Термокондуктометрические газоанализаторы.

(часть 4 стр. 40)

В основу работы термокондуктометрических газоанализаторов положен метод,

использующий зависимость электрического сопротивления проводника с большим

температурным коэффициентом сопротивления (терморезистора), помещенного в камеру с анализируемой газовой смесью и нагреваемого током, от теплопроводности окружающей терморезистор смеси. Закономерности, связывающие теплопроводность газовой смеси с ее составом, проявляются при условии сведения к минимуму (или поддержания постоянной) доли теплоты, передаваемой от терморезистора конвекцией и излучением. Этого условия достигают оптимизацией режима работы терморезистора, выбором конструктивных характеристик терморезистора и камеры, ограничением рабочей температуры терморезистора (как правило, не выше 200 °С).

Для практического применения зависимость теплопроводности газовой смеси от состава

удовлетворительно описывается уравнением, аддитивным относительно теплопроводностей

отдельных компонентов смеси:

Простейшая принципиальная схема термокондуктометрического анализатора приведена на рис. 2.33. В плечи измерительного неуравновешенного моста включены одинаковые

терморезисторы 5; два из них размещены в рабочих камерах 1 и 3, через которые проходит анализируемый газ, и включены в противоположные плечи моста, а два других размещены в сравнительных камерах 2 и 4, заполненных или продуваемых сравнительным газом известного и постоянного состава (например, воздухом).

Если анализируемая газовая смесь отличается по теплопроводности от сравнительного газа, то температура, а, следовательно, и сопротивление терморезисторов в рабочих камерах отличаются от температуры и сопротивления терморезисторов в сравнительных камерах.

Вопрос 22. Устройство и принцип действия термохимического газосигнализатора.

Термохимические газоанализаторы – это приборы, использующие определения теплового эффекта химических реакций, в которых принимают участие изучаемые компоненты.

В термохимических газоанализаторах применяется, как правило, окисление исследуемых компонентов кислородом воздуха при участии марганцевомедного (гопкалит) катализатора или мелкодисперсной платины в качестве катализатора, нанесенной на пористый носитель.

Изучение изменений температур в процессе окисления производят посредством терморезистора, выполняемого из металла или же на полупроводниковой основе. В качестве катализатора в ряде случаев может выступить и сама поверхность терморезистора из платины.

Термохимические газоанализаторы содержат в своей схеме два постоянных резистора и два терморезистора (первый размещен в атмосфере газа сравнения, второй должен омываться потоками изучаемого газа). Выходное напряжение в диагонали измерительного моста будет пропорциональным концентрации исследуемого компонента. Чтобы работа устройства была устойчивой, необходимо исключить воздействие температуры чреды, что достигается термокомпенсацией или термостатированием.

Рис. 2 (Термохимический газоанализатор: 1- источник стабилизиров. напряжения; 2-вторичный прибор; R1 и R4 - постоянные резисторы; R2 и R3-соотв, сравнительный и рабочий терморезисторы.)

Схема (рис. 2) включает измерит. мост с постоянными резисторами (R1 и R4)и двумя терморезисторами, один из которырых (R2)находится в атмосфере сравнит. газа, а второй (R3)омывается потоком анализируемого газа. Напряжение Uвых в диагонали моста пропорционально концентрации определяемого компонента. Для устойчивой работы газоанализатора исключают влияние т-ры среды (термостатированием или термокомпенсацией), стабилизируют напряжение, поддерживают постоянным расход газа, очищают его от примесей, отравляющих катализатор

Вопрос 23. Методы измерения влажности газов.

В настоящее время наибольшее распространение в промышленных приборах получили следующие методы измерения влажности газов и воздуха: психрометрический, точки росы, сорбционный и оптический.

Психрометрический метод измерения влажности основан на измерении психрометрической разности температур между «сухим» и «мокрым» термометрами. Мокрый термометр смачивается через специальный фитиль водой. Испарение, а следовательно, и охлаждение с поверхности мокрого термометра тем больше, чем ниже влажность газа. Поэтому разность температур сухого и мокрого термометров зависит от влажности газа.

