CQE-三相全波探伤机说明书 2.doc

CQE-15000交直流荧光磁粉探伤机使用说明书盐城振亚捷驰检测设备有限责任公司二一三年六月目录一、概述3二、设备的主要技术指标4三结构形式6四电路工作原理7五安装前的准备9六设备安装注意事项10七面板及按钮功能11八、 触摸显示屏操作11九设备的操作16十故障分析及维修18十一安全注意事项20十二附图20一、概述1、磁粉探伤基本原理自然界中磁力线总能保持其连续性。当铁磁性工件放在使其饱和的磁场中时，磁力线便会被引导通过工件。如果磁力线遇到工件材料上的不连续（即裂纹、夹渣、气孔等缺陷），而磁力线为了保持自己的连续性，则必须绕过这些缺陷。若这些缺陷位于材料的表面或近表面，而由于工件中的磁力线已达到饱和状态，则磁力线就会绕过这些磁导率较低的（磁阻较大）区域而泄漏出工件表面形成“漏磁场”。这样在缺陷的两侧便会产生磁极，将磁粉（或磁悬液) 喷洒于有缺陷工件表面，则缺陷磁极吸引磁粉，便可形成明显可见的线状或点状堆积。交流电流具有趋肤效应特性，在工件表面产生的磁场强度较内部高，表面灵敏度较高；直流电流产生的磁场强度在工件表面与内部分布相当， 磁场分布比较均匀，可以检测出表面下一定深度的缺陷。工件经磁化后并不是所有的缺陷都能显示。当缺陷延伸方向平行或近于平行磁力线方向时，磁力线就不能泄漏出工件表面，只有当磁力线与缺陷延伸方向成一定夹角或互相垂直时，缺陷才能显示出来。如缺陷离工件表面较深，磁力线虽然也能形成弯曲，但还不至于暴露在工件表面之外，则不会产生较大的“漏磁场”，因此此缺陷显示可能较模糊或不显示。磁力线进出工件表面的区域，缺陷亦不能显示出来。2、设备用途CQE-15000交直流荧光磁粉探伤机，是固定式交直流多功能半自动湿法荧光磁粉探伤设备。它根据磁化原理设计，按照 GB3721-1983磁粉探伤机标准，JB/T8290-1998磁粉探伤机的要求及试验方法标准，ASTM E 1444磁粉检验标准实施规程美国材料与试验标准等要求制造。 本机适用于机械、汽车、航空、内燃机、铁道等行业对轴类、齿轮类、盘套类等铁磁性材料制成的零件表面及近表面无损检验。能发现零件表面及近表面因铸造、锻压、焊接、拉伸、淬火、研磨、疲劳而产生的裂痕以及夹渣等极细微的缺陷。3、工作原理该机以小型工业可编程序控制器（PLC）和人机界面（PT）为核心，对系统的各个动作，如夹紧、转动、电极移动、喷洒磁悬液、磁化、松夹、电流选择切换、电流大小调节等动作进行控制，能按程序设定完成除上下料及人工缺陷观察以外的全部探伤过程，即可自动单周操作，又可手动单步操作。该设备对工件的磁化采用单向磁化或复合磁化方式，即周向磁化和纵向磁化可分别进行，也可同时进行。复合磁化可一次性检测出磁化范围内工件表面的全方位缺陷。单向磁化灵敏度好，复合磁化工作效率高。本机设有左右两个探伤工作区，分别适用于盘套类穿棒探伤和夹持通电探伤。本机具有一路交流磁化电源和两路直流磁化电源，通过选择操作按钮将直流磁化电源切换到周向电极或纵向线圈/磁轭上，即在左区，周向接通三相全波直流磁化电源时纵向将接通交流磁化电源，在右区，纵向接通三相全波直流磁化电源，周向接通单相全波直流磁化电源。交流磁化电源和主电路采用可控硅在高压侧调压，利用隔离变压器以低电压大电流方式输出；三相全波直流磁化电源用三相变压器将三相交流电源转换成低电压大电流方式，再与十二只大功率可控硅组成整流、调压及逆变电路。