國產(chǎn)鐵素體測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)原理

在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中石油、化工、核能、制藥行業(yè)用到不少裝載不同介質(zhì)的不銹鋼容器、管道等焊接 ,要求控制不同的鐵素體含量。因?yàn)閺暮附有?/span>(裂紋敏感性) 角度 ,要求鐵素體含量大于 5 %為好。但在諸如尿素之類介質(zhì)中 ,要求鐵素體含量小于 0. 5 %。因此 ,在相關(guān)行業(yè)不銹鋼焊接生產(chǎn)和科研工作中 ,均需方便而準(zhǔn)確的控制和測(cè)量焊縫熔敷金屬的鐵素體含量。因金相法不能滿足無損在線實(shí)時(shí)測(cè)量所以國外已很少使用。焊接委員會(huì)(WRC) 1972 年公布了“測(cè)量焊縫中鐵素體含量檢測(cè)儀校準(zhǔn)規(guī)程”,規(guī)定了用新的物理量鐵素體數(shù) (FN) 表示焊縫中鐵素體含量，推薦使用磁性法單探頭測(cè)量?jī)x器，并制訂了 ISO8294 —85 ( E) 標(biāo)準(zhǔn) ,目前上已普遍采用。ANSI/ AWS4. 2 —74 對(duì)這一“規(guī)程”做了補(bǔ)充。但國內(nèi)在工程上今仍沿用百分含量表示。國內(nèi)早期的F - 1 型鐵素體測(cè)量?jī)x/鐵素體含量檢測(cè)儀就是一款已經(jīng)能夠同時(shí)給出兩種量綱的鐵素體檢測(cè)儀器。

  國產(chǎn)鐵素體測(cè)量?jī)x器/鐵素體含量檢測(cè)儀工作原理：

一、設(shè)計(jì)指標(biāo)

參照國外同類儀器以下設(shè)計(jì)方案

1、采用單探頭形式 (WRC推薦) ,單探頭可以測(cè)量更小區(qū)域內(nèi)鐵素體含量 ,從而能夠測(cè)定出鐵素體含量的局部偏析情況。同時(shí)便于采用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的非磁性涂層的標(biāo)準(zhǔn)樣。

2、鐵素體儀探頭磁場(chǎng)滲透度要小 ,可用于測(cè)量薄覆層鋼焊縫或堆焊層中鐵素體含量 ,而不受基材磁性影響。

3、鐵素體測(cè)量?jī)x的測(cè)量誤差 < ±5 % ,以滿足工程上的要求。

二、鐵素體檢測(cè)設(shè)備的工作原理

根據(jù)上述要求 ,設(shè)計(jì)了由以下各部分電路組成的鐵素體測(cè)量?jī)x ,其原理框圖如下圖所示。上部分框圖由振蕩電路、電流激勵(lì)、探頭電路、電壓驅(qū)動(dòng)、鑒相輸出、顯示等部分組成。振蕩電路由晶振等元件組成 ,產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩信號(hào) ,通過電流激勵(lì)電路給探頭的內(nèi)部線圈提供恒定的激勵(lì)電流 。與此同時(shí) ,振蕩信號(hào)通過電壓驅(qū)動(dòng)給鑒相電路提供工作電壓。鑒相電路的作用是將來自放大器 2 的交流測(cè)量信號(hào)無損失的轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娖?/span> ,送給顯示電路 ,并要對(duì)該信號(hào)的相位進(jìn)行鑒別。下部框圖由信號(hào)變換及平衡橋、放大器 1、緩沖器、放大器 2 組成。信號(hào)變換及平衡橋電路接收來自探頭的測(cè)量信號(hào) ,并與電流激勵(lì)信號(hào)組成差分信號(hào) ,送入放大器1。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ,放大器 1 和 2 均加入了深度負(fù)反饋及溫度補(bǔ)償 ,在兩級(jí)放大器之間加入緩沖器進(jìn)行阻抗變換 ,進(jìn)一步提高穩(wěn)定性。信號(hào)經(jīng)過兩級(jí)放大后送入鑒相器中 ,然后得到鑒相輸出的直流顯示電平。鐵素體測(cè)試儀器中探頭部分是整個(gè)儀器的關(guān)鍵，其物理尺寸、激勵(lì)信號(hào)強(qiáng)度及其它技術(shù)參數(shù)直接決定儀器的精度。所以鐵素體儀/鐵素體測(cè)試儀探頭占了整機(jī)較大的費(fèi)用比例。