ETM第2章发动机故障的探测.ppt

CUSTCUR-3ALLOPS-LINEMAINT.PPT 第二章 发动机故障的探测 Engine Monitoring （法）毕奥、沙法尔、安培分别总结出毕沙和 安培环路定律 3 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 磁粉检测的最初实践： 18世纪人们开始从事漏磁通检漏试验;1876年后,Hering 用罗盘仪检查钢轨缺陷；1934年，第一台固定式磁粉探 伤设备；1935年，油悬液在美国使用；1938年，（德） 在无损检测描述了磁粉检测的理论和装置;1941年， 荧光磁粉应用标志着磁粉检测成为一种新的无损检测方 法；50年代初（前苏联）瑞加德罗制定了磁化规范并被 广大国家所采用。我国1949年前仅有几台蓄电池式直流 探伤机。 4 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 漏磁场铁磁性材料或工件磁化后，在磁路截面 变化处或在表面、近表面不连续性处，在磁力线 离开和进入工件表面的地方产生磁极，形成漏磁 场。 表面缺陷产生的漏磁场图形表面缺陷产生的漏磁场图形 FLUX The lines of force of a magnetic field 5 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 表面/近表面缺陷产生的漏磁场 6 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 二.磁粉检测(Magnetic Particle Testing)的特点 2.1磁粉检测原理 铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工 件表面、近表面的磁力线发生局部畸变产生漏磁场，吸附施 加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕 ，从而显示出不连续性的位置、大小、形状、和严重程度。 7 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 2.22.2优点优点 1 1）直观显示其缺陷的位置、大小、形状、严重程度和大）直观显示其缺陷的位置、大小、形状、严重程度和大 致确定性质；致确定性质； 2 2）灵敏度很高（可发现）灵敏度很高（可发现0.1mm0.1mm长、长、 mm级宽的缺陷）级宽的缺陷） 3 3）可检测铁磁性材料表面、近表面的开口与不开口的缺）可检测铁磁性材料表面、近表面的开口与不开口的缺 陷；陷； 4 4）多种磁化方法可检测工件各方向的缺陷，不受大小形）多种磁化方法可检测工件各方向的缺陷，不受大小形 状影响；状影响； 5 5）重复性好，速度快，工艺简单；）重复性好，速度快，工艺简单； 8 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 2.3局限性 1）只能适用于铁磁性材料，只能检查出表面、近表面的 缺陷（一般12mm），不能检查奥氏体不锈钢材料、用 奥氏体不锈钢焊条焊接的焊缝、铜、铝、镁、钛等非磁 性材料； 2）检测灵敏度与磁化方向有很大关系； 3）表面覆盖层对检测灵敏度有不良影响； 4)受工件几何形状影响容易产生非相关显示； 5）通电法和触头法磁化时易打火烧伤工件。 9 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 表面缺陷无损检测 方法比较 MTPT 方法磁力作用毛细渗透作用 能检测出的缺陷表面和近表面缺陷表面开口缺陷 缺陷部位的表现形式漏磁场吸附磁粉形成磁痕渗透液渗出 显示信息的器材磁粉渗透液、显影剂 适用材质铁磁性材料非松孔性材料 主要检测对 象 铸钢件、锻钢件、压延件、 管材、型材、焊接件、机 加工件及使用过的上述工 件 任何非松孔性材 料工件及使用 过的上述工件 主要检测缺陷 裂纹、发纹、白点、折叠、 夹杂物 裂纹、白点、疏 松、针孔、 夹杂物 缺陷性质判断能大致确定能大致确定 检测速度较快慢 较重较重较重 10 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 三.磁现象和磁场 11 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 1.基本概念 1）磁性磁铁吸引磁性物体的性质； 2）磁体能够吸引其他铁磁性材料的物体，分为永 磁体、电磁体、超导磁体； 3）磁极磁铁上磁性最强的区域； 4）磁力磁铁间的相互作用力（矢量，有大小和方 向）； 5）磁化使原来不具磁性的物体得到磁性的过程； 12 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 6）剩磁一些物体在磁化的磁体撤离后仍保持有相当的 磁性； 7）磁场具有磁力作用的空间；（存在于被磁化物体或 通电导体的内部和周围空间） 磁场中各点磁场大小相等、方向相互平行的磁场称 为均匀磁场。 8）磁力线表示磁场强弱、方向和分布的假象曲线（曲 线上任一点的切线方向表示该点的磁场方向，疏密程度 表示磁场的强弱）； 9)磁路磁力线通过的闭合路径。 13 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 马蹄形磁铁磁力线分布 条形磁铁磁力线分布 14 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 四.电流的磁场 1.通电圆柱导体的磁场 年，丹麦科学家奥斯特通过实验证明：通电导体 内部和周围存在着磁场，也即是电流的磁效应。 ）磁场方向 产生的磁场是以导体为中心的同心圆，在半径相同 的同心圆上，磁场强度（大小）相同，磁场方向与电流 方向的关系由右手定则确定 15 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 电流产生磁场 16 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 2.通电线圈的磁场 1） 磁场方向 由右手螺旋定则确定： 在线圈中通以电流，在线圈内产生的磁场是与线圈轴平 行的纵向磁场，磁场方向是与四指垂直的拇指方向 17 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 五、漏磁场 1.磁感应线的折射 当磁通量从一种介质 进入另一种介质时（不同 的磁导率），则会在这两 种材料界面上磁感应线的 方向会改变，这种突变称 为磁感应线的折射。类似 于光、声的折射 2.折射定律 tg1/1= tg2/2= r1/ r2 18 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 六、磁粉检测设备和耗材 1、设备 磁化电源装置、夹持装置、指示与控制装置、磁粉 施加装置、照明装置、退磁装置 19 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 2、耗材 磁粉 磁粉是检测漏磁场的一种传感器（介质） 1.磁粉的种类 非荧光磁粉：在可见光（白光）下进行磁痕观察的磁粉 有黑色、红褐色、灰色、蓝色和白色，主要成分：用物理方法（包裹 法）或化学方法（化合法）制成的Fe3O4或Fe2O3粉末 按使用分为：干、湿式磁粉 荧光磁粉：在紫外光（黑光）下进行磁痕观察的磁粉 以磁性氧化铁粉、工业纯铁粉、羟基铁粉等为核心，在外面粘合 一层荧光染料树脂制成。在紫外光照射下发出波长为510550nm的 对人眼最敏感的鲜明的黄绿色荧光，与工件表面颜色形成很高的对 比度。 荧光磁粉的检测灵敏度远高于非荧光磁粉，多用于湿法 20 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 磁悬液 1.种类：水悬液、油悬液 一般油悬液用无味煤油、变压器油配制，水悬液用 清洁水夹各种添加剂配制 21 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 七、磁粉检测的进行 磁场方向与发现缺陷的关系 工件磁化时，当磁场方向与缺陷延伸方向垂直时，缺 陷处的漏磁场最大，检测灵敏度最高；当磁场方向与 缺陷延伸方向夹角为45时，缺陷可以显示，但检测 灵敏度降低；当磁场方向与缺陷延伸方向平行时，缺 陷处的漏磁场几乎为零，不产生磁痕显示，发现不了 缺陷。 22 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 23 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 1.1.通电磁化法（直接通电法）通电磁化法（直接通电法） 24 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 2.2.中心导体法（穿棒法、电流贯通法）中心导体法（穿棒法、电流贯通法） 25 Aviation Engineering Institute PPT 2006 航空工程学院 2006 磁粉检测 3.3.触头法（支杆法、尖锥法、手持电极法）触头法（支杆法、尖锥法、手持电极法） 26 Aviation Engineering Inst