Дефектоскоп ВД-12НФМ

Тип оборудования: Дефектоскоп вихретоковый

Страна производитель: Россия

Серия: ВД

Модель: ВД-12НФМ

НАЗНАЧЕНИЕ вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФМ

Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФМ относится к средствам обнаружения дефектов и предназначен для обнаружения поверхностных трещин в деталях из ферромагнитных материалов с грубой плоской и криволинейной поверхностями, преимущественно в изделиях железнодорожного подвижного состава, как например: диски вагонных колес, корпус автосцепки, боковые рамы, надрессорные балки и др.

Дефектоскоп может быть использован для контроля изделий из алюминиевых и латунных сплавов.

Нормирование чувствительности дефектоскопа производится:

- по стандартному образцу Иа8.896.034, изготовленному из стали 45;

- по стандартному образцу Иа8.896.052, изготовленному из сплава Д16.

Дефектоскоп предназначен для работы в лабораторных и цеховых условиях депо, ремонтных заводов МПС Казахстана и других предприятиях машиностроения.

Дефектоскоп сохраняет работоспособность при воздействии индустриальных помех (работающего цехового оборудования).

Степень защиты от проникновения твердых тел и воды для дефектоскопа IР30 по ГОСТ 14254-80.

По условиям эксплуатации дефектоскоп относится к виду климатического исполнения УХЛ 4.2** по ГОСТ 15150-69 и должен устойчиво работать при:

-  температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 40°C;

-  относительной влажности 80% при температуре +25°C;

-  атмосферном давлении от 84,0 до 106,7 кПа.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Принцип работы дефектоскопа основан на возбуждении в контролируемом изделии вихревых токов и последующем выделении на выходе преобразователя сигнала, амплитуда и фаза которого определяются действующим вторичным полем. При перемещении преобразователя над локальным дефектным участком, содержащим трещину, выходной сигнал преобразователя изменяется по амплитуде и фазе.

В дефектоскопе реализован принцип измерения фазы выходного сигнала преобразователя. Преобразователь – трансформаторный дифференциальный с тремя соосными катушками. Средняя катушка (первичная обмотка возбуждения) предназначена для возбуждения вихревых токов в контролируемой зоне изделия. Выходные измерительные обмотки преобразователя включаются последовательно, навстречу друг другу, и расположены симметрично по обе стороны от первичной обмотки. Преобразователь балансируется так, чтобы в свободном пространстве (когда преобразователь не установлен на контролируемую поверхность и находится в воздухе) выходной сигнал преобразователя был бы минимальным, что соответствует отсутствию первой гармоники.

Функциональная схема дефектоскопа вихретокового ВД-12НФМ

Питание преобразователя осуществляется от генератора синусоидального напряжения, частота которого при подключенном преобразователе составляет 70±5 кГц. С выхода генератора напряжение подается на фазовращатель.

Выход преобразователя подключен к усилителю с автоматической регулировкой усиления (АРУ). АРУ эффективно действует в диапазоне допустимого изменения зазора между наконечником преобразователя и контролируемой поверхностью.

В основу схемы положен принцип фазовой обработки сигнала, состоящий в том, что измеряется фаза между двумя напряжениями несущей частоты практически постоянной амплитуды. Эти напряжения подаются на фазовый детектор.

Один сигнал поступает с выхода фазовращателя, а другой – с выхода усилителя несущей частоты, амплитуда которого поддерживается постоянной за счет автоматической регулировки усиления при изменении амплитуды входного сигнала.

Сигнал с фазового детектора через усилитель модулирующей частоты, RC-фильтр, компаратор и селектор импульсов по длительности поступает на устройства световой и звуковой сигнализаций.

В качестве звуковой сигнализации используется пьезоэлектрический звонок. Световой индикатор представляет собой светодиод с малым током потребления.

В качестве стрелочного индикатора используется магнитоэлектрический прибор, который измеряет постоянную составляющую тока фазового детектора, т.е. обеспечивает контроль в статическом режиме работы дефектоскопа.

При контроле в динамическом режиме наличие дефекта вызывает появление на выходе селектора импульсов отрицательного импульса длительностью 0,3…0,5 с. На это время должны включиться световая (световой индикатор) и звуковая сигнализации.

Выбор статического или динамического режима работы дефектоскопа осуществляется тумблером «СТАТ./ДИН.»

