Дефектоскоп ВДЦ-1М

Дефектоскоп ВДЦ-ІМ (рис. 5.10) используют для выявления поверхностных и подповерхностных (в слое глубиной 0,5 мм) трещин, пористости, включений, рыхлот и других неспло — шпостей на деталях, изготовленных из немагнитных материалов с электропроводностью 0,1 — 106 См/м и более (графит, жаропроч­ные стали, магниевые, титановые, алюминиевые, медные сплавы) без удаления с поверхности деталей защитных покрытий толщи­ной менее 0,3 мм. Его можно применять для контроля магнитных деталей, однородных по структуре.

Дефектоскоп ВДЦ-1М, как и другие, позволяет определять место расположения несплошностн, а также приближенно ее раз­меры. Кроме выявления нес плот ноет и, этим прибором можно обнаруживать значительные отклонения в электропроводности материала от требований чертежа, например изготовление детали из сплава другой марки, отклонение в толщине тонких деталей из-за коррозии и т. д. Обнаружение дефектов производится по загоранию лампочек и показаниям микроампер метр а. Модифика­цией этого прибора является дефектоскоп ВДЦ-2, отличающийся тем, что, кроме перечисленных индикаторов, в нем установлен звуковой сигнализатор.

Дефектоскоп укомплектован тремя типами искательных голо­вок (табл. 13), одна из них имеет шесть типов сменных датчиков.

Указанной в табл. 13 чувствительности (по длине трещины) можно достичь при удобном подходе к зоне контроля (практиче-

ски в лабораторных условиях) при чистоте обработки поверхно­сти не ниже 7 5 и перемещении датчика с шагом, равным поло­вине диаметра сердечника или менее. При ограниченных подхо­дах к детали или по другим причинам, не позволяющим точно

выдерживать нужное положение датчика на детали, а также при грубой поверхности детали минимальная длина выявляемых тре­щин будет в 1,5—3 раза больше.

В головке ВГ-1 (рис. 5,11) катушка размещена в подвижном корпусе і и поджимается к кромке проверяемой лопатки пружи­ной 2. Катушка касается кромки через шарик, вклеенный в торец стержневого сердечника всех датчиков для предохранения от износа. На противоположном торце корпуса установлен винт 3, который при нажиме лопатки па шарик касается пластины 4, за­мыкая цепь зеленых лампочек 6, сигнализирующих о нормальном положении датчика на лопатке. Зазор между винтом 3 и пласти­ной 4 регулируется винтом 5. В головке ВГ-2 датчики неподвиж­ны относительно корпусов, а в головке ВГ-3 датчик связан с кор­пусом пластинчатой пружиной.

В корпусах головок всех типов смонтированы миниатюрные красные лампочки, вспыхивающие при обнаружении дефекта. По­следовательно с лампочкой на головке соединена красная лам­почка, установленная па лицевой панели дефектоскопа.

Дефектоскоп ВДЦ-1М можно доукомплектовывать датчиками различной формы, приспособленными для контроля специфиче­ских зон на деталях. Для его настройки с некомплектным датчи­ком необходимо, чтобы индуктивность и активное сопротивление этого датчика, помещенного в рабочем положении на проверяемую деталь, были близки к значениям этих величин одного из комплект­ных датчиков, находящегося в том же положении па детали.

Дефектоскоп питают от сети постоянного тока через встроен­ный полупроводниковый стабилизатор, обеспечивающий нормаль­ную работу дефектоскопа при плавном изменении напряжения

питания в пределах 22—30 В. Подключать дефектоскоп к источ­никам с повышенной пульсацией, например к выпрямителям без специального фильтра, нельзя.

Габариты дефектоскопа — 280X160X180 мм; масса —4кг.

Дефектоскоп ВДЦ-1М выполнен на лампах и полупроводни­ках. Полупроводниковыми являются только стабилизатор и прео­бразователь напряжения.

Рассмотрим принцип работы дефектоскопа ВДЦ-1М по упро­щенной электрической схеме (рис. 5.12). Основными узлами ее являются:

— двух контурный автогенератор, собранный на лампе./77, в сеточный измерительный контур которою входят датчик Д1, кон­денсатор переменной емкости С1, регулируемый рукояткой / (НАСТРОЙКА) (см. рис. 5.10), и резистор R1, являющийся ими­татором дефекта; его включают кнопкой 6 (ИСК. ДЕФЕКТ,)/ при этом схема вырабатывает такой сигнал, как при обнаружении небольшой несплошности; номинал резистора R1 меняют пере­ключением тумблера 5 соответственно двум группам датчиков;

— электронно-оптический индикатор настройки генератора Л2, используемый также для усиления выпрямленного напряже­ния, снимаемого с измерительного контура; экран 3 этого инди­катора выходит на лицевую панель дефектоскопа.

— измерительный мост, состоящий из лампы ЛЗ и резистора R3 катодного повторителя, резисторов R4, R5, R6; в диагональ моста аб (рис. 5.12) включены микроамперметр и диод, отсекаю­щий ток обратного направления; мост уравновешивают рукояткой 4 (БАЛАНС) (рис. 5.10) переменного резистора R5;

— электронное реле Л4 задержки сигнала, поступающего через контакты электромеханического реле Р на красные лам­почки 2 (Л5), а в дефектоскопе ВДЦ-2 —и на звуковой генератор.

