河北省正凯探伤机有限公司
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四路磁化转向节磁粉探伤机设计方案

一、概述

四路磁化荧光磁粉探伤机,是根据电磁场磁化铁磁工件,在工件近表面缺陷处,因漏磁而形成磁粉堆积的原理设计制造的,适用于各种铁磁零配件因锻造、铸造、热处理、冷加工所造成的细微裂纹,在不破坏其外观质量和金相组织的情况下,作直观显示检查。本机是参照德国din标准、并严格执行jb/t8290-98《磁粉探伤机》标准设计制造的机电分开式设备。设备探伤主机操作面有一操作副面板,便于操作人员使用。磁化主电路采用晶闸管无级调流,晶闸管控制电路采用集成电路技术,利用改变晶闸管导通角来调节主电路输出电流的大小,磁化电流连续可调,并具有断电相位控制功能,既可用于连续法探伤,又可用于单方向磁化时的剩磁法探伤。磁化方式为周向通电法磁化(三路)、纵向线圈法磁化和周、纵向同时磁化的复合式磁化三种任意选择,一般采用复合磁化方式。采用何种方式磁化就可用何种方式自动退磁,无需另配退磁机。本机探伤灵敏度高,操作简便,性能可靠,是比较理想的固定式磁粉探伤机。并针对不同工件设计了专用夹具。该机的周、纵向磁化电压低于36v,不会对人体构成电的伤害。

cjw-4000a四路磁化转向节磁粉探伤机设计方案,二、主要技术指标

1、使用条件

1.2空气相对湿度不大于85%

1.3没有大量尘埃及易燃或腐蚀性气体

三、主要结构特点

本机为机电分开式结构,它由电器控制柜和探伤操作主机及暗室三大部分组成。

探伤操作主机主体采用焊接结构,由槽钢、角钢、钢板和不锈钢板等折弯焊接而成。集液槽和储液箱采用不锈钢材料制造,减少磁粉吸附量。它由磁化主变压器、磁粉散布器、气动左电极、可移动右电极、不锈钢集液槽、气动夹紧装置、喷枪和操作副面板等组成。探伤机中下部装有磁化主变压器,互感器以及连接铜排和电缆,右下部装有磁粉散布器,左电极柜下部气动控制阀,放置于导轨上的右电极可移动,根据工件长度可调节两电极间距。电极夹紧工件采用气动夹紧,它由三个气缸带动三个电极伸缩,纵向磁化线圈有二只串联,并固定于两电极端。

磁粉散布器由集液槽、储液箱、液泵、搅拌器、输液管、调节阀、手动喷枪等组成。

本机使用进口菲利蒲荧光灯管七支,并设有开关,根据需要开或关。暗室支架固定在探伤主机上,并装有排风扇,使空气流动,提高工作环境。

四、电路工作原理

本机电原理图见图(图片请来电索取),晶闸管移相触发控制电路见图2,由以上原理图可见,无论是简单的还是复杂的磁粉探伤机,它的原理都是一样的,采用给工件加上磁场,利用磁粉作为媒介检测漏磁场的方法来检测铁磁工件的缺陷,这就是磁粉探伤的理论基础。该探伤机电器方面由探伤大电流和电磁场发生主电路,移相触发控制电路,退磁电路,气动控制电路,荧光灯控制电路,磁悬液喷洒控制电路和相关的指示电路等组成。周、纵向磁化主电路由两只反并联晶闸管调流,改变了老式探伤机采用调压器调流的方法。纵向磁化线圈采用二只线圈串联,(注意串联磁场方向)给工件施加磁场。周向是对工件直接通电而在工件上形成磁场。晶闸管移相电路采用集成电路技术,周、纵向采用二套互不干涉且电路相同的集成移相触发板ap1和ap2。

