产品别名 |
俄罗斯动力诊断,俄罗斯金属磁记忆 |
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动力诊断金属磁记忆应力集中检测仪TSC-7M-16
石家良：
动力诊断金属磁记忆应力集中检测仪TSC-7M-16主要性能
俄罗斯动力诊断公司开发的TSC-7M-16型16通道金属磁记忆检测仪是用金属磁记忆法来测量、记录和分析各种设备与结构件应力应变状态的检测系统。该系统可测定铁磁性金属的应力集中区（设备损伤的主要来源）和缺陷位置，找出设备的薄弱部位。
金属磁记忆检测是俄罗斯动力诊断公司提出的全新的无损检测方法，通过测量铁磁性金属的磁场Hp的分布，确定应力集中区的准确位置，评估其危险程度。该方法得到国际上的一致认可，颁布了ISO国际标准。
TSC-7M-16是金属磁记忆检测仪器，磁场强度使用A/m (安培/米)为单位，编码器换算出长度值，以mm为单位。本仪器为设备检测领域和剩余寿命评估提供了崭新的原理和手段。TSC-7M-16支持16通道的扫描装置，适于大直径管道、罐体等设备的大面积接触式检测。
TSC-7M-16金属磁记忆技术的应用必要性
在一种材料或结构的投入使用之前或设备使用一定时间后，我们进行前期评价和寿命评估时都希望能回答以下问题：该材料结构能否经受住工作载荷?结构是否坚固?其可靠性如何?
实际上，金属组织本身的不均匀能达到20％或更大的机械性能偏差，在设备使用中金属结构在滑动和剪切应变条件下的工作使得局部出现了更加复杂的变化。由于没有相应的无损检测手段，不能对金属组织和机械性能进行100％的检测，而通常只做抽查(约5％)就做出金属结构适于运行条件的结论。除设备和结构设计及制造阶段的工作缺陷之外，还要加上安装阶段的不当，这样后投入运行的是一种强度不确定的设备。对于处在运行中的设备和结构，特别是当其设计期限已经完结时，要对其强度和可靠性做出正确评估更为困难。设备及其各个部件原始状态的个性特点，加上其各异的工作条件，导致它们的个体寿命存在差异。
由于缺乏有科学依据的技术诊断和寿命评估体系，加上传统的无损检测方法及手段效果不佳，而各种设备的老化速度加快，使得这一上述问题越来越迫切。
寿命评估方面一个明显的趋势是由探伤转向建立在破坏力学、金相学和无损检测相结合的技术诊断方法，其中设备和结构应力形变状态的无损检测方法被推倒位。大量实践证明设备的可靠性和寿命主要取决于应力集中区，应力集中区是由工艺因素、部件结构特点和工作负荷的综合作用决定的。应力集中区的实际应力水平可能达到屈服极限或更高。传统的检测方法不可能早期预测出由工作负荷作用下应力集中引起的位错滑动发生区。
在评价金属材料应力集中状态的检测方法-《金属磁记忆》检测法诞生之前，其他应力和变形检测测量方法由于存在如难以确定应该把传感器放在什么位置、复杂的准备工作、仅能检测材料表面无法评价材料内部情况等诸多局限性而使得寿命评估的研究受阻。而《金属磁记忆》检测法的出现弥补了其他方法的诸多局限。为设备的寿命评估研究开辟了一条捷径。
《金属磁记忆》检测法和的检测仪器是由俄罗斯动力诊断公司的杜波夫博士发明并在全世界范围推广的，该方法在检测理论和实际应用上已有25年以上的发展历史。是使用仪器在受检物体表面测得的漏磁场法向分量和切向分量强度值和变化特性，来评价设备或结构的应力-变形状态、分析金属组织结构的变化，找出缺陷和评价剩余寿命的方法。《金属磁记忆》检测法是一种新的无损检测方法，其基本原理是记录和分析产生在制件和设备应力集中区中的自有漏磁场的分布情况。这时，自有漏磁场反映着磁化强度朝着工作载荷主应力作用方向上的不可逆变化，以及零件和焊缝在其制造和于地球磁场中冷却后，其金属组织和制造工艺的遗传性。金属磁记忆方法在检测中，使用的是天然磁化强度，和制件及设备金属中对实际变形和金属组织变化的以金属磁记忆形式表现出来的后果。
