磁粉探傷電流的控制方法及其裝置制造方法及圖紙

磁粉探傷電流的控制方法及其裝置，其特征是將設有根據磁粉探傷工藝要求編制的可控硅觸發程序的可編程邏輯控制器ＰＬＣ以及與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應，每一磁化方向都設有的：ＰＬＣ模擬量輸入／輸出模塊霍爾電流傳感器、移相觸發模塊、一對反并聯可控硅、磁化電流輸出變壓器組成閉環控制回路，通過霍爾電流傳感器采集磁化電流信息輸入到模擬量輸入模塊，經可編程邏輯控制器ＰＬＣ程序對采集的磁化電流信息與設定值進行比較，通過差值控制輸出到模擬量輸出模塊的電壓，經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，以控制磁化電流輸出變壓器的輸入回路，完成對磁化電流輸出變壓器輸出電流的閉環調節。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及磁粉探傷
，特別是一種磁粉探傷電流的控制方法及其裝置。
技術介紹
目前，一般的磁粉探傷電流的控制采用開環方式，如《無損探傷》雙月刊雜志2001年第4期刊登的題為“CJW-2000I交流磁粉探傷機的研制”一文，公開了一種磁粉探傷磁化電流的產生方法和裝置。電源通過反并聯可控硅給磁化電流輸出變壓器供電，反并聯可控硅受控于移相觸發模塊，磁化電流輸出變壓器產生的磁化電流沒有檢測和反饋裝置。其工作過程是，工件夾緊后，置波段開關SA2于所需位置(如周向)，置充退磁轉換開關SA3于充磁或退磁位置(如充磁)，按動工作按鈕SB1，則周向充磁，SB3置于退磁，則周向自動衰減退磁，其充/退磁電流的大小由電位器RP1控制，將SA2置于縱向時，從向電流大小由電位器RP2控制，充/退磁轉換及工作與周向相同，若需復合磁化，則將SA2置于復合位置，此時周向電極，縱向線圈同時有電流通過，可進行復合磁化和退磁。該磁粉探傷機中，磁化電流的大小是通過電位器RP1或RP2預先設置，其不足之處在于磁化過程中，充退磁曲線不能按照預先設定的理想曲線進行，同時當工件或電極造成接觸不良等非正常狀態，無法自動提示。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術之不足，提供一種磁粉探傷電流的控制方法及其裝置，它應用可編程邏輯控制器PLC及相關器件，實現可控硅觸發的閉環控制，保證電流在磁粉探傷工藝設定且允許的范圍內可靠工作。當工件或電極造成接觸不良等非正常狀態時可以通過欠流、過流報警提示操作員本次探傷狀態從而很好的控制非常因素對探傷影響。本專利技術的上述目的由以下技術方案實現磁粉探傷電流的控制方法，其特征是將設有根據磁粉探傷工藝要求編制的可控硅觸發程序的可編程邏輯控制器PLC以及與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應，每一磁化方向都設有的PLC模擬量輸入/輸出模塊、霍爾電流傳感器、移相觸發模塊、一對反并聯可控硅、磁化電流輸出變壓器組成閉環控制回路，通過霍爾電流傳感器采集磁化電流信息輸入到模擬量輸入模塊，經可編程邏輯控制器PLC程序對采集的磁化電流信息與設定值進行比較，通過差值控制輸出到模擬量輸出模塊的電壓，經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，以控制磁化電流輸出變壓器的輸入回路，完成對磁化電流輸出變壓器輸出電流的閉環調節；可編程邏輯控制器PLC內，與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應，每一磁化方向都設有包括磁化過程和退磁過程的程序，編制流程按以下步驟磁化過程第一步給定電流設定值和磁化時間設定值；第二步輸出電流設定值，經外圍模擬量輸出模塊D/A轉換，再經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，使磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第三步讀取經模擬量輸入模塊A/D轉換來的，由霍爾電流傳感器感應的磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第四步計算電流設定值與讀取值之差，將上一次輸出值與本次計算結果之和輸出；第五步判斷時間是否到達磁化時間的設定值，若未到時間轉第三步，若時間到輸出一關斷值，使可控硅關斷；退磁過程第一步給定電流設定值；第二步輸出電流設定值，經模擬量輸出模塊D/A轉換，再經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，使磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第三步讀取經模擬量輸入模塊A/D轉換來的，由霍爾電流傳感器感應的磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第四步計算電流設定值與讀取值之差，將上一次輸出值與本次計算結果之和輸出；第五步重復第四步一段時間，以達到磁化的效果；第六步給定設定退磁時間值；第七步遞減輸出，直至在設定退磁時間到時，遞減輸出亦到零，輸出一關斷值，使可控硅關斷。