一、概述
HG21-2000型磁粉探傷儀是便攜式磁粉探傷儀器,能對(duì)被探傷工件進(jìn)行交流磁化和自動(dòng)退磁;能用作外加法磁粉探傷和剩磁法磁粉探傷;可固定在車間或試驗(yàn)室使用,也可攜帶到探傷現(xiàn)場(chǎng)使用。 配以附件能使各種零件的異形部位獲得合適磁化,能使大尺寸零件分段局部磁化。
儀器采用邏輯控制電路。交流磁化帶斷電相位控制器,剩磁穩(wěn)定,確保探傷質(zhì)量;自動(dòng)退磁能從所用磁化電流自動(dòng)漸降到零,使剩磁消失,操作方便、 效果好。儀器利用調(diào)整可控硅導(dǎo)通角的大小來(lái)調(diào)整磁化、退磁電流的大小, 避免了用調(diào)壓變壓器調(diào)整大電流易燒壞變壓器的缺點(diǎn)。
二、技術(shù)性能
1、交流磁化電流:峰值0-2000A（有效值0-1400A）,連續(xù)可調(diào),短時(shí)斷續(xù)通電,帶斷電相位控制器,剩磁穩(wěn)定度不超過±5%;
2、自動(dòng)退磁電流:峰值2000A-0（有效值1400A-0）,連續(xù)可調(diào),退磁時(shí)間小于5秒;
3、輸出負(fù)載條件:70mm2銅芯軟電纜3+3m;
4、電源:380V（兩相三線）±10%,50Hz,大約25A;
5、外形尺寸:240（寬）×400（深）×300（高）;
6、重量: 15 公斤。
三、電路原理
1、方框圖
圖（1）為儀器方框圖。12V直流穩(wěn)壓電源提供可控硅觸發(fā)電路的工作電源。當(dāng)工作選擇開關(guān)SA2置“充磁”位置,退磁電路不工作,由移相電路、 斷電相位控制電路控制脈沖形成電路,按下“充磁-退磁”按鈕SB0,脈沖形成電路輸出相位連續(xù)可調(diào)的、斷電相位受控制的移相脈沖,經(jīng)信號(hào)隔離后送到交流磁化、 退磁主電路, 在主電路輸出端輸出連續(xù)可調(diào)的斷電相位受控制的交流磁化電流。
當(dāng)工作選擇開關(guān)S2置“退磁”位置,退磁電路工作,退磁電路、 移相電路控制脈沖形成電路,按下“充磁-退磁”按鈕SB0,在脈沖形成電路輸出相位漸移的移相信號(hào),此信號(hào)經(jīng)隔離后接至交流磁化、退磁主電路,在輸出端輸出退磁電流。指示移相角大小的Φ表是在未按“充磁-退磁”SB0按鈕前事先估計(jì)磁化或退磁電流起始值大小,準(zhǔn)確的充磁或退磁電流值由峰值-有效值電流表即KA表指示。
2、觸發(fā)電路
圖（2）為儀器可控硅觸發(fā)電路電原理圖。V7、V8、C2 組成全波整流濾波電路,將由電源變壓器輸入的雙8V交流電變換成10V左右的直流電作可控硅觸發(fā)電源。V5、V4、C1、V12組成整流穩(wěn)壓電路,電源變壓器輸入的雙17V交流電源經(jīng)整流濾波后,由穩(wěn)壓電路V12穩(wěn)壓輸出穩(wěn)定的12V直流電源, 作觸發(fā)信號(hào)形成電路的工作電源,電壓比較器IC2:A對(duì)由R11輸入的全波信號(hào)與一固定電位比較,在其輸出端輸出零電壓信號(hào),在電源電壓過零時(shí),輸出低電平,其余時(shí)間輸出呈高阻態(tài)。恒流管V13對(duì)電容C4充電,電容C4電位線性上升,當(dāng)電壓過零時(shí),電容C4被放電,電壓過零后,電容又被充電,如此往復(fù),在電容C兩端產(chǎn)生頻率為2f（f為電源頻率） 的鋸齒波信號(hào),此信號(hào)送至電壓比較器IC2:C同相輸入端。