Комплекс автоматического магнитного контроля ферромагнитных - Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист
Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист
Вернуться   Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист > Форум Дефектоскопист > Статьи о дефектоскопии


Старый 22.01.2013, 16:15   #1
admin
Администратор
 
Аватар для admin
 
Регистрация: 16.04.2012
Сообщений: 2,076
Благодарил(а): 55 раз(а)
Поблагодарили: 236 раз(а)
Записей в дневнике: 3
Репутация: 193
По умолчанию Комплекс автоматического магнитного контроля ферромагнитных

Комплекс автоматического магнитного контроля ферромагнитных включений в стружке цветных металлов и лигатурах

Об авторах
Сотрудники Института машиноведения УрО РАН, Екатеринбург:

Горкунов Эдуард Степанович
Директор института, член-корр. РАН, д. т. н., профессор
Кузеванов Владимир Федорович
Ведущий инженер лаборатории технической диагностики
Махов Виталий Николаевич
С. н. с. лаборатории технической диагностики, к. т. н.
Сивенцев Анатолий Александрович
Главный специалист лаборатории, к. ф.-м. н.

Сотрудники Верхне-Салдинского металлургического ПО:
Альтман Петр Семенович
Заместитель главного металлурга
Климов Михаил Иванович
Ведущий специалист по АСУ ТП
Шмарлин Александр Михайлович
Начальник лаборатории НМК

Задача автоматического НК содержания ферромагнитных примесей в не ферромагнитных материалах является актуальной для многих отраслей промышленности. Так, например, в исходных материалах для производства высококачественных титановых сплавов не должны содержаться даже мельчайшие, размером в десятые доли миллиметра, ферромагнитные частицы, которые могут попасть в сплав и существенно ухудшить его качество. С целью обеспечения вы-сокого качества продукции сырье для ее производства должно подвергаться стопроцентному НК на содержание ферромагнитных включений.
Учитывая, что материал в потоке (стружка цветных металлов, лигатура и пр.) представляет собой неоднородную среду, контроль качества по оптической плотности на рентгеновских установках применить затруднительно, так как он не обеспечивает необходимое качество и производительность контроля.
Магнитные методы дефектоскопии и магнитного структурно-фазового анализа достаточно хорошо изучены и применяются для НК изделий широкой номенклатуры. Например, они используются в металлургии для определения состава исходных компонент продуктов по маг-нитным свойствам; для контроля технологических процессов производства по магнитным свойствам сталей и сплавов; для определения структуры и механических свойств продукции металлургических предприятий.
В статье описан программно-технический комплекс (рис. 1), разработанный в Институте машиноведения УрО РАН с участием и по заказу ВСМПО для стопроцентного автоматического контроля наличия в стружке и лигатурах ферромагнитных примесей магнитным методом. При разработке были использованы и получили дальнейшее развитие технические решения, примененные при создании комплекса АПК-НК-1.

Рис. 1. Общий вид программно-технического комплекса АПК-НК-1
Рис. 2. Схема, поясняющая состав и принцип работы программно-технического комплекса

Магнитный метод контроля с цифровой записью топограммы поля рассеяния над поверхностью контролируемого потока стружки (лигатуры) с последующим ее анализом на ЭВМ обладает преимуществом перед другими методами по производительности. Кроме того, повышения производительности и достоверности контроля можно добиться с помощью современных измерительно-вычислительных средств.
Состав и принцип работы программно-технического комплекса поясняется на рис. 2. В его состав входят:
- автоматический транспортер роторного типа АТЛ-МК-1 с устройством автоматической загрузки контролируемого материала на его полотно 1, устройством формирования потока по габаритам 2, намагничивающим устройством 3, устройством автоматического отбора ферромагнитных включений 4 и устройством автоматической выгрузки контролируемого материала с полотна транспортера в контейнер 5;
- 64-канальный аппаратно-программный комплекс АПК-МК-1, предназначенный для автоматического измерения и анализа в реальном масштабе времени параметров магнитного поля рассеяния над движущимся потоком контролируемого материала и автоматического управления роторным транспортером; в состав АПК-МК-1 входят промышленный компьютер, размещенный в защитном боксе 6, и два многоэлементных (2 х 32) строчных магнитоэлектрических преобра-зователя 7, размещенных на роторном транспортере над и под движущимся потоком контролируемого материала.
Технологический цикл контроля материала осуществляется следующим образом. Контроли-руемый материал (например, стружка титана) из бункера устройства автоматической загрузки 1 поступает на вращающееся полотно транспортера и продвигается в зону формирования потока контролируемого материала 2, где принимает геометрические размеры, обеспечивающие устойчивую работу комплекса. Затем сформированный поток материала продвигается в межполюсное пространство П-образного постоянного магнита 3, где намагничивается. При дальнейшем продвижении поток проходит между двумя многоэлементными магнитоэлектрически-ми преобразователями, расположенными над и под движущимся потоком 7. Преобразователи предназначены для квазиодновременного считывания параметров магнитного поля рассеяния над верхней и нижней поверхностью потока контролируемого материала и преобразования их в электрические сигналы. Эти сигналы с помощью аналого-цифровых преобразователей преобразуются в цифровую форму, передаются в ЭВМ и в режиме реального времени анализи-руются. В случае обнаружения и распознавания ферромагнитных частиц по их магнитным полям рассеяния ЭВМ выдает команду устройству автоматического отбора 4 на удаление засоренного ферромагнитными частицами потока материала. После удаления дефектного материала в специальный контейнер ЭВМ выдает команду на реверс транспортера, и зона потока материала, в которой был обнаружен дефект, проходит повторный контроль. Проконтролированный ка-чественный материал выгружается устройством автоматической выгрузки 5 в контейнер для качественного материала.
Рис. 3. Фотография фрагмента стружки с приварившимся сколом режущей пластинки резца ВК8
Рис. 4. Изображение топограмм магнитных полей рассеяния в координатах Х-Y, Х-Х и Y-Х (сверху вниз) зоны потока стружки, содержащей две стружки с ферромагнитными включениями (магнитное поле рассеяния ферромагнитной частицы изображено красным цветом; внизу - магнитное поле рассеяния в сечении потока стружки, показанном белой чертой)

При необходимости, оператор может остановить транспортер и проанализировать состояние дефектной зоны потока материала по изображению на мониторе топограммы ее магнитного поля рассеяния. В этом случае удаление стружки или соответствующей фракции лигатуры, содержащей ферромагнитные примеси, производится оператором вручную.
В нашем случае в титановой стружке объектами контроля являлись реальные ферромагнитные включения материала в виде частиц: сколов режущих пластинок резцов из вольфрамокобальтовых сплавов ВК8, титанокобальтовых сплавов Т15К6, быстрорежущих сталей типа Р9, Р18, а также случайно попавшие в материал металлические предметы. Минимальные размеры частиц около 0,4 мм. Частицы выявляются по всему сечению потока контролируемой стружки высотой до 12 мм и шириной 192 мм.
Для отработки методик контроля и определения чувствительности измери- тельно-анализирующей системы комплекса были изготовлены стандартные образцы предприятия (СОП) с модельными дефектами типа «ферромагнитное включение» в виде ферромагнитных вставок. СОП представляет собой оправку из пластмассы, в которую помещен имитатор стружки в виде титановой пластинки с запрессованным в нее имитатором ферромагнитного включения, изготов-ленным из твердого сплава ВК8.
Визуальная информация о магнитном поле рассеяния и магнитных полях дефектов в процессе контроля выводится на экран монитора в виде двухмерных изображений контролируемой зоны в координатах Х-Y, Х-Z и Y-Z. В качестве примера на рис. 3 приведена фотография фракции стружки, в которой был обнаружен скол режущей кромки резца, а на рис. 4 - изображение в координатах Х-Y, Х-Z и Y-Z топограмм магнитных полей зоны потока стружки, содержащей стружку с ферромагнитным включением.
Лабораторные и промышленные испытания комплекса показали полное выполнение поставленных требований по автоматизации, производительности и качеству контроля. Устойчиво обнаруживаются все упомянутые дефекты при их минимальном линейном размере 0,4 мм во всей толщине контролируемого потока в автоматическом и ручном режиме контроля. За счет автоматизации обеспечивается высокая производительность контроля. Более того, при необходимости комплекс может быть настроен на обнаружение ферромагнитных частиц размером от 0,2 мм и частиц слабомагнитных материалов.
Таким образом, предложенные решения свидетельствуют о возможности создания высокопроизводительных программно-технических комплексов и технологических установок для автоматического магнитного контроля ферромагнитных включений в немагнитных средах.
admin вне форума   Ответить с цитированием
Старый 22.01.2013, 16:22   #2
admin
Администратор
 
Аватар для admin
 
Регистрация: 16.04.2012
Сообщений: 2,076
Благодарил(а): 55 раз(а)
Поблагодарили: 236 раз(а)
Записей в дневнике: 3
Репутация: 193
По умолчанию Re: Комплекс автоматического магнитного контроля ферромагнит

Горкунов Э.С., Кузеванов В. Ф., Махов В.Н., Сивенцев А.А., Альтман П.С., Климов М.И., Шмарлин А.М. Комплекс автоматического магнитного контроля ферромагнитных включений в стружке цветных металлов и лигатурах. − В мире НК. − Июнь 2004 г. − № 2 (24). − С. 28−29. Статья любезно предоставлена редакцией журнала «В мире НК» (http://www.ndtworld.com).
admin вне форума   Ответить с цитированием
Ответ
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Современная аппаратура для УЗК металлоконструкций admin Статьи о дефектоскопии 4 03.04.2014 09:57
Методы неразрушающего контроля: краткий сводный обзор admin Энергоаудит и температурный контроль 25 13.11.2013 16:57
Автоматизированное устройство для вихретокового контроля рез admin Статьи о дефектоскопии 1 06.04.2013 16:14
О повышении производительности вихретокового контроля admin Статьи о дефектоскопии 1 05.02.2013 09:06
О применении инструментальных методов контроля локальной гер admin Статьи о дефектоскопии 1 29.12.2012 07:00


Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход

VK Defektoskopist OK Defektoskopist Facebook Defektoskopist Instagram Defektoskopist YouTube Defektoskopist


Текущее время: 18:30. Часовой пояс GMT +3. Copyright ©2000 - 2018. Перевод: zCarot.
Внимание, коллеги! В целях нормальной работы форума администрация оставляет за собой право на обработку персональных данных зарегистрированных пользователей. В случае вашего несогласия просьба написать жалобу на defektoskopist.ru@gmail.com