對于具有多個方向磁化的多路磁化電流輸出變壓器輸出電流的閉環回路，可編程邏輯控制器PLC內的程序完成對應多路的讀取經模擬量輸入模塊A/D轉換來的，由霍爾電流傳感器感應的磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流，計算電流設定值與讀取值之差，將上一次輸出值與本次計算結果之和輸出。程序上可以采用串行或者并行等方式編制，如串行地對每一路進行“讀取——計算——輸出”，或者并行地“讀取多路——分別計算——分別輸出”等方式。電流設定值和時間設定值可以分別由兩個電位器提供，電位器的相關模擬量經模擬量輸入模塊A/D轉換，送到可編程邏輯控制器PLC；電流設定值和時間設定值也可以由計算機提供，計算機與可編程邏輯控制器PLC相連接。針對于電網電壓的波動而引起輸出電流波動，設置了電網電壓測量傳感器，通過對電網電壓的跟蹤實時調節PLC內部控制參數，配合計算機與PLC的實時通訊自動記錄探傷電流大小，由計算機發出報警信息，提示操作員對探傷工件或電極等做相應處理再做探傷，實現探傷電流的智能化控制。其電網電壓補償方法是在磁化過程和退磁過程的程序中，可編程邏輯控制器PLC讀取經模擬量輸入模塊A/D轉換來的，由霍爾電流傳感器感應的磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流值的同時，讀取電網電壓測量傳感器來的電網電壓值，計算電網電壓穩定的常值與電網電壓測量傳感器來的電網電壓值之差，將該差值加入到可編程邏輯控制器PLC輸出值之中。根據上述方法設計的磁粉探傷電流的控制裝置，其特征是包括有以下硬件構成 (1)、設有可控硅觸發程序的可編程邏輯控制器PLC；(2)、與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應的PLC模擬量輸入與輸出模塊；(3)、與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應的霍爾電流傳感器；(4)、與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應的移相觸發模塊；(5)、與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應的，為移相觸發模塊提供電源的同步變壓器；(6)、與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應的磁化電流輸出變壓器；(7)、與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應的，為磁化電流輸出變壓器供電的一對反并聯可控硅；(8)、磁化電流輸出變壓器輸出端的磁化負載；硬件連接關系磁化電流輸出變壓器的輸出接霍爾電流傳感器，霍爾電流傳感器的輸出接模擬量輸入模塊，其A/D轉換輸出接可編程邏輯控制器PLC，可編程邏輯控制器PLC輸出接模擬量輸出模塊，其D/A轉換輸出接移相觸發模塊，移相觸發模塊輸出接反并聯可控硅，反并聯可控硅輸出接磁化電流輸出變壓器的輸入回路，交流電源分別接可編程邏輯控制器PLC、同步變壓器、反并聯可控硅，對工件產生磁化作用的負載連接在磁化電流輸出變壓器的輸出端。可編程邏輯控制器PLC設有三個開關量輸入端，分別接入磁化、退磁、復位按鍵開關，用于控制其內部程序工作；設有一個開關量輸出端，完成對控制繼電器的通斷控制，控制繼電器接于移相觸發模塊的輸出端和反并聯可控硅的控制端之間；一個磁粉探傷磁化電流大小設定電位器和一個磁粉探傷磁化電流時間設定電位器分別經模擬量輸入模塊A/D轉換送到可編程邏輯控制器PLC，用于控制磁粉探傷磁化電流的大小設定和磁粉探傷磁化電流持續時間設定。在反并聯可控硅的K、G極之間接有一個二極管和一個串聯的RC阻容吸收回路。交流電源與可編程邏輯控制器PLC之間還設有電網電壓測量傳感器。還可設置計算機與可編程邏輯控制器PLC相連接，用于實時通訊，自動記錄磁粉探傷磁化電流大小及非常情況報警。所述磁化負載是夾具或線圈，施加磁場于被探傷工件。本專利技術的優點及效果1)、采用閉環控制，并跟蹤電網電壓波動情況自動調節控制參數，實現了系統電流在大電流充磁狀態的穩定本文檔來自技高網...