В психрометрическом методе используется зависимость между парциальным давлением пара в парогазовой смеси и показаниями сухого и мокрого термометров: рн.м – р = Арб(tc – tm) (1)

где р — парциальное давление пара в парогазовой смеси; рн.м — парциальное давление насыщенного пара при температуре мокрого термометра tm; рб — барометрическое давление; А — психрометрическая постоянная; tc — температура сухого термометра.

Относительная влажность φ может быть определена из (1) следующим образом:

φ = р/рн.с100 = 100[рн.м - Арб(tc – tm)]/ рн.с (2)

где рн.с, рн.м — парциальное давление насыщенного пара при температурах tc и tm.

В связи с тем, что рн.с и рн.м, однозначно определяются tc и tm, то при А = const, можно получить зависимость

φ = f(tc – tm,tc) (3)

По этой зависимости можно составить психрометрические таблицы. Таблицы могут быть различными для разных конструкций мокрого термометра. Психрометрическая постоянная А определяется условиями теплоотвода от термометра через фитиль в окружающую среду (размерами и формой резервуара или гильзы термометра, теплопроводностью гильзы и ткани фитиля, смоченностью ткани и другими факторами), поэтому практически для каждой новой конструкции А будет отличным от других. Для обеспечения постоянства А для каждой конструкции обеспечивают такой режим обдува мокрого термометра (как правило, V ≥ 3 м/с), при котором А = const. Зависимость (3) может быть аппроксимирована семейством прямых φ = const в координатах tm,tc. Полагая, что прямые φ = const пересекаются в одной точке с координатами ta,tb (рис. 1), можно считать,

φ = f(tm – ta)/(tc - tb) (4)

Рис. 1. Зависимость относительной влажности от температур «мокрого» и «сухого» термометров: 1 - 5 - φ = 100 %; 80

Рис. 2. Принципиальная схема психрометра с термопреобразователями сопротивления

Принципиальная измерительная схема психрометра с преобразователями сопротивления представлена на рис. 2. При соответствующем подборе плеч мостов можно считать, что Uab = k1(tm – ta) и Ucd = k2(tc - tb). В момент компенсации Uab = Uef = mUcd, где m — относительное положение движка реохорда, тогда

m = k1 (tm – ta)/ [k2(tc - tb)] (5)

Шкала психрометра градуируется в процентах относительной влажности. Возможны различные модификации этой схемы, но, как правило, принцип действия остается неизменным.

Преимущества психрометрического метода — достаточно высокая точность и чувствительность при температурах выше 0 °С. К недостаткам метода относится уменьшение чувствительности и точности при низких температурах, а также погрешность, связанная с непостоянством психрометрической постоянной А.

Метод точки росы основан на определении температуры, при которой газ становится насыщенным находящейся в нем влагой. Эта температура определяется по началу конденсации водяного пара на зеркальной поверхности, температура которой может устанавливаться любой в интервале температур работы влагомера.

По температуре точки росы можно определить абсолютную влажность или влагосодержание, а если дополнительно измерить температуру газа, то можно определить и относительную влажность. Этот метод один из наиболее точных и позволяет производить измерение влажности при любых давлениях газа как при положительных, так и при отрицательных температурах. Основным чувствительным элементом влагомеров, основанных на измерении температуры точки росы, является зеркало, обдуваемое анализируемым газом. Зеркало необходимо охлаждать, чтобы на нем происходила конденсация влаги, находящейся в анализируемом газе. Одновременно фиксируется температура, при которой начинается выпадение влаги (росы).

Для технических измерений разработаны автоматические влагомеры точки росы. Одна из схем такого влагомера представлена на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная схема влагомера точки росы:

1 — канал; 2 — камера; 3 — зеркальная поверхность; 4 — источник измерения; 5 — оптрон; 6 — термобатарея; 7 — термопара

Газ, очищенный от примесей и пыли, по каналу 1 поступает в камеру 2, где соприкасается с зеркальной поверхностью оптического канала 3, по которому световой поток от источника 4 попадает на оптрон 5. Поверхность 3 охлаждается термобатареей 6, работающей на эффекте Пельтье. Принцип ее работы состоит в том, что при прохождении тока через соприкасающиеся поверхности разнородных проводников в зависимости от направления тока поглощается или выделяется тепло. Так, снижение температуры на 50 °С может быть получено при пропускании тока в 6 А при напряжении питания 15 В через термоэлектронную батарею размером 40 х 40 х 40 мм, содержащую 127 элементов. При достижении точки росы на поверхность 3 выпадает роса, оптрон запирается и ток через термобатарею 6 прекращается. Термопара 7 фиксирует температуру выпадения росы.

