微電阻檢測電路在磁粉探傷機上的應用

摘要：采用直接通電法對鐵磁性工件進行磁化，是磁粉探傷中最常用的方法之一。但工件和電極之間因接觸不良而使工件電擊燒傷，引起工件殘次，甚至報廢的現象時有發生。如果在通電磁化前對工件和電極之間的接觸電阻進行自動測量和控制，將會大大減少此現象的發生。
    關鍵詞：磁粉探傷、接觸電阻
    磁粉探傷是無損檢測領域的一個常規檢測手段，而對鐵磁性工件進行直接通電磁化是其經常采用的方法。但通電磁化時由于電極和工件之間接觸電阻的存在，根據J=0.24I2Rt可知，在電流（I）、時間（t）一定的情況下，所產生的熱量（J）正比于電阻（R）。即接觸電阻越大所產生的熱量越多，當熱量集聚的速度遠大于工件和電極對熱量的傳導速度時，工件接觸處的溫度在很短的時間內突然升高，便會使工件接觸處燒傷或使接觸處的金屬溶化、蒸發，引起周圍空氣劇烈膨脹產生爆炸打火現象。
    接觸電阻的增大是由多種因素引起的，如電極和工件的接觸面積太小、接觸壓力不夠、接觸處表面氧化層以及灰塵、雜質的阻隔等。這些因素在實際探傷操作時很難做到完全避免。特別是對表面精度要求比較高的零部件探傷時，避免打火燒傷工件的問題就顯得更加突出。
    用直接通電法磁粉探傷時接觸電阻大是產生工件打火燒傷的主要原因。如果在磁化前對電極和工件之間的接觸電阻進行自動測量，將測量值和某一設定值進行比較，并用比較的結果對磁化操作進行適當控制，將會大大減少該現象的發生。
    兩個良導體之間接觸時的電阻值為μΩ數量級，要將該阻值檢出并驅動控制電路執行，關鍵是測量原理的可行性和電路的穩定性。自七十年代末由射陽無線電廠生產的我國第一臺用可控硅調節輸出電流的磁粉探傷機誕生以來，磁粉探傷機新的電流調節方法現已基本取代了過去老式的自耦調壓器調節電流的方法，這就為接觸電阻的檢測提供了有利條件。圖一，是磁粉探傷機加上微電阻檢測電路后的主電路原理框圖。磁化前可控硅（V1）、（V2）處于關斷狀態，阻容吸收電路（R）、（C）給輸出主變壓器（T）提供了電壓（U1），因RC電路阻抗很大，所以變壓器輸出回路只能維持一個約1～2安培的電流。該電流流過電極和工件時，在兩電極間產生一個電壓（U），由于電極和工件本身的阻抗相對不變，而兩電極和工件的接觸電阻受到以上所述各種因素的影響而產生變化，所以該電壓（U）也隨著改變，該電壓（U）的變化能直接反映出接觸電阻的大小。將此電壓（U）放大后和一個設定的電壓值進行比較，并產生一個開關信號，再將這個開關信號和磁化開關（K）相與，以決定是否通電磁化（可控硅觸發電路的抗干擾性能也極易引起工件的燒傷，我公司自行研制開發的可控硅觸發電路已很好的解決了這個問題）。
    基于以上設想，我公司采用微電阻測量原理，在為瓦房店軸承集團、洛陽軸承集團等公司生產的近三十臺“CJW-1500型軸承滾子復合磁化磁粉探傷機”上對鐵路軸承滾子進行了探傷應用，取得了令人滿意的效果。其電路結構簡單、原理實用可靠、穩定性能好等優點得到了用戶的一致肯定。該電路的研制成功給磁粉探傷設備又增添了一項重要的新功能。
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