磁粉探伤是在铁磁性材料产品被磁化后,工件表或近表面缺陷部位产生的漏磁场能吸附磁粉形成磁粉痕迹,从而显示缺陷的检测方法。磁粉检测操作简单、检测迅速、灵敏度高,广泛用于汽车、锅炉、造船、化工、航空航天等工业部门重要零部件的表面和近表面的质量检测。
对磁粉探伤机进行定期检测,根据机械行业标准JB/T8290-1998对用于交流、直流、半波整流及全波整流磁粉探伤机的主要技术指标进行检测;不适用于电磁轭探伤仪、旋转磁场探伤仪等磁轭式磁粉探伤仪。
磁粉探伤机的主要技术指标有:周向磁化电流、纵向磁化电流、剩磁感应强度(退磁电流)、探伤灵敏度、绝缘电阻、黑光强度等。
检测用主要仪器和试件:
(a)耐压试验装置,0~3000V,不小于0.5kVA;
       (b)直流电阻表,500V;
       (c)标准电流表和标准电压表,0.5级;
       (d)电流互感器,1级;
       (e)分流器,1级;
       (f)半导体温度计;
       (g)场强计,±0.5%;
       (h)黑光计;
       (i)规定试件:Ф25mm×460mm,T2紫铜
       (j)退磁试件:Ф30mm×300mm,45号钢,860℃水淬火,480℃回火,洛氏硬度38HRC~42HRC;
       (k)A型标准试片。
一、周向磁化电流检测
周向磁化法也称横向(或环形)磁化法,周向磁化产生的磁力线方向与磁化电流方向垂直,并沿零件的周向分布,磁场方向符合右手定则。这种磁化可检测出与磁化电流方向大体一致的缺陷,即与轴基本平行的纵向缺陷。周向磁化电流的检测,将规定试件放在探伤机两夹头夹紧,由低到高调整磁化电流,观察磁粉探伤机周向磁化电流的指示值,应能达到规定的电流值。利用相应规格的电流互感器或分流器,将对应量程的标准电流表和标准电压表接入磁粉探伤机磁化电流的输出端。调整磁化电流,在磁粉探伤机的周向磁化电流指示表的30%、60%和100%三点记录标准电流表的指示值,得到与磁粉探伤机电流表读数相对应的测量值,重复测量3次。周向磁化电流相对误差按公式(1)计算:

       检测周向磁化电流对示值的最大相对误差不得超过±10%。
标准表的读数(W);计算机的功率示值(W);示波表的示值(Hz);计算机的频率示值(Hz);采样仪表的示值(kWh);监示表(U)×监示表(A)。
首先,我们对工作正常的若干组工位进行几次测试,通过录得的数据的比较,可以掌握正常状态下相对某固定负载各参数的变动范围,可较易判断出数据是否失常。然后,我们在不改变负载的情况下对存在问题的各个工位进行测试,并根据得到的数据及以上分析的测试信号在系统中的传送过程来判断发生故障的部分:
1.所有的工位均由同一种型号的电能表进行采样,采样信号通过各自的电平转换芯片后被传送到同一台计算机,由程序进行换算、修正。大部分工位工作显示均正常,即可排除计算机计算、修正程序出现错误的可能。
2.若标准表读数与采样仪表示值有较大误差,则采样仪表已不合格,需更换。更换合格采样表后进行再次检测。
3.若标准表读数与采样仪表示值相近,而示波表测得脉冲数明显与合格的仪表不同,则采样仪表的输出有故障,需修理或更换。
4.若标准表读数与采样仪表示值相近,示波表测得脉冲数也正确,但计算机最终测得频率值和最终功率显示均不正确,则电平转换芯片发生故障,需更换。
性能试验室对我们白色家电生产厂家的重要地位是不言而喻的。我们通过在检定/校准过程中增加了对脉冲信号的测量分析,从而找到了产生故障的不同原因,及时采取相应措施,使系统恢复正常工作,并且测试准确度能达到国家规程的要求,产生了巨大的经济效益。
二、纵向磁化电流的检测
使工件中产生的感应磁场方向与工件轴线形相平行的磁化方法为纵向磁化法。该磁化法主要检测工件表面或近表面的横向缺陷,即与工件轴线方向相垂直或成某角度的缺陷。纵向磁化电流的检测方法同周向磁化电流的检测相同,但随磁化线圈的形状、放置位置等因素变化,原则上要求略高于周向磁化的磁场强度,以安匝数计。相对误差计算方法同周向磁化电流的相对误差计算方法相同。
三、剩磁感应强度的检测
使用规定的退磁试件,将退磁试件先磁化,再将已磁化的退磁试件退磁,退磁电流的检测方法同周向磁化电流的检测方法。用场强计测量试件退磁后的剩磁感应强度;退磁装置应能根据试件的用途将剩磁减小到指定的限度,剩磁感应强度不应大于0·2mT。
四、绝缘电阻的检测
断开进线电源总开关,磁粉探伤机处于非工作状态,磁粉探伤机开关置于接通位置,用直流电阻表测量电源进线与保护接地电路之间的绝缘电阻,整机绝缘电阻不小于2MΩ。检查磁粉探伤机床体外壳与保护接地电路之间是否接触良好、可靠。
五、绝缘强度试验
磁粉探伤机处于非工作状态,开关置于接通位置,用耐压试验装置在电源进线与保护接地电路之间施加表1规定的试验电压。试验时,试验电压应逐渐上升到规定值,在规定的电压上保持1min,然后平稳下降到零,在室温20℃±5℃,相对湿度不大于85%的条件下,各回路绝缘强度在规定的50Hz正弦交变试验电压作用下,历时1min而无飞弧和击穿现象。对不能承受规定试验电压的电器元件,试验时应拆除。
 
六、磁粉探伤灵敏度
对复杂工件进行磁化时,工件表面的磁场强度分布很不均匀,磁化电流的大小难以估算,仅凭经验对磁化电流进行选择往往也很难达到理想的磁化效果。因此一般都采用灵敏度试片来选择最佳的磁化规范。灵敏度试片还可用来检查探伤设备、磁粉、磁悬液的综合使用性能,检查被检工件表面各点磁场的分布规律。灵敏度试片的使用方法是用胶带纸将A型标准试片上开槽的一面紧贴在被检工件清洁的表面上,在对工件和试片进行磁化的同时向试片上喷洒磁悬液,并观察试片上的磁痕。磁化电流恰当,那么试片未刻的槽表面上就会出现清晰的刻槽的磁痕。
七、黑光强度的检测
对于使用荧光磁粉的探伤机,其黑光强度的大小将直接影响到磁粉探伤结果。用黑光计测量距离黑光灯380mm被检表面处,黑光强度应大于800μW/cm2,或按GB5097进行间接评定。
八、温度的检测
用规定试件,使磁粉探伤机在重复使用率为10%~20%时、或按公式(2)求得的等效电流,连续工作4h后,各部位的最高允许温度和允许温升用半导体温度计测量应符合表2规定的各部位的温度。
 
九、夹持器
夹持器起支撑工件并导通磁化电流的作用。它除要求操作简便、灵活外,还应与工件有良好的电接触。为减小接触电阻,防止因打火发热而烧伤工件,通常在两夹头间垫以铜板。检查探伤机两夹头铜板及其它接触表面导电性能是否良好,移动是否灵活、夹持可靠,接触表面不能有飞弧和击穿现象。
十、其它
磁悬液贮存箱、电动油泵、输油管和喷枪等设备不应出现漏液和阻塞现象。储液箱内应设有搅拌机构。磁悬液喷洒装置应能使均匀弥散着磁粉的磁悬液稳定地喷洒到工件表面而不影响已形成的磁痕。磁粉探伤机的检测周期可根据具体使用情况确定,检测周期不得超过一年。绝缘强度试验和温度检测一般只对新出厂、大修后的磁粉探伤机进行检测。