Сорбционный метод основан на связи физических свойств гигроскопических веществ с количеством поглощенной ими влаги, зависящей от влажности анализируемого газа.

В сорбционных влагомерах чувствительный элемент должен находиться в гигрометрическом равновесии с измеряемым газом. В практике технических измерений получили распространение следующие разновидности сорбционных преобразователей: электролитические, кулонометрические, пьезосорбционные и деформационные

Оптический метод основан на измерении ослабления инфракрасного (ИК) излучения за счет его поглощения парами воды.

Вопрос 24. Электрический психрометр.

Циркуляция воздуха в этом психрометре (рис.1.12) осуществляется с помощью вентилятора, приводимого в действие либо пружинной механической системой (в простейших моделях), либо электродвигателем (в моделях с непрерывным поступлением воды).

Рис. 1.12. Электрический психрометр с

1–трубка обдува; 2–металлическая гильза; 3–сухой термометр;

4–влажный термометр; 5–двигатель вентилятора; 6–вентилятор;

7–резервуар с дистиллированной водой; 8–влажный фитиль.

В соответствии с принципом действия психрометра теплота, необходимая для испарения воды из фитиля, должна отбираться из воздуха, поэтому приборы снабжаются противорадиационным экраном, и в тепловом балансе должен преобладать конвективный теплообмен. Для этого необходима минимальная скорость потока 2 – 4 м/с.

Измерение температуры сухого термометра и температуры влажного термометра производится с помощью либо ртутных термометров в механических психрометрах, либо с помощью платиновых термометров сопротивления (100 Ом при 0 °С), термопар или полупроводниковых термометров. Влажный термометр обернут хлопчатобумажной тканью. Температура воды, используемой для смачивания фитиля, влияет на постоянную времени прибора. (Идеальным было бы смачивание фитиля водой, имеющей температуру влажного термометра.)

Поскольку вода поступает к влажному термометру непрерывно, необходимо, чтобы участок фитиля (примерно вдвое длиннее датчика температуры) контактировал с воздухом для сокращения поступления тепла вследствие теплопроводности со стороны резервуара с водой.

Вопрос 25. Методы измерения влажности твердых и сыпучих материалов.

В технологических процессах, связанных с сушкой и гранулированием твердых и сыпучих материалов, важное место занимает аналитический контроль и регулирование влажности конечного продукта. Косвенное содержание влаги в материале характеризуется влагосодержанием U и влажностью W:

U =М/М₀, U=(M₁-M₀)/M₀, W=M/(M+M₀), W=U/(1+U),

где М - масса влаги; Мо - масса абсолютно сухого материала, M₁ -масса влажного материала.

Для определения влажности твердых и сыпучих тел применяют прямые методы, позволяющие определить непосредственно массу влаги или массу сухого вещества в навеске, и косвенные методы определения влажности измерением функционально связанной с ней величины.

Характерная особенность прямых методов - высокая точность. Однако прямые методы длительны. Так, время высушивания навески до постоянной массы 5-15 часов. Из прямых методов наибольшее распространение получили методы высушивания, экстракционные и химические.

Метод высушивания состоит в воздушно-тепловой сушке небольшой специально подготовленной навески материала до достижения равновесия с окружающей средой. Влажность образца определяют по разности масс влажной и сухой навески.

Экстракционный метод заключается в извлечении влаги из исследуемого образца водопоглощающей жидкостью (спирт, диоксан) с последующим определением характеристик жидкого экстракта (плотности, показателя преломления, температуры кипения или замерзания и т.п.), зависящих от его влагосодержания.

