Qwmk: 28.XII.1966 KI. 42k, 46/03 MKP GOln ZHg£ UKD ^ MII I IWIJI Ul UHM U Ul U i M .'UJ III Hi H 11 iiMl I I U^^WPWI^^^ SJBLIOT'£) jUrzedw Patentowego Wspóltwórcy wynalazku: Marian Endler, mgr inz. Eugeniusz Krawczyk£^^ mgr inz. Jerzy Ogorzalek, dr mz. Tomasz Szuszkiewicz Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Dzial Aparatury Nau¬ kowej), Kraków (Polska) Defektograf magnetyczny Przedmiotem wynalazku jest defektograf magne¬ tyczny, przeznaczony do wykrywania wad i uszko¬ dzen wystepujacych w materialach ferromagne¬ tycznych na przyklad w odlewach, elementach spa¬ wanych, w wyrobach walcowanych jak (blachy, rury, szyny oraz w linach stalowych.Znane defektografy magnetyczne ma przyklad z patentu nr 46897 maja te wade, ze wymagaja stosowania kompensacji wskazan w zaleznosci od predkosci badania, a ponadto predkosc, z jaka mozna prowadzic badania wynosi co najmniej 0,5 m/sek oraz nie moze przekroczyc 3 m/sek. Zna¬ ne sa równiez defektoskopy z czujnikami, zasila¬ nymi pradem zmiennym, pracujace na zasadzie po¬ miaru zmian opornosci próbki dla pradów wiro¬ wych lub na zasadzie pomiaru przesuniecia fazo¬ wego, nie daja one jednak dobrych wyników przy wykrywaniu wad i uszkodzen wewnetrznych, po¬ lozonych gleboko ,pod powierzchnia, z uwagi na wystepujace zjawisko naskórkowosci.Znany defektoskop do sz-yn kolejowych jest wy¬ posazony w czujnik, który pozwala na wykrycie uszkodzen wiekszych niz 20% przekroju glówki szyny, a ibrak rejestratora uniemozliwia bezposred¬ ni zapis wykrytych uszkodzen.Wad tych nie ma defektoskop magnetyczny we¬ dlug wynalazku, który sklada sie z magnesu sta¬ lego z na'biegunnikami, magnesujacego odcinek badanej próbki, oraz czujnika, wyposazonego w uzwojenia nawiniete na rdzeniach, z materialu 10 15 20 25 o prostokatnej charakterystyce magnesowania i po¬ laczone iszej;eijfowo w ten sposób, ze sasiednie uzwo¬ jenia, nalozone na wspólny rdzen sa wlaczane w dwie rózne galezie mostka, przy czym czujnik zasilony z generatora mierzy pole magnetyczne nad powierzchnia namagnesowanej próbki. iFonadto defektograf zawiera wzmacniacz pradu zmiennego, z którego sygnal jest przekazywany do demodulatora, znoszacego czestotliwosc generato¬ ra oraz w przyrzad wskazujacy i rejestrator, slu¬ zacy do odczytywania wyników pomiaru.Defektograf wedlug wynalazku jest uwidocznio¬ ny w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat iblokowy defekto- grafu, fig. 2 — schemat elektryczny czujnika, fig. 3 i fig. 4 przedstawiaja konstrukcje czujnika do badania lin w przekroju podluznym i poprzecznym, fig. 5 i fig. 6 — ten sam czujnik i w tych samych przekrojach w zas1x^pwaniu do badan szyn, fig. 7 i fig. 8 — ten sam czujnik i w tych samych prze¬ krojach w zastosowaniu do badania odlewów i spawów, a fig. 9 i fijg. 10 — ten sam czujnik i w tych samych przekrojach w zastosowaniu badania drutów i pretów.Defektograf magnetyczny wedlug wynalazku sklada sie z tranzystorowego lub lampowego gene¬ ratora 1, o czestotliwosci kilku kHz, wyposazonego we wzmacniacz 2 mocy, który jest polaczony za¬ ciskami 3 i 4 z czujnikiem 5 (fig. 1). Czujnik 5 pra¬ cuje w ukladzie mostka, który sklada sie z uzwo- 523393 52339 4 jen wykonanych w postaci cewek 6, polaczonych szeregowo i nalozonych parami na rdzenie 7, za¬ opatrzone w nabiegunniki 8 i 9 (fig. 2). Rzenie 7, wykonane z materialu o prostokatnej charaktery¬ styce magnesowania, sa magnesowane pradem zmiennym.Czujnik 5 zawiera ponadto oporniki 10 oraz po¬ tencjometr 11 i kondensator 12. Sygnal z czujnika 5 jest odbierany z zacisków 13 i 14 