и величиной соответствующей минимальному
браковочному уровню.
Допускается использование сварочных испытательных образцов по п.2
ГОСТ-25225-82 с искусственными дефектами в виде канавок шириной 2-25 мм
и длинной не менее 40-50 мм профрезированные по середине стыкового шва со
стороны его корня. При наличии подварки корня шва внутренний валик
усиления в местах фрезировки должен соответствовать минимальному
браковочному уровню для заданий толщины стенки трубы установленному
нормативно-технической документации 4.
Мероприятия по охране труда
Работы по магнитографическому контролю следует вести в соответствии
“Техника безопасности в строительстве”:
“Правила техники безопасности при строительстве магистральных
Магнитографический контроль должно выполнять звено из двух
дефектоскопов или из дефектоскопа и его помощника.
При использовании магнитографических дефектоскопов и намагничивающих
устройств выполняют требования электробезопасности в соответствии со
следующими нормативными документами:
“Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок
потребителей” (М.Энергия 1970)
При необходимости проверки напряжения электротока на клеммах
намагничивающего и воспроизводящего устройств следует пользоваться только
специальными приборами (указателем напряжения или контрольной лампой).
Требования пожарной безопасности соблюдают в соответствии с ГОСТ
Для подъема изделий и перемещения намагничивающих устройств
массой более 40 кг следует использовать средства механизации (подъемные
механизмы лестницы и др.).
Все лица участвующее в проведении магнитографического контроля
сварных стыков конусов должны периодически проходить инструктаж по
технике безопасности с регистрацией в специальном журнале.
В результате анализа различной литературы по магнитному виду
неразрушающего контроля я пришел к выводу что наиболее эффективным
методом контроля в нашем случаи является магнитографический метод.
При анализе литературных источников с целью выбора способа контроля
для повышения достоверности контроля следует вести контроль с продольным
намагничиванием шва.
При анализе литературных источников с целью разработки и
модернизации оборудования для контроля для повышения чувствительности
контроля следует использовать электромагниты в виде двух пластин с
длинной полюсов не менее 160 мм. Для модернизации я применил портальное
погрузочно-разгрузочное устройство что позволяет ускорить контроль и
облегчить труд оператора.
Также в ходе проделанной работы я определил оптимальный режим
намагничивания B=1.59 Тл (при токе намагничивания 3.4 А) сделал расчет
устройства для намагничивания постоянным полем изделий выбрал нужный для
магнитографического контроля тип ленты (И4701-35) и закрепил умение
пользоваться технической литературой.
Приборы и методы электромагнитного контроля. Методические указания
к курсовой работе для студентов специальности Т 06.01 – ”Приборостроени
”.-Могилев: МГТУ 2001.-28 с. Составитель проф. Новиков В.А.
Х.Кухлинг Справочник по физике:Пер. с нем.-М.:Мир 1982.-520
Козлов В.С. Техника магнитографической дефектоскопии. Мн.:Вышэйшая
школа 1976.-256 с.:ил.
ГОСТ-25225-82. Швы сварных соединений трубопроводов.-М.
издательство стандартов1982-11 ст.
Н.П. Алешин В.Г. Щербинский Контроль качества сварных работ:
учеб. пособие для сред. ПТУ.-2-е изд. перераб и доп.-М.:Высш.шк.1986.-
7с.ил-(Профтехобразование).
А. с. 1772716 СССР МКИ G01N 2785.Способ магнитографического
контроля сварных соединений В.А. Романов В.А. Новиков (СССР).-
№490643128. Заявлено 28.01.92. Опубл. 30.01.91.Бюл №40-6с.:ил.
А.с. 1677601 МКИ G01N 2785 Способ магнитного контроля стыковых
сварных швов В.А. Новиков (СССР).-№463052728. Заявлено 02.01.89.
Опубл. 15.09.91. Бюл №34-5с.:ил.
А.с. 1755169 СССР МКИ G01N 2785 Способ магнитографического
контроля сварных швов В.А. Новиков В.А. Романов (СССР).-№483330628.
Заявлено 01.06.90. Опубл. 15.08.92. Бюл. №30-6с.
А.с. 17674408 СССР МКИ G01N 2785 Способ магнитографического
контроля сварных соединений В.А. Новиков В.А. Романов (СССР).-
№482948228. Заявлено 28.05.90. Опубл. 07.10.92. Бюл. №37-6с.
А.с. 1608566 СССР МКИ G01N 2785 Способ магнитографического
контроля изделий из ферромагнитных материалов В.А. Новиков В.А.
(СССР).-№445084225-28. Заявлено 27.06.88. Опубл. 23.11.90. Бюл. №43-
А.с. 2029298 РФ МКИ G01N 2785 Способ магнитного контроля сварных
швов В.А. Новиков В.А. Романов.-№500408328. Заявлено 22.07.91. Опубл.
02.95. Бюл. №5-6с.:ил.
А.с. 1821728 СССР МКИ G01N 2785 Способ магнитографического
контроля стыковых сварных швов В.А. Новиков В.А. Романов (СССР).-
№486972028. Заявлено 27.09.90. Опубл. 15.06.93. Бюл. №22-6с.:ил.
А.с. 1793359 МКИ G01N 2785 Способ магнитографического контроля
стыковых сварных швов В.А. Новиков В.А. Романов.-№481632428. Заявлено
02.90. Опубл. 07.02.93. Бюл. №5-6с.:ил.
А.с. 1672344 МКИ G01N 2785 Способ магнитографического контроля
сварных швов В.А. Новиков М.В. Федченко .-№44894728. Заявлено
10.88. Опубл. 23.08.91. Бюл. №31-4с.:ил.

ТИТУЛЬНЫЙ-МОЁ!!!!!!!!.doc

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Физические методы контроля»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по курсу
«Приборы и методы электромагнитного контроля»
Тема работы: Разработка устройства и методики магнитного контроля кольцевых
сварных швов конических труб
Работу выполнил студент Трофимович Е.Ф.
Руководитель работы Новиков В.А.
Тема работы: Разработка устройства и методики магнитного контроля
кольцевых сварных швов конических труб