Химический метод предусматривает извлечение воды с помощью реагента, вступающего в химическую реакцию с влагой образца материала. Общие недостатки прямых методов - необходимость отбора и специальной подготовки проб материала, периодичность и большая длительность процесса контроля.

Косвенные методы характеризуются быстрым определением влажности, но по точности значительно уступают прямым методам. К косвенным относятся следующие методы: кондуктометрический, диэлькометрический, сверхвысокочастотный, оптический, ядерного магнитного резонанса, термовакуумный, теплофизический и др.

Кондуктометрический метод определения влажности основан на зависимости электрического сопротивления капиллярно пористых материалов от влажности.

Эта зависимость выражается показательной функцией: R_X=A/Wⁿ,

где R_x - величина сопротивления пористого материала; А - постоянная, зависящая от исследуемого материала; W - влажность материала, в % по массе; n - показатель степени, зависящий от структуры и природы исследуемого материала (для различных материалов колеблется в широких пределах).

Основная область применения кондуктометрического метода ограничена интервалом влажности 2...30 %, где зависимость R_X(W) характеризуется высокой крутизной (см. рис. 1).

Рис. 1. График зависимости lg(R_x) от W

Диэлькометрический метод основан на зависимости диэлектрической проницаемости ε и тангенса угла диэлектрических потерь tgδ от влажности.

Сверхвысокочастотный метод основан на поглощении энергии радиоволн сверхвысоких частот (СВЧ) длиной от 20 см до нескольких миллиметров.

Рис.4. Влияние влажного образца на параметры СВЧ излучения

Частота колебаний внешнего поля при этом близка к собственной частоте колебаний молекул воды. Возникающий при этом резонанс обуславливает усиленное их взаимодействие. Проходя через влажный образец (см. рис.4), радиоволны ослабляются, что выражается в изменении амплитуды Е_о, и замедляются, что обуславливает фазовый сдвиг Δφ.

Эти изменения зависят от диэлектрических свойств среды (ε, tgδ), толщины L слоя материала и длины волны СВЧ излучения. Так как значения ε и tgδ материала зависят от количества содержащейся в нем влаги, то ослабление радиоволн и фазовый сдвиг являются функциями влажности. Обычно ослабление выражают в децибелах: А=0,43ln(Е(0)/Е(L))=0,43ΔЕ. Единица измерения фазового сдвига - угловые градусы.

Таким образом, влагомеры, использующие СВЧ-метод, работают по принципу измерения величины ослабления радиоволны ΔЕ и фазового сдвига Δφ.

Оптический метод основан на измерении потока излучения после взаимодействия его с контролируемым материалом. При этом различают поток, прошедший через слой материала и отраженный от него. Использование прошедшего потока (метод пропускания) для измерения влажности твердых материалов целесообразно лишь для тонких материалов постоянной толщины. Для анализа влажности светорассеивающих твердых материалов и веществ исследуют отраженный поток от слоя такой толщины, при которой прошедший через слой поток практически равен нулю (метод отражения). В отраженном потоке излучения различают две составляющие: зеркальную, поток которой не прошел ни через одну частицу контролируемого материала, а испытал только регулярное отражение от поверхности, и диффузную, поток которой многократно прошел через частицы и испытал поглощение. Зеркальная составляющая поверхности описывается на основании уравнения Френеля об отражении и практически не несет информации о влажности слоя. Наибольшей чувствительностью данный метод обладает в инфракрасной области спектра.

Влагомер работает следующим образом. Световой поток от источника излучения 2 проходит поочередно через рабочий светофильтр (PC) и сравнительный (СС), закрепленные на обтюраторе (диске), который приводится во вращение двигателем 1. Светофильтры 3 PC и СС выделяют из спектра излучения источника 2 требуемые длины волн. Светофильтры на обтюраторе геометрически разнесены на 180°. Разнесенные во времени рабочий и сравнительный световые потоки зеркалом 5 направляются через объектив 6 на кювету с анализируемым материалом, а отраженные от материала потоки зеркалом тубуса 7 направляются на приемник излучения 8, где происходит преобразование световых сигналов в электрические.

