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電位方法測量裂紋深度
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兩個電極 Sl和 S2 產(chǎn)生持續(xù)電流穿過工件。測量另兩個電極Ml和 M2 之間的電壓值U,其間的電阻值與電壓呈正比。因此,電壓值U由未知的裂紋深度h,已知的測量極距離2a,電流極距離2s和材料的電磁特性決定。如果使用交流電(AC),因趨膚效應,電場和電力線就在表面以下區(qū)域通過。同時,電流密度增強。下面給出的穿透深度公式是根據(jù)頻率和材料特性得出的。
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線形和方形排列的電流(S)和測量(M)
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電位方法的裂紋深度的頻率越高,這種影響就越明顯,電流將沿著裂紋表面流動。隨著導線橫截面的減少,可以看到電阻值在增加。由于直流電沒有趨膚效應產(chǎn)生,電流從低阻值處通過,即沿*短幾何距離。
為了在低的測量電流的情況下獲得**的裂紋深度,須采用交流電。低電流將避免**工件表面的接觸部位,從而保護了工件表面和檢測電極。另外,在電池供電的情況下電能消耗將大大降低。因為趨膚效應增加了橫跨裂紋的電壓下降值,與相關的傳統(tǒng)儀器相比減少了電極之間的有效電流路徑。因此可以使用小探頭提供高準確度和精度。即使材料是電的良導體,如高標號鋼或鋁,都能測量。
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傳統(tǒng)儀器的不足
裂紋深度h、測量電壓和頻率之間是非線性的,也是由不同的電磁特性決定的。這由不同的材料決定,傳統(tǒng)的儀器對此考慮是不充分的。因為測量電壓特別?。ㄖ挥袔讉€uV),傳統(tǒng)儀器特別容易受干擾的影響。由于電纜線的位置而產(chǎn)生的感應電壓對測量結果的影響也是很普遍的。另外,在探頭接觸表面時,接觸問題無法控制。探頭的磨損可能導致不可預知的結果。傳統(tǒng)的三電極探頭測量和分開的電流觸頭會引起更多的錯誤,因為電流觸頭的距離沒有被考慮進去。
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裂紋測深儀的新探針
KARL DEUTSCH 的新探頭由四個探針組成。在裂紋測深方面的40年經(jīng)驗和不斷的發(fā)展使我們有了現(xiàn)在的磚利:DE3828552C2!有一個直探頭和斜探頭。直探頭是采用方形觸針排列,這樣可以測量非常小的和不平整的表面。
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線形和方形排列的電流(S)和測量(M)
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與帶有外部電流觸頭的線形觸頭形狀相比,探針必須置于使裂紋處于測量和檢測觸頭中心的位置。這樣,電壓下降路徑可測量到幾毫米。檢測和測量觸頭由彈簧加載、鍍金硬觸尖組成,它保證了*佳的電氣接觸和要求不高的接觸壓力。
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裂紋測深直角度探頭有一個三棱形的接觸區(qū),從而保證了彈簧對觸針到工件表面施加的壓力。對每個針來說都獲得同樣的壓力以使在測量期間提供穩(wěn)定的結果。 三棱的接觸面使得在不平整的表面接觸變得簡單。角度探頭同時可以在管道內(nèi)壁或其他硬質工件表面。
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裂紋測深角度
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可替換、鍍金的觸針
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不使用工具就可更換觸針:磨損后,從探頭的導向筒中拔出觸針并更換。探頭本身是免維修的。對粗糙或氧化表面, 自彎曲觸針是*佳的結果:在壓在表面上時,它們自動調(diào)整坐標軸。這樣,窄的,非或弱導電層可被穿過并**的接觸到基體。