对工件进行交直流复合磁化或单向磁化，从而一次探伤就可检查出工件表面和近表面裂纹或夹渣等细微缺陷，使用交流磁化方式可以检测出表面细微缺陷，使用直流磁化可以检测出表面及表面下较深的缺陷。控制电路采用集成触发电路与PLC控制技术，用PLC控制改变可控硅导通角来调整主电路输出电流的大小，交直流磁化电流均连续可调，交流具有断电相位控制功能，直流具有快速断电功能。 本机的交流电源和直流电源输出电压均为低于36V的隔离安全电压。二、设备的主要技术指标1、三相全波直流电流：0-15000A 连续可调，电流可预选，数字显示，误差10%；2、单相全波直流电流：0-7000A连续可调，电流可预选，数字显示，误差10%；3、交流磁化电流： 0-3000A （误差10%）连续可调，带断电相位控制功能；4、磁化时间：0.5-5.0秒连续可调（磁化时间数字显示），精度0.1秒；5、磁化方式：左区单纵向交流磁化；单周向直流磁化；周向直流/纵向交流复合磁化；右区单周向直流磁化；单纵向直流磁化；直流复合磁化；6、直流超低频退磁电流：15000A-0，电流可预选，电流由预选值自动衰减到零；7、交流衰减退磁电流：3000A-0电流可预选，电流由预选值自动衰减到零；8、退磁效果：退磁后剩磁0.2mT；9、探伤灵敏度：直流标准试块直流3400A直流显示6孔；交流A型2号试片显示清晰；10、磁化电流切换方式：气控 刀开关切换；11、磁化线圈：左区线圈内径 为250mm，4匝*2组；右区900mm*1000mm*2组；12、左右电极可3600连续同步旋转；13、电极间距：左区0-1200mm连续可调，电动调节；右区 不小于3000mm14、夹紧/穿棒方式：左区气动穿棒；右区电动夹紧；15、电源：三相四线 380V 50Hz 1000A；16、气源：0.6-0.8MPa； 17、重量：约10T三结构形式 该机为机、电分立式结构，主要由直流磁化电源及电气控制柜、夹持装置及交流磁化电源、磁悬液喷洒及回收系统、电极移动机构、电极同步旋转机构、刀开关磁化电源切换机构、气源控制系统等部分组成。1直流磁化电源及电气控制柜直流磁化电源控制柜为直立柜式结构，下部为直流主变压器和电抗器及连接铜排；上部前侧为十二整流可控硅，后侧为可控硅触发及超低频退磁控制电路安装板，正面面板为总电源控制开关按钮、电源指示、人机界面（简称PT）操作系统。三相交流电源由主机输入柜内主变压器，经变压器降压隔离，再由十二只可控硅全波整流，输出三相全波整流直流磁化电源至磁化电路。2夹持装置夹持装置以床身为基础，不锈钢集液槽为界，分上下两部分。夹持装置下部后侧为转动驱动电机减速机、电机转速调节变频器和直流磁化电源输入铜排；其右侧是交流周向磁化电源、交流纵向磁化电源及交直流切换刀开关，将交直流磁化电源分配到周向电极和纵向线圈上；主机后侧为磁悬液储液箱，由电泵将磁悬液抽出送喷装置对工件喷洒磁悬液。夹持装置上部装有固定电极箱、导轨、移动线圈、移动尾架及喷洒系统、左右电极同步转动机构。3磁悬液喷洒及回收系统磁悬液喷洒及回收系统由集液槽、储液箱、抽液泵、搅拌器、输液管、控制阀和喷液管组成。其中储液箱为独立整体，它根据液体流动原理设计而成，箱盖上装有搅拌泵和抽液泵，进行磁悬液的抽取和搅拌。为了使磁悬液不产生吸附沉淀，储液箱与集液槽均采用非磁性材料不锈钢制成。四电路工作原理 本机采用可编程序控制器CP1E-N60DR-A（以下简称PLC）和触摸显示屏（或称人机界面，简称PT）来控制整机动作，PLC的运行参数及状态选择通过PT输入，由PLC控制各个动作顺序及磁化电流大小和时间，可根据不同工件的检测工艺要求来设定PLC的工作参数。