一、概述
1．用途
    CJE-2000微机控制三路磁化磁粉探伤机，是固定式、分立型交流多功能半自动湿法磁粉探伤设备。它根据磁化原理设计制造而成，符合JB/T8290-1998《磁粉探伤机》标准。适用于机械、汽车、航空、内燃机、铁道等行业对各类铁磁性材料制成的零件的无损检验。能发现零件表面及近表面因铸造、锻压、拉伸、淬火、研磨、疲劳而产生的裂痕以及夹渣等极细微的缺陷（深离零件表面的缺陷不能利用此法检查）。
2．原理
    该机以小型工业可编程序控制器（PLC）为核心，对系统的机械程序动作，如夹紧、工件旋转、喷洒磁悬液、磁化、松夹等动作进行控制，能按规定程序完成除上料及人工缺陷观察以外的全部探伤过程，即可自动单周操作，又可手动单步操作。
    该设备对工件的磁化采用三路复合磁化方式,即两路周向磁化电流和一路纵向磁化相配合，一次性检测出磁化范围内工件表面的全方位缺陷。周向磁化采用直接通电法，纵向磁化采用线圈和磁轭法。周向磁化和纵向磁化均使用 50Hz 工频交流电作为电源，三路电流相位相差120°。工件在复合磁化时，由失量分析可知，在其表面将建立一个随时间变化的椭圆形旋转磁场。由于交流电的趋肤效应，只要选择合适的磁化电流强度，即使是形状比较复杂的工件，也能使其表面获得较均匀的磁场分布。
    该设备磁化电源主电路采用可控硅无节调压电路，利用隔离主变压器以低电压大电流方式输出，对工件进行周、纵向三交流复合磁化，从而一次性探伤就可检查出工件表面和近表面因锻压、拉伸、淬火、研磨、疲劳而引起的裂痕及夹渣等细微缺陷。
    控制电路采用集成电路技术，利用改变可控硅导通角来调整主电路输出电流的大小，磁化电流连续可调，并具有断电相位控制功能，既可用于连续法探伤，又可用于单方向磁化时的剩磁法探伤。 
    本机的周向和纵向输出电压低于36V，因此不会对人体构成电的伤害。
3．磁粉探伤基本原理
    自然界中磁力线总能保持其连续性。当铁磁性工件放在使其饱和的磁场中时，磁力线便会被引导通过工件。如果磁力线遇到工件材料上的不连续（即裂纹、夹渣、气孔等缺陷），而磁力线为了保持自己的连续性，则必须绕过这些缺陷。
    若这些缺陷位于材料的表面或近表面，而由于工件中的磁力线已达到饱和状态，则磁力线就会绕过这些磁导率较低的（磁阻较大）区域而泄漏出工件表面形成“漏磁场”。这样在缺陷的两侧便会产生磁极,将磁粉（或磁悬液) 喷洒于有缺陷工件表面，则缺陷磁极吸引磁粉，便可形成明显可见的线状或点状堆积。
    必须说明，工件经磁化后并不是所有的缺陷都能显示。当缺陷方向平行于磁力线时，磁力线就不能泄漏出工件表面，只有当磁力线与缺陷延展方向成一定夹角或互相垂直时，缺陷才能显示出来。
如缺陷离工件表面较深，磁力线虽然也能形成弯曲，但还不致于暴露在工件表面之外，则不会产生较大的“漏磁场”，因此此刻的缺陷显示可能较弱或完全不显示。
二、设备的主要技术指标
1．磁化电流
1．1周向磁化电流：AC    0－2000A （有效值，两路）连续可调 
                  带断电相位控制功能
1．2纵向磁化磁势：AC    0－20000AT   （有效值） 连续可调 
                  带断电相位控制功能
2．电极间距：     0－1500mm  可调
3．磁化方式：     周向磁化   纵向磁化   复合磁化
4．夹紧行程：     单向50 mm
5．磁化效果：     工件表面用A型2号试片贴面，显示清晰
6．退磁效果：     工件退磁后剩磁 ≤0.3 mT 
7．探伤节拍:      15秒/件
8．气源压力：     ≥ 0.4 Mpa （气源用户自备）
9．电源:         三相四线  AC   380V±10%  50HZ  约 120A

三．结构形式 
    该机为机、电分体式结构，主要由磁化电源控制柜、磁化夹持装置、磁悬液喷洒及回收系统、同步旋转机构、紫外灯、暗室等部分组成。
1.磁化电源控制柜
    磁化电源控制柜为直立式结构，柜体左右两侧有两扇门，控制面板装在控制柜的前面，柜内立式安装着一块元器件安装板，上面安装有空气开关、电源控制器件、可编程序控制器(PLC)、交流磁化控制电路、电流指示系统、可控硅等控制元件。控制柜由电缆与夹持装置相连接。
2.磁化夹持装置
    夹持装置以床身为基础，不锈钢集液槽为界，分上下两部分。
下部装有磁化电流输出周、纵向主变压器、互感器、连接铜排、气动元件安装板、储液箱等。
