專利名稱：便攜式低頻磁力探傷儀的制作方法
技術領域：
本發明屬于無損探傷中磁力探傷范圍目前磁力探傷的便攜式設備中采用的磁化電流有工頻交流、直流、脈沖電流等。(JB3965－85JB741－80GB3721－83)工頻交流優點(1)、磁場方向不斷變換，磁粉擾動性好。
(2)、探頭行走自如，探傷速度快。
(3)、由于磁場不斷變化，所以探傷完不需要退磁。
缺點(1)、由于集膚效應，只能檢查零件表面缺陷，當頻率為50Hz時，磁場透入鋼中的深度約為2.5mm。
直流優點(1)、磁化深度深，能檢查表面以下的缺陷。
缺點(1)、磁粉擾動性差。
(2)、探頭行走不動(必須關掉電源才能走動)，探傷速度慢。
(3)、探傷完需要退磁。
脈沖優點(1)、磁化深度較深。
(2)、磁粉擾動性較好。
缺點(1)、探頭行走慢，探傷速度不高。
(2)、探傷后需要退磁。
本發明的目的在于克服以上幾種磁化電流的缺點。
理論可以證明，交流電的穿透深度與電流的頻率以及材料的磁導率和電導率三者的平方根成反比，所以采用降低頻率的方法來增加其探傷深度，提高靈敏度。獲得低頻的方法有三種(1)、文氏橋振蕩產生一個正弦波，經功率放大器放大。
(2)、可控硅變頻。
(3)、由一個小電動機帶動一個小發電機產生低頻電流。
上面(1)方法所產生的電流小，磁場強度不大。(3)方法體積大，笨重、成本高。(2)方法雖然波形有些失真，但對磁力探傷來說影響不大，所以決定采用可控硅變頻來降低頻率，其原理見附
圖1。
經過大量實驗，綜合各方面如探傷深度，磁粉擾動情況，探傷速度，退磁以及提升力等因素，實驗分析結果為其頻率在15～20Hz比較理想。
本發明的優點(1)、磁場穿透深度深，能發現內部缺陷(電流越大，深度越深)，同樣的電流條件下高出50Hz工頻交流電一倍多。
(2)、磁場不斷變化，磁粉擾動性好，磁粉很容易吸附在缺陷上面。
(3)、探頭行走自如，探傷速度快。
(4)、探傷后不需要退磁。
(5)、成本費只用200元左右。
(6)、體積為300×200×150mm。
(7)、重量只有7kg。
(8)、輸出采用安全電壓36v、電流最大可達10A。
(9)、配上專用探頭，磁場可以穿透鍋爐省煤器、過熱器等小管管壁，發現其內部缺陷，而且專用探頭能快速地放在管子整個圓周上。
特別申明一點，現在市場有變頻機和變頻器，但是，第一還沒有運用到便攜式磁力探傷機中，第二費用高，最低在5000元以上，第三體積大，不適用于野外和高空作業，本發明的具體形式將作詳細說明。
圖一電路原理圖圖二外形結構圖，其中1、整流硅橋，2、電容，3、可控硅變頻部分，4、觸發電路，5、變壓器，6、開關，7、指示燈，8、頻率調節旋扭，9、輸出接頭，10、輸出電流電壓指示。
a、探頭帶針一端，b、探頭帶座一端，c、螺旋管導線，d、為輸出連線，圖中插頭1與插座1相通，插頭1插入插座2，依此類推，組成螺旋管，x、y為輸入接頭。
圖三探傷過熱器等管子示意圖其中11、過熱器管，12、磁力線，13、專用探頭，14、焊縫，15、缺陷顯示。
低頻磁力探傷儀主要由五個部份組成整流部份、可控硅變頻、觸發回路、變壓、探頭。參見圖一、圖二。
(1)、整流部分將220v電壓整流得到一個直流電壓，輸入到可控硅變頻部分，另外經電阻降壓到40v供給觸發電路。
(2)、變頻部分先給SCR1一個脈沖，則SCR1導通，而SCR2受到正向電壓作用，但沒有觸發信號，因此仍然是斷開，當給SCR2加一觸發信號時，應立即導通。這時電容C起換向作用，當SCR1導通時，電流通過變壓器的初級繞組2－1，在其上產生的電勢方向是“2”端為正，“1”端為負，大小等于電源電壓E。由于變壓器初級的互感作用，則變壓器2－3部分也感應大小為E的電壓，其極性是“3”端為正，“2”端為負。加在換向電容C上的電壓為2E，極性是“3”端為正，“1”端為負，當脈沖信號加在SCR2時，SCR2導通，電容經SCR2放電，SCR2的陰極電位等于“3”端的電位，也就是SCR1受到2E反向電壓的作用立即端開，這時換向電容向相反的方向進行充電，即“1”端是正，“3”端是負，這樣就為SCR1再度導通時，立即斷SCR2作好準備，因此可以輪流導電，輸出交流電壓，其頻率取決于脈沖信號頻率。
