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CJW-2000型熒光磁粉探傷機通用說明書
CJW-2000型熒光磁粉探傷機通用說明書
江蘇射陽宏旭探傷機制造有限公司
0515-82354499
目 錄
一、概述
二、設備的主要技術指標
三、結構形式
四、控制電路工作原理
五、搬運、開箱和安裝前的準備
六、設備安裝注意事項
七、面板及按鈕功能
八、設備的操作
九、故障維修
一、概述
1．用途
CJW-2000型微機控制熒光磁粉探傷機，是固定式、交流濕法磁粉探傷設備。它根據磁化原理設計制造而成，符合JB/T8290-1998《磁粉探傷機》標準。適用于機械、汽車、航空、內燃機、鐵道等行業對鐵磁性材料制成的零件的無損檢驗。能發現零件內外表面及近表面因鑄造、鍛壓、拉伸、淬火、研磨、疲勞而產生的裂痕以及夾渣等極細微的缺陷（深離零件表面的缺陷不可用此法檢查）。
2．原理
該設備對工件的磁化采用復合磁化方式，即周向磁化和縱向磁化相配合，可一次性檢測出磁化范圍內工件表面的全方位缺陷。周向磁化采用直接通電法，縱向磁化采用磁感應法。周向磁化和縱向磁化均使用 50Hz 工頻交流電作為電源，兩路電壓的相位相差120o。工件在復合磁化時，由矢量分析可知，在工件的表面將形成一個隨時間變化的橢圓形旋轉磁場。只要選擇合適的磁化電流強度，就能使工件表面獲得較均勻的磁場分布。
該設備磁化電源的主電路采用可控硅無節調壓電路，利用隔離主變壓器以低電壓大電流方式輸出，對工件進行周、縱向交流復合磁化，從而一次性探傷就可檢查出工件表面和近表面因鍛壓、拉伸、淬火、研磨、疲勞而引起的裂痕及夾渣等細微缺陷。
控制電路采用集成電路技術，利用改變可控硅導通角來調整主電路輸出電流的大小，磁化電流連續可調，并具有斷電相位控制功能，既可用于連續法探傷，又可用于單方向磁化時的剩磁法探傷。
本機的周向和縱向輸出電壓低于36V，因此不會對人體構成電的傷害。
3．磁粉探傷基本原理
自然界中磁力線總能保持其連續性。當鐵磁性工件放在使其飽和的磁場中時，磁力線便會被引導通過工件。如果磁力線遇到工件材料上的不連續（即裂紋、夾渣、氣孔等缺陷），而磁力線為了保持自己的連續性，則必須繞過這些缺陷，形成漏磁通。
若這些缺陷位于材料的表面或近表面，但由于工件中的磁力線已達到飽和狀態，則磁力線就會繞過這些磁導率較低的（磁阻較大）區域而泄漏出工件表面形成“漏磁場”。這樣在缺陷的兩側便會產生磁極，將磁粉（或磁懸液) 噴灑于有缺陷工件表面，則缺陷磁極吸引磁粉，便可形成明顯可見的線狀或點狀堆積。
必須說明，工件經磁化后并不是所有的缺陷都能顯示。當缺陷方向平行于磁力線時，磁力線就不能泄漏出工件表面，只有當磁力線與缺陷延展方向互相垂直或成一定夾角時，缺陷才能顯示出來。
如缺陷離工件表面較深，磁力線雖然也能形成彎曲，但還不致于暴露在工件表面之外，則不會產生較大的“漏磁場”，因此此刻的缺陷顯示可能較弱或完全不顯示。
二、設備的主要技術指標
1、周向磁化電流：AC 0-2000A連續可調，帶斷電相位控制器；
2、縱向磁化磁勢：AC 0-16000AT連續可調，帶斷電相位控制；
3、磁化方法：周向、縱向、復合磁化三種；
4、電極間距：0-500mm；
5、夾緊行程：50mm；
6、夾緊方式：氣動夾緊、氣壓≥0.4Mpa可調，（氣源用戶自備）；
7、探傷節拍：6-10S/件；
9、探傷靈敏度： 工件表面用A型2號試片貼面，清晰顯示；
10、電源：三相四線 AC 380V 50Hz 約80A；
三．結構形式
該設備為機、電一體式結構，主要由磁化裝置、磁懸液噴灑及回收系統、觀察臺退磁系統等部分組成。
1.磁化裝置
夾持裝置以床身為基礎，不銹鋼集液槽為界，分上下兩部分。
上部裝有夾持裝置、噴灑裝置和照明系統等。
下部裝有輸出磁化電流的主變壓器、互感器、連接銅排、氣動元件安裝板、儲液箱.