Телега rev.frw

Телега rev-1.frw

Чертеж-надо......cdw

МОЁ!!!!!!!!!!!!!!-Кольцевой шов труб.doc

Уровень промышленного развития передовых стран на современном этапе
характеризуется не только объемом производства и ассортиментом
выпускаемой продукции но и показателями ее качества.
Чтобы обеспечить высокое качество продукции необходимо повысить
уровень её контроля. В энергетике машиностроении авиации судостроении
химии на транспорте и в ряде других отраслей объём контрольных операций
очень велик. Трудоемкость контроля некоторых изделий составляет 15-20 %
общих затрат на их изготовление. Однако затраты на контроль быстро
окупаются за счет снижения производственных и эксплуатационных расходов
повышения ресурса работы оборудования.
Повышение уровня надежности и увеличение ресурса машин и других
объектов техники возможно только при условии выпуска продукции высокого
качества во всех отраслях машиностроения. Это требует непрерывного
совершенствования технологии производства и методов контроля качества
продукции. В ряде случаев выборочный контроль исходного металла
заготовок полуфабрикатов и готовых изделий ответственного назначения на
заводах не гарантирует их высокое качество особенно при серийном и
массовом изготовлении. В настоящее время все более широкое
распространение получает стократный неразрушающий контроль продукции на
отдельных этапах производства. Для обеспечения высокой эксплуатационной
надежности машин и механизмов большое значение имеет также периодический
контроль их состояния без демонтажа или с ограниченной разборкой
производимый при обслуживании в эксплуатации или ремонте.
Современные технологические процессы изготовления продукции
машиностроения в большинстве случаев сопровождаются использованием
различных способов сварки. Совершенствование их или применение новых
способов соединений только частично решает проблему повышения качества
изготовляемых конструкций так как даже при хорошо отработанной
технологии сварки возможны различного рода дефекты приводящие к снижению
надежности и долговечности изделий. В связи с этим большое значение для
повышения качества изготовляемых конструкций приобретают методы
неразрушающего контроля. Применяя средства неразрушающего контроля можно
полностью автоматизировать многие процессы изготовления изделий повысить
производительность труда и качество выпускаемой продукции.
1 Характеристика объекта контроля
По заданию курсовой работы необходимо разработать устройство и
методику магнитного контроля кольцевых сварных швов конических труб
пример которых представлен на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Объект контроля.
Материал из которого изготавливается труба – сталь Ст 10. Основные
виды дефектов которые нас интересуют будут располагаться в местах
сварных соединений и будут представлять собой поры различные включения
непровары трещины дефекты сплошности. Недопустимые дефекты: непровары
глубиной более 10% от толщины основного металла поры и шлаковые
включения – более 30%. Программа – 2500 шт.год.
В курсовой работе необходимо будет сделать расчёт оптимального
режима намагничивания рассчитать магнитную цепь состоящую из объекта
контроля и намагничивающего устройства. Определить параметры
намагничивающего устройства такие как геометрическая форма и размеры
магнитопровода количество витков обмотки и диаметр провода мощность
устройства и др. Необходимо так же выбрать дополнительные материалы
(магнитную ленту или суспензию) [1].
Целью курсовой работы является выбор метода и способа контроля
расчет намагничивающего устройства определение оптимального режима
намагничивания компоновка расчет и разработка оборудования для
контроля разработка метрологического обеспечения средств контроля. С
целью выбора и разработки следует произвести анализ литературных
2 Дефекты сварных соединений объекта и их влияние на
работоспособность конструкции
Дефекты оказывают большое влияние на прочность сварного соединения и
нередко являются причиной преждевременного разрушения сварных
конструкций. Для правильной отбраковки и оценки качества сварных швов и
соединений в целом необходимо знать влияние дефектов на свойства сварных
соединений т. е. иметь критерии оценки их качества.
Критериями при оценке качества сварных соединений являются виды
дефектов размеры дефектов и расстояние между ними количество дефектов
на определенной длине сварного шва определяемые в соответствии с
условиями эксплуатации сварных соединений. Опасность дефектов для сварных
соединений зависит от ряда конструктивно-эксплуатационных факторов и
собственных характеристик дефектов. К собственным характеристикам
дефектов относятся форма дефектов ориентировка и расположение дефектов в
поле напряженного состояния относительная величина и относительная
суммарная площадь дефектов. Наиболее опасны дефекты сильно вытянутые с
острыми краями (трещины непровары) менее опасны дефекты округлой формы
(поры включения). Форма дефекта оказывает особенно сильное влияние при
переменных нагрузках. Ориентация дефекта существенно влияет на
прочностные свойства сварных соединений. Наиболее опасны дефекты
ориентированные перпендикулярно растягивающим напряжениям менее опасны
дефекты ориентированные параллельно растягивающим напряжениям.
Поры – это газовые пустоты в металле шва. Газовые поры образуются в
результате перенасыщения жидкого металла газами которые не успевают
выйти на поверхность во время его быстрой кристаллизации и остаются в нем
в виде пузырьков. Размер внутренних пор колеблется от нескольких
микрометров до 2-3 мм в диаметре. Поры могут быть распределены в шве в
виде отдельных включений в виде цепочки по продольной оси шва или
отдельными группами. Поры если их суммарная площадь в сечение шва
составляет 5-10 % практически не влияют на статическую прочность
соединения. Для конструкций работающих в условиях статического
нагружения допускается площадь пор не более 7% расчетного сечения шва а
для конструкций работающих при вибрационных нагрузках - не более 4-5%.
Поры расположенные в виде цепочки в середине или на краях шва оказывают
более значительное влияние на прочность чем большая пористость но при
беспорядочном расположении пор.
Включения в металле шва – это небольшие объемы заполненные
неметаллическими веществами. Они достигают нескольких миллиметров и могут
быть различной формы. Влияние одиночных включений на работоспособность
конструкций примерно такое же как и пор.
Непровары – дефекты сварных швов заключающиеся в отсутствии
сплавления между металлом шва и основным металлом. Различают непровары по
кромке и непровары по сечению. Первые оказывают большее влияние на
прочность шва. В этом случае между металлом шва и основным металлом
обычно обнаруживаются тонкие прослойки оксидов. Непровары снижают
работоспособность сварного соединения за счет ослабления рабочего
сечения создают концентрацию напряжений в шве. В конструкциях
работающих на статическую нагрузку непровар величиной 10-15% толщины
свариваемого металла не оказывает существенного влияния на
эксплуатационную прочность. Однако он является опасным дефектом если
конструкция работает при вибрационных нагрузках.
Трещины – это частичное местное разрушение сварного соединения. Чаще
всего трещины образуются в жестко закрепленных конструкциях они могут
располагаться вдоль и поперек сварного соединения а также в основном
металле в местах пересечения и сосредоточения швов. Трещины – наиболее
опасный дефект сварных швов. Они являются сильными концентраторами
напряжений. Трещины по существующим правилам контроля являются
недопустимым дефектом.
Несплавление – это дефект когда наплавленный металл сварного шва не
сплавляется с основным металлом или с ранее наплавленным металлом
предыдущего слоя того же шва.
Таким образом в контролируемом сварном шве наиболее вероятны такие
дефекты как непровары поры и включения. Деталь изготовлена из магнитной
стали Ст 10 которая относится к числу хорошо свариваемых а также хорошо
3 Обоснование выбора метода контроля
Важнейшими характеристиками технических возможностей методов
контроля являются: чувствительность и разрешающая способность метода
достоверность результатов контроля надежность аппаратуры и простота
технологического процесса контроля производительность контроля.
Чувствительность метода определяется наименьшими размерами
выявляемых дефектов: а) у поверхностных – шириной раскрытия у выхода на
поверхность протяженностью в глубь металла и по поверхности детали; б) у
глубинных – размерами дефекта с указанием глубины залегания.
Чувствительность зависит в основном от особенностей метода неразрушающего
контроля (НК) технических данных применяемой аппаратуры и
дефектоскопических материалов чистоты обработки поверхности
контролируемой детали ее материала условий контроля и других факторов.
Разрешающая способность дефектоскопа определяется наименьшим
расстоянием между двумя соседними минимальными выявляемыми дефектами для
которых возможна их раздельная регистрация.
Достоверность результатов дефектоскопического контроля определяется
вероятностью пропуска деталей с явными дефектами или необоснованной
браковкой годных деталей.
При выборе метода неразрушающего контроля конкретных деталей и узлов
необходимо учитывать кроме специфических особенностей и технических
возможностей каждого метода следующие факторы: характер дефекта и его
расположение условия работы деталей и ТУ на отбраковку материал детали
состояние и чистоту обработки поверхности форму и размер детали зоны
контроля доступность детали и зоны контроля условия контроля
чувствительность контроля.
Специфические особенности каждого вида неразрушающего контроля
делают необходимым проведение анализа всех видов неразрушающего контроля
для качественного решения поставленных задач. В основу классификации
методов неразрушающего контроля положены физические процессы
взаимодействия физического поля или вещества с объектом контроля. С точки
зрения физических явлений на которых они основаны выделяют девять видов
неразрушающего контроля. Каждый из видов контроля подразделяют по трем
-по характеру взаимодействия поля с объектом контроля;
-по первичному информативному параметру физического поля;
-по способу получения первичной информации.
Проанализируем различные методы неразрушающего контроля с точки
зрения возможности их применения для обнаружения дефектов в сварных швах
полотнищ. Так как обнаружению подлежат внутренние дефекты то оптические
методы и методы контроля течеисканием для этих целей не пригодны. Весьма
проблематично применение для обнаружения дефектов в сварных конструкциях
тепловых методов. Остановимся более подробно на анализе акустических
вихретоковых радиационных и магнитных методов контроля.
Вихретоковый метод неразрушающего контроля основан на анализе
взаимодействия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с
электромагнитным полем вихревых токов наводимых в контролируемом
объекте. Его применяют только для контроля изделий из электропроводящих
материалов. С помощью вихретокового метода обнаруживают дефекты типа
несплошностей выходящих на поверхность или залегающих на небольшой
глубине а также разнообразные трещины расслоения закаты раковины
неметаллические включения и т.д. При благоприятных условиях контроля и
малом влиянии мешающих факторов удается выявить трещины глубиной 01 –
мм протяженностью 1-2 мм. На чувствительность значительное влияние
оказывает зазор между преобразователем и поверхностью контролируемого
изделия а также взаимное расположение преобразователя и изделия форма и
размеры объекта контроля. С увеличением зазора чувствительность метода
резко падает. Существенно снижает чувствительность метода к обнаружению
дефектов и структурная неоднородность зоны контроля [3]. Вихретоковые
методы редко применяют при контроле сварных швов так как
электропроводность отдельных зон шва и около шовной зоны значительно
меняются то это создает помехи при выявлении дефектов сварного шва [3].
Радиационный вид неразрушающего контроля основан на регистрации и
анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия его с
контролируемым объектом. Методы радиационной дефектоскопии могут успешно
применяются для обнаружения несплошностей в ответственных
металлоконструкциях. Наиболее чувствительны они по отношению к объемным
дефектам (поры шлаковые включения). Однако обнаружение узких трещин и
стянутых непроваров особенно ориентированных под углом к лучу
просвечивания при этом не гарантируется. Кроме того контроль
радиационными методами имеет низкую экономичность и не всегда высокую
Акустический вид неразрушающего контроля основан на регистрации
параметров упругих волн возникающих или возбуждаемых в объекте. К
основным преимуществам ультразвуковой дефектоскопии относятся высокая
чувствительность мобильность аппаратуры оперативность в получении
результатов низкая стоимость контроля. Методы широко распространены в
промышленности для выявления дефектов: трещин непроваров шлаковых
включений в сварных швах – при толщине стенки изделия от 1 до 2800 мм.
Основными недостатками акустических методов являются высокие требования к
чистоте обработки поверхности объекта контроля трудность создания
надежного акустического контакта между преобразователем и изделием
имеющим криволинейную поверхность неудовлетворительная выявляемость
дефектов в поверхностном слое металла. Последнее особенно важно при
контроле тонкостенных изделий так как в этом случае могут быть пропущены
дефекты значительной величины (по отношению к толщине стенки изделия).
Перечисленные выше недостатки акустического метода и определяют его
неприемлемость для контроля данного изделия так как оно во-первых
имеет тонкие стенки и мёртвая зона преобразователя не позволит
проконтролировать шов во-вторых из-за малого диаметра шва его
поверхность имеет большую кривизну что не позволит подступиться к нему с
обычным преобразователем.
Магнитный метод контроля применяют в основном для контроля изделий
из ферромагнитных материалов т. е. из материалов которые способны
существенно изменять свои магнитные характеристики под воздействием
внешнего (намагничивающего) магнитного поля. Магнитные методы контроля
основаны на обнаружении магнитных полей рассеяния возникающих при
наличии различных дефектов сплошности в намагниченных изделиях из
ферромагнитных материалов. Поля рассеяния могут фиксироваться с помощью
различных индикаторов и преобразователей: магнитного порошка феррозонда
индукционного преобразователя и т.д.
Метод магнитной дефектоскопии для различных случаев практики
выбирают в зависимости от ряда факторов важнейшими из которых являются
возможность выявления дефектов разрешающая способность технико-
экономические показатели и удобство применения для контроля конкретных
Магнитно-порошковая дефектоскопия основана на визуальном наблюдении
за концентрацией частиц магнитного порошка втягивающихся в поле
рассеяния над дефектом. Процесс контроля сплошности стальных деталей с
помощью магнитного порошка состоит из следующих операций: а)
намагничивания деталей в направлении наиболее резко отличающемся от
возможного расположения дефектов; б) полива контролируемой зоны магнитной
суспензией или посыпания сухим магнитным порошком; в) внешнего осмотра
детали и фиксации мест скопления магнитных частиц в местах расположения
дефектов; г) размагничивания деталей.
Разрешающая способность порошковой дефектоскопии позволяет выявлять
в сварных швах ферромагнитных деталей дефекты находящиеся на поверхности
или залегающие внутри изделия на глубине до 6 мм. Дефекты расположенные
на глубине до 2 мм наиболее четко выявляются если имеют острые края в
виде трещин и непроваров и значительно менее четко выявляются дефекты
округлой формы (газовые поры и шлаковые включения).
Основные достоинства магнитно-порошкового метода заключаются в его
наглядности и простоте и позволяют непосредственно после намагничивания
визуально определять наличие дефектов в контролируемой детали.
Однако этот метод имеет ряд серьезных недостатков обусловленных
сравнительно небольшим диапазоном глубин залегания дефектов малой
чувствительностью при выявлении дефектов с закругленными краями
трудностью осуществления контроля в разных пространственных положениях
(из-за осыпания порошка или стекания эмульсии).
При контроле сварных соединений и ферромагнитных объектов достаточно
широко применяют магнитографический метод контроля который заключается в
намагничивании зоны контролируемого металла или сварного шва вместе с
прижатым к его поверхности эластичным магнитоносителем (лентой) фиксации
на нем возникающих в местах дефектов полей рассеяния и последующем
воспроизведении полученной записи. Этот метод применяют в основном для
проверки сплошности сварных швов трубопроводов и конструкций различных
сооружений изготовленных из ферромагнитных сталей с толщиной стенки до
Таким образом магнитографический метод контроля состоит в основном
из двух операций: намагничивания контролируемых изделий с записью полей
дефектов на магнитную ленту и считывания записи с индикацией полученных
сигналов. В зависимости от выбранной методики контроля эти операции могут
осуществляться раздельно либо непрерывно следовать друг за другом.
В связи с тем что магнитографический контроль в настоящее время в
основном используется для проверки сплошности ферромагнитных материалов
обладающих небольшой коэрцитивной силой (низкоуглеродистые и
низколегированные стали) намагничивание изделий обычно осуществляется в
приложенном поле с помощью специальных электромагнитов (намагничивающих
устройств). Считывание магнитных отпечатков полей дефектов с магнитной
ленты выполняется в специальных дефектоскопах где зафиксированная на
ленте магнитная энергия при помощи магнитных головок воспроизводится в
электрические сигналы.
Принципиальные отличия магнитографического контроля от других
методов магнитной дефектоскопии заключаются в следующем:
а) ферромагнитные частицы магнитоносителя не могут
перемещаться а под воздействие имеющихся на данном участке
изделия полей рассеяния изменяют только свою полярность и
намагниченность. Благодаря этому магнитографический контроль обладает
значительно большей эффективностью чем порошковый метод при котором
частицы порошка в основном скапливаются на границах сварного шва и
б) на магнитной ленте с определенной степенью точности
фиксируются размеры отпечатков полей рассеяния от дефектов и их
топография что дает возможность при считывании записи осуществлять
количественную и качественную оценку дефектов;
в) эластичный магнитоноситель — магнитная лента —
быть использован как объективный документ сохраняющий данные о качестве
сварного соединения ответственного назначения.
Магнитографический метод контроля имеет ряд достоинств: высокую
чувствительность (особенно к поверхностным и подповерхностным дефектам)
высокую производительность наличие документа свидетеля о контроле
низкие требования к чистоте контролируемой поверхности [4].
Наибольшее применение магнитографический метод получил при контроле
сварных швов различного рода трубопроводов и листовых конструкций [2].
Эффективность метода НК определяется большим числом факторов
главные из которых – выявляемость дефектов производительность
оперативность безопасность и стоимость.
Проведем сопоставление рассмотренных методов контроля для
дефектоскопии заданного объекта контроля. С точки зрения выявляемости
магнитные и вихретоковые методы позволяют обнаруживать как поверхностные
так и подповерхностные (залегающие на глубине в несколько мм) дефекты.
Радиационными и акустическими методами можно обнаружить дефекты как
поверхностные так и внутренние но эти методы преимущественно используют
для выявления внутренних дефектов. Определенную опасность для
обслуживающего персонала представляют радиационные методы контроля. По
возможности автоматизации контроля наиболее благоприятны вихретоковый
контроль магнитные методы с феррозондовыми индукционными и другими
типами преобразователей. Главные их преимущества заключаются в отсутствии
прямого контакта преобразователя с изделием и в представлении информации
о дефектах в виде показаний приборов. Перечисленным методам уступает
ультразвуковой метод для которого необходим акустический контакт
преобразователя с изделием например через слой воды. Трудность
автоматизации других методов неразрушающего контроля заключается в
необходимости визуальной обработки информации о дефектах.
Подводя итоги приведенному краткому обзору методов неразрушающего
контроля можно констатировать что в современных условиях наиболее
пригодным для контроля сплошности заданного изделия является
магнитографический метод контроля. Он обеспечивает высокую
чувствительность к наиболее опасным дефектам высокую производительность
малую подверженность действию мешающих факторов безопасность для
обслуживающего персонала.
4 Анализ литературных источников с целью выбора способа контроля
В сварных соединениях из низкоуглеродистых и ряда низколегированных
сталей дефекты сплошности (непровары подрезы трещины цепочки пор)
ориентированы вдоль продольной оси шва. При магнитографическом контроле
рекомендуют такие соединения намагничивать в поперечном направлении так
как вектор напряжённости внешнего поля будет ориентирован перпендикулярно
направлению распространения дефектов и их выявляемость поэтому будет
В данном изделии возможно появление дефектов ориентированных как
вдоль так и поперёк шва и для их выявления контроль необходимо проводить
при поперечном и при продольном намагничивании.
При намагничивании сварного соединения в поперечном направлении
выпуклость шва создает значительную неоднородность поля в зоне контроля.
Объясняется это тем что на его выступающей поверхности образуются
магнитные полюсы которые создают в шве и его окрестностях поле
направленное навстречу внешнему. Чем меньше ширина В и больше высота С
валика шва тем слабее намагничен шов. Особенно малая индукция в
плоскости симметрии шва. Поэтому выявляемость дефектов расположенных в
указанном сечении шва наихудшая. Расчетным и экспериментальным путем
было показано что при неизменном значении напряженности намагничивающего
поля одинаковым значениям обобщенного параметра шва (=ВС всегда
соответствуют одинаковые значения напряженности поля в плоскости
симметрии шва [67]. Это значит что предварительный режим намагничивания
при магнитографическом контроле необходимо устанавливать в зависимости от
(. Чувствительность магнитографического контроля сварных соединений
зависит не только от величины поля дефекта но и от его градиента. При
этом влияние размеров валика шва на чувствительность метода наиболее
точно можно учесть с помощью обобщенного параметра R0=B28C -радиуса
кривизны валика шва в плоскости его симметрии. Чем меньше R( тем ниже
чувствительность контроля сварных соединений [8].
На магнитную ленту в процессе магнитографического контроля стыковых
сварных соединений (при поперечном намагничивании) записывается в
основном суперпозиция магнитных полей следующих видов: тангенциальные
составляющие внешнего намагничивающего поля H(о поля изделия (без валика
шва) Н(и поля валика шва Н( и поля дефекта Н(d (полями обусловленными