電位器RP1提供IC2:C的比較電位,調(diào)節(jié)RP1即可在IC2:C輸出端輸出占空比連續(xù)可調(diào)的方波。與非門IC1 組成斷電相位控制電路,比較器IC2:B及微分電路R2、C7、R3產(chǎn)生斷電位相位控制信號(hào),經(jīng)與非門IC1:D送至RS觸發(fā)器RD或SD端。按下按鈕SB0,與非門IC1:D信號(hào)接到觸發(fā)器SD端,當(dāng)電源電壓到達(dá)正半周零點(diǎn)時(shí),SD出現(xiàn)低電平,觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),輸出高電平,在IC2:C輸出端產(chǎn)生的方波信號(hào)通過與非門IC1:C輸出。松開按鈕SB0,D2輸出的控制信號(hào)按至RS端,此時(shí)觸發(fā)器并不立即翻轉(zhuǎn),IC2:C輸出的信號(hào)繼續(xù)通過IC1:C輸出, 只有當(dāng)電源電壓經(jīng)過負(fù)半周再次到達(dá)電壓正半周零點(diǎn)時(shí),由IC1:D輸出的低電平觸發(fā)信號(hào)送到RD 端,RS觸發(fā)器立即翻轉(zhuǎn),與非門IC1:B輸出高電平,IC2:C輸出的信號(hào)在此阻斷,即電源電壓在正半周時(shí),可控硅觸發(fā)信號(hào)輸出,在后一個(gè)電源電壓負(fù)周結(jié)束時(shí), 可控硅觸發(fā)信號(hào)關(guān)斷,從而實(shí)現(xiàn)斷電相位控制功能。
IC2:D、R7、C4、C5等組成退磁電路,當(dāng)S4接通時(shí),按下按鈕SB0,RS觸發(fā)器輸出高電平,IC1:C輸出低電平,C5被放電,與非門IC1:D輸出高電平, 松開按鈕后,因RD端無(wú)低電平信號(hào),觸發(fā)器不翻轉(zhuǎn),輸出保持高電平,移相信號(hào)連續(xù)輸出,因C5放電后保持低電平,電壓比較器IC2:D輸出呈高阻狀態(tài),電容C4經(jīng)RP1、R10充電,電位升高,電位器RP1中心頭電位隨之升,在IC2:C輸出脈沖前沿漸移的移相信號(hào),
當(dāng)電位器中心頭電位超過鋸齒波波峰時(shí),IC2:C不再輸出移相脈沖,與非門IC1:C輸出高電平,電容C5充電,IC1:D輸出低電平脈沖,RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),同時(shí),IC2:D輸出低電平,電容C4放電,電位器中心頭電位隨之降到退磁前電位,電路恢復(fù)到退磁前狀態(tài)。退磁結(jié)束。
3、主電路
圖（3）是主電路電原理圖,F1是保護(hù)可控硅的快速熔斷器,V1和V2是控制交流電流的可控硅。由電源插頭座XS1輸入380V交流電源。觸發(fā)電路控制反并聯(lián)可控硅V1和V2工作,在大電流輸出插座上插入大電流插頭,可以從輸出電纜上取得交流磁化電流或自動(dòng)退磁電流。
4、峰值-有效值電流表
儀器主電路電流是非正弦電流。所以儀器采用特制的峰值電流表和有效值電流表分別作探傷時(shí)測(cè)量磁化電流和退磁電流之用, 其電原理圖3所示, 拔動(dòng)面板上的“峰值F--有效值X”測(cè)量選擇開關(guān)S3,即可測(cè)量峰值或有效值電流。電表表面上F字樣表示探傷時(shí)峰值電流從0-2000A,X字樣表示探傷時(shí)有效值電流從0-1400A
四、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
儀器主電路底座在下半部,觸發(fā)電路印刷板在后部,打開后面板即可檢修, 觸電路的其它部分和電源印制板在上半部打開側(cè)板即可檢修。 儀器主電路底座在下半部,觸發(fā)電路印刷板在后部,打開后面板即可檢修, 觸電路的其它部分和電源印制板在上半部打開側(cè)板即可檢修。 儀器主電路底座在下半部,觸發(fā)電路印刷板在后部,打開后面板即可檢修, 觸電路的其它部分和電源印制板在上半部打開側(cè)板即可檢修。
儀器附件電源電纜是一根三芯電纜, 一端通過園形三芯插頭插入儀器上電源插座,另一端通過三相四線插頭座與電網(wǎng)配電板上開關(guān)相接,三芯電纜中紅、白兩線接通相線,黑線接通地線,配電板開關(guān)合上時(shí),主電路即有380V交流電壓,觸發(fā)電路則需接通儀器上“電源”開關(guān)才能工作。需要整機(jī)斷電時(shí), 應(yīng)斷開電網(wǎng)配電板開關(guān)。
為便于拆卸輸出電纜,采用大電流插頭座。兩根70mm2電纜一端為大電流插頭,可插入儀器面板大電流插座上,并用插頭所帶夾緊螺母使大電流插座夾緊插頭,以免因接觸不良而引起故障。電纜另一端為銅接頭,它可接到附件支桿探頭上,作極棒法（刺入法）磁化,或?qū)摄~接頭用螺栓連成一體用纏繞法或穿棒法磁化。2電纜一端為大電流插頭,可插入儀器面板大電流插座上,并用插頭所帶夾緊螺母使大電流插座夾緊插頭,以免因接觸不良而引起故障。電纜另一端為銅接頭,它可接到附件支桿探頭上,作極棒法（刺入法）磁化,或?qū)摄~接頭用螺栓連成一體用纏繞法或穿棒法磁化。2電纜一端為大電流插頭,可插入儀器面板大電流插座上,并用插頭所帶夾緊螺母使大電流插座夾緊插頭,以免因接觸不良而引起故障。電纜另一端為銅接頭,它可接到附件支桿探頭上,作極棒法（刺入法）磁化,或?qū)摄~接頭用螺栓連成一體用纏繞法或穿棒法磁化。
支桿探頭的頭部為可拆卸的銅頭,可通過件銅網(wǎng)墊接觸工件,使不易發(fā)生因接觸不良引起的故障。帶按鈕開關(guān)的一個(gè)支桿探頭, 有一四芯電纜通過小園形
插頭接入面板的“外接開關(guān)”插座。支桿探頭上的按鈕開關(guān)即可同面板"充磁-退磁"按鈕一樣作充磁或退磁用。
若將附件腳踏開關(guān)的四芯電纜上小圓形插頭接入面板“外接開關(guān)”插座, 腳踏開關(guān)即可同面板上"充磁-退磁"按鈕一樣作充磁或退磁用。
五、使用和維修
1、使用前注意和檢查
儀器使用前應(yīng)詳細(xì)閱讀本說明書,初次使用或久藏復(fù)用前,應(yīng)檢查其外部零件是否完好,也可打開儀器側(cè)板,檢查其內(nèi)部零件是否松動(dòng),但勿隨意拆裝零件。
儀器應(yīng)在清潔、干燥、通風(fēng)良好、無(wú)酸堿等腐蝕氣體的環(huán)境中存放和使用,此環(huán)境不應(yīng)有高溫及強(qiáng)烈振動(dòng)、沖擊。
儀器可固定在車間或試驗(yàn)室內(nèi)使用,也可搬運(yùn)到探傷現(xiàn)場(chǎng)使用。
