Устройство и работа магнитного толщиномера

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ (МИИТ).

Кафедра «Технология сварки, материаловедение, износостойкость деталей машин».

Отчёт по дисциплине

«Методы неразрушающего контроля».

Лабораторная работа «Контроль толщины покрытия».

Выполнил:

Студент группы АМО-411

Сейдахметов Н.Б.

Проверил:

Зав. кафедрой «ТСМИ»

профессор Воронин Н. Н.

Москва-2012

Цель работы

1. Ознакомиться с основными теоретическими положениями, используемыми в магнитном толщиномере, и его конструкцией.

2. Ознакомиться с принципами построения тарировочных кривых.

3. Провести замер толщины покрытия на ряде деталей.

Краткие теоретические сведения

Для контроля толщины защитных покрытий на изделиях из ферромагнитных материалов в настоящее время создано и эксплуатируется большое число магнитных приборов.

Большую группу таких приборов составляют толщиномеры пондеромоторного действия, работа которых основана на измерении числа отрыва или притяжения постоянных магнитов и электромагнитов к контролируемому объекту.

Сила притяжения пропорциональна квадрату индукции в зазоре между ферромагнитным изделием и намагниченным телом. Индукция зависит от намагничивающей силы и зазора между её постоянным источником (магнитом) и ферромагнитным изделием.

На результаты измерений толщины покрытий в значительной степени влияют магнитные свойства материала деталей, на которые нанесено покрытие. Поэтому магнитные толщиномеры калибруются с помощью рабочих образцов, изготовленных из той же стали, что и контролируемые детали, с покрытиями известной толщины.

На результаты измерений существенное влияние оказывает шероховатость поверхности. Поэтому для получения точных результатов в ряде случаев требуется поверхность определённой шероховатости.

Основной недостаток приборов этой группы – цикличность процесса измерения, связанная с необходимостью плавного измерения силы до момента отрыва магнита. Это обстоятельство затрудняет автоматизирование процесса контроля.

В данной работе используется магнитный толщиномер.

Устройство и работа магнитного толщиномера

Стержневой магнит 1 с помощью пружины 2 соединён с выдвижным штоком 3, к которому прикреплена линейка 4. Штифт 5, выступая из выдвижного штока, проходит через вертикальную прорезь в корпусе 7 и входит в канавку на внутренней поверхности втулки 6. Канавка на внутренней поверхности втулки выполнена в виде винтовой линии, что позволяет плавно перемещать выдвижной шток с линейкой от крайнего нижнего положения до крайнего верхнего путём вращения втулки 6.

Замер толщины покрытия на детали из ферромагнитного материала осуществляется следующим образом. Магнитный толщиномер устанавливается нижней торцевой поверхностью на исследуемое место детали, при этом выдвижной шток 3 находится в крайнем нижнем положении – линейка 4 полностью задвинута в корпус толщиномера. Магнит 1 притягивается к поверхности исследуемой детали, о чём свидетельствует лёгкий щелчок внутри толщиномера. Пружина 2 получает небольшое предварительное натяжение. Вращением втулки 6 выдвижной шток с линейкой перемещается вверх, при этом происходит растяжение пружины 2, что соответствует приложению к магниту определённой силы, которая отрывает его от поверхности детали. Усилие, необходимое для отрыва магнита от поверхности, может быть определено по величине растяжения пружины. Чем толще покрытие на поверхности детали, тем меньшее усилие необходимо приложить к магниту, чтобы его оторвать.

Выполнение работы

Чтобы построить тарировочную кривую, мы брали листы бумаги – от 1 до 7, измеряли микрометром их толщину, затем клали их на поверочную пластину, изготовленную из того же материала, что и контролируемая деталь. Ставили на пластину с листами измеренной ранее толщины магнитный толщиномер и смотрели, на сколько единиц необходимо растянуть пружину толщиномера для отрыва магнита от пластины. Получили следующие результаты:

По полученным данным построили тарировочную кривую.

Рис.3. Эскиз образца, толщина покрытия которого контролировалась

Далее находили толщину покрытия 5 образцов в трёх различных точках (точки показаны на рис.3). Данные образцы в течение разных промежутков времени находились в ведре с краской, потом их доставали оттуда и вешали сушиться в вертикальном положении, то есть часть краски, прежде чем застыть, под действием силы тяжести стекала к нижнему краю детали, поэтому её толщина там должна быть больше.

Сначала с помощью толщиномера узнавали, на сколько единиц необходимо растянуть его пружину для отрыва магнита от поверхности детали. Затем по тарировочному графику определяли толщину покрытия.

Затем построили необходимые графики.

График зависимости толщины покрытия от расстояния до нижнего края детали для образца 2

График зависимости толщины покрытия от номера образца

Выводы по работе

По первому графику видно, что чем ближе нижний край образца, тем толще покрытие, как и должно быть после его высушивания в вертикальном положении. Также видно, что данная зависимость является нелинейной. Чем ближе к нижнему краю детали, тем больше становится увеличение толщины покрытия.

По второму графику видно, что толщина покрытия линейно увеличивается от образца 1 к образцу 5. Это означает, что меньше всего времени в краске провёл образец 1, затем через какой-то промежуток времени вытащили образец 2, затем через такой же промежуток – образец 3, затем – 4, и позже всего – образец 5. При этом толщина покрытия в верхней точке от образца к образцу увеличивается медленнее, чем в нижней. Это означает, что чем больше краски оставалось на детали, тем большая её часть при просушивании под действием силы тяжести опускалась в нижнюю часть детали.

Поиск по сайту: