一、概述
1．用途
CJW-3000弹簧磁粉探伤机，是固定式机电一体型交流半自动湿法荧光磁粉探伤设备。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弹簧的无损检验。能发现簧丝表面因拉伸、淬火、疲劳而产生的裂痕以及夹渣等极细微的缺陷。
2．原理
该设备对工件的磁化采用复合磁化方式,即周向磁化和纵向磁化相配合，一次性检测出弹簧簧丝表面的全方位缺陷。周向磁化采用簧丝直接通电法，纵向磁化采用弹簧中心导体法。周向磁化和纵向磁化均使用 50Hz 工频交流电作为电源，两路电流相位相差120o。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，就能使簧丝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，对弹簧进行周、纵向交流复合磁化，从而一次性探伤就可检查出簧丝表面因拉伸、淬火、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。
该机采用穿过式退磁线圈对工件进行退磁。
该机配有紫外灯， 以提高缺陷观察的对比度。
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“漏磁埸”。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“漏磁埸”，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穿棒磁化电流：AC 0－
带断电相位控制功能
1．2簧丝磁化电流：AC 0－
带断电相位控制功能
2．磁化方式： 周向磁化 纵向磁化 复合磁化
3．剩磁稳定度： 单方向磁化 ±5％
4．磁化效果： 工件表面用C型1号试片贴面，显示清晰
5．退磁效果： 工件退磁后剩磁 ≤0.2 mT （
6．气源压力： ≥ 0.4 Mpa （气源用户自备）
7．紫外线强度: 距光源表面
8．电源: 三相四线 AC 380V±10% 50HZ 约
9．总重量: 约
10．暂载率: ≥25%
三．结构形式
该机为机电一体式结构，主要由磁化电流控制及电器控制系统、夹持装置、磁悬液喷洒及回收系统、工件旋转给料机构、紫外灯、退磁线圈等部分组成。
1. 磁化电流控制及电器控制系统
该系统位于设备左下侧的一块元器件安装板上，上面安装有空气开关、电源控制器件、可控硅、隔离控制变压器等控制元件。
2．夹持装置以床身为基础，不锈钢集液槽为界，分上下两部分。
下部装磁化电流控制及机械控制系统安装板、磁化电流输出周、纵向主变压器、互感器和连接铜排、气动元件安装板、储液箱。
上部装有夹持装置、工件旋转给料机构、退磁线圈、控制按钮盒。弹簧的夹紧控制是由气缸推动来实现的。
2． 工件旋转给料机构
工件旋转给料机构用一只摆线针轮减速机作为动力源，带动齿轮来实现转盘转动。
退磁线圈固定在工件旋转给料机构的右前方。弹簧检测完毕，将弹簧放入退磁线圈滑道，滑入料斗完成退磁。
4． 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、控制阀和喷液嘴组成。其中储液箱为独立整体，箱盖上装有抽液泵，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
该机电路原理图见附图（可来函来电索取）。
合上总电源空气开关Q0，打开电源开关S1，交流接触器K0吸合，整机电源接通，电源指示灯亮，紫外灯E1亮。Q1、Q2为电机过载保护器。
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。
T6、T7和两只KA表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％。
F0、R1、C1及F1、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，W1、W2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T3、T4提供。
可控硅触发电路电原理图见附图（可来函来电索取）。
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。
V7、V8、C2组成全波整流滤波电路，将电源变压器输出的双8V交流电转换成10V左右的直流电作可控硅触发电源。
V4、V5、C1、V12组成整流稳压电路，电源变压器输出的双17V交流电压，经整流滤波后，由稳压电路V12稳压，输出稳定的12V直流电压，作为可控硅触发电路的工作电源。电压比较器IC2：A将电位器W1输入的全波信号与一固定电位比较，在其输出端输出交流过零同步信号。在交流电源电压过零时，输出低电平，其余时间输出呈高阻态。IC2：A的输出端对地呈高阻态时，恒流管V13对电容C4充电，电容C4的电位呈线性上升。
当交流电源电压过零时，IC2：A的输出端对地呈低阻态，电容C4被迅速放电。交流电源电压过零后，电容C4又被充电，如此往复，在电容C两端便产生频率为
电位器W2提供比较电位，调节W2即可在IC2：C的输出端输出占空比连续可调的方波电压信号。
与非门IC1：A~C组成断电相位控制电路。比较器IC2：B及微分电路R2、R3、C7产生断电相位控制信号，经与非门IC1：D和J1－1送至RS触发器RD或SD端。按下按钮S1，与非门IC1：D信号接到RS触发器SD端，当电源电压到达正半周零点时，SD出现低电平，触发器翻转，输出高电平。此时在IC2：C的输出端产生的相移方波信号通过与非门IC1：C输出。松开按钮S1，IC1：D输出的控制信号接至RD端，此时触发器并不立即翻转，IC2：C输出的信号继续通过IC1：C输出。只有当交流电源电压经过负半周再次到达交流电压正半周零点时，由IC1：D输出的低电平触发信号才送到RD端，RS触发器才立即翻转。与非门IC1：C输出高电平，IC2：C输出的信号此刻被阻断。
即按下一次磁化按钮S1后，只有当交流电源电压经过零点进入正半周时，才有可控硅触发信号输出。在松开磁化按钮S1后，只有当最后一个交流电源电压正半周结束时，可控硅触发信号才能关断，从而实现断电相位控制功能。
IC2：D、V9、C5、C6等组成自动电退磁电路。当S2磁化/退磁转换开关接通时，按下按钮S1，RS触发器输出高电平，此时在IC2：C的输出端产生的相移方波信号通过与非门IC1：C输出。因为此时IC1：C输出端有带低电平脉冲，C5经隔离二极管V9放电，呈低电平。所以与非门IC1：D输出高电平。此时即使松开按钮S1，因RD端无低电平信号，触发器也不翻转，输出保持高电平，移相信号继续输出。
又因C5放电，保持低电平，所以电压比较器IC2：D输出呈高阻状态。电容C6经W2、R10充电，电位升高。电位器W2中心头电位随之升高，在IC2：C输出脉冲前沿渐移的移相信号，当电位器W2中心头电位超过锯齿波波峰时，IC2：C不再输出移相脉冲，C5经R7充电呈高电平，RS触发器翻转。同时，IC2：D输出低电平，电容C6被放电，电位器W2中心头电位随之降到退磁时的起始电位，电路恢复到退磁前状态，退磁结束。
五．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：－
电源接线必须符合该机所示相序。并且电源进线截面应 ≥
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。
六．故障维修
非专业修理人员不要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。
簧丝电流表无指示：
周向磁化开关是否打开。
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。
穿棒电流表无指示：
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F2熔断。
两电表全无指示：
磁化开关S13、S14是否打开。
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。
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，磁悬液不足。
七、结束语
特种设备中弹簧的无损检测越来越受重视，CJW-3000弹簧磁粉探伤机是五大常规无损检测设备中对弹簧检测的最简便、且显示缺陷直观、灵敏度高、检测速度快、成本最低的一种，已在特种设备行业广泛使用，本文旨在弹簧零件检测用磁粉探伤机作一粗浅概述。如购置请来电咨询，以免造成不必要的损失。
