CN1088308A - 检测铁磁工件裂缝的磁检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测铁磁工件裂缝尤其是检
测长形连续物料缺陷(尤其是表面缺陷)的磁检测装
置。其中工件由磁粉悬浮液喷淋，另一方面该工件可
用几个不同方向的磁场被磁化。该磁化过程可通过
彼此具有相移的磁轭实现，在使用两个处于一平面内
磁化工件的磁轭的情况下，将该两磁轭设置成90°
或大体为90°。该装置还附加设置至少一个磁轭
(主磁轭或辅助磁轭)。该磁轭既与其它两磁轭偏置，
又位于上述磁轭之间。
Description
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的检测铁磁工件裂缝的磁检测装置。
本发明尤其涉及长形连续物料表面裂缝的检测。
这类装置早已公知，例如在原西德专利公开说明书DE-OS3841747A1（国际专利分类号为GO1N27/84）中就公开了这类装置。该装置中由磁粉悬浮液喷淋的工件受到复合磁场的作用，该磁场中具有多于一个励磁体。上述励磁体是由如同磁体显极转子支座或环绕的转子凸缘或定子凸缘构成。其所属的磁化电流可能存在相位差。很多特殊磁极铁心包围一个试样，该试样可相对于前述磁极铁心运动。但一个转子设备或定子设备比较复杂而且要预先设定激磁线圈的不同相移。
此外，从该文献中还可知由三相电源供电的两个励磁体具有180°的相移。用这种组合励磁在检测纵向裂缝及横向裂缝时，应作改进。由于这类磁化装置或者实现起来不很容易和/或在一些位置上裂缝没有显示出来或只有较微弱的缺陷显示，因此，上述建议要容易地成为商品显然不能实现的。
同样，一种能同时检测铁磁工件纵向裂缝和横向裂缝的检测设备也已公知，该设备采用了所谓旋转磁场，同时也利用了电流励磁，因此在工件上会出现不希望的接触部位或灼伤点。
本发明的任务是要克服上述缺点。按权利要求的特征部分。所描述的本发明可完成上述任务，在独立权利要求的前序部分所描述的综合检测纵向裂缝和横向裂缝时，借助于较简单的构件及紧凑的安排能可靠地检测出工件表面的纵向裂缝和横向裂缝，同时还能简化退磁过程。
完成本发明任务的解决方案是：在一个平面内设置两个彼此成约90°安装的磁化轭铁，此外，该装置中至少还有一个附加的、位于上述两个磁轭之间，并与它们偏置（Versetztes）的辅助磁轭。
优先安排是一个或多个辅助磁轭与另两个磁轭之间夹角约为45°，或者设置在上述两磁轭之间的辅助磁轭在垂直于上述两磁轭的安装平面的平面内附加有一偏转位置。如果辅助磁轭相对于另两磁轭的安装平面偏转的角度为2°-45°则是合适的，最好偏转40°-45°或45°-50°。
在一个优选的实施例中，至少上述磁轭中的一个磁轭（尤其是一个辅助磁轭）是一个开口的、具有彼此分离的磁轭铁心组成的磁轭，位于该磁轭铁心上的若干线圈是电路上相连的。该装置，说得确切一些，装置中装有上述磁轭的基体是呈隧道状，将使装配极其方便。
下面结合附图对本发明进行详细描述。其中：
图1为两个成十字设置的励磁体和一个辅助励磁体的顶视图;
图2为具有图1所示的励磁体的装置，但是在固定基体中，用透视画法表示;
图3及图4为图1所示的简化装置的顶视图及前视图，其中，图4中还示出了本发明装置的可选取的、用括号表示的一种变型;
图5为一个顶视图，它示出了作为励磁体的第一和第二磁轭与辅助磁轭以及磁力线分布;
图6为与图5相应的装置的前视图;
图7为在另一实施例的与图1相似的视图，在该实施例中将辅助磁轭可附加偏转;