该检测方法和相应的检测仪器在俄罗斯有超过1000家企业在使用，在世界上有30多个国家应用金属磁记忆检测法和仪器解决各种检测难题。金属磁记忆检测法的国际标准ISO 24497-1:2007(E), 24497-2:2007(E), 24497-3:2007(E)已经于2007年经18个IIW国际焊接学会会员国和超过10个ISO国的肯定投票而获批准。
金属磁记忆检测仪（也称应力集中磁检测仪）是研究各类铁磁性金属材料应力-变形状态、分析金属组织结构的变化、寿命评估及及进行失效分析工作的重要工具。可以为以后的科研工作带来便利，节约大量时间和人力成本。金属磁记忆检测仪能提供关于检测对象实际应力变形状态的信息，从而能更客观地确定应力集中区这一损伤发展源的形成原因。除此之外，使用金属磁记忆检测仪就能100％地进行设备普查，找出应力集中区和早期发现缺陷。且不需要为进行检测而做任何准备工作。由于可获得关于已知缺陷和每种缺陷可能对设备残余寿命造成影响的全部信息，就可知道为了使设备部件使用寿命达到要求的水平需要的科研工作。
引进金属磁记忆检测仪可进一步充实和提高我院失效分析与物理检测能力，为材料室的科研过程和型号及其构件的研制和失效分析提供更强有力的技术支撑。
TSC-7M-16金属磁记忆检测仪的关键技术
1）准确稳定的磁场强度测量，这是实现金属磁记忆检测法测量及后续数据分析的基础和关键。采用设计制作的传感器才能实现，使用普通的磁通门传感器无法检测的效果。
2）稳定的信号采集及仪器芯片对数据的快速处理。
3）功能强大的分析软件：提供多种分析处理数据的方法，为科研工作带来便利。
4）扎实的理论基础和技术支持，仪器的使用和数据分析需以金属磁记忆检测理论为依据，俄罗斯动力诊断公司作为该技术的发明人和金属磁记忆检测仪的生产商可以提供全面的技术支持。
TSC-7M-16金属磁记忆检测仪仪器特点
l 既可检测如裂纹、腐蚀等已经存在的缺陷，也可检测检测应力集中区这些潜在的危险，能在缺陷产生之前确定危险的位置，实现缺陷的早期诊断。
l 利用金属的自然磁性，不要求对被检测对象进行的磁化。检测过程只是单纯的感应采集磁场强度数据，不需要任何激励源，不发射任何物质。
l 无需对被检测对象进行复杂的打磨等表面处理，可透过涂层进行检测。
l 可在对上表面检测的同时发现下表面的危险区域。
l 检测成本低，不需要任何耗材。
l 评估设备剩余寿命，确定取样位置。
l 支持单分量、双分量与三分量传感器，可同时测量磁场的法向分量和切向分量，可获得被检测对象全面的磁场信息。
l 16个测量通道，以点测式、编码器计数和以时间计数三种模式记录数据。
l 彩色OLED显示屏，800x480像素。操作简化，使用45键键盘。
l 屏幕直接显示各通道参数、磁场分布曲线、磁场梯度曲线、磁场梯度曲线带符号模式、磁场二阶微分曲线、通道差值曲线、通道差值梯度曲线。
l 检测速度快，检测速度（步长为1mm时）可达0.2 -0.5 m/s。
l 能以毫米为长度单位，确定金属应力集中区和缺陷的位置。
l 测量步长（间距）1mm、2mm、4 mm 、8mm、16mm、32mm、64mm、128mm。
l 仪器采用电池供电，无需外接电源，便于检测现场作业。