【技術保護點】
磁粉探傷電流的控制方法，其特征是將設有根據磁粉探傷工藝要求編制的可控硅觸發程序的可編程邏輯控制器ＰＬＣ以及與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應，每一磁化方向都設有的：ＰＬＣ模擬量輸入／輸出模塊、霍爾電流傳感器、移相觸發模塊、一對反并聯可控硅、磁化電流輸出變壓器組成閉環控制回路，通過霍爾電流傳感器采集磁化電流信息輸入到模擬量輸入模塊，經可編程邏輯控制器ＰＬＣ程序對采集的磁化電流信息與設定值進行比較，通過差值控制輸出到模擬量輸出模塊的電壓，經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，以控制磁化電流輸出變壓器的輸入回路，完成對磁化電流輸出變壓器輸出電流的閉環調節；可編程邏輯控制器ＰＬＣ內，與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應，每一磁化方向都設有包括磁化過程和退磁過程的程序，編制流程按以下步驟：磁化過 程：第一步：給定電流設定值和磁化時間設定值；第二步：輸出電流設定值，經外圍模擬量輸出模塊Ｄ／Ａ轉換，再經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，使磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第三步：讀取經模擬量輸入模塊Ａ／Ｄ轉換來 的，由霍爾電流傳感器感應的磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第四步：計算電流設定值與讀取值之差，將上一次輸出值與本次計算結果之和輸出；第五步：判斷時間是否到達磁化時間的設定值，若未到時間轉第三步，若時間到輸出一關斷值，使可控 硅關斷；退磁過程：第一步：給定電流設定值；第二步：輸出電流設定值，經模擬量輸出模塊Ｄ／Ａ轉換，再經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，使磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第三步：讀取經模擬量輸入模塊Ａ／Ｄ轉換 來的，由霍爾電流傳感器感應的磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第四步：計算電流設定值與讀取值之差，將上一次輸出值與本次計算結果之和輸出；第五步：重復第四步一段時間，以達到磁化的效果；第六步：給定設定退磁時間值；　 　第七步：遞減輸出，直至在設定退磁時間到時，遞減輸出亦到零，輸出一關斷值，使可控硅關斷。...

【技術特征摘要】
1.磁粉探傷電流的控制方法，其特征是將設有根據磁粉探傷工藝要求編制的可控硅觸發程序的可編程邏輯控制器PLC以及與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應，每一磁化方向都設有的PLC模擬量輸入/輸出模塊、霍爾電流傳感器、移相觸發模塊、一對反并聯可控硅、磁化電流輸出變壓器組成閉環控制回路，通過霍爾電流傳感器采集磁化電流信息輸入到模擬量輸入模塊，經可編程邏輯控制器PLC程序對采集的磁化電流信息與設定值進行比較，通過差值控制輸出到模擬量輸出模塊的電壓，經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，以控制磁化電流輸出變壓器的輸入回路，完成對磁化電流輸出變壓器輸出電流的閉環調節；可編程邏輯控制器PLC內，與被檢測工件所需要的磁化探傷方向數相對應，每一磁化方向都設有包括磁化過程和退磁過程的程序，編制流程按以下步驟磁化過程第一步給定電流設定值和磁化時間設定值；第二步輸出電流設定值，經外圍模擬量輸出模塊D/A轉換，再經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，使磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第三步讀取經模擬量輸入模塊A/D轉換來的，由霍爾電流傳感器感應的磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第四步計算電流設定值與讀取值之差，將上一次輸出值與本次計算結果之和輸出；第五步判斷時間是否到達磁化時間的設定值，若未到時間轉第三步，若時間到輸出一關斷值，使可控硅關斷；退磁過程第一步給定電流設定值；第二步輸出電流設定值，經模擬量輸出模塊D/A轉換，再經移相觸發模塊控制反并聯可控硅導通角，使磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第三步讀取經模擬量輸入模塊A/D轉換來的，由霍爾電流傳感器感應的磁化電流輸出變壓器輸出相應的電流；第四步計算電流設定值與讀取值之差，將上一次輸出值與本次計算結果之和輸出；第五步重復第四步一段時間，以達到磁化的效果；第六步給定設定退磁時間值；第七步遞減輸出，直至在設定退磁時間到時，遞減輸出亦到零，輸出一關斷值，使可控硅關斷。2.根據權利要求1所述的磁粉探傷電流的控制方法，其特征是電流設定值和時間設定值可以分別由兩個電位器提供，電位器的相關模擬量經模擬量輸入模塊A/D轉換，送到可編程邏輯控制器PLC；電流設定值和時間設定值也可以由計算機提供，計算機與可編程邏輯控制器PLC相連接。3.根據權利要求1或2所述的磁粉探傷電流的控制方法，其特征是針對于電網電壓的波動而引起輸出電流波動，設置了電網電壓測量傳感器，通過對電網電壓的跟蹤實時調節PLC內部控制參數，配合計算機與PLC的實時通訊自動記錄探傷電流大小，由計算機發出報警信息，提示操作員對探傷工件或電極等做相應處理再做探傷，實現探傷電流的智能化控制；其電網電壓補償方法是在磁化過程和退磁過程的程序中，可編程邏輯控制器PLC讀取經模擬量輸入模塊A/D轉換來的，由霍爾電流傳感器感...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾德文，
申請(專利權)人：曾德文，
類型：發明
國別省市：84[中國|南京]