Конструктивное положение зеркал и приемника выбрано так, что на приемник попадает только диффузионная составляющая излучения, отраженная от анализируемого материала рабочего и сравнительного световых потоков. Таким образом, на выходе приемника присутствуют два разделенных во времени электрических сигнала: рабочий и сравнительный, вызванные соответственно рабочим и сравнительным потоком излучения. После усилителя 9 происходит распределение рабочего и сравнительного электрических сигналов на электронном ключе 10, работа которого синхронизирована с нахождением в световом потоке рабочего и сравнительного светофильтров. Синхронизация осуществляется с помощью оптрона 20, выполняющего функцию датчика положения обтюратора. Разделенные рабочий и сравнительные сигналы через сглаживающие фильтры 12, 15 приходят на соответствующие входы дифференциального усилителя 16. Выход усилителя подключен к индикатору 17. Одновременно сравнительный сигнал поступает на вход дифференциального усилителя 13, куда также поступает постоянный по уровню сигнал от источника опорного напряжения (ИОН) 11. Выходной сигнал усилителя 13 подается на регулятор 14, который управляет коэффициентом передачи усилителя 9. Таким образом, сравнительный сигнал на входе усилителя 13 поддерживается на постоянном уровне, равном уровню источника ИОН. Допустим, сравнительный сигнал по каким-либо причинам уменьшится, что приведет к изменению (уменьшению) коэффициента усиления усилителя 9 до такой величины, что сравнительный сигнал на выходе (а значит, и на соответствующем входе усилителя 16) станет снова равным сигналу от источника. Поскольку усилитель 9 является общим трактом для рабочего и сравнительного сигналов, то усилитель 9 окажет такое же воздействие и на рабочий сигнал, т.е. рабочий сигнал тоже увеличивается во столько же раз, как и сравнительный.

Температура фотоприемника поддерживается постоянной при помощи датчика температуры 18 и регулятора нагрева 19.

Метод ядерного магнитного резонанса основан на поглощении энергии радиочастотного магнитного поля ядрами атомов водорода (протонами) из состава воды, содержащейся в материале.

Теплофизический метод основан на использовании зависимости температуры образца материала в процессе или после нагрева от влажности.

Вопрос 26. Устройство и принцип действия инфракрасного влагомера.

Инфракрасный влагомер – это поточный прибор, способный служить для непрерывных определений влажности в сыпучих материалах, которые транспортируются по конвейерным лентам, и измерять также ряд других важных параметров (в частности, содержание белков, жирность и проч.). Среди выполняемых инфракрасным влагомером функций стоит отметить

· возможность автоматического усреднения получаемых при исследованиях результатов,

· автоматически отключаемое питание,

· возможность введения поправки по температуре автоматическим образом.

Инфракрасный влагомер работает также на принципе поглощения инфракрасного участка спектра. Интенсивность поглощения излучения определенной длины волны пропорциональна содержанию влаги в материале.

Кварцево-галогенный источник испускает свет в определенном диапазоне длин волн. Свет от источника проходит через вращающиеся фильтры. Оптические ИК фильтры (рис. 5) разделяют световой поток на измерительные и опорные лучи, которые, соответственно, поглощаются и не поглощаются анализируемым компонентом. Отраженная энергия лучей преобразуется в электрические сигналы, соотношение уровня которых пропорционально величине контролируемого параметра.

Дополнительные оптические каналы (внутренние лучи) компенсируют любую нестабильность оптических и электронных компонентов.

Свет, прошедший через фильтр, направляется на образец. Частично свет поглощается, частично, отражается. Отраженный свет собирается и фокусируется на датчике. Сигнал с датчика обрабатывается так, чтобы показания стали пропорциональны содержанию вещества.

Рис. 5. Схема работы ИК влагомера

1- образец; 2- датчик; 3- фокусирующее зеркало; 4- вращающееся колесо фильтров; 5 - источник ИК-излучения.

1 — образец материала; 2 —диск со светофильтрами; 3 — синхронный электродвигатель; 4— зеркала; 5 — лампа; Є — вогнутое зеркало; 7— фоторезистор.