После установки преобразователя на бездефектный участок контролируемой поверхности ручкой «УСТ. 0″ устанавливается рабочая точка по стрелочному индикатору (вблизи «0″). Ноль индикатора соответствует сдвигу фазы на 90° между опорным напряжением и напряжением сигнала преобразователя.

 При изменении проводимости материала, в частности, при появлении дефекта, фаза сигнала по отношению к опорному напряжению изменяется. Это изменение фазы приводит к изменению выходного напряжения фазового детектора.

Сигнал, снимаемый с фазового детектора, усиливается усилителем модулирующей частоты, имеющим частотно-избирательную обратную связь, которая позволяет работать в двух режимах отстройки от влияния рабочего зазора и неоднородности электромагнитных свойств изделия – ручном и автоматическом.

Переход с одного режима на другой осуществляется тумблером «РУЧН. /АВТ.»

Сигнал с выхода усилителя модулирующей частоты проходит через RC-фильтр и поступает на вход компаратора, который при превышении сигналом порогового уровня, устанавливаемого ручкой «ПОРОГ», формирует прямоугольный выходной сигнал, поступающий на селектор импульсов. Длительность сигнала с компаратора определяется длительностью входного сигнала. Селектор импульсов по длительности не пропускает сигналы длительностью меньшей или большей заданных величин.

Переключение уровня чувствительности дефектоскопа осуществляется тумблером «3/0,5″.

Для выбора вида контролируемого материала служит переключатель «Нем./Фер.»

В качестве автономного источника питания используются 4 аккумулятора типа АА с напряжением 1,2В.

Дефектоскоп выполнен в виде портативной переносной конструкции, предусматривающей работу прибора в настольном варианте в лабораторных условиях и в подвешенном положении при укладке в сумку-чехол для работы в цеховых или полевых условиях.

Конструктивно дефектоскоп состоит из электронного блока и сменных преобразователей, подключаемых к электронному блоку через разъем.

В нижней части электронного блока находится аккумуляторный отсек для размещения в нем 4-х аккумуляторов типа АА. Доступ к аккумуляторному отсеку осуществляется через крышку в нижней стенке электронного блока.

На передней и задней панелях электронного блока находятся цифровой и стрелочный индикаторы, а также органы управления дефектоскопом.

1. Ручка «УСТ. 0″

2. Цифровой индикатор

3. Световой индикатор «ДЕФЕКТ»

4. Ручка «ПОРОГ»

5. Кнопка «КОНТРОЛЬ»

6. Тумблер уровня чувствительности «3/0,5″

7. Тумблер режима настройки «РУЧН. /АВТ.»

8. Тумблер режима работы «СТАТ./ДИН.»

9. Кнопка включения питания

10. Стрелочный индикатор

11. Кнопка «СБРОС»

12. Гнездо для подключения телефона

13. Разъем для подключения преобразователей «ПРЕОБР.»

14. Световой индикатор «ПИТАНИЕ»

15. Лимб

16. Переключатель вида контролируемого материала «Нем./Фер.»

Назначение индикаторов и органов управления на передней и задней панелях дефектоскопа

Ручка «УСТ.0″ (поз. 1) предназначена для настройки дефектоскопа на контролируемый материал.

Цифровой индикатор (поз. 2) отображает: сигналы от дефектов в относительных единицах, по показаниям которых можно оценить глубину дефекта (максимальное показание индикатора 1999, при превышении данного значения на индикаторе высвечивается «1″); максимальное измеренное значение сигнала в динамическом режиме работы; установленный порог срабатывания световой и звуковой сигнализаций дефекта и индикацию разряда аккумуляторов.

Световой индикатор «ДЕФЕКТ» (поз. 3) служит для световой сигнализации наличия дефекта.

Ручка «ПОРОГ» (поз. 4) предназначена для установки порога срабатывания звуковой и световой сигнализаций дефектоскопа.

Кнопка «КОНТРОЛЬ» (поз. 5) предназначена для контроля заряда аккумуляторов автономного источника питания.

Кроме того, при нажатии на кнопку «КОНТРОЛЬ» на цифровом индикаторе отображается установленный порог срабатывания световой и звуковой сигнализаций.

Тумблер уровня чувствительности «3/0,5″ (поз. 6) предназначен для переключения дефектоскопа в режим контроля деталей с шероховатостью контролируемой поверхности R_z £320 – положение «3″ и деталей с шероховатостью контролируемой поверхности R_a £1,25 – положение «0,5″.