l 便携式仪器、重量轻、可单手持机操作，适应各种复杂的检测现场的要求。
l 扫描装置上的传感器方向和高低可以进行调节以适应不同形状制件的检测需要。
l 扫描装置上的传感器与被检测物体不接触即可测量，以避免磨损。
l 检测数据可存储及回放，并可传输到计算机。
l 配套数据分析软件MMM-System，可在计算机上对数据做深入的处理。
l 仪器可以在不消除外部磁场条件下使用，也具有补偿外部磁场影响的设置。
l 仪器可通过地球磁场对扫描装置进行自校准。
l 主机可以连接多种类型扫描装置，以实现不同的检测目的，可的扩展仪器的应用范围。可连接埋地管道非接触式扫描装置，检测埋地管道；
TSC-7M-16型 金属磁记忆检测仪技术参数
磁场（HP）值测量范围 | ±2000 A/m（安培/米） |
测量通道数 | 16个测量通道 |
小测量步长（间距） | 1mm |
测量步长（间距） | 128 mm |
扫描速度（步长为1mm时） | 0.2 -0.5 m/s |
每个通道磁场测量基本相对误差 | <5% |
长度测量相对误差 | <5% |
微处理器 | 32位 |
内存容量 | 8Mb |
闪存容量 | 256Mb闪存存储检测数据 |
液晶显示 | 彩色OLED显示屏，800x480像素 |
RS-232接口数据传输速度 | 115 kbps |
键盘 | 45键 |
电池 | 4节AA电池 |
工作温度范围 | -15°C— +55°C |
相对湿度范围 | 45% - 85% |
几何尺寸 | 230x105x40 mm |
重量 | 0.6 kg |
TSC-7M-16金属磁记忆检测仪主要组成部分
1、 检测主机——TSC-7M-16型16通道金属磁记忆检测仪主机，800x480像素彩色OLED显示屏，45键防水防油键盘，32位微处理器，电池供电，扫描装置接口，数据传输接口，坚固仪器外壳。16个检测通道，点测式、编码器计数和以时间计数多种检测模式，支持数据存储、回放及数据传输，支持传感器校准，外部磁场补偿功能，支持单分量、双分量及三分量传感器，传感器类型自动识别。可同时实时显示16通道磁场分布曲线、磁场梯度曲线、磁场梯度曲线带符号模式、磁场二阶微分曲线、通道差值曲线、通道差值梯度曲线。
2、 适于平面、焊缝、管型材料的多用途扫描装置——1-8M型8通道扫描装置。4个双分量磁传感器，分别测量磁场的法向分量与切向分量。每个传感器含两个测量通道。用在对容器、平面、焊缝、管型材料、铁轨等形状规则的制件的应力集中的局部快速扫查。扫描装置设计成小车形状，4个传感器按水平布置，传感器间距、高低、方向可根据被测工件的形状调节，有锁紧结构。集成有4个轮子的编码器，用以记录检测长度。
3、 数据分析软件——MMM-System是处理金属磁记忆检测法获得的有关零件、设备和结构件的应力应变状态数据的软件。用于应力集中检测数据的分析、处理，图像与数据列表输出。支持100个数据通道的文件，可调整步长、间距、检测长度。二维、三维、极坐标图形显示。可同时处理多条磁场分布曲线，能够管理曲线参数。根据磁场分布曲线（Hp曲线），程序会自动生成梯度（Dx曲线），表征出应力集中水平。据此，按照检测方法，可测定极限应力集中区（损坏发展区）。MMM-System能处理金属磁记忆检测仪采集到的数据，也能处理计算机键盘直接输入的数据。本程序也考虑到了可以编辑数据。可以在打印机上打出曲线图型，也可以生成图像文件或数据列表，以便在其他程序的帮助下作进一步处理。