探頭中內(nèi)置電路包含一個前置放大器。這樣,測量信號可以**傳送給儀器,另外,記憶單元置于探頭內(nèi)部。它存儲獨立的探頭數(shù)據(jù)和材料特性。
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集成的電路: 前置放大器和特征
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RMG 4015的使用
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RMG 4015提供一個帶有從0mm到10mm深度人工裂紋的校準試塊,這樣用戶可在測量期間校準儀器和探頭。探針的磨損或超過范圍的溫度導致的偏差可通過再校準補償。正確的值可以儲存在探頭中。裂紋深度內(nèi)的測量電壓轉換是由RMG 4015的微處理器控制的。出廠設置的校準表正是出于此目的存儲在儀器中的。測量之前,將探頭放于工件無裂紋處,測量電壓與校準表中的存儲值相比較。微處理器根據(jù)材料的特殊性來確定以后測量裂紋的確切深度。 測量由微處理器監(jiān)控。由于不充分探針的接觸而導致的誤操作、錯誤的接觸或探頭的顫動是可以避免的。這樣,錯誤的結果幾乎不可能發(fā)生??梢垣@得*佳的測量再線性性(+/- 0.1mm 100mm裂紋深度)。即使是低標號鋼或無滲透(如奧氏體鋼)或高導電的非鐵性材料(如鋁或銅),都能獲得足夠的精度。RMG 4015的技術細節(jié)與其它傳統(tǒng)儀器相似,通過工件的電流值為500mA。但是對比目前那些探頭一旦接觸就產(chǎn)生持續(xù)電流的儀器,RMG 4015在一次檢測中只產(chǎn)生持續(xù)幾毫秒的電流脈沖。重復速率將近一秒一次檢測。顯示隨之更新。這樣,儀器使用電池時可以在探頭連續(xù)接觸情況下工作12小時。如果使用充電電池,儀器可不必打開,電池能通過外置的充電器充電。薄膜鍵盤是由按鍵組成,可以直接進入儀器的基本測量功能。許多參數(shù)可以通過菜單鍵顯示。參數(shù)用清晰的語言顯示(英語或德語)。操作和傳統(tǒng)的壁厚、涂層厚度測量儀一樣簡單容易。儀器的數(shù)據(jù)記錄器可以處理超過3850個測量結果,可以存儲超過300個獨立數(shù)據(jù)。內(nèi)置的實時時鐘自動記錄測量數(shù)據(jù)和測量時間。測量可通過系列界面打印出。相同的界面也允許與PC通信,通過WINDOWS操作系統(tǒng)的應用程序程序“STATUS WINDOWS”。它不僅有傳輸功能,也能處理和圖表顯示測量值。除此之外,可以提供檢測報告和其他文檔。下載 STATUS Windows信息頁和操作手冊 STATWIN 2002采用電位探頭原理的裂紋深度測量,RMG 4015具有良好的穩(wěn)定性和簡便的測量方法。外形尺寸的減小,探頭的簡單操作,簡便易用的程序和低價格使得RMG 4015成為一個費用低,簡單、穩(wěn)定的檢測儀器。它是磁粉探傷和滲透探傷的有益補充。推薦使用在價格較高或大型工件上,工件再加工和裂紋的增長都需用它控制。技術數(shù)據(jù)摘要
測量對象: 電導體材料的表面裂紋的深度
測量原理: 電位探頭
尺寸: 83 X 151 X 35 mm
電源: 2 X 1.5 V
連續(xù)工作時間: 11.5小時
數(shù)據(jù)存儲: 處理3850個測量結果,存儲300個獨立數(shù)據(jù)
測量范圍: 0...99.9mm
測量波動: Fe: 13%, N-Fe: <25%, 鐵的重復性: +/- 0.1mm
串口線: RS232, 4800 波特
溫度條件: 測量在0-45度范圍內(nèi),存儲在-20-60度范圍內(nèi)
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好消息:從現(xiàn)在起,所有的 RMG 4015 都免費增加了多點材料校準功能。這一新增功能使用戶可以得到單一材料特性曲線(通過**測量,可長久存儲)
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