термическими неоднородностям неоднородностями химического состава и
чешуйчатостью при контроле сварных соединений изделий из
низкоуглеродистых и низколегированных сталей выполненных автоматической
сваркой под флюсом можно пренебречь). Поле дефекта с увеличением глубины
залегания дефекта претерпевает не только количественное но и
качественное изменение. Начиная с некоторой глубины залегания дефекта H(d
из колоколообразной трансформируется в дугообразную максимум которой
смещается к краям валика шва. Это обусловливает появление в шве областей
качественно разной выявляемости дефектов [9].
Если дефект расположен в корне шва то максимумы нелокализованного
поля дефекта могут совпадать с краями валика шва и на сигналограмме
будет наблюдаться лишь изменение амплитуд помех обусловленных валиком
шва. Эта особенность использована в [10] для разработки способа
намагничивания при контроле односторонних сварных соединений. Сущность
способа состоит в следующем. На поверхность контролируемого объекта с
обратной стороны шва укладывают пластину прямоугольного сечения а затем
две пластины со скосом кромки стык которых расположен в плоскости
симметрии шва. Толщину пластины прямоугольного сечения выбирают такой
чтобы стык пластин со скосом кромки находился в области корня шва. В этом
случае “ложный” сигнал от стыка на сигналограмме либо будет
отсутствовать либо такие сигналы не будут превышать фон помех. Итак
стык пластин со скосом кромки создает дополнительное поле которое
подмагничивает шов однако сам стык как дефект не обнаруживается. Дефекты
же сплошности сварного соединения располагаются ближе к поверхности
сильно намагниченного шва а потому будут создавать значительные поля
рассеяния и могут быть уверенно обнаружены.
Описанный способ позволяет значительно повысить чувствительность
контроля сварных соединений однако имеет существенный недостаток:
необходим подход к обратной стороне шва. Кроме того способ
магнитографического контроля целесообразно использовать при отсутствии
обратного валика шва.
Если нет подхода к обратной стороне шва то для повышения
чувствительности метода можно использовать подмагничивающую систему в
виде подковообразного магнита [11] либо в виде двух пластин
прямоугольного сечения рабочие поверхности которых расположены на
одинаковых расстояниях от зоны перехода шва к основному металлу [12].
Расстояние между концентраторами магнитной индукции выбирают из условия
возникновения минимально допустимых помех на сигналограмме.
Повышение чувствительности метода обусловлено увеличением индукции
в контролируемых сечениях шва вследствие более высокой напряженности поля
в зоне контроля создаваемого концентраторами магнитной индукции.
Указанный способ однако не обеспечивает требуемой чувствительности
контроля реальных сварных швов вследствие недостаточно высокой
напряженности намагничивающего поля обладает сравнительно низкой
достоверностью контроля т.к. шов в поперечном направлении намагничен
неравномерно (сильнее у краев) неудобен в реализации из-за
затруднительного подхода к валику контролируемого шва.
Указанные недостатки во многом устраняются а чувствительность
контроля сварных швов значительно повышается если концентраторы
магнитной индукции расположить на высоте С+( от поверхности
контролируемого изделия на расстоянии друг от друга равном ширине шва
где С - высота валика шва 0( ( (4мм [1314]. При этом вследствие того
что на валик шва воздействует неоднородное дополнительное
подмагничивающее поле (у середины шва сильнее чем у краев) шов в
поперечном направлении оказывается намагниченным более равномерно. Это
приводит к повышению достоверности метода.
С уменьшением расстояния между концентраторами магнитной индукции
создаваемая ими напряженность поля вначале возрастает достигая
максимального значения при l=4..5 мм а затем убывает. При описанном выше
способе магнитографического контроля максимальное значение напряженности
намагничивающего поля ограничивается шириной шва: если расстояние между
рабочими гранями концентраторов магнитной индукции будет меньше чем
ширина шва то на сигналограмме будут наблюдаться помехи величина
которых может превосходить сигналы от недопустимых дефектов. В [15]
предложено расстояние между рабочими гранями концентраторов магнитной
индукции в намагничивающем устройстве установить 6 - 8 мм а при контроле
судить только о качестве участка шва находящегося в плоскости симметрии
валика и его окрестностях ((2мм) т.к. по статистическим данным около 90
% дефектов сплошности располагается в плоскости симметрии шва. О качестве
остального шва можно судить и по результатам традиционного способа
магнитографического контроля : шов у краев намагничен обычно достаточно
для уверенного обнаружения дефектов.
В [16] предлагается концентраторы магнитной индукции расположить на
расстоянии 4 ( 5 мм друг от друга и перемещать вместе с намагничивающим
устройством вдоль шва ориентируя ось симметрии подмагничивающей системы
под углом не более 10° к продольной оси шва. Магнитную ленту необходимо
при этом располагать с обратной стороны шва. В этом случае могут
обнаруживаться непровары величиной 5 % и более от толщины основного
Описанные выше способы магнитографического контроля предназначены
для обнаружения протяженных дефектов в шве (трещин непроваров подрезов
цепочек пор). Чувствительность метода при этом максимальна т.к. вектор
напряженности намагничивающего поля перпендикулярен направлению
распространения дефекта. Локальные дефекты (одиночные поры шлаковые
включения) не имеют такой преимущественной ориентации: в плоскости
изделия они имеют округлую форму. Чувствительность контроля реальных
сварных швов на наличие таких дефектов составляет 80 ( 100 % от толщины
Повысить чувствительность контроля швов на наличие пор и шлаковых
включений можно если шов намагнитить под углом к его продольной оси
[17]. При этом вследствие снижения размагничивающего фактора сварной шов
окажется намагниченным значительно сильнее. Максимальная амплитуда
сигнала обусловленного дефектом будет иметь место если ленту считывать
вдоль линии намагничивания.
Идеальные условия для обнаружения одиночных пор и шлаковых включений
будут созданы если шов вместе с прижатой к его поверхности лентой
намагничивать вдоль продольной оси [18]. При этом приблизительно в 4
раза повышается чувствительность контроля отсутствуют помехи
обусловленные валиком шва в 15(20 раз снижается потребляемая мощность
получается сигналограмма удобная для расшифровки и дальнейшей обработки.
Метод магнитографического контроля характеризуется также низкой
разрешающей способностью: цепочку локальных дефектов трудно отличить от
непровара переменной величины. Для повышения разрешающей способности
метода в [18] предложено контролируемый объект намагничивать вдоль
направления распространения цепочки пор (во многих случаях ориентация
дефектов известна) а считывание записи с ленты осуществлять вдоль линии
намагничивания. При этом разрешающая способность метода возрастает 10 (
раз удается различить две находящиеся под краской или заполненные
шлаком поры наружной поверхности даже в том случае если они
перекрываются. Повышение разрешающей способности метода в этом случае
можно объяснить следующим. При режимах обеспечивающих высокую
чувствительность метода поля локальных дефектов оказываются вытянутыми в
направлении перпендикулярном вектору напряженности поля. Линии равных
значений тангенциальной составляющих полей пор и шлаковых включений имеют
вид эллипсов большие оси которых ортогональны направлению
намагничивания. При намагничивании вдоль цепочки пор поля дефектов
перекрываются при меньшем расстоянии между дефектами чем при
намагничивании в поперечном направлении.
Одним из путей повышения чувствительности контроля является
отстройка от помех обусловленных валиком шва поверхностными
неровностями и структурными неоднородностями контролируемого объекта.
Например от помех обусловленных валиком шва и краями ленты можно
отстроиться если применить две совмещенные магнитные головки с
дифференциальной схемой включения обмоток [19]. При этом на край ленты в
головках будут индуцироваться практически одинаковые сигналы (из-за
близости расположения головок друг от друга) которые на выходе можно
исключить путем встречного включения обмоток в головках.
Недостаток - двухканальная дифференциальная головка регистрирует
лишь локальные дефекты либо начало и конец протяженного дефекта.
В современных дефектоскопах от помех обусловленных краями магнитной
ленты отстраиваются электронными устройствами. Основным узлом устройства
является линейный селектор времени пропускающий сигналы на индикатор
только в те моменты когда считывающая магнитная головка пробегает над
средней частью ленты [20]. Запуск селектора осуществляется регулируемым
управляющим импульсом сформированным помехой обусловленной одним из
Для отстройки от помех обусловленных валиком шва и поверхностными
неровностями в [21] предложен следующий способ магнитографического
контроля. После намагничивания сварного шва постоянным магнитным полем
(при этом на ленту запишутся как полезные поля так и помехи) необходимо
произвести повторное намагничивание сварного шва и ленты магнитным полем
не проникающим глубоко в металл шва и вызывающим образование помех
обусловленных только валиком шва и полей от поверхностных дефектов. При
повторном намагничивании направление вектора напряженности поля
противоположно первоначальному а его величина выбирается такой чтобы
компенсировать помехи за счет наложения их полей.
При отстройке от помех обусловленных валиком шва указанным
способом теряется информация о наружных дефектах а амплитуда сигнала от
внутреннего дефекта уменьшается. Кроме того полная отстройка от помех
обусловленных валиком шва имеет место только в некоторых частных
Для уверенного обнаружения дефектов создающих поля рассеяния
совпадающие с краем валика шва в [22] предложено дополнительно проводить
контроль при режиме 02НС(Н(((04НС где НС–коэрцитивная сила ленты. При
этом помехи обусловленные валиком шва не создают магнитного контраста
записи на ленте т.к. в этом случае магнитная лента работает на участке
обратимого намагничивания.
В [23] на ленту перед укладкой на изделие воздействуют полем
заданной напряженности направление которого совпадает с рабочим а
величина равна сумме внешнего поля и поля рассеяния от наибольшего
допустимого дефекта. В предлагаемом способе контроля поляризованную ленту
вначале намагничивают полем заданной напряженности по кривой ОСД а
затем совместно с изделием - полем рабочей напряженности Нр по кривой ДА.
На ленту воздействуют также поля помех НП подмагничивая отдельные ее
участки до точки С и поля дефектов подмагничивая ее участки до точки Е.
После прекращения действия намагничивающего поля участки ленты не
подвергавшиеся действию полей - помех и полей дефектов приобретают
остаточную намагниченность соответствующую точке Д (перемагничивание
происходит по пунктирной линии АД); такую же намагниченность приобретают
участки ленты в местах действия полей помех НП (перемагничивание по
кривой СД). Контраст записи полей - помех равен нулю. Контраст записи на
участках ленты подвергшихся действию полей дефектов равен (Мd. Таким
образом отношение амплитуд сигнал-шум стремится к бесконечности
(приборные шумы не учитываются).
Для повышения чувствительности контроля изделий когда амплитуда
полезного сигнала незначительно превышает амплитуду сигнала от
наибольшего допустимого дефекта а фон помех меньше сигналов от
наибольшего допустимого дефекта в [24] предложен следующий способ
магнитографического контроля. Перед оценкой качества изделия по
магнитограмме ленту намагничивают по участкам с равными по амплитуде
помехами дополнительным полем направление которого совпадает с
направлением поля рабочей напряженности а величина меньше суммы поля
рабочей напряженности и поля от наибольшего допустимого дефекта. При
осуществлении этого способа поляризованная магнитная лента прижатая к
изделию под действием поля рабочей напряженности Нр перемагничивается
по сплошной кривой ОСД. При этом участки ленты на которые воздействуют
также поля помех Нп меньшие поля наибольшего допустимого дефекта Нnd
перемагничиваются по сплошной кривой ОСEF а участки на которые
действуют поля недопустимых дефектов Hd - по кривой ОСЕJGH1. Затем на
ленту снятую с объекта контроля воздействуют дополнительным полем
напряженности Нд равным сумме поля рабочей напряженности и помех
меньших поля наибольшего допустимого дефекта Hnd. При этом участки ленты
находившиеся только под действием поля рабочей напряженности
перемагничиваются по кривой DPCEF а участки ленты находившиеся под
действием полей помех Нп по кривой FREF. Таким образом контраст
магнитной записи поля дефекта определяется отрезком H1P (больше чем в
предыдущем случае). При традиционном же способе магнитографического
контроля с использованием поляризованной магнитной ленты объект вместе с
лентой намагничивают полем рабочей напряженности НР. В этом случае вся
лента перемагничивается по кривой ОСД а ее участки находящиеся под
действием полей дефектов Нd по кривой ОGH1 . Те участки на которые
воздействовали внешнее поле и поля-помехи перемагничиваются по кривой
ОЕF. Тогда контраст записи на ленте полей дефектов будет определяться
отрезком ДН1 а полей-помех -ДF. Отношение амплитуд сигнал-шум будет
При контроле сварных соединений если намагничивания объекта
контроля производили в поперечном направлении описанные выше операции
нужно выполнять когда лента уложена на поверхность бездефектного
контрольного образца с зачищенными неровностями валика шва [25].
5 Постановка задачи проектирования
В данной курсовой работе исследован магнитографический метод
контроля продольных сварных швов конических труб. Предпосылками его
использования являются высокая чувствительность к наиболее опасным
дефектам высокая производительность малая подверженность действию
мешающих факторов безопасность для обслуживающего персонала.
Для внедрения магнитографического метода контроля необходимо
исследовать особенности распределения индукции в данном объекте контроля
выбрать оптимальную схему намагничивания изучить особенности работы
магнитной ленты при магнитографическом контроле; определить
чувствительность метода к различным типам дефектов в сварных соединениях.
Для решения перечисленных задач следует разработать устройство
прибора. Устройство должно с одной стороны обеспечивать минимальную
трудоемкость контроля а с другой - максимальную достоверность контроля.
Разработка оборудования для контроля
1 Анализ литературных источников с целью разработки или
модернизации оборудования для контроля
Намагничивание контролируемой зоны ферромагнитных изделий с
направлением магнитного потока перпендикулярно продольной оси изделия
может выполняться двумя способами: последовательно отдельными участками
расположенными по длине изделия или одновременно по всей длине изделия.
В обоих случаях намагничивающие устройства должны удовлетворять
следующим требованиям:
а) напряженность приложенного поля должна намагничивать
контролируемую зону до состояния насыщения или даже несколько больше. При
этом уровень намагниченности контролируемого изделия должен находиться на
верхнем пологом участке кривой намагничивания соответствующем режиму
б) ширина намагничиваемой зоны должна быть выбрана таким образом
чтобы полюсы устройства не касались краев магнитной ленты уложенной на
поверхность контролируемого изделия;
в) в местах перехода магнитного потока от полюсов устройства в
изделие потери его должны быть минимальными;
г) в случае если устройство предназначено для последовательного
намагничивания отдельных участков изделия оно должно легко перемещаться
по поверхности изделия. При одновременном намагничивании всей длины
изделия устройство должно быстро и удобно устанавливаться (закрепляться)
д) для удобства в эксплуатации намагничивающее устройство должно
иметь как можно меньший вес и потреблять минимальную мощность.
В практике магнитографического контроля получили применение
следующие типы намагничивающих устройств:
-дисковые магниты используемые для контроля листовых конструкций и
труб с толщиной стенки до 5—6 мм;
-подвижные намагничивающие устройства применяемые при контроле труб
диаметром свыше 150 мм и листовых конструкций толщиной до 16 мм;
-устройства используемые для контроля стыков труб небольших
диаметров типа намагничивающих клещей поясов и вилок.
Для оценки эффективности подвижных намагничивающих устройств большое
значение имеет минимальное «растекание» потока магнитной индукции. Под
условным термином «растекание» потока понимается уменьшение индукции в
контролируемом изделии непосредственно в месте расположения
намагничивающего устройства и на некотором расстоянии от его поперечной
Опыт показал что с уменьшением сечения полюсов и увеличением
расстояния между полюсами «растекание» потока несколько увеличивается.
«Растекание» потока имеет место и при смещении намагничивающего
устройства от места расположения дефекта.
С помощью дисковых магнитов вследствие значительного «растекания»
магнитного потока можно контролировать изделия с толщиной стенки до 6
В подвижных намагничивающих устройствах ПНУ применен принцип
одновременного создания однородного магнитного потока на участке
значительной протяженности. Устройство состоит из двух стальных полюсов
скрепленных стальными сердечниками на которых размещаются одна или две
катушки. Стальной каркас с катушками опирается на четыре колеса из
немагнитного материала (дюралюминия). Благодаря значительной длине
магнитопровода (150-200мм) ПНУ обеспечивает одновременное
намагничивание участка изделия с минимальным «растеканием» магнитного
потока и эффективное выявление дефектов. Воздушный зазор хотя и вызывает
потери потока но позволяет легко перемещать ПНУ по поверхности изделия.
Опытным путем установлено что значительное уменьшение индукции
(свыше 5—6%) вследствие «растекания» потока имеет место при смещении
намагничивающего устройства ПНУ от места расположения дефекта свыше 60—70
мм. Поэтому с учетом небольшого запаса длина полюсов устройства должна
быть не менее 160—200 мм.
Намагничивающее устройство типа НК (намагничивающие клещи)
предназначено для труб небольших диаметров и представляет шарнирно
раскрывающийся электромагнит позволяющий одновременно намагничивать
контролируемый стык по всему периметру.
Рисунок 2.1 - Намагничивающие клещи
Намагничивающие устройства МП условно называемые магнитными поясами
предназначены для магнитографического контроля стыков труб и других
изделий цилиндрической формы небольшого диаметра с толщиной стенки до 3—
Устройства МП имеют импульсный источник тока и состоят из двух
последовательно соединенных катушек с 30 витками каждая. Катушки пояса
располагают на расстоянии 20 мм по обе стороны от контролируемого стыка.
Основные достоинства устройства МП заключаются в одновременном
намагничивании стыка по всему его периметру в универсальности
позволяющей применять одно и то же устройство для намагничивания стальных
труб диаметром от 48 до 133 мм и портативности источника тока.
Намагничивающая вилка НВ предназначена для контроля стыков труб
небольших диаметров и состоит из стального каркаса и рукоятки. Полюса
вилки охватывают контролируемый стык на половину длины его окружности.
Поэтому контроль стыков труб с помощью вилки производится с двух сторон.
Намагничивающие вилки удобно применять в тех случаях когда имеется
односторонний доступ к контролируемым швам [26].
С целью исключения влияния воздушного зазора на величину индукции в
контролируемом сечении создано намагничивающее устройство “шагун”
которое перемещаясь вдоль сварного стыка шаг за шагом позволяет его
намагничивать до высокой индукции [27]. “Шагун” представляет собой
электромагнит с фасонными полюсными наконечниками подвешенный к раме
тележки посредством рессор. Сила упругой деформации последних превышает
притягивающую силу электромагнита и дает возможность отрывать его полюсы
от поверхности проверяемого изделия после отключения намагничивающего
тока. При контроле “шагун” удерживается на этой поверхности в любых
пространственных положениях с помощью силы притяжения создаваемого
небольшим постоянным током в обмотке электромагнита. Устройства типа
“шагун” не исключают “растекание” магнитного потока в изделии и имеют
значительную массу [28].
При одностороннем контроле сварного шва для повышения
виде подковообразного магнита либо в виде двух пластин прямоугольного
сечения рабочие поверхности которых расположены на одинаковых
расстояниях от зоны перехода шва к основному металлу причем расстояние
между концентраторами магнитной индукции выбирают из условия
возникновения максимально допустимых помех на сигналограмме.
Известно намагничивающее устройство для дефектоскопии трубчатых
изделий содержащее n скрепленных между собой П-образных электромагнитов
отличающееся тем что с целью расширения диапазона диаметров
контролируемых изделий оно снабжено двумя полюсными наконечниками
выполненными каждый в виде разъемного кольца с ломаной внешней
поверхностью торцы полюсов электромагнитов выполнены по форме ломаной
поверхности колец а одноименные полюса электромагнитов закреплены на
соответствующем кольце [27].
Проанализировав различные литературные источники можно сделать
вывод что для контроля заданного изделия следует использовать
электромагнит с П-образным сердечником прямоугольного сечения. При
определении сечения магнитопровода длина полюсов намагничивающего
устройства исходя из результатов экспериментов по определению
«растекания» потока принимается равной 150—200 мм; высота полюсов
выбирается из конструктивных соображений а длина сердечника равная
расстоянию между полюсами определяется шириной магнитной ленты для
магнитографического контроля (35 мм) и удобным для эксплуатации
расстоянием между полюсами магнита и краями ленты. Необходимое число
витков электромагнита определяется на основе закона полного тока.
2 Компоновка расчет и разработка оборудования для контроля
2.1 Расчёт режима намагничивания
Для расчета электромагнита намагничивающего устройства необходимо
знать оптимальное значение индукции в контролируемых сечениях объекта
контроля. Расчет выполним по методики изложенной в [1920].
Расчет оптимального режима сводится к получению магнитной
характеристики исследуемого материала в виде графика функции (=f(B) и
отысканию максимального приращения производной на падающей ветви данной
функции. Кривая намагничивания материала контролируемого изделия B=f(H)
представлена на рисунке 2.2. Используя данные этой кривой строим
зависимость (=f(B) (рисунок 2.3).
где (0 – магнитная постоянная (0=4((10-7Гнм.
Рисунок 2.2 – Кривая намагничивания изделия
Рисунок 2.3 – График зависимости (r(В)
Расчет оптимального режима сводится к отысканию максимального
приращения производной на падающей (правой) ветви данной кривой.
Максимальное приращение производной [pic]([pic]( и находится вместе
перегиба кривой функции ((В) на ее ниспадающей ветви ( в этой точке
По приближенным формулам определяют [pic]([pic]( и [pic]2([pic](2