图8、9、10分别图示了部分为现有技术的磁化装置，其中：图8示出了两个磁轭所属的磁化磁场;图9示出两个磁轭之间相应的相移;图10示出了两个磁轭交叉设置的装置与试样。
参见图10在一种公知的综合磁性检测纵向裂缝和横向裂缝的装置中，并在使用了无接触多回路励磁条件下，人们采用了彼此交叉设置、尤其是约交叉成90°设置的磁化轭铁或变压器磁轭（后面提到的磁轭1，2），激励这些磁轭的简略提到过的电线圈的工作电压为220V，频率为50Hz，电流为3A。当工件是一根具有人为缺陷的阶梯状轴10时（上述缺陷在该图中用小的十字表示），使裂缝检测装置与工件10彼此相对运动，尤其是使工件穿过检测构件，并以公知的方式用喷头喷淋工件。几个磁轭线圈馈电无相移。在这种安排中，用钟表盘来表示位置，在位置6
和12
时，只产生较弱的横向缺陷和纵向缺陷的裂缝指示，而在位置3
和9
（3点钟位置及9点钟位置）时没有纵向缺陷指示。将图10和图9的安排组合起来，通过串联合适的电感L1，L2使磁轭1，2之间相移120°，这样虽然能改善裂缝显示，使得在位置12
和6
时不仅沿纵向而且沿横向的显示都很好，但是在位置3
和9
的显示仍很弱。因此对这种结构也需要改进。对图9还需说明的是，用虚线表示的磁轭3不属于公知的检测构件而是本发明的一部分。
从图8中可得知在磁轭1和2中没有装入试样时，磁轭1和2之间的磁场分布，尤其可参见图8右侧的测量值，它表示出磁场的分布（变化）。
按照图1至图7首先是按照图1的本发明的改进中，开始以图9，10的安排为出发点，也就是将磁轭1，2安排成约90°，其激磁线圈彼此间的相移与电感L1，L2相应为120°。此时再加入一个辅助磁轭3，如图1中所示，该辅助磁轭设置成与邻近的磁轭1，2成约45°。
术语“线圈”应理解为铜线制成的绕组。
三个磁轭全部以一定相移与电源相联，最好各个的相移均为120°。磁轭3的电感L3也在t轴上联于240°（相位移）之处。用这种安排的试验证明不仅在所有位置都能显示出纵向缺陷和横向缺陷（也与钟表的数字有关），而且还能确切显示出较小的缺陷。这一点对于试样即工件10的端面（stirnflache）也很适合。
业已证明，拉伸时伸长的试样或轴所出现的裂缝还会对试样产生去磁效应。
参见图2，将各U形磁轭1，2及同样为U形的辅助磁轭3固定在固定基体11中是有利的。固定基体由如热塑合成树脂之类不会磁化的合成材料制成，磁轭1，2，3固定浇注在固定基体中，使它们的相对角度位置是确定的，而另一方面提供了足够的空间以使试样10通过，尤其是使试样沿基体的长轴方向通过。参见图2中的箭头方向可以看出附加地用虚线画出的磁轭磁场F1，F2及辅助磁轭的磁场F3的分布。其中磁轭1和2处于3
及9
位置，辅助磁轭3设置在12
至1
之间或6
至730之间。
图3示意地表示这种结构的顶视图，图4为前视图或正视图。参考数字1，2和3的几何位置与U形磁轭的端部相应。
图5的顶视图和图6的前视图示出了本发明上述实施例的变型，图中示出了所属磁场F1、F2（F3从简），使磁轭1和2彼此交叉约成90°设置，上述两幅附图还示意性地示出了它们各自的矩形端，而图5中的辅助磁轭3的第二磁轭端由上面的磁轭端遮盖。图5中的磁轭1和2处于一个平面内，箭头B表示出试样的装入方向。磁轭1，2，3还是有相移，正如图9中包括虚线表示的结构一样。磁轭1，2，3的未画出的电线圈与三相交流网络相连，可以用交流（AC）或半波直流（HWDC）来激磁。
在图6的前视图中，所述出的试样10垂直于图纸平面并能相对于该平面移动，而且也垂直于具有附加磁场分布F3的辅助磁轭3的对称端。