    上部装有导轨、固定电极箱、移动电极箱。移动电极箱置于导轨之上，其移动以手轮转动丝杠达到调节电极间距的目的。固定电极置于床身之左上端，以螺栓与集液槽、床身紧固。工件夹紧控制是由移动电极箱上的气缸推动电极轴来实现的。
3.磁悬液喷洒及回收系统
    磁悬液喷洒及回收系统由集液槽、储液箱、抽液泵、搅拌器、输液管、控制阀和喷液杆组成。其中储液箱为悬挂结构，它根据液体流动原理设计而成，箱盖上装有两只抽液泵，进行磁悬液的抽液和搅拌。为了使磁悬液不产生吸附沉淀，储液箱与集液槽均采用非磁性材料不锈钢制成。
四．电路工作原理 
    本机采用可编程序控制器（PLC）来控制整机动作，每个动作顺序及磁化的次数和时间，可根据不同工件的检测工艺要求来编制PLC的工作程序，以便使整个探伤设备达到最大的使用效率和最佳的使用效果。
    该机电路原理图见附图。
    合上总电源空气开关QF1，打开电源开关S1，交流接触器KM1吸合，整机电源接通，电源指示灯亮，磁悬液储液箱搅拌电机M1工作。
    本机主控电路部分的可控硅V1、V2及主变压器T1构成周向磁化主电路。磁化电流的大小由触发电路通过改变V1、V2的导通角来实现。可控硅V3、V4及主变压器T2构成纵向磁化主电路。PA1、PA2、TA3分别测量和指示周向和纵向磁化电流的大小。其电流表的误差为±5％。F1、R1、C1、F2、R2、C2分别用作周、纵向可控硅的过流保护和过压保护。可控硅触发电路的触发信号分别由AP1、AP2、产生，RP1、RP2分别为周、纵向电流调节电位器，调节其输出脉冲的移相角。AP1、AP2的电源由电源变压器T2、T4提供。
    可编程序控制器的编程，可根据用户被检工件的种类及所制定的检测工艺要求，编制不同的操作运行程序，使检测达到最高的检测效率。
    该可编程序控制器具有16点输入端和14点输出端。输出端可直接驱动80VA、电流为1A 以下的电阻性负载。可接受889条指令。编制程序前应熟悉可编程序控制器的基本参数以及编程语言。
    编程时将同型号的编程器插入可编程序控制器的编程插座即可进行编程。编程人员应具有较熟练的设备操作技术和程序编制能力，否则容易因编制的程序错误而引起设备损坏。值得注意的是编程人员应了解该设备满负荷磁化时的磁化时间应小于2秒，其间歇时间必须大于磁化时间的5倍，否则设备工作时可能使有关部件因温升过高而损坏。
    可控硅触发电路电原理图见附图。
    AP1、AP2是可控硅触发电路板，该板上的电路主要由以下几部分组成：
1． 12V直流电源 
2． 脉冲同步电路
3． 移相电路
4． 脉冲形成电路
5． 断电相位控制电路
6． 光电耦合隔离电路
7． 放大驱动电路等组成
    该电路具有结构简单，性能可靠，带断电相位控制功能等特点。
     五．搬运、开箱和安装前的准备
1．搬运
    本机分两只包装箱，分别包装电源柜和夹持装置。包装好的箱子可用铲车或吊车直立搬动到指定地点，搬动时不可倒置。
2．开箱
    开箱时应按照装箱单检查设备、附件、备件是否齐全，机器突出部位有无损坏。
3．安装
    安装前的准备
    本机安装时，将设备平稳放置在混凝土地面上，把电源柜摆放在主机的左侧，并将它们之间的距离调整到适当位置。
    安装前应认真擦去裸露金属表面的防锈油，擦净后在外露的无涂层金属表面抹上一层机油。
    打开夹持装置门板，检查导线、走线槽和电机有无受潮，接线有无松动、脱落，机内配电板上有无导线脱落，检查各输液管和回液管有无松动、脱落、断裂，如有异常必须及时处理。
    打开电源柜门板，检查内部元器件、印制板，接线端子等在运输过程中有无受潮、松动，并检查导线有无脱落，如有应及时排除。
    将气动三联件中的油雾器加满20#机械油。以后定期检查油量，发现不足及时补上。
    将储液箱里外清洗干净，配置20升荧光磁悬液通过过滤网加入储液箱（亦可从夹持装置上部加入），并定期补加。
    将三相电源和气源布置到探伤机摆放位置，并在设备附近应设置合适的电源总开关和气源开关
六．设备安装注意事项
    本设备应在清洁干燥，无粉尘，无污染，无腐蚀性气体，通风良好的环境中放置和使用, 避免阳光直射和剧烈冲击碰撞。
    本设备适应环境温度：－10°C～＋40°C，相对湿度：≤85％。
    电源接线必须符合该机所示相序。电源进线截面应 ≥ 25mm?。   启动电源后,首先查看水泵电机上部所标箭头应与转动方向一致,否则调换二相线相序。夹持装置与电源控制柜之间的连接线应同号相连，一一对应。
    使用本设备在安全上必须注意的问题:
1．设备的外壳必须具有良好的接地!!!