Вопрос 27. Теплофизические влагомеры.

Вопрос 28. Магнитные методы контроля. Классификация магнитных методов контроля.

Магнитные методы контроля применяются для ферромагнитных материалов. Они основаны на измерении и анализе результатов взаимодействия электромагнитного поля с контролируемым объектом. При наличии в шве несплошностей, вследствие меньшей магнитной проницаемости дефекта, магнитный силовой поток будет огибать дефект, создавая магнитные потоки рассеяния (рис. 182).

Рис. 182. Схема магнитного контроля:

1 - магнитное поле; 2 - дефект; 3 - искажение магнитного поля; 4 — магнитный порошок; 5 — скопление порошка

Изделия контролируют в наложенном постоянном или переменном магнитном поле либо после намагничивания в остаточном поле. Намагничивают детали постоянным, импульсным униполярным, переменным или комбинированным магнитным полем. После контроля детали размагничивают нагревом выше точки Кюри или переменным магнитным полем с амплитудой, равномерно уменьшающейся от некоторой максимальной величины (равной или несколько большей амплитуды намагничивающего поля), до нуля.

Магнитные методы контроля широко применяются для ферромагнитных материалов, преимущественно для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов в стыковых швах. Достоинства магнитных методов: высокая производительность, безвредность, экономичность. Основные недостатки: усиление шва существенно снижает чувствительность магнитных методов контроля. Объемные включения выявляются хуже, чем плоские трещиноподобные

По приемам регистрации магнитных полей и их неоднородностей магнитные методы контроля подразделяют на магнитопорошковый, магнитографический, магнитоферрозондовый, индукционный, вихретоковый и др.

1)При магнитопорошковом методе на поверхность намагниченной детали наносят ферромагнитный порошок. Под действием магнитных полей частицы порошка скапливаются над дефектами. Возможно выявление тонких и мелких трещин с раскрытием больше 0,0025 мм и высотой не менее 0,025 мм. В стыковых сварных соединениях с усилением, выполненных автоматической сваркой, выявляются трещины с раскрытием не менее 0,01 мм и высотой не менее 0,1 мм, в соединениях, выполненных ручной сваркой, - соответственно 0,025 мм и 0,25 мм. Можно использовать порошки разного цвета. Для деталей с блестящей светлой поверхностью применяют черный порошок магнетита Fе3О4. При контроле деталей с черной поверхностью используют цветные, окрашенные или отожженные, кирпично-красные, серебристые или темно-коричневые порошки либо люминисцентные порошки, светящиеся при ультрафиолетовом облучении. Часто для удобства нанесения используют магнитные, в том числе магнитолюминисцентные, суспензии на масляно-керосиновой или водной основе (5...6 г мыла, 1 г жидкого стекла, 50... 100 г магнитного порошка на 1 л воды).

Подготовка деталей к контролю заключается в очистке их поверхностей от отслаивающейся ржавчины и грязи. Если применяется сухой метод контроля или используется водная суспензия, то контролируемые поверхности следует очистить от смазки и масла. Иногда перед выполнением контрольных операций контролируемые поверхности покрывают тонким просвечивающимся слоем белой краски или белого нитролака, чтобы черный порошок был лучше виден. Преимущества магнито-порошкового метода: высокая чувствительность к тонким и мелким трещинам, простота, оперативность и наглядность, возможность применения для деталей практически любых форм и размеров.

2) При магнитографическом методе магнитные поля рассеяния записывают на магнитную ленту, наложенную на участок контроля. Магнитные ленты состоят из основы толщиной 100 мкм, сделанной из триацетата или лавсана, и магнитного слоя толщиной 10...20 мкм, состоящего из окиси железа, взвешенной в лаке. Они могут использоваться многократно. Записи на ленте преобразуются в электрические сигналы и наблюдаются на экране дефектоскопа. В автоматических устройствах применяется непрерывная запись и воспроизведение с бесконечной магнитной ленты в виде петли.

