Page 38 - 无损检测2022年第十一期
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刘伯承, 等:
轴承滚子微细裂纹的漏磁检测
图 9 加偏置磁场前后裂纹的漏磁信号
图 11 轴承滚子漏磁检测试验平台
图 12 检测工件外观
图 10 加偏置磁场前后裂纹处的漏磁场云图
导通角, 即可改变变压器初级线圈的电压幅值, 从而
改变变压器次级线圈的输出电压, 达到控制偏置电
流大小的目的。
根据设定值对 PLC 模拟量输出端给定一个初
值, 初始输出电流为 0A , 在输出初始电流后, 再检
测霍尔传感器的输出电压值, 并将其作为输入端信
图 13 检测探头外观
号; 比较霍尔元件在静态时输出的电压值与磁化后
的输出电压值, 然后根据比较结果进行增量电流调
节, 微调量( Δ I ) 取0.1A , 形成一个闭环调节的反馈
回路, 使得输出电流满足要求。
4 检测试验
为了对该测磁方法进行验证, 搭建如图 11 所示
的试验平台, 选取如图 12 所示, 直径为 30mm 的轴
承滚子进行检测, 工件表面刻有周向分布的标准伤, 图 14 10A 电流偏置前后的输出电压信号
长度为 10mm , 宽度为 100 μ m , 深度为 100 μ m , 检 采用上述试验平台, 检测工件上刻伤裂纹深度
测探头如图 13 所示。 分别为15 , 30 , 50 , 150 , 200 μ m ( 其中15 , 30 μ m 深裂
未磁化时, 霍尔元件输出电压为0mV ; 磁化线圈 纹采用标准磁粉试片代替), 得到偏置前与偏置后输
加载10A 激励电流, 此时轴承滚子处于近磁饱和状 出电压信号峰峰值与裂纹深度的关系曲线如图 15
态, 滚子表面的背景磁场强度为 15mT , 霍尔元件输 所示。由图 15 可见, 在一定条件下, 随着裂纹深度
出电压为 50 mV ; 偏置线圈调节电流输入为 2.2A 的增加, 输出信号峰峰值呈线性增加, 偏置后的输出
时, 霍尔元件输出电压归于0mV 。探头采集到10A 信号幅值相较于偏置前的信号幅值明显增大。
电流偏置前后的输出电压信号如图14所示。 经过数据统计与计算, 得到10A 电流激励下不
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2022 年 第 44 卷 第 11 期
无损检测