本机附有主电路工作原理图。合上配电开关，拨动电源钥匙开关至“开”处，按下其下侧电源“启动”按钮，主回路交流接触器KM1吸合，整机电源接通，电源指示灯亮。打开触摸显示屏上的“搅拌泵”开关，磁悬液储液箱搅拌电机工作，手动喷枪即有磁悬液。打开喷洒阀门；按下“电极左、右移”按钮，可控制右移动电极箱左右移动；按下“正转”或“反转”按钮，控制左右电极同步转动；按下“磁化”或踩下脚踏开关，控制输出磁化电流输出，磁化时间由屏上手动磁化时间控制；按下“退磁”按钮，控制输出退磁电流；按下“工作”，由PLC控制按设定程序连续执行相关操作，按“复位”按钮终止程序运行。本机磁化电源电路部分的可控硅组V1、V2 、T1组成成左区交流电源主电路；V3、V4、V17、V18及T2变压器组成成右区直流通电磁化电源主电路。磁化电流的大小由触发电路AP1、AP2通过改变V1、V2、V3、V4的导通角来实现。可控硅V5-V16 及主变压器T3构成三相全波直流磁化电源主电路，电流采样数据经PLC处理后在面板电流表上显示。熔断器F1-5、阻容R1-2、C1-2分别用作交直流可控硅的过流保护和过压保护。可控硅触发电路的触发信号分别由AP1、AP2、AP3A-AP3C及AP4控制板产生、控制。警告：线路板AP1、AP2（在安装板左侧两块）工作在高压（AC380V）状态，、AP3-4（右侧四块）控制板工作在低压状态。六块控制电路板均为18脚直插，相互间不许互换，通电状态下严禁触摸线路板元件！该可编程序控制器具有36点输入端和24点继电器输出端。输出端最大可直接驱动250V/80VA且电流为1A 以下的电阻性负载。可控硅触发电路电原理图见附图。AP1、AP2是交流可控硅触发脉冲控制板，AP3A-C是直流可控硅触发脉冲控制板，该板上的电路主要部分由以下几方面组成：112V直流电源 2脉冲同步电路3移相电路4脉冲形成电路5断电相位控制电路6光电耦合隔离电路7放大驱动电路等组成该电路具有结构简单，性能可靠，交流工作时带断电相位控制功能等特点。V7、V8、C2组成全波整流滤波电路，将电源变压器输出的双8V交流电转换成10V左右的直流电作可控硅触发电源。V4、V5、C1、V12组成整流稳压电路，电源变压器输出的双17V交流电压，经整流滤波后，由稳压电路V12稳压，输出稳定的12V直流电压，作为可控硅触发电路的工作电源。电压比较器IC2：A将电位器W1输入的全波信号与一固定电位比较，在其输出端输出交流过零同步信号。在交流电源电压过零时，输出低电平，其余时间输出呈高阻态。IC2：A的输出端对地呈高阻态时，电阻V13对电容C4充电，电容C4的电位呈近线性上升。当交流电源电压过零时，IC2：A的输出端对地呈低阻态，电容C4被迅速放电。交流电源电压过零后，电容C4又被充电，如此往复，在电容C两端便产生频率为2f（f为电源频率）的锯齿波信号。此信号送至电压比较器IC2：C的同相输入端。由PLC将控制电压经插脚15端送至IC2：C的反相输入端，即可在IC2：C的输出端输出占空比连续可调的方波电压信号。与非门IC1：AC组成断电相位控制电路。比较器IC2：B及微分电路R2、R3、C7产生断电相位控制信号，经与非门IC1：D和J11送至RS触发器RD或SD端。按下按钮S1（外接），与非门IC1：D信号接到RS触发器SD端，当电源电压到达正半周零点时，SD出现低电平，触发器翻转，输出高电平。