используя значение ( нисходящей ветви кривой ((В) для точек ВI(h2 и ВI(h
Оптимальному режиму намагничивания соответствует точка пересечения
графика функции [pic]2([pic](2 (рисунок 2.4) с осью абсцисс и минимум
функции [pic]([pic](.
Рисунок 2.4 – График зависимости [pic]([pic](=f(В)
Рисунок 2.5 – График зависимости [pic]2([pic](2=f(В)
На графике видно что Вопт=15л. Расчётное значение Вопт ниже
значения полученного экспериментально на 10 – 20% поэтому
2.2 Расчёт электромагнита намагничивающего устройства
Расчёт выполнен по методике изложенной в [20].
Схема намагничивающего устройства представлена на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 – Расчётная схема намагничивающего устройства
Электромагнит представляет собой магнитную цепь (рисунок 2.7) и цель
расчёта – определить величину намагничивающей силы необходимой для
создания в изделии необходимой индукции.
Выбираем следующие параметры намагничивающего устройства (рисунок
6): толщина изделия b=4мм; толщина полюсов выбирается в 2 – 3 раза
больше толщины изделия d=18 мм; расстояние между полюсами L=100 мм;
высоту полюса возьмём равной h=150 мм; ширину полюса выберем c=200 мм;
суммарный зазор (=1мм. Расчёт выполняют принимая допущение что
растекание магнитного потока в изделии отсутствует.
Рисунок 2.7 – Схема магнитной цепи
Из закона Кирхгофа следует:
где Hi(li – падение магнитного напряжения на участке цепи li.
Рассмотрим сумму падений магнитных напряжений в изделии Uи в зазорах
Uy в магнитопроводе Uп:
где Hи и Ви взяты с кривой намагничивания изделия (рисунок 2.2).
Построим зависимость Uи(Фи) по формулам (2.5) (рисунок 2.8).
Зависимость Uу(Фи) строится по формуле (2.6).
где Н0 – напряжённость поля в зазоре;
( - толщина суммарного зазора ((=1мм).
Нетрудно заметить что для построения прямой достаточно рассмотреть
одно значение Фи (рисунок 2.8).
Рисунок 2.8 – Графики зависимостей Uи(Фи) и Uy(Фи)
Магнитное напряжение в магнитопроводе в зависимости от потока в нём
выражается формулами:
Значения B и H так же определяют по кривой намагничивания (рисунок
2). Строим зависимость Uп (Фп) (рисунок 2.9).
Чтобы пересчитать Uп в зависимости от Фи запишем уравнение Кирхгофа
для точки М эквивалентной электрической схемы (рисунок 2.8).
где F – магнитный поток рассеяния шунтирующий изделие и переходной
Так как отношение потоков Фи и F обратно пропорционально магнитным
сопротивлениям Rи+Rу и RF то:
где RF – магнитное сопротивление потока рассеяния между полюсами
Рисунок 2.9 – Зависимость магнитного напряжения в сердечнике от
где GF – проводимость участка между параллельными призмами (полюсами
намагничивающего устройства).
Из (2.8) и (2.9) получаем:
где RF получаем из формул (2.10) и (2.11) – оно постоянно.
ВИ и НИ соответствуют оптимальному режиму намагничивания.
Строим график зависимости UП(ФИ) после пересчёта по формулам
Рисунок 2.10 – График зависимости Uп(Фи)
Далее суммируем данные на графиках Uи Uу и Uп получаем U( и строим
график U((Фи) (рисунок 2.11)
Рисунок 2.11 – График зависимости U((Фи)
По известному значению оптимальной индукции [pic]=165 в
контролируемом сечении определяем [pic]=3125А. Затем с учетом
коэффициента заполнения Кз=04 и площади S окна занимаемого всеми
витками катушки в сечении перпендикулярном осям витков (S составляет
приблизительно 80% площади окна образованного П-образным сердечником и
намагничиваемым изделием) определяем число витков обмоточного провода
задаваясь различными диаметрами (d от 0.5 до 3.5 мм):
где [pic]= [pic] [pic]
При d=1мм [pic] витков.
При d=2мм [pic] витков.
При d=3мм [pic] витков.
Определяем величину тока в катушке по известным намагничивающей силе
и числу витков [pic].
Определяем электрическое сопротивление обмотки:
где [pic]-средняя линия витка провода в катушке
[pic]- удельное электрическое сопротивление
Определяем потребляемую мощность:
Так как потребляемые мощности приблизительно одинаковы то диаметр
провода выбираем исходя из приемлемого числа витков катушки (500W6000)
W=1000 при диаметре обмоточного провода 2мм.
2.3 Разработка оборудования для контроля
Установка для поперечного намагничивания состоит из основания (поз.
) выполненного в виде рамы к которому крепятся стойка (поз. 6) на
которую крепятся намагничивающие устройства типа "клещи" (поз. 2).
Отведение намагничивающих устройств от трубы осуществляется при помощи
пневмотолкателя (поз. 1). На основании также расположены опоры (поз. 5)
на которых закреплены намагничивающие устройства типа "клещи" при помощи
3 Описание принципа действия оборудования для контроля
Установка для поперечного намагничивания работает следующим образом.
На контролируемый кольцевой шов трубы при помощи поролоновых подушек
фиксируется магнитная лента на всю длину шва. На основание ложится труба
и при помощи пневмотолкателя опускаются намагничивающие устройства.
Включаются электромагниты и происходит намагничивание шва и регистрация
сигнала на ленту. После намагничивания трубы клещи отводятся от трубы и
происходит снятие магнитной ленты со шва с последующей расшифровкой на
дефектоскопе или компьютерном комплексе. Далее после размагничивания
ленты по аналогичной схеме приступают к контролю следующего сварного шва.
Разработка методики контроля
Методики магнитографического контроля конкретных изделий имеют свои
специфические особенности. Одновременно все они содержат ряд общих
положений одинаковых для проверки качества изделий различной формы и
Подготовительные операции к проведению магнитографического контроля
заключаются в подготовке изделий магнитной ленты и дефектоскопической
аппаратуры. Перед контролем изделия необходимо тщательно очистить от
грязи воды снега и льда.
Подготовка магнитоносителя заключается в предварительном
размагничивании (стирании) внешнем осмотре и наматывании в кассеты.
Размагничиванию или стиранию записи перед началом контроля должны
подвергаться любые магнитные ленты независимо от того были ли они уже в
употреблении или применены новые. Процесс стирания записи заключается в
циклическом перемагничивании рабочего слоя ленты в убывающем магнитном
поле. Стирание осуществляется с помощью специальных размагничивающих
устройств имеющихся в комплекте каждого магнитографического
Во время размагничивания одновременно производится внешний осмотр и
отбраковка ленты. Применять ленты имеющие сквозные порывы надрывы краев
и неразглаживающиеся складки не следует. После размагничивания ленту
режут на куски необходимой длины и наматывают в кассеты или в рулончики.
При транспортировке и хранении размагниченной ленты следует
соблюдать меры предосторожности от случайного ее намагничивания
посторонними полями. В частности запрещается класть ленту на стальные
предметы которые могут оказаться намагниченными а также близко
подносить ее к сварочным генераторам моторам кабелям и другим возможным
источникам магнитных полей. Поэтому для хранения и доставки лент к месту
проведения контроля их рекомендуется помещать в жестяные коробки. Ввиду
того что количественная оценка выявляемых в изделиях производится с
помощью эталонов весьма важное значение имеет регулировка
магнитографических дефектоскопов по эталонным лентам. Регулировка
(настройка) дефектоскопов по эталонным лентам производится перед каждым
началом работ с прибором. Намагничивание контролируемых изделий с записью
полей дефектов на магнитную ленту является важнейшей операцией во многом
определяющей разрешающую способность и чувствительность
магнитографической дефектоскопии.
Важное значение при выборе режима намагничивания имеет марка стали
из которой изготовляются контролируемые изделия. Наиболее значительные
отклонения магнитных свойств влияющих на режимы намагничивания
наблюдаются у легированных и высокоуглеродистых сталей.
Определенное значение имеют также форма и размеры изделий могущие
привести к повышенному растеканию магнитного потока в сечении металла.
Поэтому практическому внедрению магнитографического контроля на новых
изделиях должно предшествовать проведение опытной проверки методики
контроля и выбранных режимов намагничивания. Во всех случаях при подборе
режимов необходимо чтобы контролируемая зона изделия была намагничена до
состояния технического насыщения и было обеспечено минимальное растекание
Другой важный момент методики намагничивания влияющий на результаты
контроля заключается в обеспечении плотного контакта магнитоносителя с
поверхностью контролируемого сварного шва. В зависимости от формы изделия
и конструкции намагничивающих устройств для этой цели могут применяться
прижимные ролики пояса и другие приспособления изготовленные из резины
или других эластичных материалов. Одновременно усилие прижима не должно
приводить к нарушению целостности ленты и разрушению ее магнитного слоя.
Воспроизведение записи с магнитных лент и преобразование накопленной
магнитной энергии в электрические сигналы также является одной из
важнейших в технике магнитографической дефектоскопии. В современных
магнитографических дефектоскопах во избежание частичного нарушения
магнитного слоя ленты и зафиксированной на нем записи вращающимися
воспроизводящими головками магнитную ленту устанавливают в прибор так
чтобы при считывании воспроизводящие головки соприкасались со значительно
более прочной и гладкой основой ленты. При считывании записи со стороны
основы ленты уровень сигнала возбуждаемого в головках снижается
незначительно при полном сохранении уровня и формы записи в процессе
многократного воспроизведения.
Кроме того такой порядок считывания одновременно способствует
снижению износа поверхности воспроизводящих головок и уменьшению
засорения их рабочего зазора магнитным порошком.
В процессе воспроизведения оператор внимательно следит за лучом на
экране прибора. Появление на экране небольших по размеру импульсов
свидетельствует об отсутствии в изделии сколько-нибудь значительных
дефектов. Если при протягивании ленты на экране появились импульсы со
значительной амплитудой продольная подача ленты должна быть прекращена
1 Выбор типа магнитоносителя
Выберем тип магнитной ленты для магнитографического контроля
заданного изделия. Известен оптимальный режим намагничивания ([pic]=1.65)
и кривая намагничивания материала изделия.
Для получения широкого диапазона характеристики ленты рекомендуют
использовать ленту такого типа чтобы ее рабочая точка А совпадала с
начальной точкой крутого возрастающего участка характеристики ленты
(рисунок 4.1). Напряженность поля требуемая для намагничивания ленты до
указанной точки приблизительно равна ее коэрцитивной силе.
Рисунок 3.1- Характеристика магнитной ленты
Поэтому для выбора типа ленты по кривой намагничивания материала
определяют напряженность поля требуемую для получения [pic] ( в нашем
случаи [pic]=6000 Ам). Так как составляющая вектора напряженности поля
параллельная границе раздела сред имеет по обе стороны границы
одинаковые значения а ферромагнитный слой ленты находится практически у
самой поверхности то на ленту в ее плоскости воздействует поле
напряженностью [pic]. Это поле смещает рабочую точку характеристики
ленты. По таблице Г.2
[1] выбираем магнитную ленту И4701-35 с коэрцитивной силой [pic]8000 Ам.
Метрологическое обеспечение средств контроля
Основные цели метрологического обеспечения:
- повышение качества выпускаемой продукции
эффективности управления производством уровня автоматизации
производственных процессов;
- обеспечения взаимозаменяемости деталей узлов и
агрегатов создания условий для кооперирования производства
и развития специализации производства;
- обеспечение достоверного учёта и повышение
эффективности использования материальных ценностей и
энергетических ресурсов;
- повышение эффективности мероприятий по контролю
условий труда охране окружающей среды рациональному
использованию природных ресурсов.
Количественная оценка размеров обнаруживаемых дефектов обычно
осуществляется с помощью эталонов. Настройка дефектоскопов а так же
определение величины дефектов производятся с помощью эталонных магнитных
лент записанных с контрольных образцов сварных стыков.
В качестве контрольных образцов могут использоваться вырезанные из
трубопровода или специально сваренные «катушки» а так же планки шириной
не менее 300 – 500 мм с расположенным посередине сварным швом.
Контрольные стыки или планки должны изготавливаться из труб или листов
той же марки и толщины что и контролируемые изделия. Сварка контрольных
стыков должна производиться по той же технологии как и у объекта
Контрольные образцы могут иметь естественные или искусственные
дефекты. Для этого сварку производят при нарушении режимов и таким
образом получают искусственные дефекты типа пор шлаковых включений
трещин. Эталонные магнитные ленты записываются с контрольных стыков или
планок с помощью рабочих намагничивающих устройств. Режимы намагничивания
выбираются исходя из толщины и марки стали контролируемых изделий.
Контрольные образцы хранятся вместе с эталонными плёнками и
магнитными лентами в ОТК цеха. Ленты хранятся в жестяных коробках для
защиты от посторонних магнитных полей температуры и влаги. Не следует
пользоваться эталонными лентами до износа а раз в месяц заменять новыми.
Для настройки чувствительности дефектоскопов используются
испытательные образцы и контрольная магнитограмма. Испытательные образцы
служат для изготовления контрольных магнитограмм.
Испытательные образцы должны быть изготовлены для каждого диаметра
толщины стенки и марки стали труб качество которых подлежит контролю
магнитографическим методом. Глубину искусственных дефектов выбирают
равной минимальному браковочному уровню для заданной толщины стенки трубы
в соответствии с требованиями СНиП Ш-42-80. На поверхности испытательного
образца должны быть отмечены краской расположение и границы участков
имеющих дефекты с указанием вида и величины этих контрольных дефектов.
Каждый испытательный образец должен быть проверен и принят комиссией.
Контрольная магнитограмма служит для настройки чувствительности
Контрольные магнитограммы записывают на испытательных образцах путем
намагничивания их теми же устройствами и при тех же режимах которые
применяются для контроля труб.
Для изготовления контрольной магнитограммы используют магнитную
ленту того же типа что и при неразрушающем контроле изделий. При каждой
смене партии магнитной ленты должна быть изготовлена новая контрольная
магнитограмма из новой партии ленты. На магнитограмме должны быть
отмечены карандашом:
- границы участков с указанием вида и величины дефектов;
- толщины основного металла и испытательного образца;
- режим намагничивания.
При использовании одного и того же магнитографического дефектоскопа
с несколькими намагничивающими устройствами то при помощи каждого
устройства записывают контрольную магнитограмму по каждой из них
настраивают чувствительность магнитографического дефектоскопа. При
настройке чувствительности дефектоскопа фиксируют амплитуду сигнала от
контрольного дефекта являющуюся браковочным уровнем. Если амплитуда
сигнала обусловленного дефектом в контролируемом изделии превышает
браковочный уровень то дефект считают не допустимым. Настройку
чувствительности магнитографического дефектоскопа следует проводить перед
каждым началом работы с ним.
Мероприятия по охране труда
Работы по магнитографическому контролю следует вести в соответствии
“Техника безопасности в строительстве”:
“Правила техники безопасности при строительстве магистральных
Магнитографический контроль должно выполнять звено из двух
дефектоскопов или из дефектоскопа и его помощника.
При использовании магнитографических дефектоскопов и намагничивающих
устройств выполняют требования электробезопасности в соответствии со
следующими нормативными документами:
“Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок
При необходимости проверки напряжения электротока на клеммах
намагничивающего и воспроизводящего устройств следует пользоваться только
специальными приборами (указателем напряжения или контрольной лампой).
Требования пожарной безопасности соблюдают в соответствии с ГОСТ
При подготовке сварного шва и проведении контроля дефектоскописты и
их помощники при движении трубы не должны находиться на её пути к
установке. Для подъема и перемещения намагничивающих устройств массой
более 50 кг следует использовать средства механизации.
Все лица участвующие в проведении магнитографического контроля
должны периодически проходить инструктаж по технике безопасности с
регистрацией в специальном журнале.
В курсовой работе разработано устройство для поперечного
намагничивания кольцевого сварного шва трубы определен оптимальный режим
намагничивания и рассчитан электромагнит намагничивающего устройства а
также разработана методика контроля объекта и метрологическое обеспечение
средств дефектоскопии.
К основным результатам можно отнести:
а) анализ литературных источников показал что обнаружение дефектов
в сварных швах изделий из ферромагнитных материалов можно производить
акустическими магнитными (магнитографическим) радиационными методами.
Контроль производили магнитографическим методом вследствие его высокой
чувствительности и производительности;
б) на основании результатов расчета установлено что оптимальное
значение индукции в контролируемом сечении шва составляет 165 Тл;
в) анализ литературных данных показал что целесообразно производить
раздельный контроль сварных швов на наличие протяженных и локальных
дефектов. В первом случае объект контроля следует намагничивать поперек
продольной оси шва используя при неблагоприятных параметрах выпуклости
концентраторы магнитной индукции. Во втором случае объект намагничивают
в продольном направлении считывая запись с магнитной ленты в направлении
ее остаточной намагниченности;
д) разработана устройство для обнаружения дефектов в сварном шве
е) источником информации об объекте контроля является магнитная
лента И4701 – 35 с коэрцитивной силой HC = 80 Асм = НТР;
ж) разработанные устройства и методика магнитографического контроля
позволит обнаружить недопустимые дефекты (протяжённые - h>10% локальные
- h>25 %) в сварных швах конических труб при производительности 2500
Приборы и методы электромагнитного контроля. Методические указания
к курсовой работе для студентов специальности Т 06.01 –
”Приборостроение”.-Могилев: МГТУ 2001.-28 с. Составитель проф. Новиков
Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 3. Электромагнитный контроль:
Практ. пособие В.Г.Герасимов А.Д.Покровский В.В.Сухоруков.- М.: Высш.
шк. 1992.- 312 с.: ил.
Неразрушающий контроль металлов и изделий: справочник Под ред.
Г.С.Самойловича. – М.: Машиностроение 1976. – 456 с.: ил.
Приборы и методы электромагнитного контроля. Лабораторная работа
№6. Исследование эффективности различных способов магнитографического
контроля сварных соединений. Методические указания. – Могилёв: МГТУ
Фалькевич А.С. Магнитографический контроль сварных соединений
А. С. Фалькевич М. Х. Хусанов. - М.: Машиностроение 1966. – 176 с.
Новиков В.А. Особенности формирования магнитостатического поля
шва на поверхности стыкового сварного соединения Диагностика и
прогнозирование разрушения сварных конструкций. – № 6 1998 с. 53-60.
Новиков В.А. Выбор режима намагничивания при контроле стыковых
сварных соединений магнитографическим методом Техническая диагностика и
неразрушающий контроль. – 1992.- № 2.
Шарова А.М. Чувствительность магнитографического контроля
качества сварных соединений низкоуглеродистых сталей А.М. Шарова Д.А.
Роговин В.П. Куликов Автоматическая сварка.–1973.–№3.–С.39–42.
Новиков В.А. Исследование магнитографического метода контроля
стыковых сварных соединений с целью повышения его разрешающей
способности: Дис. канд. техн. наук: 01.04.11.– Защищена 22.03.85; Утв.
08.85; 083272 – Сведловск.1985– 208 с.: ил.
А.с. 565245 МКИ G01 N 2782. Способ намагничивания при контроле
односторонних сварных соединений А.М. Шарова В.А. Новиков (СССР). –
№209083128; Заявлено 24.12.74; Опубл. 15.07.77 Бюл. №26.–4 с.: ил.
А.с. 418786 СССР МКИ2 G01 N 2782. Намагничивающее устройство
для магнитографической дефектоскопии А.М. Шарова Д.А. Роговин В.П.
Куликов (СССР).– №210990128; Заявлено 22.03 72; Опубл. 02.02.73 Бюл.
А.с. 1196746 СССР МКИ4 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных соединений А.М. Шарова В.А. Новиков А.П. Магилинский
(СССР).– №376949125–28; Заявлено 06.07.84; Опубл. 07.12.85 Бюл.№45.–6
А.с. 1422125 СССР МКИ4 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных швов В.А. Новиков (СССР).– №418420025–28; Заявлено
01.87; Опубл. 07.09.88 Бюл.№33.–6 с.: ил.
А.с. 1672344 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных швов В.А. Новиков М.В. Федченко (СССР).– №448964728;
Заявлено 03.10.88; Опубл. 23.08.91 Бюл. №31.– 6 с.: ил.
А.с. 1797033 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных швов В.А. Новиков В.А. Романов (СССР).– №492802628;
Заявлено16.04.91; Опубл. 23.02.93; Бюл. №7.– 6 с.
А.с. 1672345 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля стыковых сварных швов В.А. Новиков (СССР).– №
1996628;Заявлено 14.12.88; Опубл.23.08.91 Бюл.№31.– 6 с.: ил.
А.с. 1767408 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных соединений В.А. Новиков В.А. Романов
(СССР).–№482948228; Заявлено 28.05.90; Опубл. 07.10.92; Бюл. №37.– 6 с.:
А.с. 1677601 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля В.А. Новиков (СССР).–№ 4630527; Заявлено 02.01.89; Опубл.
09.91 Бюл.№34.– 8 с.: ил.
Козлов В.С. Физика магнитографической дефектоскопии В.С.
Козлов. – Мн.: Наука и техника 1968.–160 с.: ил.
Козлов В.С. Техника магнитографической дефектоскопии В.С.
Козлов. – Мн.: Вышэйшая школа 1976.–280 с.: ил.
А.с. 564583 СССР МКИ2 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных соединений А.М. Шарова В.П. Куликов В.А. Новиков
(СССР).– № 212065528; Заявлено 02.04.75; Опубл. 05.07.77 Бюл.№25.– 8
А.с. 1506346 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля стыковых сварных соединений В.А. Новиков (СССР).–
№423026925–28; Заявлено 27.01.87; Опубл. 07.09.89 Бюл.№ 33.– 6 с.: ил.
А.с. 1534380 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля изделий из ферромагнитных материалов В.А. Новиков Л.В.
Кублицкая Т.М. Киселева (СССР).– №441423425–28; Заявлено 25.04.88;
Опубл. 07.01.90 Бюл.№1.– 6 с.: ил.
А.с. 1633349 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля В.А. Новиков (СССР).– №461751128; Заявлено 08.12.88; Опубл.
03.91 Бюл.№9.– 6 с.: ил.
А.с. 1744630 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля изделий В.А. Новиков В.А. Романов (СССР).– №482072328;
Заявлено 03.05.90; Опубл. 30.06.92 Бюл.№27.– 6 с.: ил.
А.с. 1567964 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитного контроля
изделий В.А. Новиков (СССР).– №430174724–21; Заявлено 02.09.88; Опубл.
05.90 Бюл.№20.– 6 с.: ил.
А.с. 1786418 СССР МКИ3 G01 N2785 Намагничивающее устройство
для магнитографической дефектоскопии В. А. Новиков В. А. Романов.
№486936528; заявлено 21.09.90; опубл. 07.01.93. Бюл. №1 3с.: ил.
А. с. 1241121 СССР МКИ G01N 2782. Приставное намагничивающее
устройство В.А. Троицкий П.Г. Жуковский (СССР).- №381966225-28.
Заявлено 06.12.84. Опубл. 30.06.86. Бюл. №24- 3с.: ил.

