一、概述

 1．用途

CJT挺柱专用磁粉探伤机，是固定式、机电分立型交流半自动湿法磁粉探伤设备。它根据磁化原理设计制造而成，符合JB/T8290-1998《磁粉探伤机》标准。适用于机械、汽车、航空、内燃机、铁道等行业对铁磁性材料制成的规则圆柱形零件的无损检验。能发现零件外表面及近表面因铸造、锻压、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（深离零件表面的缺陷不可用此法检查）。

 2．原理

 该机以小型工业可编程序控制器（PLC）为核心，对系统的机械程序动作，如上料、输料、喷洒磁悬液、磁化动作进行控制，能按规定程序完成除缺陷观察以外的全部探伤过程，即可自动操作，又可手动单步操作。

 该设备对工件的磁化采用三路复合磁化方式, 即磁化I和磁化II和磁化III相配合，可一次性检测出磁场范围内工件表面的全方位缺陷。磁化采用磁轭法，对工件进行磁化。磁化I和磁化II和磁化III均使用 50Hz 工频交流电作为电源，两路电压的相位互相相差120o。工件在复合磁化时，由失量分析可知，在工件的表面将形成一个随时间变化的椭圆形旋转磁场。只要选择合适的磁化电流强度，就能使工件表面获得较均匀的磁场分布。(该磁化方法不对工件直接通电，不会烧伤）

    该设备磁化电源的主电路采用可控硅无节调压电路，利用隔离主变压器以低电压大电流方式输出，对工件进行周、纵向交流复合磁化，从而一次性探伤就可检查出工件表面和近表面因锻压、拉伸、淬火、研磨、疲劳而引起的裂痕及夹渣等细微缺陷。

 控制电路采用集成电路技术，利用改变可控硅导通角来调整主电路输出电流的大小，磁化电流连续可调，并具有断电相位控制功能，既可用于连续法探伤，又可用于单方向磁化时的剩磁法探伤。 本机的周向和纵向输出电压低于36V，因此不会对人体构成电的伤害。

 3．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，但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“漏磁埸”。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。

    必须说明，工件经磁化后并不是所有的缺陷都能显示。当缺陷方向平行于磁力线时，磁力线就不能泄漏出工件表面，只有当磁力线与缺陷延展方向互相垂直或成一定夹角时，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，但还不致于暴露在工件表面之外，则不会产生较大的“漏磁埸”，因此此刻的缺陷显示可能较弱或完全不显示。

二、   设备的主要技术指标

1．     磁化电流

  1．磁化I：  AC    0－1200A      连续可调

                      带断电相位控制功能

  2．磁化II： AC    0－1200A   连续可调

                          带断电相位控制功能

  3．磁化III：AC    0－1200A  连续可调

                          带断电相位控制功能

2．磁化方式：       周向磁化   纵向磁化   复合磁化

3．磁化效果：       工件表面用A型15/50试片贴面，显示清晰

4．探伤节拍:       4秒/件

5．电源:           三相五线  AC 380V±10%  50HZ 最大约 100A

  6．总重量:          约1000Kg

  7．暂载率:         ≥20%

三．结构形式

 该机为机、电分立结构，主要由磁化电源控制柜、磁化装置、上料装置、不锈钢输料机构、磁悬液喷洒及回收系统等部分组成。

1.  磁化电源控制柜

 磁化电源控制柜为直立式结构，柜体左右两侧有两扇门，控制面板装在控制柜的侧面，柜内立式安装着一块元器件安装板，上面安装有空气开关、电源控制器件、可编程序控制器(PLC)、交流磁化电流控制电路、电流指示系统、可控硅、隔离控制变压器等控制元件。控制柜由电缆线与磁化装置相连接。

2.  磁化装置

 夹持装置以床身为基础，以电极安装框为界，分上下两部分。

 下部装有输出磁化电流的磁化I、磁化II、磁化III主变压器、互感器、连接铜排、不锈钢集液槽、储液箱等。

 上部装有给料输送机构、三路磁轭线圈、磁悬液喷液器等。电机输料机构，能平稳的将工件输送至磁化电极之间，并精确定位。

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、输液管和喷液器组成。其中储液箱为独立整体，箱盖上装有抽液泵，进行磁悬液的抽液和搅拌。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．控制电路工作原理

 本机采用可编程序控制器（PLC）来控制整机动作，每个动作顺序及磁化的次数和时间，可根据不同工件的检测工艺要求来编制PLC的工作程序，以便使整个探伤设备达到最大的使用效率和最佳的使用效果。