打开电源开关s1,交流接触器km1吸合,整机电源接通,电源指示灯亮。

本机主控电路部分的晶闸管v1、v2及变压器t1构成周向磁化主电路。磁化电流的大小由触发电路通过改变v1、v2的导通角来实现。同理晶闸管v3、v4及主变压器t2构成纵向磁化主电路。ta1、ka和ta2、kan分别测量和指示周向和纵向磁化电流的大小。晶闸管触发电路的触发信号分别由ap1、ap2产生,rp1,rp2分别为周、纵向电流调节电位器,调节其输出脉冲的移相角。ap1、ap2的电源由电源变压器t3、t4提供。值得注意的是操作人员应了解该设备满负荷磁化时的磁化时间应小于2秒,其间歇时间必须大于磁化时间的5倍,否则设备工作时可能使有关部件因温升过而损坏。ap1、ap2是晶闸管触发电路板,该板上的电路主要由以下几部分组成:

1、12v直流电源

2、脉冲同步电路

3、移位电路

4、脉冲形成电路

5、断电相位控制电路

6、光电耦合隔离电路

7、放大驱动电路

该电路具有结构简单,性能可靠,带断电相位控制功能等特点。v7、v8、c2组成全波整流滤波电路,将电源变压器输出的双8v交流电转换成10v左右的直流电作晶闸管触发电源。v4、v5、c1、v12组成整流稳压电路,电源变压器输出的双17v交流电压,经整流滤波后,由稳压电路v12稳压,输出稳定的12v直流电压,作为晶闸管触发电路的工作电源。电压比较器ic2:a将电位器w1输入的全波信号与一固定电位比较,在其输出端输出交流过零同步信号。在交流电源电压过零时,输出低电平,其余时间输出呈高阻态。ic2:a的输出端对地呈高阻态时,恒流管v13对电容c4充电,电容c4的电位呈线性上升。

当交流电源电压过零时,ic2:a的输出端对地呈低阻态,电容c4被迅速放电。交流电源电压过零后,电容c4又被充电,如此往复,在电容c的两端便产生频率为2f(f为电源频率)的锯齿波信号。此信号送至电压比较器ic2:c的同相输入端。电位器w2提供比较电位,调节w2即可在ic2:c的输出端输出占空比连续可调的方波电压信号。与非门ic1:a~c组成断电相位控制电路。电压比较器ic2:b及微分电路r2、r3、c7产生断电相位控制信号,经与非门ic1:d和j1-1送至rs触发器rd或sd端。按下充磁开关按钮s1,与非门ic1:d信号接到rs触发器sd端,当电源电压到达正半周零点时,sd出现低电平,触发器翻转,输出高电平。此时在ic2:c的输出端产生的移相方波电压信号通过与非门ic1:c输出。松开充磁开关按钮s1,与非门ic1:d输出的信号接到rd端,此时触发器并不立即翻转,ic2:c输出的移相方波电压信号继续通过与非门ic1:c输出。只有当交流电源电压经过负半周再次到达交流电源电压正半周零点时,由ic1:d输出的低电平触发信号才送到rd端,rs触发器才立即翻转。与非门ic1:c输出高电平,ic2:c输出的移相方波电压信号此刻被阻断。即按下一次充磁开关按钮s1后,只有当交流电源电压经过零点进入正半周时才有信号输出。在松开充磁开关按钮s1后,只有当最后一个交流电源电压正半周结束时,触发信号才能关断,从而实现断电相位控制功能。ic2:d、v9、c5、c6等组成自动退磁电路。当s2磁化/退磁转换开关接通时,按下充磁开关按钮s1,rs触发器输出高电平,此时在ic2:c的输出端产生的移相方波电压信号通过与非门ic1:c输出。因为此时ic1:c输出端有带低电平脉冲,c5经隔离二极管v9放电,呈低电平。所以与非门ic1:d输出高电平。此时即使松开按钮s1,因rd端无低电平信号,触发器也不翻转,输出保持高电平,移相方波电压信号继续输出。又因c5放电,保持低电平,所以电压比较器ic2:d输出呈高阻态。电容c6经w2、r10充电,电位升高。电位器w2中心头电位随之升高,在ic2:c输出脉冲前沿渐移的移相信号,当电位器w2中心头电位超过锯齿波波峰时,ic2:c不再输出脉冲前沿渐移的移相信号,c5经r7充电呈高电平,rs触发器翻转。同时,ic2:d输出低电平,电容c6被放电,电位器w2中心头电位随之降到退磁时的起始电位,电路恢复到退磁前状态,退磁结束。

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