спец 1.DOC

А1 ЭМК 29.00.00.000 СБ Сборочный чертеж
ЭМК 29.00.01.000 Гидравлический
ЭМК 29.00.02.00 Манипулятор 1
ЭМК 29.00.03.000 Муфта переходная 2
ЭМК 29.00.04.000 Пневмоцилиндр в
ЭМК 29.00.05.000 Портал 1
ЭМК 29.00.06.000 Стойка портала 2
ЭМК 29.00.07.000 Узел загрузки-
ЭМК 29.00.08.000 Узел зажима 1
ЭМК 29.00.09.000 Электромагнит в сборе
ЭМК 29.00.10.000 Электрический шкаф 1
ЭМК 29.00.00.001 Колесо 4
ЭМК 29.00.00.002 Корпус 1
ЭМК 29.00.00.003 Крепление 2
ЭМК 29.00.00.004 Крепление 1
ЭМК 29.00.00.005 Подставка 1
ЭМК 29.00.00.006 Подставка верхняя 1
ЭМК 29.00.00.007 Подставка нижняя 1
ЭМК 29.00.00.008 Полюсной наконечник 6
ЭМК 29.00.00.009 Скоба
транспортировочная 4
ЭМК 29.00.00.010 Стержень d=8мм 6
ЭМК 29.00.00.011 Стойка 2
ЭМК 29.00.00.0012 Труба с направляющей 2
ЭМК 29.00.00.0013 Уголок 4
ЭМК 29.00.00.0014 Уголок крепежный 2
ЭМК 29.00.00.0015 Фиксатор пружинный 2
ЭМК 29.00.00.0016 Фиксатор 4
Стандартные изделия
Болт М6*10 ГОСТ7798-70 8
Болт М10*40ГОСТ7798-70 8
Гайка М6 ГОСТ5915-70 8
Гайка М10 ГОСТ5915-70 16
Гайка М20 ГОСТ5915-70 1
Шайба 11 ГОСТ5512-70 6
Шайба 22 ГОСТ5512-70 1
Шпилька М10*1*130мм
Шпилька М20*2*200мм
Бел.-Рос. ун. гр. МПК-21
Устройство намагничивающее для контроля сварных швов конусов.

курсовой (маткад).doc

1 Определение оптимального режима намагничивания
Рисунок 1 - кривая намагничивания материала изделия(Ст10)
Определим значения а и b для этого решим следующую систему уравнений
Для построения графиков зададим значение магнитной индукции сечения
таблично с шагом = 002
Рисунок 2 - Зависимость [pic] от индукции в контролируемом сечении
Определим [pic] - соответствующее оптимальному режиму намагничивания
Расчет устройства для намагничивания постоянным полем изделийв процессе
Расстояние между полюсами электромагнита
Высота электромагнита
Ширина электромагнита
Толщина стенки изделия
Толщина полюсов электромагнита
Зазор между электромагнитом и изделием
Найдем падение магнитного напряжения в изделии :
Найдем значение магнитного потока в изделии :
Найдем падение магнитного напряжения в зазоре :
Рисунок 3 - Зависимости магнитных напряжений в зазоре и в изделии от
Найдем падение магнитного напряжения в магнитопроводе :
Магнитный поток в магнитопроводе :
Рисунок 4 - Зависимость магнитного напряжения в магнитопроводе от
магнитного поток в нем
Длина средней линии в изделии
Напряженность поля соответствующая оптимальному режиму намагничивания
Определим проводимость участка между полюсами намагничивающего устройства
Магнитное сопротивление потока рассеяния между полюсами электромагнита
Магнитное сопротивление потока рассеяния в зазоре
Магнитное сопротивление потока рассеяния в изделии
Найдем значение магнитного потока в изделии
Рисунок 5 - Зависимость магнитного напряжения в магнитопроводе от
магнитного потока в изделии
Определим сумму магнитных напряжений магнитопровода изделия и зазора
Рисунок 6 - Зависимость суммарного магнитного напряжения в магнитопроводе
от магнитного потока и индукции в изделии
По рисунку 6 зная Bopt определим U1
Определим число витков обмоточного провода :
Коэффициент заполнения
Площадь окна занимаемого всеми витками катушки в сечении
перпендикулярном осям витков
Зададимся диаметром обмоточного провода
Число витков магнитопровода определим по формуле
Примем число витков магнитопровода
Определим величину тока в катушке зная намагничивающую силу
Средний радиус закругления витка провода в катушке
Средняя длина витка провода в катушке
Удельное электрическое сопротивление провода
Определим электрическое сопротивление катушки

ЭМК - часть 2 исходный-МОЙ!!!!!!!.cdw

Зависимость суммарного магнитного напряжения в магнито-
проводе от магнитного потока и индукции в изделии
Зависимость магнитных напряжений в зазоре U
от магнитного потока в изделии
Зависимость магнитного напряжения в магнитопро-
воде от магнитного потока в нём
Зависимость магнитного напряжения в магнитопроводе
Расчёт устройства для
намагничивания изделия
Расчётная схема электромагнита
Эквивалентная электрическая схема электромагнита
Кривая намагничивания материала изделия

Спецификация-сборочный!!!!!!!!!!!!!!.cdw

Устройство намагничивающее
для контроля кольцевого
сварного шва конической трубы
Белорусско-Российский
университет гр. МПК-051
Электромагнит в сборе

