Магнітні дефектоскопи: пристрій і використання. Неруйнуючий контроль

На виробництвах і в будівельній сфері неруйнівний контроль є одним з найпопулярніших способів діагностики матеріалів. За допомогою цього методу будівельники оцінюють якість зварних сполук, перевіряють щільність на окремих ділянках конструкцій, виявляючи глибинні дефекти і вилучені. Діагностичні магнітні дефектоскопи дозволяють виявляти як поверхневі, так і підповерхневі руйнування з високим ступенем точності.

Пристрій приладу

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

Феррозондові дефектоскопи

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

Магнітографічні та вихретокові дефектоскопи

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

Магнітно-порошкові дефектоскопи

Такі пристрої теж орієнтуються переважно на поверхневі дефекти, які можна фіксувати на глибині до 1,5-2 мм. При цьому допускається можливість досліджень на предмет виявлення широкого спектру дефектів — від параметрів зварного шва до виявлення ознак розшарування і мікротріщин. Принцип роботи такого обладнання неруйнівного контролю ґрунтується на активності частинок порошку. Під дією електроструму вони прямують у бік неоднорідності магнітних коливань. Це дозволяє фіксувати недоліки поверхні цільового об’єкта дослідження.

Найбільша точність визначення дефектних зон таким методом буде присутня в разі, якщо площина дефектної ділянки формує 90-градусний кут з напрямком магнітного потоку. У міру відхилення від цього кута скорочується і чутливість приладу. У процесі роботи з такими приладами використовується і додатковий інструментарій, що дозволяє фіксувати параметри дефектів. Наприклад, магнітний дефектоскоп «Магест 01» у базовій комплектації забезпечується дворазовою лупою і ультрафіолетовим ліхтарем. Тобто безпосереднє визначення вилучена на поверхні виконується оператором шляхом візуальної перевірки.

Підготовка до роботи

Підготовчі заходи можна розділити на дві групи. У першу увійде безпосередньо підготовка робочої поверхні, а в другу — налаштування приладу. Що стосується першої частини, то деталь повинна бути очищена від іржі, різного роду мастил, масляних плям, бруду і пилу. Якісний результат можна отримати тільки на чистій і сухій поверхні. Далі виконується налаштування дефектоскопа, в якій ключовим етапом буде калібрування з перевіркою за еталонами. Останні являють собою зразки матеріалів з дефектами, за якими можна оцінювати коректність результатів аналізу приладу. Також залежно від моделі можна фіксувати діапазон робочої глибини і чутливість. Ці показники залежать від завдань з виявлення дефектів, характеристик обстежуваного матеріалу і можливостей самого апарату. Сучасні високотехнологічні дефектоскопи дозволяють виконувати і автоматичне налаштування за заданими параметрами.

Намагання деталі

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

Нанесення магнітного індикатора

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

Огляд деталі

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

Ув’язнення

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