Преимущества магнитографического метода контроля: высокая разрешающая способность (возможность выявления мелких дефектов), позволяющая регистрировать неоднородные магнитные поля, соизмеримые с размером частиц магнитного слоя ленты (порядка 1 мкм), возможность регистрации дефектов на сложных поверхностях и в узких зазорах. Недостатки: необходимость вторичного преобразования информации, регистрируются только составляющие магнитных полей вдоль поверхности ленты, сложность размагничивания и хранения ленты - необходимо предотвращать воздействие внешних магнитных полей.

3) При магнитоферрозондовом методе используются датчики - феррозонды. Они имеют катушки, генерирующие магнитное поле, взаимодействующее с остаточным или наведенным полем контролируемой детали. При попадании дефекта в зону взаимодействия этих полей в катушках датчика возникнет электрический сигнал, по его величине судят о дефекте. Этот метод имеет высокую чувствительность, но для обеспечения достоверности результатов поверхность изделия должна иметь хорошую чистому обработки.

4) При индукционном методе для регистрации магнитных полей рассеяния, образующихся около дефектов в намагниченной детали, используют катушку, которую двигают вдоль шва с постоянной скоростью. Магнитным полем детали в катушке наводится электродвижущая сила (ЭДС). В местах рассеяния поля ЭДС изменяется - образуется электрический сигнал, по которому судят о дефекте. Катушка намотана на сердечнике из металла с высокой магнитной проницаемостью - вместе они составляют магнитную индукционную головку. Она проще феррозонда, так как не требует генератора для питания. Метод отличается повышенной надежностью, может работать в сильных магнитных полях, однако требует перемещения магнитной головки с постоянной скоростью вдоль направления магнитного поля, при этом щель рабочего зазора в сердечнике должна быть перпендикулярна к направлению движения. Поэтому его рационально применять в массовом производстве (при большой длине швов). Индукционный метод используется, например, для контроля сварных труб, перемещающихся относительно индукционной головки.

Вопрос 29. Способы получения магнитных полей в ферромагнитном объекте.

Вопрос 30. Магнитопорошковая дефектоскопия.

Магнитопорошковая дефектоскопия (МПД) предназначена для выявления тонких поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности металла - дефектов, распространяющихся вглубь изделий. Такими дефектами могут быть трещины, волосовины, надрывы, флокены, непровары, поры. В России достаточно сложно найти организацию, которая профессионально занимается магнитопорошковым контролем, который необходим для проверки металлических конструкций.

Как работает магнитопорошковая дефектоскопия?

Подготовленную поверхность изделия намагничивают, наносят на него магнитную суспензию, которая быстро скапливается на неоднородностях магнитного поля в зоне дефектов, отображая места и контур дефектов. Помните, что не все объекты следует тестировать с помощью магнитопорошкового контроля. Ознакомьтесь с разделами рентгеновском контроле и капиллярной дефектоскопии для получения большей информации о неразрушающем контроле, либо свяжитесь с нашими специалистами.

Когда следует применять магнитопорошковую дефектоскопию?

Наибольшая вероятность выявления дефектов достигается в случае, когда плоскость дефекта составляет угол 90 градусов с направлением магнитного потока. С уменьшением этого угла чувствительность метода снижается, и при углах, существенно меньших 90 градусов, дефекты могут быть не обнаружены.

Вопрос 31. Методика магнитопорошкового контроля.

Порядок проведения магнитопорошкового контроля:

1. Подготовка изделия(очистка от грязи)

2. Намагничивание

3. Нанесение на поверхность изделия магнитного порошка или магнитной суспензии

Частички суспензии или порошок притягиваются к зонам изделия, где имеются магнитные поля рассеивания. Эти поля возникают там, где есть дефекты, выходящие на поверхность.

Для того, чтобы скопление порошка было легче обнаружить, в него добавляют люминистирующие добавки(светящиеся при облучении ультрафиолетом) или цвет порошка выбирают контрастным по отношению к изделию.

4. Регистрация скоплений порошка

5. Проверка наличия дефекта

6. Регистрация дефектов

7. Разбраковка: годен или не годен

8. Размагничивание

Дата добавления: 2015-11-16