此时在IC2：C的输出端产生的相移方波信号通过与非门IC1：C输出。松开按钮S1，IC1：D输出的控制信号接至RD端，此时触发器并不立即翻转，IC2：C输出的信号继续通过IC1：C输出。只有当交流电源电压经过负半周再次到达交流电压正半周零点时，由IC1：D输出的低电平触发信号才送到RD端，RS触发器才立即翻转。与非门IC1：C输出高电平，IC2：C输出的信号此刻被阻断。即按下一次磁化按钮S1后，只有当交流电源电压经过零点进入正半周时，才有可控硅触发信号输出。在松开磁化按钮S1后，只有当最后一个交流电源电压正半周结束时，可控硅触发信号才能关断，从而实现交流断电相位控制功能。AP4为直流超低频退磁控制板，由单片机89C2051控制实现直流超低频退磁。1-2脚接交流6V电源，3脚接地，4脚接触发脉冲输入，5、6退磁运行输出，7脚退磁停止，8脚退磁方波输出，10脚退磁频率输入控制，11脚退磁启动输入，12脚磁化启动输入，13、14、17、18脚磁化/退磁控制输出，15、16触发脉冲接通控制。AP5-6为电流采样电路，提取交直流电流并经放大，送PLC数字处理，用于控制输出电流。五安装前的准备本机安装时，将主机平稳放置在混凝土地面上，把直流电源柜摆放在主机的左侧，退磁机在右侧。并将它们之间的距离调整到适当位置。安装前应认真擦去裸露金属表面的防锈油，擦净后在外露的无涂层金属表面抹上一层机油。打开所有门板，检查元件、导线、走线槽和电机有无受潮受损、松动、脱落，检查各输液管和回液管有无松动、脱落、断裂、堵塞，如有异常必须及时处理。将储液箱内外清洗干净，配置50升荧光磁悬液通过过滤网加入储液箱（亦可从夹持装置上部缓慢加入），并定期补加或更换。将三相380V/600KW电源布置到探伤机摆放位置，并在设备附近应设置合适的电源总开关，电源引线应不小于铜芯软线90mm2。将气源接至探伤机摆放位置，并应设置合适的开关，气源气压不小于0.6MPa。六设备安装注意事项本设备应在清洁干燥，无粉尘，无污染，无腐蚀性气体，通风良好的环境中放置和使用， 避免阳光直射和剧烈冲击碰撞。本设备适应环境温度：10C40C，相对湿度：85RH。电源接线须符合该机所示相序。并且电源进线截面应 90mm2铜芯。启动电源后，首先查看水泵电机上部所标箭头应与转动方向一致，否则调换二相线相序。夹持装置与电源柜之间的连接线应同号相连，一一对应。不要在接有大功率中高频设备的同一变压器供电回路中安装使用本设备。七面板及按钮功能1直流电源柜面板A总电源控制“开、关”、“启动”、“急停”：为总电源开关按钮，启动本机总电源；三相电源指示：电源接通后指示电源状态。2左区控制盒面板B当触摸屏中磁化方式选择选择在左区工作，此组按钮有效。“电极箱左/右移”：控制中间电极箱左右移动；“穿棒/夹紧/退棒/松开”：控制气缸驱动左区电极轴穿过或夹紧工件；“托轮正转/反转”：控制左区工件支承托辊正转或反转；“磁化/退磁”：控制输出磁化或退磁电流；“复位”：控制中止输出；“报警指示”：常出现于开机后或电流重新设定后的初次磁化阶段，在磁化时如磁化电流未达到预置电流时提示， 当触摸屏中磁化方式选择选择在右区工作，此组按钮有效。“磁化/退磁”：控制输出磁化或退磁电流；“复位”：控制中止输出；“报警指示”：常出现于开机后或电流重新设定后的初次磁化阶段，在磁化时如磁化电流未达到预置电流时提示， “电极箱左/右移”：控制中间电极箱左右移动；“正转/反转”：控制右区左右电极正转或反转；八、 触摸显示屏操作本机显示器为触摸式显示器，简称PT。