 该机电路原理图见附图。

 合上总电源空气开关，打开电源开关S1，交流接触器K1吸合，整机电源接通，电源指示灯亮。QF1、QF2、为相应的电机过载保护器。

本机主控电路部分的可控硅V1、V2及主变压器T1构成磁化I主电路。磁化电流的大小由触发电路通过改变V1、V2的导通角来实现。

 可控硅V3、V4 及主变压器T2构成磁化II主电路。可控硅V5、V6 及主变压器T3构成磁化III主电路

 A1、PA1和A2、PA2和A3、PA3分别测量和指示磁化电流的大小。

 F1及F2、F3分别用作可控硅的过流保护。

 可控硅触发电路的触发信号分别由AP1、AP2、AP3产生，RP1、RP2、RP3分别为磁化I、II、III电流调节电位器，调节其输出脉冲的移相角。

 AP1、AP2、AP3的电源由电源变压器T4、T5、T6提供。

 PLC可编程序控制器的编程，可根据用户被检工件的种类及所制定的检测工艺要求，编制不同的操作运行程序，使检测达到最高的检测效率。

可控硅触发电路电原理图见附图。 

 AP1、AP2、AP3是可控硅触发电路板，该板上的电路主要由以下几部分组成：

1．          12V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，带断电相位控制功能等特点。

    五．搬运、开箱和安装前的准备

1．搬运

    本机分两只包装箱，分别包装电源柜和夹持装置。包装好的箱子可用铲车或吊车直立搬动到指定地点，搬动时不可倒置。

2．开箱

    开箱时应按照装箱单检查设备、附件、备件是否齐全，机器突出部位有无损坏。

3．安装

  安装前的准备

    本机安装时，将设备平稳放置在混凝土地面上，把电源柜摆放在主机的左侧，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。

 打开夹持装置门板，检查导线、走线槽和电机有无受潮，接线有无松动、脱落，机内配电板上有无导线脱落，检查各输液管和回液管有无松动、脱落、断裂，如有异常必须及时处理。

    打开电源柜门板，检查内部元器件、印制板，接线端子等在运输过程中有无受潮、松动，并检查导线有无脱落，如有应及时排除。

将储液箱里外清洗干净，配置20升磁悬液通过过滤网加入储液箱（亦可从磁化装置上部加入），并定期补加。

     将三相电源和气源布置到探伤机摆放位置，在设备附近应设置合适的电源总开关和气源开关（压缩空气应先作干燥处理后才能送入设备）。

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：－10°C～＋40°C，相对湿度：≤85％。 

 电源接线必须符合该机所示相序。并且电源进线截面应 ≥ 6mm2。 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。

   使用本设备在安全上必须注意的问题:

1．设备的外壳必须具有良好的接地！！！

2．探伤机在进行磁化操作时会对外辐射较强磁场，对某些不能在强磁场中工作的仪器和设备，必须移开或加强屏蔽。

3．电网中不应存在有强烈的中频干扰，以免损坏电器元件，影响设备正常工作。

七．面板及按钮功能

 电源“开关”：      为工作电源开关， 右旋为开，左旋为关；

“KA1”表：         指示磁化I电流大小；

“KA2”表：         指示磁化II电流大小；

“KA3”表：         指示磁化III电流大小；

 磁化I “电流调节”：       调节磁化I电流大小；

 磁化II “电流调节”：       调节磁化II电流大小；

 磁化III “电流调节”：       调节磁化III电流大小；

“磁化I”通断：接通时允许磁化I磁化，断开时不允许磁化I磁化；

“磁化II”通断：接通时允许磁化II磁化，断开时不允许磁化II磁化；

“磁化III”通断：接通时允许磁化III磁化，断开时不允许磁化III磁化；

 “工作”按钮：      探伤机按钮规定程序进行自动工作；

“复位”按钮：      也作安全开关用，按动此按钮探伤机立即停；

                    止工作返回初始状态；

“进料”按钮：      在“手动”状态下按动时，输送电机动作将工

                     件送至磁化工位                                      

 “喷液”按钮：      在“手动”状态下按动时，磁悬液喷洒；

八．设备的操作

 1．磁悬液的配制

    水剂磁悬液的配制

    磁粉:4－5克/升水

    分散剂：0.2% 检查液重量

    防锈剂：0.5% 检查液重量

    油剂磁悬液的配制

 (应使用无味煤油或磁粉探伤专用载液)

