专利名称：便携式低频磁力探伤仪的制作方法
技术领域：
本发明属于无损探伤中磁力探伤范围目前磁力探伤的便携式设备中采用的磁化电流有工频交流、直流、脉冲电流等。(JB3965－85JB741－80GB3721－83)工频交流优点(1)、磁场方向不断变换，磁粉扰动性好。
(2)、探头行走自如，探伤速度快。
(3)、由于磁场不断变化，所以探伤完不需要退磁。
缺点(1)、由于集肤效应，只能检查零件表面缺陷，当频率为50Hz时，磁场透入钢中的深度约为2.5mm。
直流优点(1)、磁化深度深，能检查表面以下的缺陷。
缺点(1)、磁粉扰动性差。
(2)、探头行走不动(必须关掉电源才能走动)，探伤速度慢。
(3)、探伤完需要退磁。
脉冲优点(1)、磁化深度较深。
(2)、磁粉扰动性较好。
缺点(1)、探头行走慢，探伤速度不高。
(2)、探伤后需要退磁。
本发明的目的在于克服以上几种磁化电流的缺点。
理论可以证明，交流电的穿透深度与电流的频率以及材料的磁导率和电导率三者的平方根成反比，所以采用降低频率的方法来增加其探伤深度，提高灵敏度。获得低频的方法有三种(1)、文氏桥振荡产生一个正弦波，经功率放大器放大。
(2)、可控硅变频。
(3)、由一个小电动机带动一个小发电机产生低频电流。
上面(1)方法所产生的电流小，磁场强度不大。(3)方法体积大，笨重、成本高。(2)方法虽然波形有些失真，但对磁力探伤来说影响不大，所以决定采用可控硅变频来降低频率，其原理见附
图1。
经过大量实验，综合各方面如探伤深度，磁粉扰动情况，探伤速度，退磁以及提升力等因素，实验分析结果为其频率在15～20Hz比较理想。
本发明的优点(1)、磁场穿透深度深，能发现内部缺陷(电流越大，深度越深)，同样的电流条件下高出50Hz工频交流电一倍多。
(2)、磁场不断变化，磁粉扰动性好，磁粉很容易吸附在缺陷上面。
(3)、探头行走自如，探伤速度快。
(4)、探伤后不需要退磁。
(5)、成本费只用200元左右。
(6)、体积为300×200×150mm。
(7)、重量只有7kg。
(8)、输出采用安全电压36v、电流最大可达10A。
(9)、配上专用探头，磁场可以穿透锅炉省煤器、过热器等小管管壁，发现其内部缺陷，而且专用探头能快速地放在管子整个圆周上。
特别申明一点，现在市场有变频机和变频器，但是，第一还没有运用到便携式磁力探伤机中，第二费用高，最低在5000元以上，第三体积大，不适用于野外和高空作业，本发明的具体形式将作详细说明。
图一电路原理图图二外形结构图，其中1、整流硅桥，2、电容，3、可控硅变频部分，4、触发电路，5、变压器，6、开关，7、指示灯，8、频率调节旋扭，9、输出接头，10、输出电流电压指示。
a、探头带针一端，b、探头带座一端，c、螺旋管导线，d、为输出连线，图中插头1与插座1相通，插头1插入插座2，依此类推，组成螺旋管，x、y为输入接头。
图三探伤过热器等管子示意图其中11、过热器管，12、磁力线，13、专用探头，14、焊缝，15、缺陷显示。
低频磁力探伤仪主要由五个部份组成整流部份、可控硅变频、触发回路、变压、探头。参见图一、图二。
(1)、整流部分将220v电压整流得到一个直流电压，输入到可控硅变频部分，另外经电阻降压到40v供给触发电路。
(2)、变频部分先给SCR1一个脉冲，则SCR1导通，而SCR2受到正向电压作用，但没有触发信号，因此仍然是断开，当给SCR2加一触发信号时，应立即导通。这时电容C起换向作用，当SCR1导通时，电流通过变压器的初级绕组2－1，在其上产生的电势方向是“2”端为正，“1”端为负，大小等于电源电压E。由于变压器初级的互感作用，则变压器2－3部分也感应大小为E的电压，其极性是“3”端为正，“2”端为负。加在换向电容C上的电压为2E，极性是“3”端为正，“1”端为负，当脉冲信号加在SCR2时，SCR2导通，电容经SCR2放电，SCR2的阴极电位等于“3”端的电位，也就是SCR1受到2E反向电压的作用立即端开，这时换向电容向相反的方向进行充电，即“1”端是正，“3”端是负，这样就为SCR1再度导通时，立即断SCR2作好准备，因此可以轮流导电，输出交流电压，其频率取决于脉冲信号频率。
(3)、触发回路采用同步双出单晶管张池振荡器，其中脉冲频率由R4、R5、R6、和C4、C5决定。
f =1RC·Ln(11 - η)]]>调节R5改变频率，调节R1改变脉冲之间的相对间隔，电源由整流后经电阻R2降压供给40v左右的直流电压。
(4)、变压变压器采用输入端有中心抽头，变比为11，输出电压为36v，电流最大为10A，功率在500vA的小型变压器。
此装置可以把变压和可控硅变频部分单独分开，再配上现成的变压器，比如，用有380V、220V输入的小型照明变压器即可使用。这样把整流、变频、触发装在一起，重量不到1Kg，体积更小，成本不到100元。
(5)、探头此装置能配各种磁力探头，如果配上小管探伤用的专用探头(其结构见图二，将a插入b组成螺旋管，c的材质用漆包线或其它导线，根据电流大小选择其线经，根据工件要求的磁场选择其根数)可以穿透管壁，发现内部缺陷，其操作示意图见图三，这种探伤装置对锅炉的省煤器、过热器等复杂工件探伤有重要作用，实施本发明的方法之一为图中所示元件参数D1～D42CZ56F或600V、5A硅桥，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。
将电源插头插入220V电源插座上，经过整流滤波变为直流电压，其中一部经电阻降压供给触发回路，另一部分经可控硅变频输给探头36V、20Hz、10A左右的交流电，探头将其变为交变磁场，工件在有缺陷的部位有漏磁痕，这样可以将缺陷检查出来。
权利要求1.一个由整流、变频、触发、变压器、探头五部分组成的低频便携式磁力探伤仪，本发明的特征在于将220V、50Hz的交流电，经过可控硅变频，其频率由触发回路决定，变压器将其变为低压大电流输给探头，探头直接接触工件产生一个20Hz左右的交流磁场，若配专用探头，将其放在管子焊口旁，形成螺旋管磁场。
2.按照权利1要求的低频便携式磁力探伤仪，其特征在于探伤过热器等小管可以用专用探头。
3.按照权利1和权利2要求的专用探头，其特征在于探头a插入b后形成螺旋管磁场。
4.按照权利1和权利2要求的专用探头，其特征在于专用探头C部分的材质可以为漆包线或其它导线，根据电流大小选择其线径，根据工件要求的磁场选择其根数。
5.按照权利1要求的低频便携式磁力探伤仪，其特征在于频率在15～20Hz对探伤各方面因素最好。
6.按照权利1要求的低频便携式磁力探伤仪其特征在于可以把整流、可控硅变频、触发回路装在一起和变压器分开，其重量不到1kg，配上现成有中心抽头的小型变压器即可使用。
7.按照权利1要求的低频磁力探伤仪，其特征在于重量为7kg，体积为300×200×150mm。
8.按照权利1要求的低频磁力探伤仪，其特征在于触发回路采用了简单同步双输出单结晶管张池振荡器。
专利摘要本实用新型属于无损探伤中磁力探伤范围，主要解决磁力探伤中磁化电流采用交流有探伤深度浅的缺点，采用直流则探伤速度慢，探伤完需要退磁的缺点。本实用新型的主要特征在于一个由整流、触发、可控硅变频等回路组成的低频便携式磁力探伤仪，能够把220V、50Hz的交流电变为输出20Hz，36V，10A的低频磁化电流，使探伤深度较使用工频交流电提高一倍，仪器体积为300×200×150mm，总重量为7kg，实用于野外高空现场等钢材的磁力探伤。
文档编号G01N27/82GK2041043SQ8821575
公开日1989年7月12日 申请日期1988年11月10日 优先权日1988年11月10日
发明者刘彬 申请人:刘彬