图7示出了本发明的另一变形，该图中磁轭1，2的设置与图1相同，在磁轭1，2之间也设有一个辅助磁轭3，如图所示，该磁轭最好与上述两磁轭约成45°。为了在某些特殊情况下能准确地检测出纵向裂缝和横向裂缝，可以使附加在与图纸平面垂直的平面上的辅助磁轭3A偏转，偏转范围可从很小的起始角度至约45°。这样就能普遍适应各种情况，或适合于以后才知道的检测任务，或适合于准确检测出缺陷范围内的某一特定位置。与此相应，同图2所示的将磁轭1，2，3固定地浇注在基体11中的情况不同，此例中导入和/或装入基体中的辅助磁轭3A是可偏转的。上述磁轭也可由半波直流（HEDC）（按一定相移相连）激励，其优越性与按图1至图6的安排所带来的好处相同。
本发明并不局限于上面所描述的和/或附图中给出的各实施例。根据特殊情况可以得出不同的检测装置，例如也可以采用多个辅助磁轭。作为一个范例，在采用如图2所示的装有三个固定磁轭的基体构件时，还可以在该基体中相应地预先设置一个导向装置或一道缝隙，以便事后或同时安装可偏转的辅助磁轭3A。
使上述磁轭为U形也只是一个有利的实施形式，也可对其进行一些改变，改变大U形的曲率或使其为其它造型，上述其它型式包括不同的磁轭，为伸展状的磁轭，可运动或可移动地装在固定基体11中等等。
特别可取的是，将上述磁轭中的至少一个磁轭（尤其是一个辅助磁轭）制成开口状，也就是说具有彼此分开的磁轭铁心。此磁轭铁心可以彼此平行或互成角度。绕制在该磁轭铁心上通以电流的线圈只在电传导上彼此相连，附加的导线不位于磁轭部分或横向磁轭上。上述实施例对于检测长形试样尤其有利，虽然长度较长但最终感应的磁场是均匀的。
参见图2，为了便于制造检测装置及便于安装试样，将该检测装置（包括装置的基体）制成隧道状是有利的，图2中简略示出的磁轭可以为敞开的磁轭。
本申请所述的装置尤其适于检验链条。
Claims (6)
1、检测铁磁工件裂缝尤其是检测长形连续物料缺陷的磁检测装置，当由磁粉悬浮液喷淋的工件受到复合磁场的作用时，磁场中两个由多相尤其是三相电源供电的励磁体尤其是磁轭具有相移，例如具有120°相移，其特征在于在使用两个处于一平面内，彼此成约90°设置的磁化轭铁(1，2)的情况下，该装置还附加设置了至少一个位于上述磁轭(1，2)之间并与它们偏置的辅助磁轭(3，3A)。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于一个或多个辅助磁轭（3，3A）与另两个磁轭之间夹角约为45°。
3、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于设置在上述磁轭（1，2）之间，在垂直于上述两磁轭（1，2）的安装平面的平面内的辅助磁轭（3A）附加有一个偏转位置。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于辅助磁轭（3A）相对于上述两磁轭（1，2）的安装平面偏转的范围2°-45°，最好为40°-45°或45°-50°。
5、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于上述磁轭中的至少一个磁轭尤其是一个辅助磁轭由一个开口的、具有彼此分开的磁轭铁心组成，位于该磁轭铁心上的若干线圈在电路上相连。
6、如权利要求1或2所述的装置，其特征在于将该装置及装置中装有上述磁轭的基体呈隧道状。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
| C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |