STC—1型數字便攜式磁粉探傷儀的應用

楊曉紅 羅言

摘 要：該文針對QCJ-II型輕便式磁粉探傷機便攜性差的問題，提出了利用STC-1型數字便攜式磁粉探傷儀，在確保探傷質量的前提下，方便現場作業，提高零部件探傷效率，減少作業安全隱患。

關鍵詞：機車 磁粉探傷 磁軛 便攜式

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（a）-0074-03

1 磁軛磁粉探傷儀的檢測原理

1.1 磁粉檢測原理

鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續性的存在，使工件表面和近表面的磁力線發生局部畸變而產生漏磁場，吸附施加在工件表面的磁粉，在合適的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續性的位置、大小、形狀和嚴重程度。所謂不連續性，就是工件正常組織結構或外形的任何間斷，這種間斷可能會也可能不會影響工件的使用性能。通常把影響工件使用性能的不連續性稱為缺陷[1]。

1.2 磁軛磁粉探傷儀檢測原理

用攜帶式電磁軛的兩磁極與工件接觸，使工件得到局部磁化，兩磁極間的磁力線大體上平行兩磁極的連線，有利于發現與兩磁極連線垂直的缺陷[2]。

2 QCJ-II型輕便式磁粉探傷機的不足

磁粉探傷是機車零部件探傷的主要方法之一，攜帶式磁軛磁粉探傷儀作為重要的磁粉探傷設備在機務生產現場有著廣泛的應用。烏魯木齊機務段使用的攜帶式磁軛磁粉探傷儀是西安永安磁粉探傷科技有限公司生產的QCJ-II型輕便式磁粉探傷機，該機輸入電源采用220 V交流固定電源，使用中存在有時探傷機離固定電源較遠無法接電源線的問題，特別在整備場進行探傷作業這個問題就更加突出，一方面作業者要不斷尋找時機穿越股道布電源線、收電源線造成作業效率低下，另一方面整備場機車調車作業存在安全隱患。因此，為了保證機車零部件的檢修質量，尋求使用更為方便的便攜式磁軛磁粉探傷儀是勢在必行的。

3 解決QCJ-II探傷機便攜性差的方案

烏魯木齊機務段需求無需固定電源的便攜式磁粉探傷儀以提高作業效率，減少安全隱患。帶著這樣的想法不斷與鐵路同行溝通交流，最終發現秦皇島市盛通無損檢測有限責任公司生產的STC-1型數字便攜式磁粉探傷儀具有無需固定電源，自帶鋰電池組供電就能進行探傷作業的特點，該儀器小巧輕便，便于攜帶，能夠有針對性地解決QCJ-II型探傷機存在便攜性差的問題。

4 QCJ-II型探傷機與STC-1型探傷儀主要性能參數比較

4.1 主要性能參數表

具體數據如表1所示。

4.2 從表1參數對比STC-1型探傷儀所具備的優點

（1）小巧便攜。STC-1型探傷儀相較QCJ-II型探傷機在主機外形尺寸上減小了，體積變為1/22；主機重量減少了，整機重量變為2.25 kg；STC-1型探傷儀采用鋰電池組供電，3～4 h充滿電可連續工作4個h以上，可以單獨對電池充電也可以帶機復充，可攜帶到任何工作現場，能滿足持續探傷作業要求。因而STC-1型探傷儀完全具備一名探傷人員輕松攜帶作業的條件，是真正的便攜式探傷儀，消除了QCJ-II型探傷機離不開220 V固定電源的弊端，解決了QCJ-II型探傷機便攜性差的問題。

（2）新的電源模式。STC-1型探傷儀將電池提供的18 V直流電經過升壓、逆變處理，提供36 V交流磁化電源。QCJ-II型探傷機與STC-1型探傷儀二次輸出電源波形見圖1及圖2。

從圖1看QCJ-II型探傷機二次輸出電源為標準正弦交流電源，從圖2看STC-1型探傷儀二次輸出電源為具有直流特性的交流電源，具備交流電的脈動性和直流電的磁場滲入深度大雙重特點，從而使STC-1型探傷儀兼具表面檢測的靈敏度還在檢測缺陷深度性能上也得到了提升，因此既具有表面檢測靈敏度又兼備表面下檢測靈敏度。STC-1型探傷儀還具備低電壓保護功能，當輸入電源電壓<9 V時儀器自動保護性關機，從而保證在探傷作業中不會因為電壓過低導致提升力及靈敏度達不到標準造成漏探。

（3）便于實現數字化管理。STC-1型探傷儀配備有攝像頭、顯示屏及鍵盤，具備探傷工藝設定功能，開工前靈敏度校驗功能，探傷過程實時顯示、監控功能，發現缺陷后，能將缺陷進行存儲記錄；STC-1型探傷儀配有檢修監控探傷管理軟件，可實現與計算機進行數據通訊功能，實現對探傷數據的存儲、查詢、數據分析的計算機標準化管理。相較QCJ-II型探傷機，STC-1型探傷儀功能多、性能穩定，實現了數字化管理。

綜上所述，STC-1型探傷儀不但各項技術指標能滿足要求，更有QCJ-II型探傷機無法比擬的外形小、重量輕、自供電、數字化管理的優勢，從而具備了引進STC-1型探傷儀解決QCJ-II型探傷機便攜性差問題的條件。

5 STC-1型探傷儀現場使用情況

烏魯木齊機務段通過引進使用STC-1型探傷儀（見圖3），STC-1型探傷儀配置有儀器包，可以挎于腰間（見圖4），實現單人探傷操作，現場使用非常方便，取消了使用QCJ-II型探傷機必須布電源線、收電源線的繁瑣作業環節，大大減輕探傷人員的勞動強度，即便是體力較差的女探傷工也能輕松使用，探傷效率高，減少了安全隱患，截至目前共計發現了33件機車零部件裂損。

6 STC-1型探傷儀存在的不足

雖然STC-1型探傷儀采用工業高清微小型攝像頭，可以對探傷結果進行拍照、存儲，但是由于攝像頭像素較低，對一些微小裂紋拍攝再放大后圖像效果不佳，現場使用時發現裂紋后需使用數碼相機對裂損部位拍攝存檔，對此反饋生產廠家希望能對攝像頭性能升級，以提高圖像質量。

7 結語

通過現場使用驗證：STC-1型探傷儀攜帶使用方便，解決了烏魯木齊機務段現有QCJ-II型探傷機便攜性差的問題，方便現場作業，提高了探傷作業效率，減少了安全隱患，贏得了作業者的稱贊，適合在無固定電源及使用固定電源不方便的場合推廣使用。

參考文獻

[1] 中國機械工程學會無損檢測分會.磁粉檢測[M].北京：機械工業出版社，2004：4，50.