Кольцевой шёв труб.doc

Уровень промышленного развития передовых стран на современном этапе
характеризуется не только объемом производства и ассортиментом
выпускаемой продукции но и показателями ее качества.
Чтобы обеспечить высокое качество продукции необходимо повысить
уровень её контроля. В энергетике машиностроении авиации судостроении
химии на транспорте и в ряде других отраслей объём контрольных операций
очень велик. Трудоемкость контроля некоторых изделий составляет 15-20 %
общих затрат на их изготовление. Однако затраты на контроль быстро
окупаются за счет снижения производственных и эксплуатационных расходов
повышения ресурса работы оборудования.
Повышение уровня надежности и увеличение ресурса машин и других
объектов техники возможно только при условии выпуска продукции высокого
качества во всех отраслях машиностроения. Это требует непрерывного
совершенствования технологии производства и методов контроля качества
продукции. В ряде случаев выборочный контроль исходного металла
заготовок полуфабрикатов и готовых изделий ответственного назначения на
заводах не гарантирует их высокое качество особенно при серийном и
массовом изготовлении. В настоящее время все более широкое
распространение получает стократный неразрушающий контроль продукции на
отдельных этапах производства. Для обеспечения высокой эксплуатационной
надежности машин и механизмов большое значение имеет также периодический
контроль их состояния без демонтажа или с ограниченной разборкой
производимый при обслуживании в эксплуатации или ремонте.
Современные технологические процессы изготовления продукции
машиностроения в большинстве случаев сопровождаются использованием
различных способов сварки. Совершенствование их или применение новых
способов соединений только частично решает проблему повышения качества
изготовляемых конструкций так как даже при хорошо отработанной
технологии сварки возможны различного рода дефекты приводящие к снижению
надежности и долговечности изделий. В связи с этим большое значение для
повышения качества изготовляемых конструкций приобретают методы
неразрушающего контроля. Применяя средства неразрушающего контроля можно
полностью автоматизировать многие процессы изготовления изделий повысить
производительность труда и качество выпускаемой продукции.
1 Характеристика объекта контроля
По заданию курсового проекта необходимо разработать устройство
и принципиальную электрическую схему прибора для контроля кольцевого
сварного шва тонкостенной стальной труб переменного сечения пример
которой представлен на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 – Объект контроля.
Материал из которого изготавливается труба - сталь Ст 3. Основные
виды дефектов которые нас интересуют будут располагаться в местах
сварных соединений и будут представлять собой поры различные включения
непровары трещины дефекты сплошности. Типы дефектов: протяженные и
локальные. Причем протяженные считаются недопустимыми дефектами если они
составляют более 10% от толщины стенки трубы а локальные - более 25%.
Сварной шов выполнен автоматической сваркой в среде СО2. Труба
изготовлена из стали Ст 3 которая является магнитной поэтому для
контроля подобных изделий наиболее удобно использовать магнитные методы
контроля. Они достаточно безопасны и просты а аппаратного обеспечения
для них разработано достаточно много.
В курсовой работе необходимо будет сделать расчёт оптимального
режима намагничивания рассчитать магнитную цепь состоящую из объекта
контроля и намагничивающего устройства. Определить параметры
намагничивающего устройства такие как геометрическая форма и размеры
магнитопровода количество витков обмотки и диаметр провода мощность
устройства и др. Необходимо так же выбрать дополнительные материалы
(магнитную ленту или суспензию).
Будет сделана разработка электронного устройства для преобразования
полезного сигнала (несущего информацию о наличии дефектов) в понятную для
Целью курсовой работы является выбор метода и способа
контроля расчет намагничивающего устройства определение оптимального
режима намагничивания компоновка расчет и разработка оборудования для
контроля разработка метрологического обеспечения средств контроля. С
целью выбора и разработки следует произвести анализ литературных
2 Дефекты сварных соединений объекта и их влияние на
работоспособность конструкции.
Дефекты оказывают большое влияние на прочность сварного соединения
и нередко являются причиной преждевременного разрушения сварных
конструкций. Для правильной отбраковки и оценки качества сварных швов и
соединений в целом необходимо знать влияние дефектов на свойства сварных
соединений т. е. иметь критерии оценки их качества.
Критериями при оценке качества сварных соединений являются виды
дефектов размеры дефектов и расстояние между ними количество дефектов
на определенной длине сварного шва определяемые в соответствии с
условиями эксплуатации сварных соединений. Опасность дефектов для сварных
соединений зависит от ряда конструктивно-эксплуатационных факторов и
собственных характеристик дефектов. К собственным характеристикам
дефектов относятся форма дефектов ориентировка и расположение дефектов в
поле напряженного состояния относительная величина и относительная
суммарная площадь дефектов. Наиболее опасны дефекты сильно вытянутые с
острыми краями (трещины непровары) менее опасны дефекты округлой формы
(поры включения). Форма дефекта оказывает особенно сильное влияние при
переменных нагрузках. Ориентация дефекта существенно влияет на
прочностные свойства сварных соединений. Наиболее опасны дефекты
ориентированные перпендикулярно растягивающим напряжениям менее опасны
дефекты ориентированные параллельно растягивающим напряжениям.
При электрической дуговой сварке в среде СО2 возможны почти те же
дефекты что и при других способах сварки. В отличие от дуговых способов
сварки под слоем флюса или ручной дуговой сварки покрытыми электродами
при сварке в среде защитных газов значительно меньше дефектов связанных
со шлаковыми включениями. Основными дефектами при сварке в среде СО2
могут быть: непровары пористость подрезы трещины (внутренние и
наружные) наплывы кратеры поры включения. Эти дефекты выявляют
методами неразрушающего контроля.
Поры – это газовые пустоты в металле шва. Газовые поры образуются в
результате перенасыщения жидкого металла газами которые не успевают
выйти на поверхность во время его быстрой кристаллизации и остаются в нем
в виде пузырьков. Размер внутренних пор колеблется от нескольких
микрометров до 2-3 мм в диаметре. Поры могут быть распределены в шве в
виде отдельных включений в виде цепочки по продольной оси шва или
отдельными группами. Поры если их суммарная площадь в сечение шва
составляет 5-10 % практически не влияют на статическую прочность
соединения. Для конструкций работающих в условиях статического
нагружения допускается площадь пор не более 7% расчетного сечения шва а
для конструкций работающих при вибрационных нагрузках - не более 4-5%.
Поры расположенные в виде цепочки в середине или на краях шва оказывают
более значительное влияние на прочность чем большая пористость но при
беспорядочном расположении пор.
Включения в металле шва – это небольшие объемы заполненные
неметаллическими веществами. Они достигают нескольких миллиметров и могут
быть различной формы. Влияние одиночных включений на работоспособность
конструкций примерно такое же как и пор.
Непровары – дефекты сварных швов заключающиеся в отсутствии
сплавления между металлом шва и основным металлом. Различают непровары по
кромке и непровары по сечению. Первые оказывают большее влияние на
прочность шва. В этом случае между металлом шва и основным металлом
обычно обнаруживаются тонкие прослойки оксидов. Непровары снижают
работоспособность сварного соединения за счет ослабления рабочего
сечения создают концентрацию напряжений в шве. В конструкциях
работающих на статическую нагрузку непровар величиной 10-15% толщины
свариваемого металла не оказывает существенного влияния на
эксплуатационную прочность. Однако он является опасным дефектом если
конструкция работает при вибрационных нагрузках.
Трещины – это частичное местное разрушение сварного соединения.
Чаще всего трещины образуются в жестко закрепленных конструкциях они
могут располагаться вдоль и поперек сварного соединения а также в
основном металле в местах пересечения и сосредоточения швов. Трещины –
наиболее опасный дефект сварных швов. Они являются сильными
концентраторами напряжений. Трещины по существующим правилам контроля
являются недопустимым дефектом.
Несплавление – это дефект когда наплавленный металл сварного шва
не сплавляется с основным металлом или с ранее наплавленным металлом
предыдущего слоя того же шва.
Таким образом в контролируемом сварном шве наиболее вероятны такие
дефекты как непровары поры и включения. Деталь изготовлена из магнитной
стали Ст 3 которая относится к числу хорошо свариваемых а также хорошо
3 Обоснование выбора метода контроля.
Важнейшими характеристиками технических возможностей методов
контроля являются: чувствительность и разрешающая способность метода
достоверность результатов контроля надежность аппаратуры и простота
технологического процесса контроля производительность контроля.
Чувствительность метода определяется наименьшими размерами
выявляемых дефектов: а) у поверхностных – шириной раскрытия у выхода на
поверхность протяженностью в глубь металла и по поверхности детали; б) у
глубинных – размерами дефекта с указанием глубины залегания.
Чувствительность зависит в основном от особенностей метода неразрушающего
контроля (НК) технических данных применяемой аппаратуры и
дефектоскопических материалов чистоты обработки поверхности
контролируемой детали ее материала условий контроля и других факторов.
Разрешающая способность дефектоскопа определяется наименьшим
расстоянием между двумя соседними минимальными выявляемыми дефектами для
которых возможна их раздельная регистрация.
Достоверность результатов дефектоскопического контроля
определяется вероятностью пропуска деталей с явными дефектами или
необоснованной браковкой годных деталей.
При выборе метода неразрушающего контроля конкретных деталей и
узлов необходимо учитывать кроме специфических особенностей и
технических возможностей каждого метода следующие факторы: характер
дефекта и его расположение условия работы деталей и ТУ на отбраковку
материал детали состояние и чистоту обработки поверхности форму и
размер детали зоны контроля доступность детали и зоны контроля условия
контроля чувствительность контроля.
Специфические особенности каждого вида неразрушающего контроля
делают необходимым проведение анализа всех видов неразрушающего контроля
для качественного решения поставленных задач. В основу классификации
методов неразрушающего контроля положены физические процессы
взаимодействия физического поля или вещества с объектом контроля. С точки
зрения физических явлений на которых они основаны выделяют девять видов
неразрушающего контроля. Каждый из видов контроля подразделяют по трем
-по характеру взаимодействия поля с объектом контроля;
-по первичному информативному параметру физического поля;
-по способу получения первичной информации.
Проанализируем различные методы неразрушающего контроля с точки
зрения возможности их применения для обнаружения дефектов в сварных швах
полотнищ. Так как обнаружению подлежат внутренние дефекты то оптические
методы и методы контроля течеисканием для этих целей не пригодны. Весьма
проблематично применение для обнаружения дефектов в сварных конструкциях
тепловых методов. Остановимся более подробно на анализе акустических
вихретоковых радиационных и магнитных методов контроля.
Вихретоковый метод неразрушающего контроля основан на анализе
взаимодействия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с
электромагнитным полем вихревых токов наводимых в контролируемом
объекте. Его применяют только для контроля изделий из электропроводящих
материалов. С помощью вихретокового метода обнаруживают дефекты типа
несплошностей выходящих на поверхность или залегающих на небольшой
глубине а также разнообразные трещины расслоения закаты раковины
неметаллические включения и т.д. При благоприятных условиях контроля и
малом влиянии мешающих факторов удается выявить трещины глубиной 01 –
мм протяженностью 1-2 мм. На чувствительность значительное влияние
оказывает зазор между преобразователем и поверхностью контролируемого
изделия а также взаимное расположение преобразователя и изделия форма и
размеры объекта контроля. С увеличением зазора чувствительность метода
резко падает. Существенно снижает чувствительность метода к обнаружению
дефектов и структурная неоднородность зоны контроля . Вихретоковые
методы редко применяют при контроле сварных швов так как
электропроводность отдельных зон шва и около шовной зоны значительно
меняются то это создает помехи при выявлении дефектов сварного шва .
Радиационный вид неразрушающего контроля основан на регистрации и
анализе проникающего ионизирующего излучения после взаимодействия его с
контролируемым объектом. Методы радиационной дефектоскопии могут успешно
применяются для обнаружения несплошностей в ответственных
металлоконструкциях. Наиболее чувствительны они по отношению к объемным
дефектам (поры шлаковые включения). Однако обнаружение узких трещин и
стянутых непроваров особенно ориентированных под углом к лучу
просвечивания при этом не гарантируется. Кроме того контроль
радиационными методами имеет низкую экономичность и не всегда высокую
Акустический вид неразрушающего контроля основан на регистрации
параметров упругих волн возникающих или возбуждаемых в объекте. К
основным преимуществам ультразвуковой дефектоскопии относятся высокая
чувствительность мобильность аппаратуры оперативность в получении
результатов низкая стоимость контроля. Методы широко распространены в
промышленности для выявления дефектов: трещин непроваров шлаковых
включений в сварных швах – при толщине стенки изделия от 1 до 2800 мм.
Основными недостатками акустических методов являются высокие требования к
чистоте обработки поверхности объекта контроля трудность создания
надежного акустического контакта между преобразователем и изделием
имеющим криволинейную поверхность неудовлетворительная выявляемость
дефектов в поверхностном слое металла. Последнее особенно важно при
контроле тонкостенных изделий так как в этом случае могут быть пропущены
дефекты значительной величины (по отношению к толщине стенки изделия).
Перечисленные выше недостатки акустического метода и определяют его
неприемлемость для контроля данного изделия так как оно во-первых
имеет тонкие стенки и мёртвая зона преобразователя не позволит
проконтролировать шов во-вторых из-за малого диаметра шва его
поверхность имеет большую кривизну что не позволит подступиться к нему с
обычным преобразователем.
Магнитный метод контроля применяют в основном для контроля изделий
из ферромагнитных материалов т. е. из материалов которые способны
существенно изменять свои магнитные характеристики под воздействием
внешнего (намагничивающего) магнитного поля. Магнитные методы контроля
основаны на обнаружении магнитных полей рассеяния возникающих при
наличии различных дефектов сплошности в намагниченных изделиях из
ферромагнитных материалов. Поля рассеяния могут фиксироваться с помощью
различных индикаторов и преобразователей: магнитного порошка феррозонда
индукционного преобразователя и т.д.
Метод магнитной дефектоскопии для различных случаев практики
выбирают в зависимости от ряда факторов важнейшими из которых являются
возможность выявления дефектов разрешающая способность технико-
экономические показатели и удобство применения для контроля конкретных
Магнитно-порошковая дефектоскопия основана на визуальном
наблюдении за концентрацией частиц магнитного порошка втягивающихся в
поле рассеяния над дефектом. Процесс контроля сплошности стальных деталей
с помощью магнитного порошка состоит из следующих операций: а)
намагничивания деталей в направлении наиболее резко отличающемся от
возможного расположения дефектов; б) полива контролируемой зоны магнитной
суспензией или посыпания сухим магнитным порошком; в) внешнего осмотра
детали и фиксации мест скопления магнитных частиц в местах расположения
дефектов; г) размагничивания деталей.
Разрешающая способность порошковой дефектоскопии позволяет
выявлять в сварных швах ферромагнитных деталей дефекты находящиеся на
поверхности или залегающие внутри изделия на глубине до 6 мм. Дефекты
расположенные на глубине до 2 мм наиболее четко выявляются если имеют
острые края в виде трещин и непроваров и значительно менее четко
выявляются дефекты округлой формы (газовые поры и шлаковые включения).
Основные достоинства магнитно-порошкового метода заключаются в его
наглядности и простоте и позволяют непосредственно после намагничивания
визуально определять наличие дефектов в контролируемой детали.
Однако этот метод имеет ряд серьезных недостатков обусловленных
сравнительно небольшим диапазоном глубин залегания дефектов малой
чувствительностью при выявлении дефектов с закругленными краями
трудностью осуществления контроля в разных пространственных положениях (из-
за осыпания порошка или стекания эмульсии).
Феррозондовая дефектоскопия основана на измерении полей рассеяния
от дефектов с помощью чувствительных к магнитным полям датчиков
Современные феррозондовые датчики состоят из двух одинаковых
полузондов каждый из которых представляет собой пермаллоевый сердечник с
двумя катушками. Одна из катушек служит для возбуждения в сердечнике
переменного магнитного потока а вторая для измерения э.д.с. С помощью
феррозондовых датчиков в изделиях из низкоуглеродистой стали могут
выявляться как поверхностные дефекты (трещины плены) так и внутренние
дефекты расположенные на глубине до 8 мм. Метод отличается значительной
чувствительностью и позволяет определять небольшие по размерам дефекты.
При контроле сварных соединений и ферромагнитных объектов
достаточно широко применяют магнитографический метод контроля который
заключается в намагничивании зоны контролируемого металла или сварного шва
вместе с прижатым к его поверхности эластичным магнитоносителем (лентой)
фиксации на нем возникающих в местах дефектов полей рассеяния и
последующем воспроизведении полученной записи. Этот метод применяют в
основном для проверки сплошности сварных швов трубопроводов и конструкций
различных сооружений изготовленных из ферромагнитных сталей с толщиной
Таким образом магнитографический метод контроля состоит в
основном из двух операций: намагничивания контролируемых изделий с записью
полей дефектов на магнитную ленту и считывания записи с индикацией
полученных сигналов. В зависимости от выбранной методики контроля эти
операции могут осуществляться раздельно либо непрерывно следовать друг
В связи с тем что магнитографический контроль в настоящее время в
основном используется для проверки сплошности ферромагнитных материалов
обладающих небольшой коэрцитивной силой (низкоуглеродистые и
низколегированные стали) намагничивание изделий обычно осуществляется в
приложенном поле с помощью специальных электромагнитов (намагничивающих
устройств). Считывание магнитных отпечатков полей дефектов с магнитной
ленты выполняется в специальных дефектоскопах где зафиксированная на
ленте магнитная энергия при помощи магнитных головок воспроизводится в
электрические сигналы.
Принципиальные отличия магнитографического контроля от других
методов магнитной дефектоскопии заключаются в следующем:
а) ферромагнитные частицы магнитоносителя не могут перемещаться
а под воздействие имеющихся на данном участке
изделия полей рассеяния изменяют только свою полярность и
намагниченность. Благодаря этому магнитографический контроль обладает
значительно большей эффективностью чем порошковый метод при котором
частицы порошка в основном скапливаются на границах сварного шва и
б) на магнитной ленте с определенной степенью точности
фиксируются размеры отпечатков полей рассеяния от дефектов и их
топография что дает возможность при считывании записи осуществлять
количественную и качественную оценку дефектов;
в) эластичный магнитоноситель — магнитная лента — может
быть использован как объективный документ сохраняющий данные о качестве
сварного соединения ответственного назначения.
Магнитографический метод контроля имеет ряд достоинств: высокую
чувствительность (особенно к поверхностным и подповерхностным дефектам)
высокую производительность наличие документа свидетеля о контроле
низкие требования к чистоте контролируемой поверхности [ ].
Наибольшее применение магнитографический метод получил при
контроле сварных швов различного рода трубопроводов и листовых
Эффективность метода НК определяется большим числом факторов
главные из которых – выявляемость дефектов производительность
оперативность безопасность и стоимость.
Проведем сопоставление рассмотренных методов контроля для
дефектоскопии заданного объекта контроля. С точки зрения выявляемости
магнитные и вихретоковые методы позволяют обнаруживать как
поверхностные так и подповерхностные (залегающие на глубине в несколько
мм) дефекты. Радиационными и акустическими методами можно обнаружить
дефекты как поверхностные так и внутренние но эти методы
преимущественно используют для выявления внутренних дефектов.
Определенную опасность для обслуживающего персонала представляют
радиационные методы контроля. По возможности автоматизации контроля
наиболее благоприятны вихретоковый контроль магнитные методы с
феррозондовыми индукционными и другими типами преобразователей. Главные
их преимущества заключаются в отсутствии прямого контакта преобразователя
с изделием и в представлении информации о дефектах в виде показаний
приборов. Перечисленным методам уступает ультразвуковой метод для
которого необходим акустический контакт преобразователя с изделием
например через слой воды. Трудность автоматизации других методов
неразрушающего контроля заключается в необходимости визуальной обработки
информации о дефектах.
Подводя итоги приведенному краткому обзору методов неразрушающего
контроля можно констатировать что в современных условиях наиболее
пригодным для контроля сплошности заданного изделия является
магнитографический метод контроля. Он обеспечивает высокую
чувствительность к наиболее опасным дефектам высокую производительность
малую подверженность действию мешающих факторов безопасность для
обслуживающего персонала.
4 Анализ литературных источников с целью выбора способа контроля.
В сварных соединениях из низкоуглеродистых и ряда низколегированных
сталей дефекты сплошности (непровары подрезы трещины цепочки пор)
ориентированы вдоль продольной оси шва. При магнитографическом контроле
рекомендуют такие соединения намагничивать в поперечном направлении так
как вектор напряжённости внешнего поля будет ориентирован перпендикулярно
направлению распространения дефектов и их выявляемость поэтому будет
В данном изделии возможно появление дефектов ориентированных как
вдоль так и поперёк шва и для их выявления контроль необходимо проводить
при поперечном и при продольном намагничивании.
При намагничивании сварного соединения в поперечном направлении
выпуклость шва создает значительную неоднородность поля в зоне контроля.
Объясняется это тем что на его выступающей поверхности образуются
магнитные полюсы которые создают в шве и его окрестностях поле
направленное навстречу внешнему. Чем меньше ширина В и больше высота С
валика шва тем слабее намагничен шов. Особенно малая индукция в
плоскости симметрии шва. Поэтому выявляемость дефектов расположенных в
указанном сечении шва наихудшая. Расчетным и экспериментальным путем
было показано что при неизменном значении напряженности намагничивающего
поля одинаковым значениям обобщенного параметра шва (=ВС всегда
соответствуют одинаковые значения напряженности поля в плоскости
симметрии шва [67]. Это значит что предварительный режим намагничивания
при магнитографическом контроле необходимо устанавливать в зависимости от
(. Чувствительность магнитографического контроля сварных соединений
зависит не только от величины поля дефекта но и от его градиента. При
этом влияние размеров валика шва на чувствительность метода наиболее
точно можно учесть с помощью обобщенного параметра R0=B28C -радиуса
кривизны валика шва в плоскости его симметрии. Чем меньше R( тем ниже
чувствительность контроля сварных соединений [8].
На магнитную ленту в процессе магнитографического контроля стыковых
сварных соединений (при поперечном намагничивании) записывается в
основном суперпозиция магнитных полей следующих видов: тангенциальные
составляющие внешнего намагничивающего поля H(о поля изделия (без валика
шва) Н(и поля валика шва Н( и поля дефекта Н(d (полями обусловленными
термическими неоднородностям неоднородностями химического состава и
чешуйчатостью при контроле сварных соединений изделий из
низкоуглеродистых и низколегированных сталей выполненных автоматической
сваркой под флюсом можно пренебречь). Поле дефекта с увеличением глубины
залегания дефекта претерпевает не только количественное но и
качественное изменение. Начиная с некоторой глубины залегания дефекта H(d
из колоколообразной трансформируется в дугообразную максимум которой
смещается к краям валика шва. Это обусловливает появление в шве областей
качественно разной выявляемости дефектов [9].
Если дефект расположен в корне шва то максимумы нелокализованного
поля дефекта могут совпадать с краями валика шва и на сигналограмме
будет наблюдаться лишь изменение амплитуд помех обусловленных валиком
шва. Эта особенность использована в [10] для разработки способа
намагничивания при контроле односторонних сварных соединений. Сущность
способа состоит в следующем. На поверхность контролируемого объекта с
обратной стороны шва укладывают пластину прямоугольного сечения а затем
две пластины со скосом кромки стык которых расположен в плоскости
симметрии шва. Толщину пластины прямоугольного сечения выбирают такой
чтобы стык пластин со скосом кромки находился в области корня шва. В этом
случае “ложный” сигнал от стыка на сигналограмме либо будет
отсутствовать либо такие сигналы не будут превышать фон помех. Итак
стык пластин со скосом кромки создает дополнительное поле которое
подмагничивает шов однако сам стык как дефект не обнаруживается. Дефекты
же сплошности сварного соединения располагаются ближе к поверхности
сильно намагниченного шва а потому будут создавать значительные поля
рассеяния и могут быть уверенно обнаружены.
Описанный способ позволяет значительно повысить чувствительность
контроля сварных соединений однако имеет существенный недостаток:
необходим подход к обратной стороне шва. Кроме того способ
магнитографического контроля целесообразно использовать при отсутствии
обратного валика шва.
Если нет подхода к обратной стороне шва то для повышения
чувствительности метода можно использовать подмагничивающую систему в
виде подковообразного магнита [11] либо в виде двух пластин
прямоугольного сечения рабочие поверхности которых расположены на
одинаковых расстояниях от зоны перехода шва к основному металлу [12].
Расстояние между концентраторами магнитной индукции выбирают из условия
возникновения минимально допустимых помех на сигналограмме.
Повышение чувствительности метода обусловлено увеличением индукции
в контролируемых сечениях шва вследствие более высокой напряженности поля
в зоне контроля создаваемого концентраторами магнитной индукции.
Указанный способ однако не обеспечивает требуемой чувствительности