Тумблер «РУЧН. /АВТ.» (поз. 7) предназначен для переключения режимов настройки дефектоскопа на контролируемый материал.

В ручном режиме «РУЧН.» настройка производится ручкой «УСТ. 0″ таким образом, чтобы стрелка индикатора (поз. 10) находилась вблизи «0″ (при установке преобразователя на бездефектном участке).

В автоматическом режиме «АВТ.» сигнал автоматически поддерживается вблизи «0″ стрелочного индикатора (поз. 10).

Тумблер «СТАТ./ДИН.» (предназначен для переключения режима работы дефектоскопа.

В статическом режиме «СТАТ.» сигналы о наличии дефекта (звуковая и световая сигнализации) включаются при расположении преобразователя над трещиной. Статический режим работы предназначен для контроля дефектов в углах, сварных швах и локальных труднодоступных зонах.

В динамическом режиме сигнализация включается после прохождения преобразователя над трещиной со скоростью 0,02…0,1 м/с. Динамический режим работы предназначен для ручного сканирования плоских и криволинейных поверхностей.

Кнопка «ПИТАНИЕ» (поз. 9) предназначена для включения/выключения питания дефектоскопа.

Стрелочный индикатор (поз. 10) используется для контроля настройки дефектоскопа на контролируемый материал при регулировке ручкой «УСТ. 0″.

Кнопка «СБРОС» (поз. 11) предназначена для сброса показаний цифрового индикатора в динамическом режиме работы.

Гнездо «ТЕЛЕФОН» (поз. 12) предназначено для подключения телефона, обеспечивающего дополнительную звуковую сигнализацию о наличии дефекта, необходимую при работе в шумных помещениях.

Разъем «ПРЕОБР.» (поз. 13) служит для подключения к электронному блоку преобразователей Иа5.125.002, Иа5.125.006 и Иа5.125.006-01.

Световой индикатор «ПИТАНИЕ» (поз. 14) предназначен для индикации включения питания дефектоскопа.

Лимб (поз. 15) используется для контроля заряда аккумуляторов. При нажатии кнопки «КОНТРОЛЬ» (поз. 5) стрелка стрелочного индикатора (поз. 10) отклонится правее лимба при заряженных аккумуляторах и левее лимба – при разряженных аккумуляторах.

Переключатель «Нем./Фер.» (поз.16) предназначен для выбора вида контролируемого материала.

Положение переключателя «Фер.» используется для контроля ферромагнитных материалов, положение «Нем.» – для контроля немагнитных материалов (алюминиевые, латунные и др. сплавы).

Проверка заряда аккумуляторов осуществляется по наличию символа «LO BAT» в левом верхнем углу цифрового индикатора. При появлении символа «LO BAT» аккумуляторы необходимо зарядить, используя зарядное устройство из комплекта поставки дефектоскопа.

Кроме того, при нажатии на кнопку «КОНТРОЛЬ» стрелка стрелочного индикатора отклонится правее риски при заряженных аккумуляторах и левее риски – при разряженных аккумуляторах.

При работе дефектоскопа с разряженными аккумуляторами произойдет его автоматическое отключение.

Перед началом работы необходимо выдержать дефектоскоп во включенном состоянии не менее 1 минуты.

Преобразователь

Преобразователь предназначен для преобразования неэлектрических величин (в виде локальных нарушений сплошности) в электрический сигнал, путем возбуждения в контролируемом изделии вихревых токов и последующем выделении сигнала, параметры которого (амплитуда и фаза) определяются действующим вторичным полем.

Преобразователь дифференциальный трансформаторного типа с тремя соосными катушками. На первичную (среднюю) обмотку подается синусоидальное напряжение частотой 70±5кГц. Вторичные, сигнальные обмотки соединены последовательно, дифференциально, чем обеспечивается минимальное значение начального разбаланса преобразователя при удалении его от контролируемого изделия. В корпусе каждого преобразователя имеется световой индикатор для обеспечения дополнительной сигнализации наличия дефекта.

Комплект преобразователей для ВД-12НФМ

* Преобразователь Иа5.125.006-01 – тип 3 с маркировкой (···) поставляется по отдельному заказу.

Величина шероховатости контролируемых поверхностей должна быть не хуже:

-                R_a 1,25 при пороге чувствительности 0,5 мм;

-                R_z 320 при пороге чувствительности 3 мм.

Технические характеристики