2.磁懸液噴灑及回收系統
磁懸液噴灑及回收系統由集液槽、儲液箱、抽液泵、攪拌器、輸液管和噴液器組成。其中儲液箱為獨立整體，箱蓋上裝有抽液泵，進行磁懸液的抽液和攪拌。
四．控制電路工作原理
該機電路原理圖見附圖。
合上總電源空氣開關QF1，打開電源開關S1，交流接觸器KM1吸合，整機電源接通，電源指示燈亮。QF2為相應的電機過載保護器。
本機主控電路部分的可控硅V1、V2及主變壓器T1構成周向磁化主電路。磁化電流的大小由觸發電路通過改變V1、V2的導通角來實現。
可控硅V3、V4 及主變壓器T3構成縱向磁化主電路。
TA1、A和TA2、KA分別測量和指示周向和縱向磁化電流的大小。
可控硅觸發電路的觸發信號分別由AP1、AP2產生，RP1，RP2分別為周、縱向電流調節電位器，調節其輸出脈沖的移相角。
AP1、AP2的電源由電源變壓器T2、T4提供。
可控硅觸發電路電原理圖見附圖。
AP1、AP2是可控硅觸發電路板，該板上的電路主要由以下幾部分組成：
1．12V直流電源
2．脈沖同步電路
3．移相電路
4．脈沖形成電路
5．斷電相位控制電路
6．光電耦合隔離電路
7．放大驅動電路等組成
該電路具有結構簡單，性能可靠，帶斷電相位控制功能等特點。
V7、V8、C2組成全波整流濾波電路，將電源變壓器輸出的雙8V交流電轉換成10V左右的直流電作可控硅觸發電源。
V4、V5、C1、V12組成整流穩壓電路，電源變壓器輸出的雙17V交流電壓，經整流濾波后，由穩壓電路V12穩壓，輸出穩定的12V直流電壓，作為可控硅觸發電路的工作電源。電壓比較器IC2：A將電位器W1輸入的全波信號與一固定電位比較，在其輸出端輸出交流過零同步信號。在交流電源電壓過零時，輸出低電平，其余時間輸出呈高阻態。IC2：A的輸出端對地呈高阻態時，恒流管V13對電容C4充電，電容C4的電位呈線性上升。
當交流電源電壓過零時，IC2：A的輸出端對地呈低阻態，電容C4被迅速放電。交流電源電壓過零后，電容C4又被充電，如此往復，在電容C兩端便產生頻率為2f（f為電源頻率）的鋸齒波信號。此信號送至電壓比較器IC2：C的同相輸入端。
電位器W2提供比較電位，調節W2即可在IC2：C的輸出端輸出占空比連續可調的方波電壓信號。
與非門IC1：A~C組成斷電相位控制電路。比較器IC2：B及微分電路R2、R3、C7產生斷電相位控制信號，經與非門IC1：D和J1－1送至RS觸發器RD或SD端。按下按鈕S1，與非門IC1：D信號接到RS觸發器SD端，當電源電壓到達正半周零點時，SD出現低電平，觸發器翻轉，輸出高電平。此時在IC2：C的輸出端產生的相移方波信號通過與非門IC1：C輸出。松開按鈕S1，IC1：D輸出的控制信號接至RD端，此時觸發器并不立即翻轉，IC2：C輸出的信號繼續通過IC1：C輸出。只有當交流電源電壓經過負半周再次到達交流電壓正半周零點時，由IC1：D輸出的低電平觸發信號才送到RD端，RS觸發器才立即翻轉。與非門IC1：C輸出高電平，IC2：C輸出的信號此刻被阻斷。