2．探伤机在进行磁化操作时会对外辐射较强磁场，对某些不能在强磁场中工作的仪器和设备，必须移开或加强屏蔽。
3．电网中不应存在有强烈的中频干扰，以免损坏电器元件，影响设备正常工作。
4．严禁用低闪点油类作为磁悬液载液使用！！！
七．面板及按钮功能
  电源开关：     为工作电源开关， 右旋为开，左旋为关
“KA”表：       指示周向磁化电流大小
“KAT”表：      指示纵向磁化磁势大小（磁轭匝数为10匝）
“周向调节”：   调节周向磁化电流的大小
“纵向调节”：   调节纵向磁势的大小
“周向”开关：  接通时允许周向磁化，断开时不允许周向磁化
“纵向”开关：  接通时允许纵向磁化，断开时不允许纵向磁化
“手动、自动”  开关：“自动”表示自动循环工作，“手动”表示
                每步动作可单独操作
“工作”按钮：  “自动”表示探伤机按钮规定程序进行自动工作。“手动”表示磁化键
“复位”按钮：  也作安全开关用，按动此按钮探伤机立即停止工
                作返回初始状态
“夹紧”按钮：  在“手动”状态下按动时，两电极轴相向移动，
                夹紧工件
“松开”按钮：  在“手动”状态下按动时，两电极轴相向 
                移动，松开工件
 “喷液”按钮：  在“手动”状态下按动时，磁悬液喷洒
 “退磁”按钮：  在“手动”状态下按动时，对工件进行自动退磁
“正转、停、反转”   在“手动”状态下拨动时，松开时不转动，必须在夹紧状态下才可转动。转动时按一下“松开”按钮则转动到位后方可松开。
    特别注意的是由于周向是两路磁化而工件要转动，故周向通电采用炭刷原理，所以工件必须在位（即转动到位）周向通电才有电流，否则周向无电流显示。同时为保证通电可靠性，电路加有欠流报警装置，周向任一路电流达不到指标则报警，以保证探伤无漏检。一旦报警只需按一下复位即可解除。

八．设备的操作
1．磁悬液的配制
   水剂磁悬液的配制
   荧光磁粉:4－5克/升水
   分散剂：0.2% 检查液重量
   防锈剂：0.5% 检查液重量
   油剂磁悬液的配制
   (应使用无味煤油)
   荧光磁粉：3－4克/升无味煤油
   分散剂：0.2% 检查液重量
2．磁化电流的选择
   周向磁化电流一般可以下式计算
   连续法：I=8D～15D
   剩磁法：I=20D～40D
   式中    I－为电流值A
   D－试件直径或最大宽度（mm）
   以上数值为参考值，实际工作数值应由灵敏度试片试验决定。
3．试车
    试车时先进行手动、自动循环空车试验，检查夹紧、松开、喷磁悬液等动作是否正常运行，然后装上工件，根椐磁化规范将电流调整至适当数值，进行灵敏度试验。先将A型2# 试片贴在被探试件表面，然后调节磁化电流，喷洒磁悬液，点动“磁化”按钮，直至试片清晰显示，此时的磁化电流值即为最佳值。 
4．注意事项 
    在操作使用本机前应仔细阅读使用说明书，熟悉该机的技术性能和工艺规范，仔细检查接线,调整好电极间距，方可开机操作。 
    本机应在清洁、干燥、无强烈振动、无高温及无腐蚀气体、 通风良好的环境中使用或存放。
    使用的磁悬液不得含有其它杂质。严禁使用低燃点煤油 ！！！
本机在工作状态下，通过的电流较大，工件与电极板应接触良好，以免因接触不良烧伤工件。
    本机工作时，周向电流直接通过工件，故工件接触端面不得有杂质、毛刺、氧化皮等，否则会因接触不良而打火，轻则工件烧伤，重则造成事故。
    本机为半自动探伤设备，操作人员操作设备时必须集中注意力。开机状态不得离开。
    机器接地线应可靠接地，且接地线截面不小于20mm?。
    每次清洗储液箱时，应里外清洗干净，配置的磁悬通过滤网加入储液箱。
    使用的磁悬液不得含其它杂质，储液箱每使用一周应清理污物一次。