przez wzmac¬ niacz 15, który jest wyposazony w flitr, przepusz¬ czajacy sygnal o czestotliwosci dwukrotnie wyzszej w stosunku do czestotliwosci generatora 1. Sygnal wzmacniacza 15 jest przekazywany do demodula¬ tora 16, który jest prowadzony napieciem podwój¬ nej czestotliwosci z generatora 1. Wynik pomiaru odczytuje sie na wskazniku 17 i rejestratorze 18.Za pomoca potencjometru 11 i kondensatora 12 mozna zrównowazyc galezie mostka i wyeliminowac podstawowa harmoniczna napiecia, pochodzacego z generatora 1.W przypadku, gdy uklad pomiarowy znajdzie sie w stalym polu magnetycznym, nasycenie rdzeni 7 ulega zmianie, powodujac pojawienie sie parzy¬ stych harmonicznych na wyjsciowych zaciskach 13 i 14 czujnika 5. Czujnik 5 mierzy natezenie pola magnetycznego nad powierzchnia badanej próbki, Mora jest magnesowana magnesem stalym. W przy¬ padku uszkodzenia wewnatrz próbki, linie pola magnetycznego wychodza ponad jej powierzchnie, powodujac zmiane natezenia pola w tym miejscu.Defektograf magnetyczny wedlug wynalazku ma w zaleznosci od przeznaczenia szereg odmiennych rozwiazan, rózniacych sie niektórymi elementami konstrukcyjnymi czujników. W przypadku zasto¬ sowania defektografu do ibadania lin stalowych, cewki 6 czujnika, osadzone parami na jednym rdze¬ niu, sa rozmieszczone promieniowo wokól badanej liny, a nabiegunniki 8 i 9 czujnika sa wykonane z materialu magnetycznie miekkiego, na przyklad z zelaza „armco" w postaci pierscieni, obejmuja¬ cych line (fig. 3 i fig. 4).Czujnik przeznaczony do badania szyn, jest wy¬ posazony w cewki 6, umieszczone parami równo¬ legle oraz w nabiegunnik 8 w postaci plaskownika i nabiegunnik 9 w postaci ceownika, przy czym nabiegunniki 8 i 9 sa wykonane z materialu mag¬ netycznie miekkiego (fig. 5 i fig. 6). W zastosowa¬ niu do badania odlewów i spawów, czujnik jest wyposazony w nabiegunniki 8 i 9 takie same, jak w czujniku, przeznaczonym do badania szyn, a po¬ nadto jest zaopatrzony w wymienne nakladki 19 i 20 (fig. 7 i fig. 8), wykonane na przyklad z zelaza „armco", które umozliwiaja dostosowanie szerokosci czujnika do szerokosci badanego spawu.Magnesowanie badanej próbki odbywa sie w kie¬ runku prostopadlym do spawu, natomiast ruch czujnika i magnesu odbywa sie wzdluz spawu. Ina¬ czej jest przy badaniach, dotyczacych drutów i pre¬ tów ze wzgledu na to, ze wady, wystepujace w ma¬ terialach walcowanych w postaci pecherzy, walco- wan lub pekniec wydluzaja sie znacznie w czasie procesu przeciagania i w drutach lub w pretach wystepuja w postaci rozwarstwien o dlugosci, do¬ chodzacej do kilkunastu metrów.Tego typu nieciaglosci nie mozna wykryc przez magnesowanie podluzne drutu, tylko przez magne¬ sowanie w kierunku poprzecznym. W tym celu magnes 21 i cewki 7 czujnika, przymocowane do tulei 22, która jest zalozyskowana w korpusie 23, wykonuja ruch obrotowy wzgledem drutu 24, prze¬ suwajacego sie przez zespól pomiarowy (fig. 9 i fig. 10). W wyniku tego badanie drutu 24 odbywa sie po linii srubowej. Zasilanie czujnika oraz sygnal pomiarowy sa pokazane za pomoca pierscieni 25 umieszczonych w tulei 22 oraz szczotek 26, w które zaopatrzony jest korpus 23.Defektograf magnetyczny wedlug wynalazku umozliwia wykrywanie malych uszkodzen, na przy¬ klad w linach stalowych wykrywalne uszkodzenia wynosza od 0,2% przekroju liny. Korzystna cecha defektografu wedlug wynalazku jest równiez i to, ze badanie uszkodzen mozna prowadzic przy róz¬ nych predkosciach przesuwania czujnika wzgle¬ dem badanego przedmiotu, przy czym wielkosc wskazan jest nie zalezna od predkosci. PL