即按下一次磁化按鈕S1后，只有當交流電源電壓經過零點進入正半周時，才有可控硅觸發信號輸出。在松開磁化按鈕S1后，只有當最后一個交流電源電壓正半周結束時，可控硅觸發信號才能關斷，從而實現斷電相位控制功能。
IC2：D、V9、C5、C6等組成自動電退磁電路。當S2磁化/退磁轉換開關接通時，按下按鈕S1，RS觸發器輸出高電平，此時在IC2：C的輸出端產生的相移方波信號通過與非門IC1：C輸出。因為此時IC1：C輸出端有帶低電平脈沖，C5經隔離二極管V9放電，呈低電平。所以與非門IC1：D輸出高電平。此時即使松開按鈕S1，因RD端無低電平信號，觸發器也不翻轉，輸出保持高電平，移相信號繼續輸出。
又因C5放電，保持低電平，所以電壓比較器IC2：D輸出呈高阻狀態。電容C6經W2、R10充電，電位升高。電位器W2中心頭電位隨之升高，在IC2：C輸出脈沖前沿漸移的移相信號，當電位器W2中心頭電位超過鋸齒波波峰時，IC2：C不再輸出移相脈沖，C5經R7充電呈高電平，RS觸發器翻轉。同時，IC2：D輸出低電平，電容C6被放電，電位器W2中心頭電位隨之降到退磁時的起始電位，電路恢復到退磁前狀態，退磁結束。
五．搬運、開箱和安裝前的準備
1．開箱
開箱時應按照裝箱單檢查設備、附件、備件是否齊全，機器突出部位有無損壞。
2．安裝
安裝前的準備
本機安裝時，將設備平穩放置在混凝土地面上，把電源柜擺放在主機的左側，并將它們之間的距離調整到適當位置。
安裝前應認真擦去裸露金屬表面的防銹油，擦凈后在外露的無涂層金屬表面抹上一層機油。
打開夾持裝置門板，檢查導線、走線槽和電機有無受潮，接線有無松動、脫落，機內配電板上有無導線脫落，檢查各輸液管和回液管有無松動、脫落、斷裂，如有異常必須及時處理。
打開電源柜門板，檢查內部元器件、印制板，接線端子等在運輸過程中有無受潮、松動，并檢查導線有無脫落，如有應及時排除。
將儲液箱里外清洗干凈，配置30升磁懸液通過過濾網加入儲液箱（亦可從磁化裝置上部加入），并定期補加。
將三相電源和氣源布置到探傷機擺放位置，并在設備附近應設置合適的電源總開關和氣源開關（壓縮空氣應先作干燥處理后才能送入設備）。
六．設備安裝注意事項
本設備應在清潔干燥，無粉塵，無污染，無腐蝕性氣體，通風良好的環境中放置和使用， 避免陽光直射和劇烈沖擊碰撞。
本設備適應環境溫度：－10°C～＋40°C，相對濕度：≤85％。
并且電源進線截面應 ≥ 10mm2。啟動電源后，首先查看水泵電機上部所標箭頭應與轉動方向一致，否則調換二相線相序。
使用本設備在安全上必須注意的問題:
1．設備的外殼必須具有良好的接地，且接地導線載面應≥ 6mm2。
2．如用油劑作為探傷載液，應配備滅火器。
3．探傷機在進行磁化操作時會對外輻射較強磁場，對某些不能在強磁場中工作的儀器和設備，必須移開或加強屏蔽。
4．本機采用三相380V交流電供電.
5．電網中不應存在有強烈的中頻干擾，以免損壞電器元件，影響設備正常工作。
七．面板及按鈕功能
電源“開關”： 為工作電源開關， 右旋為開，左旋為關
左“KA”表： 指示周向磁化電流大小
右“KA”表： 指示縱向磁化磁勢大小（所指示的電流剩以線圈匝數）
“周向調節”： 調節周向磁化電流的大小
“縱向調節”： 調節縱向磁勢的大小
“周向”通斷： 接通時允許周向磁化，斷開時不允許周向磁化
“縱向”通斷： 接通時允許縱向磁化，斷開時不允許縱向磁化
“工作”按鈕： 即是充磁鍵
“噴液”按鈕： 磁懸液噴灑
八．設備的操作
1．磁懸液的配制
水劑磁懸液的配制
磁粉:4－5克/升水
分散劑：0.2% 檢查液重量
防銹劑：0.5% 檢查液重量
油劑磁懸液的配制
(應使用無味煤油或磁粉探傷專用載液)
磁粉：3－4克/升無味煤油
2．磁化電流的選擇
周向磁化電流一般可以下式計算
連續法：I=10D～15D
剩磁法：I=15D～30D
式中 I－為電流值A
D－試件直徑或最大寬度（mm）
縱向以靈敏度試片來定
以上為推薦數值，如果試件有特殊要求時，I與D、H的關系可由靈敏度試片試驗確定。
3．試車
探傷機試車時先檢查夾緊、松開、噴灑磁懸液等動作是否正常運行，然后裝上工件，根椐磁化規范將電流調整至適當數值，進行靈敏度試驗。先將A型30/100試片貼在被探試件表面，然后調節磁化電流，噴灑磁懸液，點動“工作”按鈕，直至試片清晰顯示，此時的磁化電流值即為最佳值。
5.注意事項
5．1在操作使用本機前應仔細閱讀使用說明書，熟悉該機的技術性能和工藝規范，仔細檢查接線，按工藝要求調整好周、縱向磁化電流，后方可操作。
5．2本機應在清潔、干燥、無強烈振動、無高溫及無腐蝕氣體、 通風良好的環境中使用或存放。
5．3使用的磁懸液不得含有其它雜質，儲液箱每使用一周應清理污物一次。
5．4每次清洗儲液箱時，應里外清洗干凈，配置的磁懸通過濾網加入儲液箱。
5．5嚴禁使用低閃點煤油 ！！！
5．6本機為半自動探傷設備，操作人員操作設備時必須集中注意力。開機狀態不得離開。
5．7機器接地線應可靠接地，且接地線截面不小于6mm2。
5．8由于被檢測工件每次噴灑磁懸液工件都要帶走一些磁懸液，因此必須定期補充磁粉載液和磁粉，以保證探傷工藝的正確實施。
5．9每班操作結束后必須對設備的相關部分進行清潔。
5．10應定期檢查氣調壓閥，排放空氣過濾器內的積水。
5．11經常檢查磁懸液噴液器的噴嘴，并清除雜物。
5．12磁化電源部分，非檢修時不得隨意打開。切忌工作時打開!!
5．13本機久藏復用時，除檢查設備內外各電纜接線端有無松動、氧化、斷線、脫落、接地線連接是否完好外，還要進行重新試車后才能投入正常使用。
5．操作
接通“電源”開關，此時電源指示燈亮.
將周向、縱向磁化電流調節電位器調至最小位置，按下“磁化”按鈕，按照探傷工藝要求將周向、縱向磁化電流由小到大調至合適位置。周向、縱向磁化電流的大小，應在磁化電流出現時調節。
將A型30/100試片貼于試樣上，噴灑磁懸液，點動“磁化”按鈕，觀察試片顯示，以此判斷磁化電流是否合適，磁懸液濃度是否符合要求，或磁粉是否失效。
九．故障維修
非專業修理人員不從事本機的維修工作
維修人員必須仔細閱讀本說明書，熟悉設備性能，弄懂電路原理，搞清各元器件在機上的位置，備齊相應工具，方可進行維修。
電源指示燈不亮：
檢查安裝板上安裝的三相電源是否有缺相，若正
常，可能是電源指示燈泡壞。
周向電流無指示：
周向磁化開關S5是否打開。
周向電流表無指示，檢查周向電位器上是否有
雜質或彈性接觸片是否嚴重磨損。
表頭電路板螺絲松動，連接到互感器的接線端松動脫落。
AP1上的J1的觸點接觸不好。
可控硅觸發脈沖不正常，使電路無電流輸出或形成半波.。
縱向安匝數無指示：
縱向磁化開關S10是否打開。
表頭電路板螺絲松動，連接到互感器的接線端松動脫落。
縱向連接電纜松動。
AP2上的J1的觸點接觸不好。
可控硅觸發脈沖不正常，使電路無電流輸出或形成半波。
磁化電流滿度且不可調：
電網上存在有強烈的中頻干擾，引起可控硅擊穿短路。
磁化時聲音異常：
電網上存在有強烈的中頻干擾。
AP1或AP2上的三極管V10漏電。
或AP1、AP2 上的其它故障。
主變壓器發熱或燒毀：
電網上存在有強烈的中頻干擾。
AP1或AP2上的三極管V10漏電。
或AP1、AP2 上的其它故障。
某一功能無動作：
檢查這一功能按鈕和執行電器的連接線是否松動或損壞。
噴灑裝置不工作：
檢查噴液泵是否工作。
磁懸液不足或噴液管道堵塞。
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