檢查電網(wǎng)電壓與儀器所要求的380V電壓是否相符,連接是否正確,電網(wǎng)及開關(guān)容量是否符合要求,然后才能接通電源。
2、使用操作
（1）將電源電纜的園形插頭插入儀器三芯電源插座,將電纜的三相四線插頭插入電網(wǎng)配電板插座,接通配電板開關(guān),儀器主電路已接通電網(wǎng);
（2）接通儀器“電源”開關(guān)S1,電源指示燈亮,儀器觸發(fā)電路通電;
（3）根據(jù)探傷需要,將測(cè)量選擇開關(guān)S3拔至峰值F或有效值X位置;
（4）將工作選擇開關(guān)S2轉(zhuǎn)到第1位“充磁”位置時(shí),將“電流調(diào)節(jié)”旋鈕RP1調(diào)到Φ表指示小或合適的位置;
（5）將兩根70mm2電纜的大電流插頭分別插入大電流輸出插座并旋轉(zhuǎn)夾緊螺母使大電流插座夾緊插頭, 電纜另一端的兩銅接頭則根據(jù)探傷要求接支桿探頭或?qū)摄~接頭接成一根電纜;2電纜的大電流插頭分別插入大電流輸出插座并旋轉(zhuǎn)夾緊螺母使大電流插座夾緊插頭, 電纜另一端的兩銅接頭則根據(jù)探傷要求接支桿探頭或?qū)摄~接頭接成一根電纜;2電纜的大電流插頭分別插入大電流輸出插座并旋轉(zhuǎn)夾緊螺母使大電流插座夾緊插頭, 電纜另一端的兩銅接頭則根據(jù)探傷要求接支桿探頭或?qū)摄~接頭接成一根電纜;
（6） 將支桿探頭接通好探傷工件或電纜纏繞到工件上或?qū)㈦娎|作穿棒通過工件;
（7）按下“充磁”開關(guān)或腳踏開關(guān)SB0,調(diào)節(jié)“電流調(diào)節(jié)”旋鈕,使峰值-有效值電流表KA指示到探傷要求的電流值,再按SB0完成充磁。 在大電流下用外加法充磁探傷時(shí),一般不要超過5秒,多次通電,應(yīng)有10倍以上的間歇時(shí)間。
（8）若需進(jìn)行工件自動(dòng)退磁,只需將“工作選擇”開關(guān)S2轉(zhuǎn)至第2位“退磁”位置,按上述（1）到（7）步驟進(jìn)行退磁。
（9）停止使用,切斷儀器電源開關(guān)S1及電網(wǎng)配電板上的總開關(guān), 必要時(shí)將外接附件拆除。
3、故障檢修
（1）保險(xiǎn)絲熔斷:安裝在主電路底座左邊的保險(xiǎn)絲F2接在觸發(fā)電路電源變壓器初級(jí)。凡電源變壓器初級(jí)或次級(jí)電路發(fā)生短路等故障, 使變壓器初級(jí)電流超過0.5A,均可引起保險(xiǎn)絲熔斷,拔下印制電路板后更換保險(xiǎn)絲,如仍熔斷,可能是電源變壓器故障,否則是直流穩(wěn)壓電源或觸發(fā)電路故障。
（2）快速熔斷器熔斷或可控硅損壞: 凡引起主變壓器初級(jí)電流過大的故障 可使快速熔斷器F1熔斷（此時(shí)快速熔斷上紅色指示器凸出）甚至使可控硅損壞。可先斷開兩反并聯(lián)可控硅中的一只的控制極, 將工作選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“充磁”位置檢查觸發(fā)電路電阻R18、R23兩端電壓波形是否均為寬度小于10ms的等寬矩形脈沖,如波形不正常,則故障在功放級(jí)前,否則故障在功放級(jí)后,可進(jìn)一步檢查。
（3）Φ表有指示而KA表無(wú)指示:當(dāng)負(fù)載接上后正常使用本儀器,無(wú)磁化電流致使KA表無(wú)指示,可能是觸發(fā)電路故障,檢修方法可能照上述第（2）條進(jìn)行。