磁粉探伤机可控硅充退磁装置设计本科毕业论文(编辑修改稿)

磁粉探伤机可控硅充退磁装置设计本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

........................................................... 37 致 谢 .................................................................................................................................. 39 参 考 文 献 ........................................................................................................................ 40 附图 ...................................................................................................................................... 41 安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书 共 页 第 8 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 绪论 背景和意义 随着工业技术的发展和时代的进步，无损检测技术在质量保证系统中发挥的作用越来越显示它的重要性和必要性，成为控制产品质量、保证在役设备安全运行的重要手段。 无损检测 是指 在不损伤被测材料的情况下，检查材料的内在或表面缺陷，或测定材料的某些物理量、性能、组织状态等的检测技术。 广泛用于金属材料、非金属材料、复合材料及其制品以及一些电子元器件的检测。 常用的无损检测技术有： ① 射线探伤 (radiographic testing)。 利用 X 射线或 γ 射线在穿透被检物各部分时强度衰减的不同，检测被检物的缺陷。 若将受到不同程度吸收的射线投射到 X 射线胶片上 ，经显影后可得到显示物体厚度变化和内部缺陷情况的照片。 如用荧光屏代替胶片，可直接观察被检物体的内部情况。 ② 超声检测(ultrasonic testing)。 利用物体自身或缺陷的声学特性对超声波传播的影响，来检测物体的缺陷或某些物理特性。 ③ 声发射检测 (acoustic emission testing)。 通过接收和分析材料的声发射信号来评定材料的性能或结构完整性。 材料中因裂缝扩展、塑性变形或相变等引起应变能快速释放而产生应力波的现象称为声发射。 材料在外部因素作用下产生的声发射，被声传感器接收转换成电信号，经放大后送至信号处理器，从而测量出声发射信号的各种特征参数。 ④ 渗透探伤(perant testing)。 利用某些液体对狭窄缝隙的渗透性 来探测表面缺陷。 常用的渗透液为含有有色染料或荧光的液体。 ⑤ 磁粉探伤 (magic testing)。 通过磁粉在物体缺陷附近漏磁场中的堆积来检测物体表面或近表面处的缺陷，被检测物体必须具有铁磁性。 而对于铁磁性工件，尤其是工件的表面和近表面，磁粉探伤有着非常高的灵敏度和可靠性，因此得到了广泛的应用。 对铁磁性材料进行检测首先要将材料磁化，磁化的原理就是电磁感应，离不开磁化电源的支持。 磁化需要电源提供低电压大电流，而由工频电网提供的工业电源显然不能满足磁化要求，故要对工频电压进行调制，使之能为磁粉检测提供磁化 电流。 在电力电子技术出现以前，调压一般都是通过变压器来实现，但是变压器调压不能改变电压频率，而且调压可靠性和灵敏度不高。 随着电力电子技术的发展及电力电子器件的发明和广泛应用，调压技术也发生了翻天覆地的变化，出现了各种的调压方式，不仅能够对电压和电流进行交直流变换，而且也能够很轻松的改变其大小、频率、相位等。 安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书 共 页 第 9 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 本次设计正是以电力电子技术中的相控式交流调压为理论基础，设计出以可控硅模块为核心的交流调压电路和以 TCA785 芯片为核心的可控硅门极触发电路，对工频电源进行调制，使之达到工业应用的要求。 磁粉检测的原理及发展 磁粉检测基本原理 磁粉检测 (Magic Particle Testing，缩写符号为 MT)是五种应用较为广泛的常规无损检测方法之一，它是利用磁现象来检测工件的缺陷的。 将铁磁性工件置于外加磁场中，工件被磁场磁化，磁力线在工件的表面和近表面形成一定的走向，如果工件表面和近表面有裂纹或缺陷，并与磁力线交叉一定角度时，则会引起磁通密度的改变，部分磁力线被扭曲，泄漏到空气当中去形成漏磁通，在缺陷处形成磁极。 将一定粘度和导磁性的磁粉（如磁悬液），喷洒在工件表面，工件被磁化后，则 缺陷的两侧磁极吸附磁粉，磁粉的堆积形成磁痕，磁痕的外观显示出缺陷的长度、走向等一系列轮廓图像，从而达到无损检测的目的。 磁粉检测的发展 关于磁粉检测的设想是美国人霍克与 1922 年提出的。 他在切削钢件的时候，发现铁末聚集在工件上的裂纹区域。 于是，他第一个提出可利用磁铁吸引铁屑的物理现象来进行检测。 