    由于被检测工件表面较粗糙，表面积较大,每次喷洒磁悬液工件都要带走一些磁悬液，因此必须定期补充磁粉载液和磁粉，以保证探伤工艺的正确实施。
    用水作磁粉载液时，应按工艺要求加入分散剂和防锈剂。
    每班操作前必须对设备的相关部分进行润滑。
    应定期检查气动三联件，排放空气过滤器内的积水，定期添加油雾器中的润滑油，以保持气动元件良好的润滑。
    经常检查磁悬液喷嘴，喷液阀门，阀体，并清除杂物。
    磁化电源控制柜的前后门，非检修时不得随意打开。切忌工作时打开！！ 
    本机久藏复用时，除检查设备内外各电缆接线端有无松动、氧化、断线、脱落、接地线连接是否完好外，还要进行重新试车后才能投入正常使用。
5． 操作
    设备的各项检查工作准备就绪，并确认无误后，打开进气阀，接通“电源”开关，此时电源指示灯亮。
    摇动夹持装置左侧手轮，根据被探伤工件的尺寸，将移动电极箱调至合适的位置上。
    将设备置于“手动”状态，将工件试样放入电极夹具托架上，按下“夹紧”按钮，夹紧工件。
    将周向、纵向磁化电流调节电位器调至最小位置，按下“磁化”按钮，按照探伤工艺要求将周向、纵向磁化电流由小到大调至合适位置。周向、纵向磁化电流的大小，可在磁化电流出现时调节。
    将A型2＃试片贴于试样上，喷洒磁悬液“手动”时点动“工作”按钮，观察试片显示，以此判断磁化电流是否合适，磁悬液浓度是否符合要求，或磁粉是否失效。
    一切检查工作就绪，即可根据探伤需要将“手动、自动”转换开关转换到相应位置，进入实际探伤操作。
   “手动”探伤，每一步动作都要按下相应按钮。
   “自动”循环探伤时，按下工作按钮，探伤机进入自动运行状态。
机器在运行中需要急停时，可按一下“复位”按钮。异常现象处理结束后，仍重按“工作”按钮继续操作。
  注意：当设备出现报警现象时，说明磁化电流低于预置电流，此时请检查电极触点是否由于氧化或被杂质阻隔，排除后按“工作”按钮继续操作。
九．故障维修
    非专业修理人员不从事本机的维修工作！！
维修人员必须仔细阅读本说明书，熟悉设备性能，弄懂电路原理，搞清各元器件在机上的位置，备齐相应工具，方可进行维修。

电源指示灯不亮：
    检查安装板上安装的三相电源是否有缺相，若正常，可能是电源指示灯泡坏。
电流随机脉动输出：
    电网上存在有强烈的中频干扰。           
周向电流无指示：
    周向磁化开关是否打开。               
    周向电流表无指示，检查工件两端是否由杂质或氧化层。 
    表头电路板螺丝松动，连接到互感器的接线端松动脱落。
    AP1上的J1的触电接触不好。
可控硅触发脉冲不正常，使电路无电流输出或形成半波，快熔 
F1熔断。
纵向安匝数无指示：
    纵向磁化开关是否打开。
    表头电路板螺丝松动，连接到互感器的接线端松动脱落。
    纵向连接电缆松动。
    AP2上的J1的触电接触不好。 
可控硅触发脉冲不正常,使电路无电流输出或形成半波，使快熔
器熔断。
两电表全无指示：
    磁化开关是否打开。
    PLC无电源。
磁化电流满度且不可调：
    电网上存在有强烈的中频干扰，引起可控硅击穿短路。              
磁化时声音异常：
    电网上存在有强烈的中频干扰。
    AP1或AP2上的三极管V10漏电。
    或AP1、AP2 上的其它故障。 
主变压器发热或烧毁：
    电网上存在有强烈的中频干扰。
    AP1或AP2上的三极管V10漏电。
    或AP1、AP2 上的其它故障。              
某一功能无动作：
    检查这一功能按钮和执行电器的连接线是否松动或损坏。
整机动作全无：
    PLC无电源。
设备长时间没有使用或设备使用超过2年，PLC内部电池没电
或失效，使PLC程序丢失。 
喷洒装置不工作：
    检查喷液泵是否工作，控制喷洒的气缸是否动作。
喷液管道堵塞。