开机20秒后PT自动进入界面A。界面A中：轻按屏幕任何位置,将弹出如下页面:输入密码“1234”，此页面会弹出“进入”按钮。按此按钮，进入“磁化方式方式选择”页面：此页面选择磁化方式及工作区，选择左区磁化时，左区工作按钮有效，选择右区磁化时，右区工作按钮有效。右侧为页面选择按钮：“磁化电流选择 ”：此页面可选择预置电流大小：上侧开关选择由“磁化方式选择”，选择相应磁化方式，则此页相应电流控制打开。“工作时间设置”：此页面选择相关工作时间、油泵开关。“直流退磁设置”：此页面调节三相全波直流退磁控制。衰减量调节退磁快慢，偏移量、正向/反向偏置为退磁效果调节。 九设备的操作1磁悬液的配制油剂磁悬液的配制(应使用无味煤油，闪点96)荧光磁粉：23克/升无味煤油分散剂：0.2% 检查液重量提示：按油品使用规定配备消防器材2磁化电流的选择周向磁化电流一般可以下式计算连续法：I=8D15D剩磁法：I=20D40D式中 I为电流值AD试件直径或最大宽度（mm）以上数值为参考值，实际工作数值应由灵敏度试片试验决定。纵向磁化磁势选择一般可以下式计算NI=45000/（L/D）N线圈匝数；I线圈电流；L工件长度；D工件直径本公式适用于L/D6环境。对L/D6的工件建议使用标准试片验证。3试车试车时先打开电源，进行手动动作试验，检查夹紧、松开、线圈移动、尾架移动、正反转动、磁化电源切换、磁悬液喷洒等动作是否正常运行。待所有动作都正常运行后，再夹上工件，分路选择磁化电源，预置小电流，进行磁化、退磁试验，待确定整机工作正常后，根据磁化规范将电流预置值修改到所需数值，进行灵敏度试验，同时可确定磁悬液性能。4注意事项 在操作使用本机前应仔细阅读使用说明书，熟悉该机的技术性能和工艺规范，仔细检查接线，调整好电极间距。 本机应在清洁、干燥、无强烈振动、无高温及无腐蚀气体、 通风良好的环境中使用或存放。使用的磁悬液不得含有其他杂质。警告：严禁使用低燃点煤油 ！本机在工作状态下，通过的电流较大，工件与电极板应接触良好，以免因接触不良烧伤工件。本机工作时，周向电流直接通过工件，故工件接触端面不得有杂质、毛刺、氧化皮等，否则会因接触不良而打火，易烧伤工件，造成损失。本机为半自动探伤设备，操作人员操作设备时必须集中注意力。开机状态不得离开。机器接地线应可靠接地，且接地线截面不小于16mm2铜芯线。每次清洗储液箱时，应里外清洗干净，配置的磁悬通过滤网加入储液箱。使用的磁悬液不得含其他杂质，储液箱每使用一周应清理污物一次。由于被检测工件表面较粗糙，表面积较大，每次喷洒磁悬液工件都要带走一些磁悬液，因此必须定期补充磁粉载液和磁粉，以保证探伤工艺的正确实施。每班操作前必须对设备的相关部分进行润滑。磁化电源控制柜的门，非必要不能随意打开。本机久停复用时，除检查设备内外各电缆接线端有无松动、损毁、断线、脱落、接地线连接是否完好外，还要进行重新试车后才能投入正常使用。 5操作设备的各项检查工作准备就绪，并确认无误后，打开进气阀，接通“电源”开关。根据工件长短将尾架调至合适的位置上。将工件放入电极夹具托架上，按下“夹紧”按钮，夹紧工件。预置磁化电流，按下“磁化”按钮，观察磁化电流大小。将试片贴于试样（或工件）上，喷洒磁悬液，点动“磁化”按钮，观察试片显示，以此判断磁化电流是否合适，磁悬液浓