1928 年， Forest 为解决油井钻杆断裂，研制了周向磁化，使用了尺寸和形状受控的并具有磁性的磁粉，获得了可靠的检测结果，为磁粉检测的应用和发展起了很大的推动作用。 1938 年德国发表了《无损检测论文集》 ，对刺儿服你检测的基本原理和装置进行了描述。 1941 年荧光磁粉投入使用。 磁粉检测从理论到实践，已初步形成为一种无损检测方法。 在 20 世纪 60 年代工业竞争时期，由于可控硅等半导体器件的进步，磁粉检测设备也得以完善和提高。 磁粉检测现状 国外很重视磁粉检测设备的开发，因为只有检测设备的进步，才能给磁粉检测带来成功的应用。 现在国内磁粉探伤设备从固定式磁粉探伤机、移动式磁粉探伤机、到便携式磁粉探伤机，从半自动磁粉探伤机、全自动磁粉探伤机到专用磁粉探伤设备，从单向磁化到多向磁化，设备已系列化和商品化。 由于 晶闸管等电子元器件用于磁粉检测设备，使智能化设备大量涌现，这些设备可以预置磁化规范和合理的工艺参数。 进行荧光磁粉检测和自动化操作，国外还成功第御用电视光电探测器荧光磁粉扫查和激光飞点扫描系统，实现了磁粉检测观察阶段的自动化，将检测到的信息在微机和其他电子装置中进行处理，鉴别可剔除的不连续性，并进行自动标记和分选，完全改变了传统磁粉检测 “手脚并 安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书 共 页 第 10 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 用眼睛看 ”的面貌。 大大提高了检测的灵敏度和可靠性。 代表了当代磁粉检测的新成就。 我国近年来磁粉检测设备发展也很快，已实现了系列化，三项全波直流探伤超低频退磁设备的性能已 打到国外同类设备的水平。 交流探伤就机用于剩磁法检验时加装断电相位控制器保证剩磁稳定。 是我国的特色。 断电相位控制器利用可控硅技术，可以代替自藕变压器无级调节磁化电流，还未我国磁粉检测设备的电子化和小型化奠基了基础。 智能化设备已生产应用。 光电扫描图像识别的磁粉探伤机已研制成功。 用电脑处理磁痕现实的试验研究有很大的进展，自动化和半自动化设备有不少应用。 磁粉检测的质量控制，是对影响磁粉检测灵敏度和检测可靠性的诸因素逐个地加以控制。 国外非常重视，不仅制定了具体控制项目，校验周期和技术要求，并设有质量监督检查机制。 保证 贯彻执行。 同时对质量控制技术要求，通过实践不断进行修正。 我国对磁粉检测的基础理论研究比较重视，已取得较大的进展，断裂力学在无损检测领域的应用。 为制定更合理的产品磁粉检测验收标准提供了依据。 磁粉检测方法日臻完善。 交流调压技术的发展 自从 1956 年世界上第一只可控硅问世以来，电力电子已走过半个世纪，由于它对工业技术及国防建设有着重要作用，世界各国都很重视这一学科的发展。 可控硅是一种利用半导体 PN 结原理开发的固体可控开关，它可以用小电流控制开关的导通，从而控制高电压大电流的电路。 可控硅不仅可以应用 于整流，并且可以应用于逆变和交直流的调压。 由于可控硅具有体积小、无污染、功耗低等优点，因而大量运用在工业工程中变流等技术上，促进了控制理论和计算机技术在工业上的应用，使生产效率、产品质量不断提高。 由于普通可控硅只具有控制导通的能力，它不能自主关断，它的关断需要依靠外部电路创造一定的条件，应用于斩波控制时，需要有辅助关断电路，这使电路的结构变得很复杂，也降低了装置的可靠性。 因而，进入 80 年代，又逐渐出现了能自主控制导通和关断的电力电子器件，如电力晶体管、可关断晶闸管、电力场效应管、 IGBT 等一系列可以控制导通 和关断的器件，称为全控型器件，随着这些电力电子器件的相继问世，有人称之为第二次工业革命。 电力电子器件未来的发展方向是高耐压、大电流、高频、低损耗、易驱动的器件，并且电力电子器件的模块化、集成化和智能化也成为未来发展趋势。 模块化是将由多个电力电子器件组成的电路封装到一个模块中，集成化将功率模块和驱动、检测、保护等功能集而为一，使器件的使用更方便更安全。 在电力电子技术出现以前交流调压常用变压器，变压器工作原理就是电磁感应。 一次侧电流通过原边线圈产生感应磁场，原副边线圈绕在同一个铁芯上，这样原边线 安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书 共 页 第 11 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圈产生的磁场的 磁感应线同样穿过副边线圈，在二次侧感应出感应电动势，接上负载就产生电流。 原边绕组与副边绕组匝数不等所以能够改变电压。 改变交流电频率则很困难。 普通变压器只有固定的变比，自耦变压器可以连续调压，但是有滑动触点维护不方便，这些铁磁结构调压设备笨重、体积大，消耗铜铁材料多。 现在采用电力电子器件的交流调压器不仅可以实现电压的连续调节，并且装置轻巧，在各种交流调压场合得到了广泛应用。 电力电子变流技术是利用电力电子器件组成的电路来改变电能形式的一项技术，交流调压属于电力电子技术的一个分支，电力电子技术的发展尽管只有几 十年的历史，但发展速度却非常快，它集电力、电子及控制于一身，是其显示出强大的生命力，尤其对工业技术革新起到了巨大的推动作用，磁粉检测技术的发展正是这一受益者。 在工业生产中，有很多不少由交流供电的设备需要进行调压，以适应设备的工作状态，因而交流调压器运用十分广泛。 在电力电子变流技术的发展中，各种调压方式也得到大量运用。 交流调压方式主要有斩控式和相控式两种，在磁粉检测技术中，纵向磁化所需要的磁化电流可以由工。