контроля реальных сварных швов вследствие недостаточно высокой
напряженности намагничивающего поля обладает сравнительно низкой
достоверностью контроля т.к. шов в поперечном направлении намагничен
неравномерно (сильнее у краев) неудобен в реализации из-за
затруднительного подхода к валику контролируемого шва.
Указанные недостатки во многом устраняются а чувствительность
контроля сварных швов значительно повышается если концентраторы
магнитной индукции расположить на высоте С+( от поверхности
контролируемого изделия на расстоянии друг от друга равном ширине шва
где С - высота валика шва 0( ( (4мм [1314]. При этом вследствие того
что на валик шва воздействует неоднородное дополнительное
подмагничивающее поле (у середины шва сильнее чем у краев) шов в
поперечном направлении оказывается намагниченным более равномерно. Это
приводит к повышению достоверности метода.
С уменьшением расстояния между концентраторами магнитной индукции
создаваемая ими напряженность поля вначале возрастает достигая
максимального значения при l=4..5 мм а затем убывает. При описанном выше
способе магнитографического контроля максимальное значение напряженности
намагничивающего поля ограничивается шириной шва: если расстояние между
рабочими гранями концентраторов магнитной индукции будет меньше чем
ширина шва то на сигналограмме будут наблюдаться помехи величина
которых может превосходить сигналы от недопустимых дефектов. В [15]
предложено расстояние между рабочими гранями концентраторов магнитной
индукции в намагничивающем устройстве установить 6 - 8 мм а при контроле
судить только о качестве участка шва находящегося в плоскости симметрии
валика и его окрестностях ((2мм) т.к. по статистическим данным около 90
% дефектов сплошности располагается в плоскости симметрии шва. О качестве
остального шва можно судить и по результатам традиционного способа
магнитографического контроля : шов у краев намагничен обычно достаточно
для уверенного обнаружения дефектов.
В [16] предлагается концентраторы магнитной индукции расположить на
расстоянии 4 ( 5 мм друг от друга и перемещать вместе с намагничивающим
устройством вдоль шва ориентируя ось симметрии подмагничивающей системы
под углом не более 10° к продольной оси шва. Магнитную ленту необходимо
при этом располагать с обратной стороны шва. В этом случае могут
обнаруживаться непровары величиной 5 % и более от толщины основного
Описанные выше способы магнитографического контроля предназначены
для обнаружения протяженных дефектов в шве (трещин непроваров подрезов
цепочек пор). Чувствительность метода при этом максимальна т.к. вектор
напряженности намагничивающего поля перпендикулярен направлению
распространения дефекта. Локальные дефекты (одиночные поры шлаковые
включения) не имеют такой преимущественной ориентации: в плоскости
изделия они имеют округлую форму. Чувствительность контроля реальных
сварных швов на наличие таких дефектов составляет 80 ( 100 % от толщины
Повысить чувствительность контроля швов на наличие пор и шлаковых
включений можно если шов намагнитить под углом к его продольной оси
[17]. При этом вследствие снижения размагничивающего фактора сварной шов
окажется намагниченным значительно сильнее. Максимальная амплитуда
сигнала обусловленного дефектом будет иметь место если ленту считывать
вдоль линии намагничивания.
Идеальные условия для обнаружения одиночных пор и шлаковых включений
будут созданы если шов вместе с прижатой к его поверхности лентой
намагничивать вдоль продольной оси [18]. При этом приблизительно в 4
раза повышается чувствительность контроля отсутствуют помехи
обусловленные валиком шва в 15(20 раз снижается потребляемая мощность
получается сигналограмма удобная для расшифровки и дальнейшей обработки.
Метод магнитографического контроля характеризуется также низкой
разрешающей способностью: цепочку локальных дефектов трудно отличить от
непровара переменной величины. Для повышения разрешающей способности
метода в [18] предложено контролируемый объект намагничивать вдоль
направления распространения цепочки пор (во многих случаях ориентация
дефектов известна) а считывание записи с ленты осуществлять вдоль линии
намагничивания. При этом разрешающая способность метода возрастает 10 (
раз удается различить две находящиеся под краской или заполненные
шлаком поры наружной поверхности даже в том случае если они
перекрываются. Повышение разрешающей способности метода в этом случае
можно объяснить следующим. При режимах обеспечивающих высокую
чувствительность метода поля локальных дефектов оказываются вытянутыми в
направлении перпендикулярном вектору напряженности поля. Линии равных
значений тангенциальной составляющих полей пор и шлаковых включений имеют
вид эллипсов большие оси которых ортогональны направлению
намагничивания. При намагничивании вдоль цепочки пор поля дефектов
перекрываются при меньшем расстоянии между дефектами чем при
намагничивании в поперечном направлении.
Одним из путей повышения чувствительности контроля является
отстройка от помех обусловленных валиком шва поверхностными
неровностями и структурными неоднородностями контролируемого объекта.
Например от помех обусловленных валиком шва и краями ленты можно
отстроиться если применить две совмещенные магнитные головки с
дифференциальной схемой включения обмоток [19]. При этом на край ленты в
головках будут индуцироваться практически одинаковые сигналы (из-за
близости расположения головок друг от друга) которые на выходе можно
исключить путем встречного включения обмоток в головках.
Недостаток - двухканальная дифференциальная головка регистрирует
лишь локальные дефекты либо начало и конец протяженного дефекта.
В современных дефектоскопах от помех обусловленных краями магнитной
ленты отстраиваются электронными устройствами. Основным узлом устройства
является линейный селектор времени пропускающий сигналы на индикатор
только в те моменты когда считывающая магнитная головка пробегает над
средней частью ленты [20]. Запуск селектора осуществляется регулируемым
управляющим импульсом сформированным помехой обусловленной одним из
Для отстройки от помех обусловленных валиком шва и поверхностными
неровностями в [21] предложен следующий способ магнитографического
контроля. После намагничивания сварного шва постоянным магнитным полем
(при этом на ленту запишутся как полезные поля так и помехи) необходимо
произвести повторное намагничивание сварного шва и ленты магнитным полем
не проникающим глубоко в металл шва и вызывающим образование помех
обусловленных только валиком шва и полей от поверхностных дефектов. При
повторном намагничивании направление вектора напряженности поля
противоположно первоначальному а его величина выбирается такой чтобы
компенсировать помехи за счет наложения их полей.
При отстройке от помех обусловленных валиком шва указанным
способом теряется информация о наружных дефектах а амплитуда сигнала от
внутреннего дефекта уменьшается. Кроме того полная отстройка от помех
обусловленных валиком шва имеет место только в некоторых частных
Для уверенного обнаружения дефектов создающих поля рассеяния
совпадающие с краем валика шва в [22] предложено дополнительно проводить
контроль при режиме 02НС(Н(((04НС где НС–коэрцитивная сила ленты. При
этом помехи обусловленные валиком шва не создают магнитного контраста
записи на ленте т.к. в этом случае магнитная лента работает на участке
обратимого намагничивания.
В [23] на ленту перед укладкой на изделие воздействуют полем
заданной напряженности направление которого совпадает с рабочим а
величина равна сумме внешнего поля и поля рассеяния от наибольшего
допустимого дефекта. В предлагаемом способе контроля поляризованную ленту
вначале намагничивают полем заданной напряженности по кривой ОСД а
затем совместно с изделием - полем рабочей напряженности Нр по кривой ДА.
На ленту воздействуют также поля помех НП подмагничивая отдельные ее
участки до точки С и поля дефектов подмагничивая ее участки до точки Е.
После прекращения действия намагничивающего поля участки ленты не
подвергавшиеся действию полей - помех и полей дефектов приобретают
остаточную намагниченность соответствующую точке Д (перемагничивание
происходит по пунктирной линии АД); такую же намагниченность приобретают
участки ленты в местах действия полей помех НП (перемагничивание по
кривой СД). Контраст записи полей - помех равен нулю. Контраст записи на
участках ленты подвергшихся действию полей дефектов равен (Мd. Таким
образом отношение амплитуд сигнал-шум стремится к бесконечности
(приборные шумы не учитываются).
Для повышения чувствительности контроля изделий когда амплитуда
полезного сигнала незначительно превышает амплитуду сигнала от
наибольшего допустимого дефекта а фон помех меньше сигналов от
наибольшего допустимого дефекта в [24] предложен следующий способ
магнитографического контроля. Перед оценкой качества изделия по
магнитограмме ленту намагничивают по участкам с равными по амплитуде
помехами дополнительным полем направление которого совпадает с
направлением поля рабочей напряженности а величина меньше суммы поля
рабочей напряженности и поля от наибольшего допустимого дефекта. При
осуществлении этого способа поляризованная магнитная лента прижатая к
изделию под действием поля рабочей напряженности Нр перемагничивается
по сплошной кривой ОСД. При этом участки ленты на которые воздействуют
также поля помех Нп меньшие поля наибольшего допустимого дефекта Нnd
перемагничиваются по сплошной кривой ОСEF а участки на которые
действуют поля недопустимых дефектов Hd - по кривой ОСЕJGH1. Затем на
ленту снятую с объекта контроля воздействуют дополнительным полем
напряженности Нд равным сумме поля рабочей напряженности и помех
меньших поля наибольшего допустимого дефекта Hnd. При этом участки ленты
находившиеся только под действием поля рабочей напряженности
перемагничиваются по кривой DPCEF а участки ленты находившиеся под
действием полей помех Нп по кривой FREF. Таким образом контраст
магнитной записи поля дефекта определяется отрезком H1P (больше чем в
предыдущем случае). При традиционном же способе магнитографического
контроля с использованием поляризованной магнитной ленты объект вместе с
лентой намагничивают полем рабочей напряженности НР. В этом случае вся
лента перемагничивается по кривой ОСД а ее участки находящиеся под
действием полей дефектов Нd по кривой ОGH1 . Те участки на которые
воздействовали внешнее поле и поля-помехи перемагничиваются по кривой
ОЕF. Тогда контраст записи на ленте полей дефектов будет определяться
отрезком ДН1 а полей-помех -ДF. Отношение амплитуд сигнал-шум будет
При контроле сварных соединений если намагничивания объекта
контроля производили в поперечном направлении описанные выше операции
нужно выполнять когда лента уложена на поверхность бездефектного
контрольного образца с зачищенными неровностями валика шва [25].
Подавляющее большинство дефектов сплошности сварных соединений таких
как непровары трещины несплавления цепочки пор подрезы ориентированы
вдоль продольной оси шва.
Однако при магнитографическом методе целесообразно производить
раздельный контроль сварных соединений на наличие протяженных и локальных
дефектов: в первом случае сварной шов следует намагничивать в поперечном
направлении используя при неблагоприятных размерах выпуклости шва
концентраторы магнитной индукции во втором - в продольном направлении
считывая запись с ленты вдоль направления ее остаточной намагниченности.
5 Постановка задачи проектирования
В данном курсовом проекте исследован магнитографический метод
контроля продольных сварных швов тонкостенных труб переменного сечения.
Предпосылками его использования являются высокая чувствительность к
наиболее опасным дефектам высокая производительность малая
подверженность действию мешающих факторов безопасность для
Для внедрения магнитографического метода контроля необходимо
исследовать особенности распределения индукции в данном объекте контроля
выбрать оптимальную схему намагничивания изучить особенности работы
магнитной ленты при магнитографическом контроле; определить
чувствительность метода к различным типам дефектов в сварных соединениях.
Для решения перечисленных задач следует разработать устройство и
принципиальную электрическую схему прибора. Устройство должно с одной
стороны обеспечивать минимальную трудоемкость контроля а с другой -
максимальную достоверность контроля.
Разработка оборудования для контроля
1 Анализ литературных источников с целью разработки или
модернизации оборудования для контроля
Намагничивание контролируемой зоны ферромагнитных изделий с
направлением магнитного потока перпендикулярно продольной оси изделия
может выполняться двумя способами: последовательно отдельными участками
расположенными по длине изделия или одновременно по всей длине изделия.
В обоих случаях намагничивающие устройства должны удовлетворять
следующим требованиям:
а) напряженность приложенного поля должна намагничивать
контролируемую зону до состояния насыщения или даже
несколько больше. При этом уровень намагниченности контролируемого
изделия должен находиться на верхнем пологом участке кривой
намагничивания соответствующем режиму насыщения;
б) ширина намагничиваемой зоны должна быть выбрана
таким образом чтобы полюсы устройства не касались краев
магнитной ленты уложенной на поверхность контролируемого
в) в местах перехода магнитного потока от полюсов устройства в
изделие потери его должны быть минимальными;
г) в случае если устройство предназначено для последовательного
намагничивания отдельных участков изделия оно должно
легко перемещаться по поверхности изделия. При одновременном
намагничивании всей длины изделия устройство должно быстро
и удобно устанавливаться (закрепляться) на изделии;
д) для удобства в эксплуатации намагничивающее устройство должно
иметь как можно меньший вес и потреблять минимальную мощность.
В практике магнитографического контроля получили применение
следующие типы намагничивающих устройств:
- дисковые магниты используемые для контроля листовых конструкций и
труб с толщиной стенки до 5—6 мм;
- подвижные намагничивающие устройства применяемые при контроле
труб диаметром свыше 150 мм и листовых конструкций толщиной до 16
- устройства используемые для контроля стыков труб
небольших диаметров типа намагничивающих клещей поясов и вилок.
Для оценки эффективности подвижных намагничивающих устройств большое
значение имеет минимальное «растекание» потока магнитной индукции. Под
условным термином «растекание» потока понимается уменьшение индукции в
контролируемом изделии непосредственно в месте расположения
намагничивающего устройства и на некотором расстоянии от его поперечной
Опыт показал что с уменьшением сечения полюсов и увеличением
расстояния между полюсами «растекание» потока несколько увеличивается.
«Растекание» потока имеет место и при смещении намагничивающего
устройства от места расположения дефекта.
С помощью дисковых магнитов вследствие значительного «растекания»
магнитного потока можно контролировать изделия с толщиной стенки до 6
В подвижных намагничивающих устройствах ПНУ применен принцип
одновременного создания однородного магнитного потока на участке
значительной протяженности. Устройство состоит из двух стальных полюсов
скрепленных стальными сердечниками на которых размещаются одна или две
катушки. Стальной каркас с катушками опирается на четыре колеса из
немагнитного материала (дюралюминия). Благодаря значительной длине
магнитопровода (150-200мм) ПНУ обеспечивает одновременное
намагничивание участка изделия с минимальным «растеканием» магнитного
потока и эффективное выявление дефектов. Воздушный зазор хотя и вызывает
потери потока но позволяет легко перемещать ПНУ по поверхности изделия.
Опытным путем установлено что значительное уменьшение индукции
(свыше 5—6%) вследствие «растекания» потока имеет место при смещении
намагничивающего устройства ПНУ от места расположения дефекта свыше 60—70
мм. Поэтому с учетом небольшого запаса длина полюсов устройства должна
быть не менее 160—200 мм.
Намагничивающее устройство типа НК (намагничивающие клещи)
предназначено для труб небольших диаметров и представляет шарнирно
раскрывающийся электромагнит позволяющий одновременно намагничивать
контролируемый стык по всему периметру.
Рисунок 2.1 - Намагничивающие клещи
Намагничивающие устройства МП условно называемые магнитными поясами
предназначены для магнитографического контроля стыков труб и других
изделий цилиндрической формы небольшого диаметра с толщиной стенки до 3—
Устройства МП имеют импульсный источник тока и состоят из двух
последовательно соединенных катушек с 30 витками каждая. Катушки пояса
располагают на расстоянии 20 мм по обе стороны от контролируемого стыка.
Основные достоинства устройства МП заключаются в одновременном
намагничивании стыка по всему его периметру в универсальности
позволяющей применять одно и то же устройство для намагничивания стальных
труб диаметром от 48 до 133 мм и портативности источника тока.
Намагничивающая вилка НВ предназначена для контроля стыков труб
небольших диаметров и состоит из стального каркаса и рукоятки. Полюса
вилки охватывают контролируемый стык на половину длины его окружности.
Поэтому контроль стыков труб с помощью вилки производится с двух сторон.
Намагничивающие вилки удобно применять в тех случаях когда имеется
односторонний доступ к контролируемым швам [ ].
С целью исключения влияния воздушного зазора на величину индукции в
контролируемом сечении создано намагничивающее устройство “шагун”
которое перемещаясь вдоль сварного стыка шаг за шагом позволяет его
намагничивать до высокой индукции [ ]. “Шагун” представляет собой
электромагнит с фасонными полюсными наконечниками подвешенный к раме
тележки посредством рессор. Сила упругой деформации последних превышает
притягивающую силу электромагнита и дает возможность отрывать его полюсы
от поверхности проверяемого изделия после отключения намагничивающего
тока. При контроле “шагун” удерживается на этой поверхности в любых
пространственных положениях с помощью силы притяжения создаваемого
небольшим постоянным током в обмотке электромагнита. Устройства типа
“шагун” не исключают “растекание” магнитного потока в изделии и имеют
значительную массу [ ].
С целью автоматизации и повышения точности магнитографического
контроля продольных сварных швов и труб или изделий цилиндрической формы
разработано устройство содержащее блок намагничивания размагничивающий
соленоид лентопротяжный механизм включающий привод с лентопротяжным
роликом на оси и оси подающей и приемной кассет блок прижима магнитной
ленты считывающий блок и отметчик дефектов. Для достижения цели
устройство снабжено приводным роликом идентичным лентопротяжному ролику
установленном на оси привода и направляющим тросом обхватывающим
приводной ролик и ось для падающей кассеты [ ].
Известно намагничивающее устройство для магнитографического контроля
цилиндрических изделий содержащее основной П-образный электромагнит с
закрепленной на его ярме катушкой и дополнительные электромагниты с
сердечниками установленные между полюсными наконечниками основного
электромагнита параллельно его продольной оси отличающееся тем что с
целью расширения диапазона размеров контролируемых изделий полюсные
наконечники основного электромагнита установлены с возможностью поворота
вокруг своей продольной оси относительно ярма сердечники дополнительных
электромагнитов выполненный каждый в виде соединенных посредством
шарового шарнира двух полустержней вторые концы которых установлены в
полюсных наконечниках основного электромагнита с возможностью поворота и
возвратно-поступательного перемещения относительно своих продольных осей.
Известно намагничивающее устройство для контроля труб переменного
диаметра содержащее магнитопровод и размещенный в его межполюсном
промежутке токопровод отличающееся тем что с целью повышения
намагничивания трубчатых изделий различного диаметра за счет исключения
неравномерного распределения магнитного потока в зоне контроля
магнитопровод выполнен гибким в виде набора сплетенных между собой
При одностороннем контроле сварного шва для повышения
виде подковообразного магнита либо в виде двух пластин прямоугольного
сечения рабочие поверхности которых расположены на одинаковых
расстояниях от зоны перехода шва к основному металлу причем расстояние
между концентраторами магнитной индукции выбирают из условия
возникновения максимально допустимых помех на сигналограмме [ ].
Известно намагничивающее устройство для дефектоскопии трубчатых
изделий содержащее n скрепленных между собой П-образных электромагнитов
отличающееся тем что с целью расширения диапазона диаметров
контролируемых изделий оно снабжено двумя полюсными наконечниками
выполненными каждый в виде разъемного кольца с ломаной внешней
поверхностью торцы полюсов электромагнитов выполнены по форме ломаной
поверхности колец а одноименные полюса электромагнитов закреплены на
соответствующем кольце [ ].
Проанализировав различные литературные источники можно сделать
вывод что для контроля заданного изделия следует использовать
электромагнит с П-образным сердечником прямоугольного сечения. При
определении сечения магнитопровода длина полюсов намагничивающего
устройства исходя из результатов экспериментов по определению
«растекания» потока принимается равной 150—200 мм; высота полюсов
выбирается из конструктивных соображений а длина сердечника равная
расстоянию между полюсами определяется шириной магнитной ленты для
магнитографического контроля (35 мм) и удобным для эксплуатации
расстоянием между полюсами магнита и краями ленты. Необходимое число
витков электромагнита определяется на основе закона полного тока.
2 Компоновка оборудования для контроля.
Из анализа литературы видно что следует проводить раздельный
контроль протяженных и локальных дефектов т.к. поля рассеяния их ведут
себя по–разному при различных способах намагничивания. При наличии
локальных дефектов шов следует намагничивать вдоль т.к. в этом случае
исключается размагничивающее действие выпуклости шва и поля рассеяния от
дефектов будут максимальны. По этой же причине при наличии протяженных
дефектов шов следует намагничивать поперек. Поэтому разработанное
устройство для поперечного намагничивания должно содержать
намагничивающее устройство выполненное в виде трех клещей а для
продольного намагничивания достаточно одного электромагнита который
будет обеспечивать намагничивание шва при одновременном вращении трубы
вокруг своей оси. На установке использующей намагничивающие клещи лента
вручную укладывается на поверхность шва и затем считывается на
дефектоскопе. Установка для продольного намагничивания должна иметь
расходную и приёмную катушку для ленты так как контроль осуществляется
не по всей длине шва сразу а постепенно по мере вращения трубы.
В установке для продольного намагничивания необходимо предусмотреть
установку электродвигателей для обеспечения вращения трубы и для работы
лентопротяжного механизма. Для уменьшения скорости вращения до
необходимых для контроля требуется установка редукторов.
В установке для поперечного намагничивания предусмотрено наличие
пневмотолкателей обеспечивающих быстрое отведение двух разъемных клещей
от объекта контроля по окончании намагничивания что облегчает доступ к
трубе. Подпружиненные стойки обеспечивают качественное прижатие магнитной
ленты к поверхности контролируемого сварного шва.
3 Расчет оборудования для контроля.
3.1 Расчёт режима намагничивания.
Для расчета намагничивающего устройства необходимо знать
оптимальное значение индукции в контролируемых сечениях объекта контроля.
Расчет выполним по методики изложенной в [ ] . Расчет оптимального
режима сводится к получению магнитной характеристики исследуемого
материала в виде графика функции (=f(B) и отысканию максимального
приращения производной на падающей ветви данной функции. Кривая
намагничивания материала контролируемого изделия B=f(H) представлена на
рисунке 2.2. Используя данные этой кривой строим зависимость (=f(B)
где (0 – магнитная постоянная (0=4((10-7Гнм.
Рисунок 2.2 – Кривая намагничивания изделия
Рисунок 2.3 – График зависимости (r(В)
Расчет оптимального режима сводится к отысканию максимального
приращения производной на падающей (правой) ветви данной кривой.
Максимальное приращение производной [pic]([pic]( и находится вместе
перегиба кривой функции ((В) на ее ниспадающей ветви ( в этой точке
По приближенным формулам определяют [pic]([pic]( и [pic]2([pic](2
используя значение ( нисходящей ветви кривой ((В) для точек ВI(h2 и ВI(h
Оптимальному режиму намагничивания соответствует точка пересечения
графика функции [pic]2([pic](2 (рисунок 2.4) с осью абсцисс и минимум
функции [pic]([pic](.
Рисунок 2.4 – График зависимости [pic]([pic](=f(В)
Рисунок 2.5 – График зависимости [pic]2([pic](2=f(В)
На графике видно что Вопт=14 Тл. Расчётное значение Вопт ниже
значения полученного экспериментально на 10 – 20% поэтому
3.2 Расчёт электромагнита намагничивающего устройства.
Расчёт выполнен по методике изложенной в [ ].
Схема намагничивающего устройства представлена на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 – Расчётная схема намагничивающего устройства
Электромагнит представляет собой магнитную цепь (рисунок 2.7) и цель
расчёта – определить величину намагничивающей силы необходимой для
создания в изделии необходимой индукции.
Выбираем следующие параметры намагничивающего устройства (рисунок
6): толщина изделия b=4мм; толщина полюсов выбирается в 2 – 3 раза
больше толщины изделия d=15 мм; расстояние между полюсами L=80 мм; высоту
полюса возьмём равной h=100 мм; ширину полюса выберем c=200 мм; суммарный
зазор (=1мм. Расчёт выполняют принимая допущение что растекание
магнитного потока в изделии отсутствует.
Рисунок 2.7 – Схема магнитной цепи
Из закона Кирхгофа следует:
где Hi(li – падение магнитного напряжения на участке цепи li.
Рассмотрим сумму падений магнитных напряжений в изделии Uи в зазорах
Uy в магнитопроводе Uп:
где Hи и Ви взяты с кривой намагничивания изделия (рисунок 2.2).
Построим зависимость Uи(Фи) по формулам (2.5) (рисунок 2.8).
Зависимость Uу(Фи) строится по формуле (2.6).
где Н0 – напряжённость поля в зазоре;
( - толщина суммарного зазора ((=1мм).
Нетрудно заметить что для построения прямой достаточно рассмотреть
одно значение Фи (рисунок 2.8).
Рисунок 2.8 – Графики зависимостей Uи(Фи) и Uy(Фи)
Магнитное напряжение в магнитопроводе в зависимости от потока в нём
выражается формулами:
Значения B и H так же определяют по кривой намагничивания (рисунок
2). Строим зависимость Uп (Фп) (рисунок 2.9).
Чтобы пересчитать Uп в зависимости от Фи запишем уравнение Кирхгофа
для точки М эквивалентной электрической схемы (рисунок 2.8).
где F – магнитный поток рассеяния шунтирующий изделие и переходной
Так как отношение потоков Фи и F обратно пропорционально магнитным
сопротивлениям Rи+Rу и RF то:
где RF – магнитное сопротивление потока рассеяния между полюсами
Рисунок 2.9 – Зависимость магнитного напряжения в сердечнике от
где GF – проводимость участка между параллельными призмами (полюсами
намагничивающего устройства).
Из (2.8) и (2.9) получаем:
где RF получаем из формул (2.10) и (2.11) – оно постоянно.
ВИ и НИ соответствуют оптимальному режиму намагничивания.
Строим график зависимости UП(ФИ) после пересчёта по формулам
Рисунок 2.10 – График зависимости Uп(Фи)
Далее суммируем данные на графиках Uи Uу и Uп получаем U( и
строим график U((Фи) (рисунок 2.11)
Зная сечение изделия строят аналогичный график U((Ви) где Ви=ФиSи
Рисунок 2.11 – График зависимости U((Фи)