(3)、觸發回路采用同步雙出單晶管張池振蕩器，其中脈沖頻率由R4、R5、R6、和C4、C5決定。
f =1RC·Ln(11 - η)]]>調節R5改變頻率，調節R1改變脈沖之間的相對間隔，電源由整流后經電阻R2降壓供給40v左右的直流電壓。
(4)、變壓變壓器采用輸入端有中心抽頭，變比為11，輸出電壓為36v，電流最大為10A，功率在500vA的小型變壓器。
此裝置可以把變壓和可控硅變頻部分單獨分開，再配上現成的變壓器，比如，用有380V、220V輸入的小型照明變壓器即可使用。這樣把整流、變頻、觸發裝在一起，重量不到1Kg，體積更小，成本不到100元。
(5)、探頭此裝置能配各種磁力探頭，如果配上小管探傷用的專用探頭(其結構見圖二，將a插入b組成螺旋管，c的材質用漆包線或其它導線，根據電流大小選擇其線經，根據工件要求的磁場選擇其根數)可以穿透管壁，發現內部缺陷，其操作示意圖見圖三，這種探傷裝置對鍋爐的省煤器、過熱器等復雜工件探傷有重要作用，實施本發明的方法之一為圖中所示元件參數D1～D42CZ56F或600V、5A硅橋，D5～D62CZ56J，SCR1～SCR23CT5，C140uF、600V，C20.2uF、800VL115mH、2A，R1、R5、R4、R6、R9100K，R3、R7470Ω，R8、R10180Ω，C30.1uF、63V，C4、C50.33uF、63V，R225k、25W。
將電源插頭插入220V電源插座上，經過整流濾波變為直流電壓，其中一部經電阻降壓供給觸發回路，另一部分經可控硅變頻輸給探頭36V、20Hz、10A左右的交流電，探頭將其變為交變磁場，工件在有缺陷的部位有漏磁痕，這樣可以將缺陷檢查出來。
權利要求1.一個由整流、變頻、觸發、變壓器、探頭五部分組成的低頻便攜式磁力探傷儀，本發明的特征在于將220V、50Hz的交流電，經過可控硅變頻，其頻率由觸發回路決定，變壓器將其變為低壓大電流輸給探頭，探頭直接接觸工件產生一個20Hz左右的交流磁場，若配專用探頭，將其放在管子焊口旁，形成螺旋管磁場。
2.按照權利1要求的低頻便攜式磁力探傷儀，其特征在于探傷過熱器等小管可以用專用探頭。
3.按照權利1和權利2要求的專用探頭，其特征在于探頭a插入b后形成螺旋管磁場。
4.按照權利1和權利2要求的專用探頭，其特征在于專用探頭C部分的材質可以為漆包線或其它導線，根據電流大小選擇其線徑，根據工件要求的磁場選擇其根數。
5.按照權利1要求的低頻便攜式磁力探傷儀，其特征在于頻率在15～20Hz對探傷各方面因素最好。
6.按照權利1要求的低頻便攜式磁力探傷儀其特征在于可以把整流、可控硅變頻、觸發回路裝在一起和變壓器分開，其重量不到1kg，配上現成有中心抽頭的小型變壓器即可使用。
7.按照權利1要求的低頻磁力探傷儀，其特征在于重量為7kg，體積為300×200×150mm。
8.按照權利1要求的低頻磁力探傷儀，其特征在于觸發回路采用了簡單同步雙輸出單結晶管張池振蕩器。
專利摘要本實用新型屬于無損探傷中磁力探傷范圍，主要解決磁力探傷中磁化電流采用交流有探傷深度淺的缺點，采用直流則探傷速度慢，探傷完需要退磁的缺點。本實用新型的主要特征在于一個由整流、觸發、可控硅變頻等回路組成的低頻便攜式磁力探傷儀，能夠把220V、50Hz的交流電變為輸出20Hz，36V，10A的低頻磁化電流，使探傷深度較使用工頻交流電提高一倍，儀器體積為300×200×150mm，總重量為7kg，實用于野外高空現場等鋼材的磁力探傷。
文檔編號G01N27/82GK2041043SQ8821575
公開日1989年7月12日 申請日期1988年11月10日 優先權日1988年11月10日
發明者劉彬 申請人:劉彬