Одним из недостатков некоторых других дефектоскопов явля­ется небольшая скорость перемещения датчика при контроле из‘-за инерционности индикаторов. Благодаря применению реле задержки сигнала при контроле дефектоскопом ВДІД-1М скорость перемещения датчика может быть до 500 мм/с. В любом случае световой сигнал наблюдается в течение 2—3 с.

В дефектоскопе ВДЦ-1М можно практически полностью исключить показания, вызываемые мешающими факторами: отво­дом и перекосом датчика, уменьшением радиуса выпуклой повер­хности детали, приближением к краю. Достигнуто это работой дефектоскопа на высокой частоте (1—2,5 МГц). В этих условиях наличие несплошности вызывает в основном увеличение вноси­мого активного сопротивления датчика (рис. 5.13, а) и измери­тельного контура автогенератора, а уменьшение вносимой индук­тивности существенно меньше. В то же время мешающие фак­торы— отвод от детали датчика на расстояние h’, уменьшение радиуса поверхности г —вызывают уменьшение вносимого актив­ного сопротивления и значительное уменьшение вносимой индук­тивности. Лишь приближение датчика к краю детали выра­жается незначительным увеличением вносимого активного сопро­тивления и значительным уменьшением вносимой индуктивности. Эту помеху в приборе ВДЦ-1М можно отсечь без существенного снижения чувствительности к трещине. Напомним, что уменьше­ние вносимой индуктивности соответствует росту индуктивности датчика и, следовательно, контура С1Д1. Изменения L н R кон­тур преобразует в изменение напряжения.

Способ уменьшения влияния мешающих факторов основан на том, что приращения напряжения, обусловленные этими факто­рами и нсеплошностью, имеют разные знаки. Пусть при размеще­нии датчика в недефектном месте детали контур настроен в точке Л резонансной кривой 1 (рис. 5.13, б). Этому состоянию соответ­ствует: напряжение iii на выходе контура, выпрямленное и уси­ленное напряжение щ на входе катодного повторителя (рис. 5.12), ток, проходящий через его лампу, и потенциал фю в точке б диагонали моста. Рукояткой БАЛАНС резистора R5 потен­циал в точке а на другом конце диагонали изменяют до значения потенциала в точке б: фа = о чем свидетельствует отсутствие тока на микроамперметре. Значение напряжения щ на контуре перед уравновешиванием моста выбирают конденсатором CI (НАСТРОЙКА) по углу теневого сектора па экране электронно — оптического индикатора. Оптимальный угол (30—40°) указан на его обрамлении рисками.

При попадании датчика на трещину увеличивается вносимое активное сопротивление (рис. 5.13, а), увеличиваются потери в контуре. Контур переходит па работу по резонансной кривой 2 с меньшим максимумом, и напряжение на нем становится равным нТр. В схеме (рис. 5.12) этому соответствует уменьшение напряже­ния на входе катодного повторителя, уменьшение тока через лампу и потенциала в точке б диагонали моста: сртр б<фі б. Так как потен­циал в точке а диагонали не изменился, то фТрб<<ра, что приве­дет к протеканию тока через микроамперметр в направлении проводимости диода. Возникшее напряжение на диагонали пос­тупает на дифференцирующую цепочку электронного реле. Стрелка микроамперметра отклоняется, и реле срабатывает, включая лампочки.

При влиянии мешающего фактора уменьшение Rn„ приводит к тому, что контур переходит на работу по резонансной кривой 3 с большим максимумом, а уменьшение АВЇІ смещает настройку контура в точку В. В результате изменений Rau п Lmx в этом слу­чае напряжение на контуре относительно щ возоастаст, что при­водит к росту тока через лампу катодного повторителя и потен­циала в точке б. Теперь к диагонали аб приложено напряжение противоположной полярности: српом > сра. Через диагональ дол­жен был бы идти ток от точки б к точке а. Однако диод этот ток не пропускает, отсекая от индикаторов сигналы, вызванные влиянием на датчик мешающих факторов.

На экране электронно-оптического индикатора влияние отвода, перекоса датчика проявляется в уменьшении угла тене­вого сектора относительно исходного, а обнаружение несплошно — сти сопровождается скачкообразным увеличением угла. При наличии иод датчиком большой несплошности в контур вносится большое сопротивление, которое может нарушить условия устой­чивой работы и вызвать срыв колебаний генератора. Переменное напряжение па контуре в этом случае становится равным нулю, а угол теневого сектора на экране максимальным (80—100°). Ана­логичное явление наблюдается, например, при обрыве обмотки датчика или отсоединении искательной головки. Хотя отвод дат­чика от детали или его перекос, приближение к краю не вызы­вают показаний индикаторов (кроме электронно-оптического), однако отсекают «полезный» сигнал о наличии несплошности на уровне, равном сигналу мешающего фактора, что может снизить чувствительность. Это относится не только к дефектоскопу ВДЦ-1М, но и к ВДЛ-2М, ВД-1ГА, ППД-1. Поэтому необходимо следить за выдерживанием положения датчика при контроле, и своевременно подстраивать прибор, например, при увеличении толщины покрытия, радиуса кривизны выпуклой поверхности детали и т. д.