    磁粉：3－4克/升无味煤油

 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=10D～20D

    剩磁法：I=20D～30D

    式中    I－为电流值A

            D－试件直径或最大宽度（mm）

 纵向磁化时由灵敏度试片试验确定

             以上为推荐数值，如果试件有特殊要求时，I与D、H的关系可由灵敏度试片试验确定。

 3．试车

    试车时先进行手动、自动循环空车试验，检查上料、输料、夹紧、松开、磁化、喷洒磁悬液、机械手抓料等动作是否正常运行，然后将一试件放在磁化工位，根椐磁化规范将电流调整至适当数值，进行灵敏度试验。先将A型15/50试片贴在被探试件表面，然后调节磁化电流，喷洒磁悬液，点动“工作”按钮，直至试片清晰显示，此时的磁化电流值即为最佳值。

4.注意事项

   4．1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磁粉探伤的工艺规范，仔细检查接线,安工艺要求调整好周、纵向磁化电流，后方可操作。

   4．2本机应在清洁、干燥、无强烈振动、无高温及无腐蚀性气体、 通风良好的环境中使用或存放。

4．3使用的磁悬液不得含有其它杂质，储液箱每使用一周应清理污物一次。

4．4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。

  4．5本机在工作状态下，通过工件的电流较大，因此要经常检查清理电极头上的杂质，并注意其是否有松动，接触部位是否磨损严重，如有发现应及时调整或更换。

   4．6严禁使用低闪点煤油！！！

   4．7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。

   4．8 机器接地线应可靠接地，且接地线截面不小于20mm2。

4．9由于被检测工件表面积较大, 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。

   4．10 用水作磁粉载液时，应按工艺要求加入分散剂和防锈剂。

4．11每班操作结束后必须对设备的相关部分进行清洁。

4．12应定期检查气源调压阀，排放空气过滤器内的积水。

4．13 经常检查磁悬液喷液器的喷嘴，并清除杂物。

   4．14磁化电源控制柜的门锁钥匙应由专人保管，非检修时不得随意打开。切忌工作时打开!!

4．15本机久藏复用时，除检查设备内外各电缆接线端有无松动、氧化、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，接通“电源”开关，此时电源指示灯亮。

  在“手动”状态，将工件试样放入磁化工位的支架上，按下“夹紧”按钮，夹紧工件。

  将周向、纵向磁化电流调节电位器调至最小位置，按下“工作”按钮，按照探伤工艺要求将磁化电流由小到大调至合适位置。磁化电流的大小，应在磁化电流出现时调节。

  将A型15/50试片贴于试样上，喷洒磁悬液，点动“工作”按钮，观察试片显示，以此判断磁化电流是否合适，磁悬液浓度是否符合要求，或磁粉是否失效。

     一切检查工作就绪，即可根据探伤需要按下“工作”按钮，进入实际探伤操作。

     按一下“工作”按钮，探伤机进入自动运行状态。

  机器在运行中需要急停时，可按一下“复位”按钮。异常现象处

理结束后，仍按“工作”按钮继续操作。

九．故障维修

    非专业修理人员不从事本机的维修工作

 维修人员必须仔细阅读本说明书，熟悉设备性能，弄懂电路原理，搞清各元器件在机上的位置，备齐相应工具，方可进行维修。

    电源指示灯不亮：

               检查安装板上安装的三相电源是否有缺相，若正

               常，可能是电源指示灯泡坏；                          

电流随机脉动输出：

            电网上存在有强烈的中频干扰；          

电流无指示：

            磁化开关S6,S7,S8是否打开；               

               电流表无指示，检查表头电路板螺丝松动，连接到     互感器的接线端松动脱落；

               AP1,AP2,AP3上的J1的触点接触不好；                       

               可控硅触发脉冲不正常，使电路无电流输出或形成

               半波，快熔F1或F2或F3熔断；         

磁化电流满度且不可调：

            电网上存在有强烈的中频干扰，引起可控硅击穿短

            路；             

   主变压器发热或烧毁：

               电网上存在有强烈的中频干扰；

               AP1或AP2或AP3上的三极管V10漏电；

               或AP1、AP2或AP3 上的其它故障；             

   某一功能无动作：

               检查这一功能按钮和执行电器的连接线是否松动或

               损坏；

   整机动作全无：

               PLC无电源；

               设备长时间没有使用或设备使用超过2年未使用，PLC

               内部电池没电或失效，使PLC程序丢失；

   喷洒装置不工作：

           检查喷液泵是否工作；

           磁悬液不足或喷液管道堵塞。

十．附图 

装   箱   单