Рисунок 2.12 – График зависимости U((Ви)
По известному значению оптимальной индукции [pic]=165 в
контролируемом сечении определяем [pic]=3000А. Затем с учетом
коэффициента заполнения Кз=04 и площади S окна занимаемого всеми
витками катушки в сечении перпендикулярном осям витков (S составляет
приблизительно 80% площади окна образованного П-образным сердечником и
намагничиваемым изделием) определяем число витков обмоточного провода
задаваясь различными диаметрами (d от 0.5 до 3.5 мм):
где [pic]= [pic] [pic]
При d=1мм [pic] витков.
При d=2мм [pic] витков.
При d=3мм [pic] витков.
Определяем величину тока в катушке по известным намагничивающей силе
и числу витков [pic].
Определяем электрическое сопротивление обмотки:
где [pic]-средняя линия витка провода в катушке
[pic]- удельное электрическое сопротивление
Определяем потребляемую мощность:
Так как потребляемые мощности приблизительно одинаковы то диаметр
провода выбираем исходя из приемлемого числа витков катушки (400W1500)
W=690 при диаметре обмоточного провода 2мм.
4 Разработка оборудования для контроля.
Установка для поперечного намагничивания состоит из основания (поз.
) выполненного в виде рамы к которому крепятся стойки (поз. ) на
которые крепятся намагничивающие устройства типа "клещи" (поз. ).
Отведение намагничивающих устройств от трубы осуществляется при помощи
пневмотолкателей (поз. ). Прижатие намагничивающих устройств
осуществляется при помощи пружин (поз. ) На основании также расположены и
закреплены: переносные ручки (поз. ) и опора (поз. ) поддерживающая
свободный конец трубы. Пневмотолкатели и переносные ручки жестко
закреплены на раме при помощи скоб (поз. и поз. соответственно ).
Установка для продольного намагничивания состоит из основания (поз.
На основании расположены и закреплены: намагничивающее устройство
(поз. ) электродвигатель (поз. ) обеспечивающий через муфту (поз. ) и
редуктор (поз. ) вращение трубы расходный и приемный барабаны для
магнитной ленты (поз. ) устройства для перемотки ленты (поз. )
размагничивающее устройство (поз. ) магнитографический дефектоскоп МДУ-
У (поз. ). Приемный барабан приводится в движение при помощи
электродвигателя (поз. ) через муфты (поз. ) и редуктор (поз. )
5 Описание принципа действия оборудования для контроля. Выводы
Установка для поперечного намагничивания работает следующим образом.
На контролируемый кольцевой шов трубы при помощи поролоновых подушек
фиксируется магнитная лента на всю длину шва. На большую и малую опоры
ложится труба и при помощи пневмотолкателей опускаются намагничивающие
устройства. Включаются электромагниты и происходит намагничивание шва и
регистрация сигнала на ленту. После намагничивания трубы клещи отводятся
от трубы и происходит снятие магнитной ленты со шва с последующей
расшифровкой на дефектоскопе или компьютерном комплексе. Далее после
размагничивания ленты по аналогичной схеме приступают к контролю
следующего сварного шва.
Установка для продольного намагничивания работает следующим образом.
В расходный и приемный барабаны заправляется магнитная лента. Ленту
протягивают через считывающий блок дефектоскопа размагничивающее
устройство и поворотные устройства. Затем на опоры устанавливается труба
таким образом чтобы сварной шов оказался точно над лентой. Включаются
электромагниты и происходит намагничивание шва и регистрация сигнала на
плёнку. При помощи электродвигателей и редукторов происходит
одновременное вращение трубы вокруг своей оси и прохождение ленты через
считывающий блок дефектоскопа где и происходит считывание записанной на
Разработка принципиальной электрической схемы устройства
Принимаемый сигнал представляет собой периодические импульсы
специфической формы (рисунок 3.1)
Рисунок 3.1 – Форма сигнала на ленте.
Большие импульсы по краям сигнала - это помехи от валика шва которые
удаляются с помощью эталонного генератора. Он создаёт инвертированный
сигнал имитирующий бездефектный шов. Складывая сигнал от генератора и
усиленный сигнал от блока считывающих головок мы удаляем всплески от
валика шва. Для усиления используется два усилителя КР140УД18 а для
суммирования – микросхема К159ИМ4.
Затем производится преобразование каждого импульса в прямоугольный
сигнал высокого уровня таким образом мы получаем пачки импульсов
длительность которых пропорциональна протяжённости дефектов. При помощи
конденсатора большой ёмкости и компаратора К554СА3 мы преобразуем пачку
импульсов в один прямоугольник. Пропуская сигнал через инвертор получаем
второй сигнал прямоугольники в котором характеризуют длительность
промежутков между дефектами. Затем с помощью логики и тактового
генератора известной частоты накладываем на оба сигнала тактовые
импульсы. Полученные пачки импульсов в обоих сигналах подаются на разные
счётчики. Т. о. На одном счётчике образуется число пропорциональное
протяжённости дефекта а на другом – число пропорциональное расстоянию
Оба числа записываются в разные порта микроконтроллера 83С552LCC где
происходит обработка информации и управление памятью и выводом данных.
Протяженность и расстояние записываются в микросхему RAM имеющую 8 kБ
Подключение прибора к компьютеру позволило бы упростить восприятие
обработку и хранение полученной информации поэтому на электрической
принципиальной схеме реализовано подключение к персональному компьютеру
через стандартный параллельный порт RS-232. Техническая реализация
интерфейса осуществляется при помощи микросхемы MAX 3218.
Разработка методики контроля
Методики магнитографического контроля конкретных изделий имеют свои
специфические особенности. Одновременно все они содержат ряд общих
положений одинаковых для проверки качества изделий различной формы и
Подготовительные операции к проведению магнитографического контроля
заключаются в подготовке изделий магнитной ленты и дефектоскопической
аппаратуры. Перед контролем изделия необходимо тщательно очистить от
грязи воды снега и льда.
Подготовка магнитоносителя заключается в предварительном
размагничивании (стирании) внешнем осмотре и наматывании в кассеты.
Размагничиванию или стиранию записи перед началом контроля должны
подвергаться любые магнитные ленты независимо от того были ли они уже в
употреблении или применены новые. Процесс стирания записи заключается в
циклическом перемагничивании рабочего слоя ленты в убывающем магнитном
поле. Стирание осуществляется с помощью специальных размагничивающих
устройств имеющихся в комплекте каждого магнитографического
Во время размагничивания одновременно производится внешний осмотр и
отбраковка ленты. Применять ленты имеющие сквозные порывы надрывы краев
и неразглаживающиеся складки не следует. После размагничивания ленту
режут на куски необходимой длины и наматывают в кассеты или в рулончики.
При транспортировке и хранении размагниченной ленты следует
соблюдать меры предосторожности от случайного ее намагничивания
посторонними полями. В частности запрещается класть ленту на стальные
предметы которые могут оказаться намагниченными а также близко
подносить ее к сварочным генераторам моторам кабелям и другим возможным
источникам магнитных полей. Поэтому для хранения и доставки лент к месту
проведения контроля их рекомендуется помещать в жестяные коробки. Ввиду
того что количественная оценка выявляемых в изделиях производится с
помощью эталонов весьма важное значение имеет регулировка
магнитографических дефектоскопов по эталонным лентам. Регулировка
(настройка) дефектоскопов по эталонным лентам производится перед каждым
началом работ с прибором. Намагничивание контролируемых изделий с
записью полей дефектов на магнитную ленту является важнейшей операцией
во многом определяющей разрешающую способность и чувствительность
магнитографической дефектоскопии.
Важное значение при выборе режима намагничивания имеет марка стали
из которой изготовляются контролируемые изделия. Наиболее
значительные отклонения магнитных свойств влияющих на режимы
намагничивания наблюдаются у легированных и высокоуглеродистых сталей.
Определенное значение имеют также форма и размеры изделий могущие
привести к повышенному растеканию магнитного потока в сечении металла.
Поэтому практическому внедрению магнитографического контроля на новых
изделиях должно предшествовать проведение опытной проверки методики
контроля и выбранных режимов намагничивания. Во всех случаях при подборе
режимов необходимо чтобы контролируемая зона изделия была намагничена до
состояния технического насыщения и было обеспечено минимальное растекание
Другой важный момент методики намагничивания влияющий на результаты
контроля заключается в обеспечении плотного контакта магнитоносителя с
поверхностью контролируемого сварного шва. В зависимости от формы изделия
и конструкции намагничивающих устройств для этой цели могут применяться
прижимные ролики пояса и другие приспособления изготовленные из резины
или других эластичных материалов. Одновременно усилие прижима не должно
приводить к нарушению целостности ленты и разрушению ее магнитного слоя.
Воспроизведение записи с магнитных лент и преобразование накопленной
магнитной энергии в электрические сигналы также является одной из
важнейших в технике магнитографической дефектоскопии. В современных
магнитографических дефектоскопах во избежание частичного нарушения
магнитного слоя ленты и зафиксированной на нем записи вращающимися
воспроизводящими головками магнитную ленту устанавливают в прибор так
чтобы при считывании воспроизводящие головки соприкасались со значительно
более прочной и гладкой основой ленты. При считывании записи со стороны
основы ленты уровень сигнала возбуждаемого в головках снижается
незначительно при полном сохранении уровня и формы записи в процессе
многократного воспроизведения.
Кроме того такой порядок считывания одновременно способствует
снижению износа поверхности воспроизводящих головок и уменьшению
засорения их рабочего зазора магнитным порошком.
В процессе воспроизведения оператор внимательно следит за лучом на
экране прибора. Появление на экране небольших по размеру импульсов
свидетельствует об отсутствии в изделии сколько-нибудь значительных
дефектов. Если при протягивании ленты на экране появились импульсы со
значительной амплитудой продольная подача ленты должна быть прекращена [
1 Выбор типа магнитоносителя
Выберем тип магнитной ленты для магнитографического контроля
заданного изделия. Известен оптимальный режим намагничивания ([pic]=1.65)
и кривая намагничивания материала изделия.
Для получения широкого диапазона характеристики ленты рекомендуют
использовать ленту такого типа чтобы ее рабочая точка А совпадала с
начальной точкой крутого возрастающего участка характеристики ленты
(рисунок 4.1). Напряженность поля требуемая для намагничивания ленты до
указанной точки приблизительно равна ее коэрцитивной силе.
Рисунок 4.1- Характеристика магнитной ленты
Поэтому для выбора типа ленты по кривой намагничивания материала
определяют напряженность поля требуемую для получения [pic] ( в нашем
случаи [pic]=6000 Ам). Так как составляющая вектора напряженности поля
параллельная границе раздела сред имеет по обе стороны границы
одинаковые значения а ферромагнитный слой ленты находится практически у
самой поверхности то на ленту в ее плоскости воздействует поле
напряженностью [pic]. Это поле смещает рабочую точку характеристики
ленты. По таблице Г.2
[ ] выбираем магнитную ленту И4701-35 с коэрцитивной силой [pic]8000
2 Разработка методики контроля объектов на наличие локальных
Рассмотрим методику контроля продольного сварного шва трубы на
наличие локальных дефектов которая включает следующие операции:
- произвести внешний осмотр шва трубы и отметить наружные
недопустимые дефекты: шов осматривается визуально на наличие видимых
дефектов (трещин дефектов нарушения сплошности);
- размагнитить магнитную ленту при помощи дросселя;
- закрепить кольцо магнитной ленты на лентопротяжном механизме и
протянуть в межполюсном пространстве намагничивающего устройства
ферромагнитным слоем наружу;
- установить объект контроля на опоры (при этом контролируемый
сварной шов должен оказаться непосредственно над магнитной лентой);
- осуществить привязку магнитной ленты к объекту контроля (отметить
начало шва номер изделия);
- при контроле использовать технологические пластины для
равномерного намагничивания начала и конца шва;
- включить на 2-3 секунды рабочий ток в катушках намагничивающего
устройства Намагничивание контролируемого продольного сварного соединения
выполняют постоянным током;
- включить устройство для автоматического контроля дефектов. В
качестве магнитного дефектоскопа выступает дефектоскоп типа МДУ-2У.
Браковочный уровень на шкале импульсной индикации или на диаграмме
регистратора должен соответствовать минимальной величине недопустимого
дефекта регламентированного нормативно-технической документацией. Если
амплитуда сигнала записанная на магнитной ленте превышает уровень
допустимой амплитуды то следует говорить о наличии дефекта;
- считать запись с ленты (во время воспроизведения записи
регистрируются все дефекты амплитуда или контрастность которых равны или
больше чем у эталонного);
- дефектные участки шва разметить на ленте и затем по привязочным
знакам разметить дефектные места на сварном шве.
3 Разработка методики контроля объектов на наличие протяженных
Методика контроля на наличие протяженных дефектов заключается в
- отрезок магнитной ленты соответствующей длины наложить на
поверхность сварного шва стороной магнитного слоя к нему (длина отрезка
магнитной ленты накладываемой на контролируемый шов должна быть больше
длины кольцевого шва трубы которая составляет 314 мм на 100 мм с каждой
- прижать магнитную ленту к сварному шву трубы с помощью механизма
прижимного устройства;
устройства. Намагничивание контролируемого продольного сварного
соединения выполняют постоянным током. В процессе намагничивания
контролируемого сварного шва необходимо следить за тем чтобы полюса
намагничивающего устройства были расположены симметрично середине шва по
-отодвинуть намагничивающие клещи от объекта контроля;
- после намагничивания контролируемого сварного соединения магнитную
ленту снять с поверхности шва и доставить к месту воспроизведения
полученной магнитограммы с соблюдением мер предосторожности которые
исключают воздействия на нее постоянных магнитных полей;
- считать запись с ленты: в качестве магнитного дефектоскопа
выступает дефектоскоп типа МДУ-2У. Дефектоскоп должен быть настроен.
Если амплитуда сигнала записанная на магнитной ленте превышает
браковочный уровень допустимой амплитуды в данном дефектоскопе то
следует говорить о наличии недопустимого дефекта;
Метрологическое обеспечение средств контроля.
Основные цели метрологического обеспечения:
- повышение качества выпускаемой продукции
эффективности управления производством уровня автоматизации
производственных процессов;
- обеспечения взаимозаменяемости деталей узлов и
агрегатов создания условий для кооперирования производства
и развития специализации производства;
- обеспечение достоверного учёта и повышение
эффективности использования материальных ценностей и
энергетических ресурсов;
- повышение эффективности мероприятий по контролю
условий труда охране окружающей среды рациональному
использованию природных ресурсов.
Количественная оценка размеров обнаруживаемых дефектов обычно
осуществляется с помощью эталонов. Настройка дефектоскопов а так же
определение величины дефектов производятся с помощью эталонных магнитных
лент записанных с контрольных образцов сварных стыков.
В качестве контрольных образцов могут использоваться вырезанные из
трубопровода или специально сваренные «катушки» а так же планки шириной
не менее 300 – 500 мм с расположенным посередине сварным швом.
Контрольные стыки или планки должны изготавливаться из труб или листов
той же марки и толщины что и контролируемые изделия. Сварка контрольных
стыков должна производиться по той же технологии как и у объекта
Контрольные образцы могут иметь естественные или искусственные
дефекты. Для этого сварку производят при нарушении режимов и таким
образом получают искусственные дефекты типа пор шлаковых включений
трещин. Эталонные магнитные ленты записываются с контрольных стыков или
планок с помощью рабочих намагничивающих устройств. Режимы намагничивания
выбираются исходя из толщины и марки стали контролируемых изделий.
Контрольные образцы хранятся вместе с эталонными плёнками и
магнитными лентами в ОТК цеха. Ленты хранятся в жестяных коробках для
защиты от посторонних магнитных полей температуры и влаги. Не следует
пользоваться эталонными лентами до износа а раз в месяц заменять новыми.
Для настройки чувствительности дефектоскопов используются
испытательные образцы и контрольная магнитограмма. Испытательные образцы
служат для изготовления контрольных магнитограмм.
Испытательные образцы должны быть изготовлены для каждого диаметра
толщины стенки и марки стали труб качество которых подлежит контролю
магнитографическим методом. Глубину искусственных дефектов выбирают
равной минимальному браковочному уровню для заданной толщины стенки трубы
в соответствии с требованиями СНиП Ш-42-80. На поверхности испытательного
образца должны быть отмечены краской расположение и границы участков
имеющих дефекты с указанием вида и величины этих контрольных дефектов.
Каждый испытательный образец должен быть проверен и принят комиссией.
Контрольная магнитограмма служит для настройки чувствительности
Контрольные магнитограммы записывают на испытательных образцах путем
намагничивания их теми же устройствами и при тех же режимах которые
применяются для контроля труб.
Для изготовления контрольной магнитограммы используют магнитную
ленту того же типа что и при неразрушающем контроле изделий. При каждой
смене партии магнитной ленты должна быть изготовлена новая контрольная
магнитограмма из новой партии ленты. На магнитограмме должны быть
отмечены карандашом:
- границы участков с указанием вида и величины дефектов;
- толщины основного металла и испытательного образца;
- режим намагничивания.
При использовании одного и того же магнитографического дефектоскопа
с несколькими намагничивающими устройствами то при помощи каждого
устройства записывают контрольную магнитограмму по каждой из них
настраивают чувствительность магнитографического дефектоскопа. При
настройке чувствительности дефектоскопа фиксируют амплитуду сигнала от
контрольного дефекта являющуюся браковочным уровнем. Если амплитуда
сигнала обусловленного дефектом в контролируемом изделии превышает
браковочный уровень то дефект считают не допустимым. Настройку
чувствительности магнитографического дефектоскопа следует проводить перед
каждым началом работы с ним.
Мероприятия по охране труда
Работы по магнитографическому контролю следует вести в соответствии
“Техника безопасности в строительстве”:
“Правила техники безопасности при строительстве магистральных
Магнитографический контроль должно выполнять звено из двух
дефектоскопов или из дефектоскопа и его помощника.
При использовании магнитографических дефектоскопов и намагничивающих
устройств выполняют требования электробезопасности в соответствии со
следующими нормативными документами:
“Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок
При необходимости проверки напряжения электротока на клеммах
намагничивающего и воспроизводящего устройств следует пользоваться только
специальными приборами (указателем напряжения или контрольной лампой).
Требования пожарной безопасности соблюдают в соответствии с ГОСТ
При подготовке сварного шва и проведении контроля дефектоскописты и
их помощники при движении трубы не должны находиться на её пути к
установке. Для подъема и перемещения намагничивающих устройств массой
более 50 кг следует использовать средства механизации.
Все лица участвующие в проведении магнитографического контроля
должны периодически проходить инструктаж по технике безопасности с
регистрацией в специальном журнале.
В курсовом проекте разработаны устройства для продольного и
поперечного намагничивания кольцевого сварного шва трубы переменного
сечения определен оптимальный режим намагничивания и рассчитан
электромагнит намагничивающего устройства разработана электрическая
принципиальная схема устройства для обнаружения дефектов с возможностью
подключения к компьютеру через стандартный интерфейс RS-232 а также
методика контроля объекта и метрологическое обеспечение средств
К основным результатам можно отнести:
а) анализ литературных источников показал что обнаружение дефектов
в сварных швах изделий из ферромагнитных материалов можно производить
акустическими магнитными (магнитографическим) радиационными методами.
Контроль производили магнитографическим методом вследствие его высокой
чувствительности и производительности;
б) на основании результатов расчета установлено что оптимальное
значение индукции в контролируемом сечении шва составляет 165 Тл;
в) анализ литературных данных показал что целесообразно производить
раздельный контроль сварных швов на наличие протяженных и локальных
дефектов. В первом случае объект контроля следует намагничивать поперек
продольной оси шва используя при неблагоприятных параметрах выпуклости
концентраторы магнитной индукции. Во втором случае объект намагничивают
в продольном направлении считывая запись с магнитной ленты в направлении
ее остаточной намагниченности;
г) на основании результатов расчета и рекомендаций литературы
определены параметры электромагнита намагничивающего устройства сечение
полюса 200х80мм диаметр провода 2 мм число витков обмоточного провода
составляет 690 величина тока в катушке равна 436 А;
д) разработана устройство для обнаружения протяженных дефектов в
сварном шве конических труб;
е) разработана установка для обнаружения локальных дефектов в
продольном сварном шве объекта контроля;
ж) источником информации об объекте контроля является магнитная
лента И4701 – 35 с коэрцитивной силой HC = 80 Асм = НТР;
з) разработана электрическая принципиальная схема для индикации
дефектов при контроле на магнитографическом дефектоскопе МДУ-2У;
и) разработанные устройства и методика магнитографического контроля
позволит обнаружить недопустимые дефекты (протяжённые - h>10% локальные
- h>25 %) в сварных швах конических труб при производительности 5000
Приборы и методы электромагнитного контроля. Методические указания
к курсовой работе для студентов специальности Т 06.01 –
”Приборостроение”.-Могилев: МГТУ 2001.-28 с. Составитель проф. Новиков
Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 3. Электромагнитный контроль:
Практ. пособие В.Г.Герасимов А.Д.Покровский В.В.Сухоруков.- М.: Высш.
шк. 1992.- 312 с.: ил.
Неразрушающий контроль металлов и изделий: справочник Под ред.
Г.С.Самойловича. – М.: Машиностроение 1976. – 456 с.: ил.
Приборы и методы электромагнитного контроля. Лабораторная работа
№6. Исследование эффективности различных способов магнитографического
контроля сварных соединений. Методические указания. – Могилёв: МГТУ
Фалькевич А.С. Магнитографический контроль сварных соединений
А. С. Фалькевич М. Х. Хусанов. - М.: Машиностроение 1966. – 176 с.
Новиков В.А. Особенности формирования магнитостатического поля
шва на поверхности стыкового сварного соединения Диагностика и
прогнозирование разрушения сварных конструкций. – № 6 1998 с. 53-60.
Новиков В.А. Выбор режима намагничивания при контроле стыковых
сварных соединений магнитографическим методом Техническая диагностика и
неразрушающий контроль. – 1992.- № 2.
Шарова А.М. Чувствительность магнитографического контроля
качества сварных соединений низкоуглеродистых сталей А.М. Шарова Д.А.
Роговин В.П. Куликов Автоматическая сварка.–1973.–№3.–С.39–42.
Новиков В.А. Исследование магнитографического метода контроля
стыковых сварных соединений с целью повышения его разрешающей
способности: Дис. канд. техн. наук: 01.04.11.– Защищена 22.03.85; Утв.
08.85; 083272 – Сведловск.1985– 208 с.: ил.
А.с. 565245 МКИ G01 N 2782. Способ намагничивания при контроле
односторонних сварных соединений А.М. Шарова В.А. Новиков (СССР). –
№209083128; Заявлено 24.12.74; Опубл. 15.07.77 Бюл. №26.–4 с.: ил.
А.с. 418786 СССР МКИ2 G01 N 2782. Намагничивающее устройство
для магнитографической дефектоскопии А.М. Шарова Д.А. Роговин В.П.
Куликов (СССР).– №210990128; Заявлено 22.03 72; Опубл. 02.02.73 Бюл.
А.с. 1196746 СССР МКИ4 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных соединений А.М. Шарова В.А. Новиков А.П. Магилинский
(СССР).– №376949125–28; Заявлено 06.07.84; Опубл. 07.12.85 Бюл.№45.–6
А.с. 1422125 СССР МКИ4 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных швов В.А. Новиков (СССР).– №418420025–28; Заявлено
01.87; Опубл. 07.09.88 Бюл.№33.–6 с.: ил.
А.с. 1672344 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных швов В.А. Новиков М.В. Федченко (СССР).– №448964728;
Заявлено 03.10.88; Опубл. 23.08.91 Бюл. №31.– 6 с.: ил.
А.с. 1797033 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных швов В.А. Новиков В.А. Романов (СССР).– №492802628;
Заявлено16.04.91; Опубл. 23.02.93; Бюл. №7.– 6 с.
А.с. 1672345 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля стыковых сварных швов В.А. Новиков (СССР).– №
1996628;Заявлено 14.12.88; Опубл.23.08.91 Бюл.№31.– 6 с.: ил.
А.с. 1767408 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных соединений В.А. Новиков В.А. Романов
(СССР).–№482948228; Заявлено 28.05.90; Опубл. 07.10.92; Бюл. №37.– 6 с.:
А.с. 1677601 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля В.А. Новиков (СССР).–№ 4630527; Заявлено 02.01.89; Опубл.
09.91 Бюл.№34.– 8 с.: ил.
Козлов В.С. Физика магнитографической дефектоскопии В.С.
Козлов. – Мн.: Наука и техника 1968.–160 с.: ил.
Козлов В.С. Техника магнитографической дефектоскопии В.С.
Козлов. – Мн.: Вышэйшая школа 1976.–280 с.: ил.
А.с. 564583 СССР МКИ2 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля сварных соединений А.М. Шарова В.П. Куликов В.А. Новиков
(СССР).– № 212065528; Заявлено 02.04.75; Опубл. 05.07.77 Бюл.№25.– 8
А.с. 1506346 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля стыковых сварных соединений В.А. Новиков (СССР).–
№423026925–28; Заявлено 27.01.87; Опубл. 07.09.89 Бюл.№ 33.– 6 с.: ил.
А.с. 1534380 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля изделий из ферромагнитных материалов В.А. Новиков Л.В.
Кублицкая Т.М. Киселева (СССР).– №441423425–28; Заявлено 25.04.88;
Опубл. 07.01.90 Бюл.№1.– 6 с.: ил.
А.с. 1633349 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля В.А. Новиков (СССР).– №461751128; Заявлено 08.12.88; Опубл.
03.91 Бюл.№9.– 6 с.: ил.
А.с. 1744630 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитографического
контроля изделий В.А. Новиков В.А. Романов (СССР).– №482072328;
Заявлено 03.05.90; Опубл. 30.06.92 Бюл.№27.– 6 с.: ил.
А.с. 1567964 СССР МКИ5 G01 N 2785. Способ магнитного контроля
изделий В.А. Новиков (СССР).– №430174724–21; Заявлено 02.09.88; Опубл.
05.90 Бюл.№20.– 6 с.: ил.
А.с. 1786418 СССР МКИ3 G01 N2785 Намагничивающее устройство
для магнитографической дефектоскопии В. А. Новиков В. А. Романов.
№486936528; заявлено 21.09.90; опубл. 07.01.93. Бюл. №1 3с.: ил.
А. с. 1241121 СССР МКИ G01N 2782. Приставное намагничивающее
устройство В.А. Троицкий П.Г. Жуковский (СССР).- №381966225-28.
Заявлено 06.12.84. Опубл. 30.06.86. Бюл. №24- 3с.: ил.

моя спецификация.DOC

А1 ЭМК 29.00.00.000 СБ Сборочный чертеж
ЭМК 29.00.01.000 Электромагнит в сборе
ЭМК 29.00.00.001 Колесо 4
ЭМК 29.00.00.002 Основание 1
ЭМК 29.00.00.003 Уголок 8
Стандартные изделия
Бел.-Рос. ун. гр. МПК-21
Устройство намагничивающее для контроля сварных швов конусов.