2121403484

100

Rys 6.32. Stanowisko badawcze z zamontowaną próbką

Fig. 6.32. Research stand with installed test piece

Wymiary zewnętrzne układu magnesującego wynoszą odpowiednio 175 mm/80 mm/ 40 mm. Uzwojenie cewki stanowi 470 zwojów nawiniętych w czterech warstwach na długości 150 mm. Pomiary natężenia pola magnetycznego wykonano sondą języczkową urządzenia pomiarowego MP-U (Magnetic Fieldmeter) produkcji List-Magnetic GmbH. Zakresy pomiarowe i błąd wskazań zamieszczono w tabeli 6.4. Pomiary te posłużyły do oceny stosowania metod symulacyjnych numerycznych (zał. Z4) w defektoskopii magnetycznej.

Powierzchnie przygotowanych próbek po założeniu w obwód magnesujący skanowano, przemieszczając końcówkę sondy pomiarowej przyrządu zaopatrzonego w hallotron (KSY14) na odcinku 10 mm po obu stronach nacięcia wzdłuż jej osi. Przetwornik KSY zastosowano ze względu na wartości natężenia pola magnetycznego przekraczające zakresy pomiarowe przetworników KMZ. Uśrednione wyniki pomiaru dla próbek z rowkiem 4,0 mm i 0,35 mm zamieszczono na rysunku 6.33.

Tabela 6.4

Zakresy pomiarowe i błąd pomiaru

		i i	mam	Certyfikat
A/cm	1 + 199	2%	0.4%	TUV/ DIN 55350
A/cm	1+1999	2%	0.4%

Rys. 6.33. Pomierzony rozkład natężenia pola magnetycznego Fig 6.33. Measured distribution of magnetic field strength

Przeprowadzono dodatkową ocenę rozkładu natężenia pola magnetycznego na powierzchni bocznej próbki w miejscu nacięcia. Posłużono się metodą fiuorcscencyjno-proszko-wą. Fotografię pobudzonego do świecenia w świetle ultrafioletowym proszku magnetycznego zgromadzonego w miejscach o wysokim natężeniu pola magnetycznego zamieszczono na rysunku 6.34.

i

Rys. 6.34. Fluorescencyjna fotografia powierzchni bocznej próbek Fig. 6.34. Fluorescent photograph of lateral surface of test piece

Badanie magnetyczne proszkiem fluoresccnsyjnym w świetle ultrafioletowym pozwala ocenić rozkład natężenia pola magnetycznego pomiędzy ścianami wady, jak i w materiale pod nią. a tym samym wstępnie zweryfikować pomiar.

Zastosowane techniki nacinania rowków mogą wpłynąć na parametry magnetyczne powierzchni rowka. Rowek szeroki (4 mm) nacinano frezem palcowym, który wprowadza zgniot powierzchni materiału. Rowek wąski (0,35 mm) nacinano metodą elcktroiskrową. Sposób ten nie wprowadza mechanicznych odkształceń powierzchni, jednak wpływu techniki elcktroiskrowcgo nacinania na parametry magnetyczne materiału nic badano.

Symulację MES prowadzono niezależnie w programach Flux2D/3D i Femmld. Symu lację oparto na fizycznym modelu układu (załącznik 4). Dla prawidłowej analizy syrnula cyjnej rozkładu pola nad wadą uwzględniono rzeczywistą nieliniową charakterystykę magne sowania. Wyznaczoną krzywą pierwotnego magnesowania zamieszczono na rysunku 6.35 Pomierzoną z trzech pomiarów i uśrednioną krzywą pierwotnego magnesowania wprawa dzono do katalogów programów symulacyjnych. Pomiary magnetyczne materiału St3 prze prowadzono ze względu na spotykane rozrzuty w składzie chemicznym stali konstrukcyjnych węglowych niskiej jakości.

Wyznaczony skład chemiczny stali (procentowa zawartość dodatków stopowych) zamieszczono w tabeli 6.5 w zestawieniu zdanymi normatywnymi.

Węgiel jest jednym z głównych czynników wpływających na parametry magnetyczne stali. W rozpatrywanym przypadku wykryto jego podwyższoną wartość.

Układ objęty modelowaniem składa się z elementów o odmiennych właściwościach fizycznych, dla których założono następujące warunki brzegowe:

-    dla granicy modelu warunki Dirichleta,

-    dla granicy stal/powietrzc - warunki brzegowe.

-    określoną rzeczywistą przcnikalnością magnety czną względną p,.