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WGF-III型多功能鋼鐵材質硬度檢測儀
一 簡介 
隨著現代工業的發展,對產品的質量要求越來越高。尤其是航空、航天、航海、核動力、能源、交通、石油化工等方面的機械產品,幾乎都是在不同程度高溫、高壓、高速和高幅值交變截荷下進行運轉,對于這類產品,需要對每一個工件的質量性能都要進行檢測,而靠傳統的檢測方法,即在一批工件中抽取少部分的工件進行有損檢測,據此來判斷全部工件質量的好壞,已不能滿足對工件全部檢測的要求。因此,需要研制出能快速對工件進行100%非破壞檢測的儀器才能達到檢測目的。 
為了能夠滿足對工件100%快速無損檢測的要求,在現代無損檢測技術中,經過不斷的開發與研制,形成了一套完整的電磁無損測量技術。電磁測量技術包括電渦流檢測技術在內,是一種無損、接觸或無接觸測量檢測技術,具有結構簡單,靈敏度高,測量線性范圍大,不受油污等介質的影響,抗干擾能力強等優點,所以在機械、交通、電力、化工、石油、紡織、航空、原子能??等工業部門得到廣泛應用。例如用來測量位移、尺寸、厚度、振動、壓力、磁導率、溫度、材料、探傷、混料分選、硬度、強度、淬硬層深度、滲層深度、氣化層厚度、應力測量等。
WGF-III型多功能鋼鐵材質硬 度檢測儀系我公司新研制開發出的新一代產品。本公司產品已廣泛用于機械、汽車、冶金、能源、石油化工、航空、航天等行業的眾多企業,為無損檢測技術的發展與運用,做出了杰出的貢獻。

一 簡介
WGF-III型多功能鋼鐵材質硬度檢測儀無損檢測產品質量的基本原理是:由于鐵磁性物質在交變的磁場內能感應出一定的電流。對于同種規格尺寸的不同的鐵磁性材料、不同的機械性能(如硬度、強度、淬硬層的深度、組織結構、熱處理狀態等)、不同的表面和內在的缺陷等在磁場中感應出的電流的值是不同的。經過大量的實驗證明:它們在磁場中所感應出的電流值在某一范圍內存在著一定的對應關系。就是通過測量同種規格尺寸的工件在探頭內激磁電流值的大小并和同種規格尺寸的標準樣件在探頭內激磁電流值加以比較并在液晶顯示屏和數字顯示屏通過一定的界面顯示出來,從而達到對被測同種規格的工件的各種性能好壞的區分。
 二 儀器的檢測原理 
WGF-III型多功能鋼鐵材質硬度檢測儀無損檢測產品質量的基本原理是:由于鐵磁性物質在交變的磁場內能感應出一定的電流。對于同種規格尺寸的不同的鐵磁性材料、不同的機械性能(如硬度、強度、淬硬層的深度、組織結構、熱處理狀態等)、不同的表面和內在的缺陷等在磁場中感應出的電流的值是不同的。經過大量的實驗證明:它們在磁場中所感應出的電流值在某一范圍內存在著一定的對應關系。就是通過測量同種規格尺寸的工件在探頭內激磁電流值的大小并和同種規格尺寸的標準樣件在探頭內激磁電流值加以比較并在液晶顯示屏和數字顯示屏通過一定的界面顯示出來,從而達到對被測同種規格的工件的各種性能好壞的區分。
三 儀器的特點及技術性能
(一)非破壞性檢測,檢測后在工件的表面不留任何痕跡,避免了傳統的檢測方法需要破壞工件表面狀態的缺陷。
(二)對工件表面狀態和形狀適應性廣,一般情況對工件表面粗糙度無特殊要求、對工件形狀無特殊要求。
(三)儀器采用電磁檢測的原理,利用被測工件和標準樣件進行比較的方法來間接檢查工件質量的好壞。
(四)一機多用。在一定的條件下,適用于鋼種混料分選、鋼鐵件熱處理前后硬度分選、不同的熱處理狀態分選、碳含量分選、硬化層深度分選、缺陷(裂紋、氣孔、組織疏松、夾雜等)分選、組織結構差異分選等。
(五)儀器操作簡單、方便。儀器內部設定了人機對話功能,檢測時只需將工件按照一定的定位方式,選用適當的探頭和標準樣件,經過簡單的分選界面或分選程序設定后就可進行工作。
(六)檢測速度快。800—1500件/小時(視工件尺寸和操作者的熟練程度),檢測效率是傳統檢測方法的幾十倍,甚至幾百倍。
(七)可對工件進行全數100%檢測,滿足了大批量工件檢測的需要,避免了用常規的抽樣檢測方法而造成的對不合格產品的漏檢。
(八)儀器靈敏度可調范圍寬,檢測電流和頻率連續可調,適應不同的分選項目的需要。
(九)具有不合格產品聲音報警功能;在超上限、合格、超下限時有不同顏色的燈光顯示功能。
(十)在不同的檢測條件下,可配接不同形式的探頭,以滿足檢測的需要。
(十一)多種顯示界面、被測工件的質量狀況顯示直觀。儀器采用液晶顯示和數碼管雙重顯示方式。根據有關圖形的位置可直觀觀察被測工件的質量狀況,經過相關的程序設定后可測得鋼種品種、硬度、硬化層的深度、含碳量的值等。
(十二)儀器結構緊湊外型美觀、重量輕、便于攜帶。
(十三)儀器外型尺寸。
●交流電源50Hz、220V±10%。
●功耗:使用狀態3W。
(十四)儀器后面板有三個信號輸出接口,分別為超上限、合格、超下此三個接口為光電隔離輸出,為連接外圍設備提供方便(此項為選裝件)。
(十五)儀器可使用的環境范圍寬
●工作溫度:一10℃~+40℃
●相對濕度:<75%
●應避免在高、中頻淬火爐、電焊機、腐蝕性氣體、強磁場等場所使用。
四 檢測項目、檢測條件及檢測精度
(一)檢測項目
1、材料混料的分選
2、硬度的分選
3、硬化層深度的分選
4、缺陷的分選
5、不同組織結構的分選
6、不同熱處理狀態的分選
7、碳含量的分選
8、抗拉強度的分選
(二)檢測條件
1、材料混料的分選
同一規格尺寸、同一熱處理工藝狀態、同一表面狀態。
2、硬度的分選
(1)同一規格尺寸、同一熱處理工藝狀態、同一爐號、同種材料、同一表面狀態。(不同爐號之間的熱處理工藝參數在相對一致的情況下則不需要分爐號檢測。)
(2)需要不少于2件以上已知硬度樣件作為檢測的標準,樣件的硬度差別(以洛氏硬度為例)≥2HRC。
3、硬化層深度的分選 
(1)同一規格尺寸、同一熱處理工藝狀態、同一爐號、同種材料、表面狀態較好。(不同爐號之間熱處理的工藝參數在相對一致的情況下則不需要分爐號檢測。)
(2)需要不少于2件以上已知硬化層深度樣件作為檢測的標準樣件,每根樣件之間硬化層深度差別應大于0.2mm以上。
4、缺陷的分選
(1)同一規格尺寸、同一熱處理工藝狀態、同種材料、同一爐號。
(2)需要不少于2件以上的有缺陷的工件和2件以上無缺陷的工件作為檢測的標準。
注:裂紋、氣孔、夾雜、褶皺、組織狀態異常等均屬于缺陷檢測范圍,缺陷檢測比較復雜,因為影響電磁場的信號是多方面的,如硬度、材料、熱處理狀態,爐號、工件的表面的狀態等。要能準確判斷工件是否有缺陷的存在,對被測工件的硬度、材料,表面狀態均勻性有一定的要求。因此,對缺陷的檢測應視具體情況而定。如機加工性能較好、表面光潔度較高、硬度差值范圍不大、材料波動性不大的軸承、活塞銷等精加工件分選缺陷較為容易。對于一些有明顯的組織疏松、白口等現象的鑄鍛件等,分選缺陷也比較容易。
5、組織結構的分選
(1)同一規格尺寸、同種材料、表面狀態良好。
(2)需要不少于2件以上正常組織結構和不少于2件以上非正常組織結構的樣件作為檢測標準。
6、熱處理狀態的分選
(1)同一規格尺寸、同種材料。
(2)需要每種熱處理狀態不少于2根工件作為分選的標準。
7、碳含量的分選
(1)材料種類:碳素結構鋼的原材料。
(2)同一規格尺寸、同一熱處理工藝狀態、表面狀態良好。
(3)需要至少兩件已知含碳量差別大于0.05%的樣件作為分選的標準。
8、抗拉強度的分選
(1)同一規格尺寸、同一熱處理工藝狀態、同種材料、表面狀態良好。
(2)需要兩根已知的有一定差別抗拉強度的樣件作為分選的標準樣件。
(三)檢測精度
1、材料混料分選
(1)碳素結構鋼:0.03%C的碳可以區分。
(2)合金結構鋼:如35CrMo與40Cr,42CrMo與40Cr,GCrl5與G20CrMo等可準確分選。
(3)碳素結構鋼與合金結構鋼:可準確分選。
其它導磁性鋼鐵材料:在一定的條件下可準確的分選。
2、硬度分選
(1)布氏硬度:±10HB;
(2)洛氏硬度:±1HRC;
(3)維氏硬度:±10HV;
(4)肖氏硬度:±1.5HSD。
3、硬化層深度分選
±0.2mm。
4、碳含量分選
±0.03%C
5、缺陷分選
根據用戶提供的被測工件的缺陷標準進行標定。
6、組織結構分選
根據用戶提供的被測工件不同組織結構的標準進行標定。
7、熱處理狀態分選
根據用戶提供的被測工件不同熱處理狀態的標準進行標定。
8、抗拉強度分選
15MPa
 五 儀器的系統構成及各部分的功能
(一)系統構成示意圖
 
( 二) 儀器主機的構成及各種器件的作用
1 主機外型圖
2 主機的作用用于對探頭所測量到的電信號進行分析與處理,并將處理的結果在顯示屏上顯示出來。
3 前面板圖及其上面的各種器件的名稱
(1) 液晶顯示屏               (9) 鋼種分選程序指示燈
(2) 七位數碼管數字顯示屏     (10) 定碳分選程序指示燈
(3) 補償電位器               (11) 限值指示燈
(4) 電流選擇撥碼盤           (12) 預值指示燈
(5) 復位按鈕                 (13) 運行指示燈
(6) 十六只數字、功能輸入鍵   (14) 下限報警燈
(7) 頻率指示燈               (15) 合格報警燈
(8)硬度分選程序指示燈      (16)上限報警燈
 
4 后面板圖及其上面的各種器件的名稱
 
(17)上限信號輸出接口(選用)      (18)合格信號輸出接口(選用)
(19)下限信號輸出接口(選用)      (20)電源選擇、關閉開關
(21)探頭插座I                   (22)探頭插座II
(23)交流電源插座
 
5 各種控制及顯示器件的功能和作用
(1)液晶顯示屏
◆液晶顯示屏的作用
①用來觀察靈敏度的高低。
②用來反映在各種檢測項目下工件與工件之間的硬度、材料、含碳量、硬化層的深度、缺陷等差別的大小。
③用來對工件質量狀況結果的直觀指示。
(2)七位數碼管數字顯示屏(用A、B、C、D、E、F、G從左至右依次分別表示七個位置的數碼管的名稱)
■ABCDEFG七位數碼管顯示屏的用途
①用來顯示磁通量的大小
磁通量是指工件在交變的磁場中能被磁化的強度,磁通量值的大小用電流值的大小來表示。被測工件的磁通量和它們的質量狀況在一定的檢測頻率下存在有著一定的邏輯對應關系,在坐標圖上近似于y=ax+b的直線關系,其中x表示工件的質量狀況,如硬度、材料、硬化層的深度等;y表示對應于某一工件質量狀況下的它的磁通量的大小;a、b表示某一常數。因此,通過磁通量大小變化的規律可以判斷被測工件在某一檢測頻率下的磁通量是否和它的質量狀況存在著近似于直線的對應關系。儀器判斷工件質量狀況的好壞就是用通過磁通量的變化規律來反映的。
儀器對磁通量的最大量程范圍為—1999~+1999。
②用來顯示在各種分選項目下被測工件的質量(硬度、材料、含碳量、硬化層的深度、缺陷大小等)數值的大小。
③用來反應被測工件的質量狀況。
■ABCDEFG七位在不同的情況下所顯示內容的含義
●開機后,在未接入探頭和未改變頻率的情況下,顯示“1.0 0 0 0 0”,其中“1.0”表示開機時的頻率為100Hz,“0 0 0 0”表示開機時磁通量為0。
●開機后,在已連接好探頭、頻率值已被改變且未進行其它任何相關操作的情況下,顯示“x.y a b c d”或“x.y— a b c d”,其中“x.y”表示某一頻率值的大小,“a b c d”表示某一磁通量的值,a前面顯示“—”表示負號、a前面無符號顯示,表示“+”號。
●顯示“x.y _ _ _ _”,其中“x.y”表示某一頻率值,“_ _ _ _”表示磁通量已超過+1999,
●顯示“x.y _ _ _ _”,其中“x.y”表示某一頻率值,“_ _ _ _”表示磁通量已低于—1999,。
●顯示“H 1 0 0 0.0”,其中“H 1”表示上門限符號,“0 0 0.0”表示等待輸入上門限的數值。
●顯示“L 0 0 0 0.0”,其中“L 0”表示下門限符號, “0 0 0.0”表示等待輸入下門限的數值。
●顯示“— — 0 0 0.0”,其中“— —”表示上限符號,“0 0 0.0”表示等待輸入上限的數值。
●顯示“L 0 0 0 0.0”,其中“L 0”表示下門限符號,“0 0 0.0”表示等待輸入下門限的數值。
●顯示“0 1≡0 0 0 0、0 2≡0 0 0 0、0 3≡0 0 0 0、?”,其中“0 l、0 2、0 3、?”表示標準樣件的號碼,“0 0 0 0”四位表示等待輸入標準樣件的數值。
●顯示“— — a b c.d* ,其中“— —”表示在合格范圍內,“a b c.d”
表示某一工件的質量數據。
●顯示“— — a b c.d”,其中“— —”表示數據已超過上限,“a b c. d”表示某一工件的質量數據。
●顯示“- - a b c.d”,其中“- -”表示數據已低于下限,“a b c. d”表示某一工件的質量數據)。
●顯示“H 1 — — — — .— ”,表示數據已超過上門限值,此時數據不顯示。
●顯示“L 0 — — — — .— ”,表示數據已低于下門限值,此時數據不顯示。
●顯示“H 1 0 0 0 0”,其中“H 1”表示上門限符號,“0 0 0 0”表示等待輸入上門限磁通量的數據。
●顯示“— — 0 0 0 0”,其中“— — ”表示上限符號,“0 0 0 0”表示等待輸入上限磁通量的數據。
●顯示“_ _ 0 0 0 0”,其中“_ _ ”表示下限符號,“0 0 0 0”表示等待輸入下限磁通量的數據。
●顯示“L 0 0 0 0 0",其中“L 0” 表示下門限符號,“0 0 0 0”表示等待輸入下門限磁通量的數據。
●顯示“— — a b c d”,其中“— —”表示磁通量數據在合格范圍內,“a b c d”表示某一工件磁通量的數據。
●顯示“— — a b c d”,其中“— —”表示磁通量數據超過上限,“a b c d”表示某一工件磁通量的數據。
●顯示“_ _ a b c d”,其中“_ _ ”表示磁通量數據低于下限。“a b c d”表示某一工件磁通量的數據。
●顯示“H 1 — — — — —”,表示磁通量數據已超過上門限值,此時磁通量的數據不顯示。
●顯示“L 0 — — — — —”,表示數據已低于下門限值,此時磁通量的數據不顯示。
●顯示“0 1. a b c d”、“0 2.— b a d c ”、“0 3. d c ab”、“?”,其中“0 1.”、“0 2.”、“0 3.”、“?”表示樣件的號碼,“a b c d”、“- b a d c”“d c a b”分別表示“1、2、3、?號”樣件磁通量的數值。
●顯示Err, 表示在操作的過程中某一部驟有錯誤。
●顯示“8 8 8 8 8 8 8”時表示儀器程序已經出現故障。
注意:
①當A、B兩位數字表示頻率時,在A、B兩位數字下方的光點不表示小數點,當光點移動到A位的下方時可以改變A位置處數字的大小,當光點移動到B位的下方時可以改變B位置處數字的大小。A、B兩位的數字可以通過鍵盤上的數字鍵進行改變,改變數子,頻率的大小也隨之改變。
②在F和G之間的光點不可移動,表示顯示的數據最多只有有一位小數。
③在輸入數據的過程中,當D、E、F、G四位中某一位的數字有明暗跳動的時候,可以改變該位置處的數字的大小。
④C位為“正、負”符號位,負號顯示“一”、正號不顯示。只有在進入“材質”分選程序需要輸入門限值時才可以選擇“正、負”號。
(3)補償電位器
①用于改變探頭內磁通量的大小。
②用于調“0”點,使探頭內磁通量的值處于平衡狀態。
③用于校準或調整有關檢測的數據。
④用于調整“柱狀圖”、光標、波形圖的位置。
(4)電流選擇撥碼盤
是用于選擇探頭功率大小的數字式撥碼盤。
撥碼盤共分十檔,依次排序為1、2、3、4、5、6、7、8、9、0,撥碼盤上數字的大小表示探頭功率的大小,0檔電流最小,9檔電流最大。電流的大小直接影響到儀器靈敏度的大小,電流檔位越高,儀器的靈敏度就越高,反之,就越低。
(5)復位按鈕
在調試儀器或正常運行時,按此按扭,清除顯示屏上有關數據,使其回到開機時的狀態。
(6)十六只數字,功能輸入鍵,
①“0—9”十個數字鍵,用于輸入數字。
②“←”為左移鍵,“→”為右移鍵,用于進入或退出某項操作。
●用于改變所需輸入數據的位置,當移動到有明顯數據跳動的位置時可改變此處的數據。
●用于選擇進入或退出“硬度、鋼種、定碳”三個分選項目程序。
●用于選擇進入或退出限值、預值和運行狀態。
③“↑”為上翻閱鍵,用于向上檢查所輸入的數據。
④“↓”為雙功能鍵,即可以作為下翻閱鍵,用于向下檢查所輸入的數據;也可以作為確認鍵,用于對所輸入數據、檢測項目、限值和預值狀態的確認。
⑤“DEL”為刪除鍵,用于刪除輸錯的標準樣件的數據。
⑥“結束”鍵用于結束設置限值、預值程序。
(7)頻率指示燈
用于表示進入頻率狀態指示,頻率指示燈顏色為紅色,該燈為長亮燈,開機即亮。
頻率的大小可以通過改變A、B位數字的大小來實現,A、B位數字表示的頻率大小為:A×10 Hz,如A位顯示3,B位顯示2,頻率值則為32×10=320 Hz,頻率改變的范圍為0—990 Hz,頻率最小改變單位為10 Hz。
(8)硬度分選程序指示燈
用于表示進入“硬度”分選狀態的指示燈,“硬度”分選指示燈的顏色為綠色,只有在進入硬度分選程序時,此燈才亮起。
進入“硬度”分選程序是對工件的硬度值進行量化的一種分選方法,進入該程序后可以在數據屏幕上顯示被測工件的硬度值的大小。
在各種硬度標尺下,均可用此方法進行分選。如:洛氏硬度、布氏硬度、維氏硬度 肖氏硬度等。
(9)鋼種分選程序指示燈
用于表示進入“鋼種”分選程序的指示燈,鋼種分選指示燈的顏色為綠色,只有進入“鋼種”分選程序時,此燈才亮起。
進入“鋼種”分選程序,可以對不同鋼號的磁通量數據的變化范圍的設定來進行鋼種的分選。
應用鋼種分選程序進行鋼種分選,需要通過觀察不同鋼種磁通量大小變化的規律和它們的所對應的磁通量的范圍,最后確定分選的門限范圍。
(10)定碳分選程序指示燈
用于表示進入“定碳”分選程序的指示燈,“定碳”分選指示燈的顏色為綠色,只有在進入“定碳”分選程序時,此燈才亮起。
這種分選方法是對工件的碳含量進行量化的一種分選方法。進入“定碳”分選程序可以在數據屏幕上顯示被測工件碳含量的大小。
(11)限值指示燈
用于表示進入需要設定工件質量合格范圍程序的指示燈。該燈的的顏色為綠色,只有進入有關分選項目需要進行門限設定時,此燈才亮起。
門限設置的原則是:上門限之上限≥下限≥下門限
(12)預值
用于表示進入了需要設置標準樣件數值程序的指示,該燈的的顏色為綠色,只有在進入有關分選項目需要輸入標準樣件數值時,此燈才亮起。
(13)運行指示燈。
表示進入分選工作指示,該燈的顏色為綠色。
(14)下限報警燈。
此燈顏色為黃色,黃燈亮時表示工件的質量參數低于質量標準的下限。
(15)合格報警燈。
此燈顏色為綠色,綠燈亮時表示工件的質量參數在合格范圍內。
(16)上限報警燈。
此燈顏色為紅色,紅燈亮時表示工件的質量參數超過質量標準的上限。
(17)上限信號輸出接口(選用)
(18)合格信號輸出接口(選用)
(19)下限信號輸出接口(選用)
(20)電源選擇、關閉開關。
用于選擇選擇供電方式和關機狀態。
(21)探頭插座I,用于連接平衡探頭。
(22)探頭插座II,用于連接檢測探頭。
(23)交流電源插座(內置保險絲及備用1A保險絲一支)。
(三)檢測探頭
1、探頭的功能和作用
探頭是用于將被測工件在探頭內的激磁電流傳送給儀器主機進行處理的一種傳感器。根據不同的檢測項目,儀器可連接不同的探頭。探頭選用的合適與否將直接影響到分選的結果。
2、探頭的種類
(1)套筒式探頭
●套筒式探頭外型圖

●形 狀:空心圓柱體
●內孔尺寸:φ15、φ25、φ50、φ75、φ100、φ125、φ150、φ200、φ250、φ300、φ350 (mm)。
●高 度:30-50(mm)。
●特 點:靈敏度一般,可滿足一般工件的檢測需要。
●適用范圍:線材、管材、棒材、汽車零部件、標準件、鑄鍛件、齒輪件等。
●使用要求:
①在使用套筒式探頭時,需要同規格尺寸的探頭配對使用。在兩只探頭中任選一個為檢測探頭,另一只則作為對稱探頭,在使用儀器分選時需在對稱探頭中放入被測工件中的任意一件,在對稱探頭中工件的位置應和檢測探頭中工件的位置一致。
②分選時應保證每一只被測工件在檢測探頭內的位置都一致,對于體積小及長度較短的工件為了保證工件在檢測探頭內的同一位置,需用定位裝置。
③長度大于1000mm以上的工件,應將工件套進探頭內不低于300mm。
④被測工件的體積一般要求占探頭內孔體積90%以上。
(2)平面探頭
●平面式探頭外型圖
 
●形 狀:圓柱型。
●標準尺寸:直徑×高度=φ75×70 (mm)。
●特 點:靈敏度較高,探頭的檢測面是一個圓型平面,適合有一定的檢測平面且材料成分接近,硬度分辯范圍較小、探傷等情況下使用。
●適用范圍:軸承零部件、帶鋼、板材、機床軌道、較小的零部件等。
●使用要求:
①將工件接觸探頭的檢測面
②對于不同的被測工件,在探頭的檢測面上需要做相應的定位夾具,每一個被檢工件在探頭檢測面上的位置都相同。
(3)筆式探頭
●筆式探頭外型圖
 
●形 狀:圓柱型。
●規格尺寸:直徑×高度=φ40mm×120mm。
●特 點:筆式探頭靈敏度較高。探頭的檢測面有一個小的圓型平面,適合檢測零件的局部硬度。
●使用范圍:曲軸類零件的硬度及硬化層的深度,體積較小的零部件等。
●使用要求:
①使用時需將檢測面接觸被測工件所需要檢測的部位。
②需要做筆式探頭夾具,確保探頭每次接觸工件的位置都一致,避免因檢測時探頭和工件之間的位置不穩定而帶來的測量誤差。
(4)矩形式探頭
●矩形式探頭外型圖
 
●形 狀:方型、長方形。
●內孔尺寸(長×寬×高):20×40×40、30×50×40、40×60×40、50×60×40、?(mm)。
●特 點:可滿足有特殊靈敏度要求的工件。
●使用范圍:適合不規則的具有復雜結構等零部件的檢測。
●使用要求:
①分選時應保證每一只被測工件在探頭內的位置都一致,對于體積小及長度較短的工件為了保證工件在探頭內的同一位置,需用定位裝置。
②被測工件的體積一般要求占探頭內孔體積90%以上檢測效果較好。
(5)非標探頭
非標準探頭的形狀、內孔尺寸和高度可按工件具體尺寸和檢測條件定制。
(四)與外圍設備的連接
1、與自動分選機構的連接
儀器設置了三個信號輸出口,可分別提供上限、合格、下限三路直流5V輸出。為連接自動線提供了方便。
2、可和PLC連接。
3、可和外圍報警設備連接。
六 如何使用檢測儀
(一)分選前的準備工作
1、制備標準樣件。
根據不同的分選項目,應制備相應的標準樣件。
(1)混料樣件的制備
用化學分析法、破壞法以及其他方法,在每一種混料材料中制備不少于兩件以上的標準樣件。
(2)硬度樣件的制備
樣件數量:樣件的數量不少于3根
制備的方法:用硬度計在被測工件的表面均勻的測出不少于3點的平均硬度。
樣件之間的硬度差別:3根樣件最少有2根樣件的硬度差別(以洛氏硬度標尺為標準)要大于2HRC以上。
(3)硬化層深度樣件的制備
樣件數量:樣件的數量不少于3根
制備的方法:用酸洗或硬度法和分選儀相配合制備硬化層的深度樣件。具體方法請參照下一節中的硬化層深度分選實例中所介紹的方法。
樣件之間的硬化深度差別:3只樣件中最少有2只硬化層差別要大于0.2m以上。
(4)缺陷和組織結構差異樣件的制備
樣件數量:好壞兩種樣件的數量各不少于2根
制備的方法:用觀察法、金相法或其它方法找出好壞工件。
缺陷的標準:根據用戶的提供的樣件的標準。
(5)碳含量的樣件的制備
樣件數量:樣件的數量不少于3根
制備的方法:用化學分析法測出被測材料的含碳量。
樣件之間含碳量的差別:兩只樣件之間含碳量的差別不得小于0.03%
(6)熱處理狀態混雜的樣件的制備
樣件數量:每種熱處理狀態樣件的數量不少于2根
制備的方法:用硬度計或金相法制取。
(7)強度樣件的制各
樣件數量:樣件的數量不少于3根。
制備的方法:用拉力試驗機和分選儀相接合的方法,先用分選儀在被測工件中,找出在儀器上顯示同一磁通值的工件共5雙,然后在每對工件中各取一只用拉力試驗機測出它們的強度值, 其余沒有被拉5件工件的強度值就是分別和它們有相同磁通值的已測5件工件的強度值。
樣件之間強度值差別:至少有兩只樣件之間強度值的差別不得少于10MPa。
注意:各種樣件制備的詳細方法,在第七章中將詳細介紹。
2、選擇合適的檢測探頭
根據被測工件的規格尺寸、形狀及表面狀態,選擇合適的檢測探頭。
3、制做工件在探頭上(內)的定位夾具
根據工件尺寸和探頭的尺寸的比例、探頭與被測工件的相對位置以及探頭所需要檢測被測工件的位置來制作定位夾具,以確保每一個被測工件的位置相對探頭的位置都相同。制作夾具的材料應為非金屬類材料,如塑料、木材、尼龍等材料。
(二)使用儀器的操作程序
l、將儀器置于非金屬工作臺上
2、連接探頭和儀器。
(1)使用套筒式、方型、矩形探頭時,將兩根專用連接線的一端分別插入兩只
探頭的插座內,再將兩根連接線的另一端分別插入儀器的I、II插座內。
(2)使用筆式、平面探頭時,將探頭上連線的兩個插頭分別插入儀器的I、II兩個探頭插座中。
注意:連接時,應將插頭和插座上的凸凹對齊插入。
3、將儀器電源連接線插頭插入儀器后面板上電源插座中,再將另一端插頭插入220V、50Hz單項交流電源插座中。
4、打開電源開關
使用交流電時將儀器后面板上電源開關撥到打開位置。
5、檢查儀器顯示是否正常。
6、檢查探頭和儀器是否連接正常。
檢查方法:旋轉補償旋鈕,如果磁通量的值隨著補償旋鈕的位置的改變在增加或減少,在不同的分選界面下,光標的位置隨著補償旋鈕的位置的改變而改變,證明探頭和儀器連接正常,反之,需要重新連接探頭和儀器。
7、用和儀器上I號探頭插座相連接的探頭做平衡探頭,用和儀器上II號探頭插座相連接的探頭做檢測探頭。(在硬度分選、碳含量分選、硬化層深度分選中,硬度值、碳含量值、硬化層深度值的大小應和柱狀條的位置呈高低對應關系,如果在分選中不是這種對應關系,也可以將I號探頭做檢測探頭, II號探頭做平衡探頭以滿足上述對應關系。) I號和II號探頭之間的距離應保持在50cm以上, I號和Ⅱ號探頭周圍20cm內不應有被測工件或其它鐵磁性物質。
8、調“0”點,在探頭內無工件的狀態下,旋轉補償旋鈕,使磁通量的值為“0”左右,相應的光標的位置應在坐標的“0”線附近。
9、在平衡探頭內放入任意一件被測工件。在分選或調試儀器的過程中,不允許隨便挪動平衡探頭的位置,平衡探頭內工件的位置要和檢測探頭內工件的位置保持一致。
10、根據不同的分選項目選擇相應的分選界面。
11、在不同的分選界面下,選擇合適的檢測電流和檢測頻率。
(1)選擇適當的檢測電流值。
根據電流選擇的方法,針對不同的分選項目和工件,選擇適當的檢測電流。
如何選擇較佳的檢測電流,應視被測工件的具體條件而定。如:要將20#鋼和40#鋼分開,如果電流檔次選l檔,這時兩根樣件20#鋼和40#鋼在液晶顯示屏上的差值為20左右,用眼睛觀察并不明顯,這時,可將電流檔次增加為5檔,在液晶顯示屏上兩根樣件分別對應于“—6 0”和“7 0”處,差值為7 0—(—60)=130,兩根樣件的差別增大了,這時,儀器的靈敏度就增加了,用眼睛觀察較為明顯,要使靈敏度更高,可再增加電流檔次,直到覺得滿意為止。
(2)選擇適當的檢測頻率。
●為什么要選擇檢測頻率:
不同的被測工件,只有在一定的檢測頻率下,它們質量狀況的好壞才和它們的磁通量有著一定的邏輯對應關系,為了找準這一對應關系,通常需要改變檢測頻率才能達到,只有找到合適的檢測頻率,才能對工件進行正確的分選。
●選擇頻率大小的一般規則:
一般而言,檢測頻率越低,對工件由表及內檢測的深度就越深,檢測頻率越高,對工件由表及內檢測的深度就越淺。混料分選一般用低頻(70Hz~150Hz),硬度分選一般用中頻(110~330Hz左右),裂紋一般用中高頻(330~900Hz左右)。由于各種被測工件的狀態的不確定性,對于頻率的選擇有一定的要求,因此,檢測頻率的選擇應根據被測工件的實際情況而定。
●如何選擇適當的檢測頻率
在準備的標準樣件中,任取一只放入探頭內,調整補償旋鈕,使磁通量的值為0,然后逐一將它們放入探頭內,記下它們各自所對應的磁通量的值,如果磁通量的大小和它們的質量狀況(硬度、硬化層的深度、材料種類、碳含量等)存在著近似于y=ax+b的邏輯對應關系,證明該檢測頻率選則合適,反之需重新選擇檢測頻率。
如一組需要分選硬度的工件,其中有5只樣件,用洛氏硬度計測出它們的硬度值和分別用70Hz和230Hz所測得的磁通量之間的對應關系如下表所示: 
工件號 1 2 3 4
硬度值 27HRC 28.5HRC 30HRC 31HRC
磁通值(頻率70Hz) -30 -35 -20 -0
磁通值(頻率230Hz) -30 -0 20 41
從上面的表格的數據可以看出,在230Hz的檢測頻率下,硬度值和磁通值之間基本上存在著一一的對應的關系,即硬度增大磁通值也隨著增大,而70Hz的檢測頻率下,硬度值和磁通值之間則不存在著有規律性的對應關系。因此,該批工件適合的檢測頻率為230Hz。
對于任何分選項目下的某種規格的工件,在第一次分選時都需要尋找合適的檢測頻率,如果選定了檢測頻,以后即可直接使用此檢測頻率,無需再重新尋找檢測頻率。
注意:
如果需要改變檢測頻率,請在未進入分選程序前進行,所選擇的頻率值應避免是工頻頻率50Hz的整數倍。
12、在不同的分選項目下,根據標準樣件的值,設置分選的合格范圍。
根據分選項目的要求,可分別在液晶顯示屏上和數字顯示屏上進行相關的合格范圍的設定。
(1)在液晶顯示屏上設定分選的合格范圍。
①根據有關檢測要求調試好儀器的檢測參數。
②在被測工件中,將代表某一工件質量標準上限的樣件放入探頭內,將光標位置調節在橫坐標線正方向的某一刻度位置(如+40處),按動設置上限的按鈕,確定H線的位置。
③在被測工件中,將代表某一工件質量標準下限的樣件放入探頭內,觀察光標的位置。如果光標的位置在H線的左邊,且有一定的距離,按動設置下限的按鈕,確定L線的位置。如果將代表某一工件質量標準下限的樣件放入探頭內,發現光標的位置不是在H線的左邊,可以將I和II號探頭對掉,按照以上方法重新操作一次。
④觀察光標的位置,當光標落在L線的左邊、H線和L線之間、H線的右邊分別表示不同的材料或熱處理的狀態。當光標落在L線的左邊時黃燈亮起、在H線和L線之間時綠燈亮起、在H線的右邊時紅燈亮起。
(2)在數字顯示屏上設定分選的合格范圍。
■設定“硬度”分選程序的步驟
●按“→”鍵使硬度燈亮。
●按“↓”鍵使限值燈亮。
●按“↓”鍵,出現“H 1 0 0 0.0”。
●輸入上門限值。
●按“↓”鍵,出現“- - 0 0 0.0”。
●輸入上限值。
●按“↓”鍵,出現“_ _ 0 0 0.0”。
●輸入下限值。
●按“↓”鍵,出現“L 0 0 0 0.0”。
●輸入下門限值。
●按“結束”鍵。
●按右移鍵“→”,使“預值”燈亮。
●按“↓”鍵,出現“0 1 ≡ 0 0 0.0”。
●輸入1號標準樣件的硬度值。
●連續按“↓”鍵兩次,出現“0 2 ≡ 0 0 0.0”。
●將l號標準件取出,再放入2號標準樣件。
●輸入2號標準樣件的硬度值。
●按“↓”鍵。
●按“結束”鍵。
●按右移鍵“→”,使“運行”燈亮。
●按“↓”鍵。這時顯示的就是2件標準樣件的硬度值。
注意:
▲輸入數據時,所輸數據的數位一定要一致。
▲硬度分選門限設置的原則是:上門限>上限>下限>下門限
▲輸入程序的過程中,如果出現“Err”,表明輸入錯誤,請返回重新輸入。
▲標準樣件的值一般只輸件樣件的值就可以了。
■設定“鋼種”分選程序的步驟
●在被測工件的樣件中任取一件放入探頭內
●調整補償旋鈕使磁通量顯示為0左右。
●然后依次將其它樣件放入探頭內并記下它們所對應的磁通量的值。
●確定磁通量的上門限、上限、下限、下門限的值。
●按“→”鍵兩次,使“鋼種”燈亮。
●再按“↓”鍵,使限值燈亮。
●按“↓”鍵,出現“H 1 0 0 0 0”。
●輸入上門限值。
●按“↓”鍵,出現“- - 0 0 0 0”
●輸入上限值。
●按“↓”鍵,出現“_ _ 0 0 0 0”。
●輸入下限值。
●按“↓”鍵,出現“L 0 0 0 0 0”
●輸入下門限值。
●按“結束”鍵。
●再按“→”鍵,使“運行”燈亮。●按“↓”鍵。
注意:
①輸入的數據均是被測工件的磁通量。
②輸入數據時,所輸數據的數位一定要一致。
③材質分選門限設置的原則是:上門限≥上限≥下限≥下門限
④在“C”位需要輸入“+、—”符號時,數字鍵“0”代表“+”,數字鍵“1”代表“—”號。
⑤輸入程序的過程中,如果出現“Err”,表明輸入錯誤,請返回重新輸入。
■設定“定碳”分選程序的步驟
●按“→”三次,使“定碳”燈亮。
●按“↓”鍵,使限值燈亮。
●按“↓”鍵,出現“H 1 0 0 0 0”。
●輸入上門限值。
●按“↓”鍵,出現“- - 0 0 0 0”。
●輸入上限值。
●按“↓”鍵,出現“_ _ 0 0 0 0”。
●輸入下限值。
●按“↓”鍵。出現“L 0 0 0 0 0”。
●輸入下門限值。
●按“結束”鍵。
●按“→”鍵,使“預值”燈亮。
●按“↓”鍵,出現“0 1 ≡ 0 0 0.0”時。
●輸入1號標準樣件的含碳量值。
●按“↓”鍵兩次,出現“0 2 ≡ 0 0 0.0”。
●將1號標準件取出,放入2號標準樣件。
●輸入2號標準樣件的含碳量值。
●按“↓”鍵。
●按“結束”鍵。
●按“→”鍵,使“運行”燈亮。
●按“↓”鍵,顯示2號標準樣件的含碳量值。
注意:
①輸入數據時,所輸數據的數位一定要一致。
②定碳分選門限設置的原則是:上門限>上限>下限>下門限
③輸入程序的過程中,如果出現“Err”,表明輸入錯誤,請返回重新輸入。
13、將被測工件逐一地放入探頭內,在不同的分選項目下,根據屏幕上光標的位置、數據的大小以及報警的聲音、指示燈的顏色將工件分類存放。
注意:
以上操作步驟,無論硬度、混料、碳含量、缺陷、硬化層深度、熱處理狀態、組織結構差異的分選,都是進行分選的基本步驟。在下一章中,我們將舉實例詳細介紹在各種分選項目下如何使用儀器。
七 檢測實例
(一)硬度分選實例
1、案例
某廠發現一批直徑為φ10,長度為25mm高強度螺栓經熱處理后硬度達不到技術要求。該型號螺栓的硬度要求范圍是HRC:27—33,要求將不符合硬度范圍的螺栓用無損檢測的方法去除。
2、分選步驟
(1)按有關程序做好儀器操作前的準備工作。
(2)選擇內徑為φ12套筒探頭。
(3)將探頭和儀器連接好,并調“0”。
(4)制備標準樣件。
①在該批螺栓中任選10件,編號1—10;
②用洛氏硬度計分別測出他們的實際硬度并列表如下:
工件號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
硬度值 25 26 29 33 27.5 26 36 35 31 30
(5)選擇檢測頻率為170Hz,檢測電流8檔。
(6)按動界面切換按紐,切換到硬度分選界面。
(7)在被測的螺栓中任取一件放在對稱探頭中。
(8)將樣件中硬度最低的一件放入檢測探頭內,調整補償旋紐使光標圖頂端落在縱座標刻度線上約+10處,然后依次將其余9件分別放入檢測探頭內,觀察光標位置高低以及磁通量數字的大小是否和硬度計檢測的結果有一定的對應關系。如果沒有一定的對應關系,可重新選擇檢測頻率和電流的檔次,直至有一定的對應關系為止。經過調整,發現在選擇頻率230Hz,電流8檔的情況下,儀器顯示結果和硬度計檢測的結果有一定規律的對應關系,儀器所顯示的各樣件磁通量的值和實際硬度值對照表如下: 
工件號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
硬度值 28 25 33 34 27 29 31 35 32 26
磁通值 40 30 160 180 20 82 160 115 170 40
硬度值和磁通量值對應關系見坐標圖(1)
 
從坐標圖上可以看出硬度值和磁通量對應關系近似于線性關系,因此,可以通過儀器進行分選。
(9)選擇分選的方式
通過對以上樣件的檢測,可選擇觀察光標圖的位置高低(稱為A方法)和顯示硬度值兩種方法進行硬度分選(稱為B方法)。
①選擇5號件HRC27作為光標圖的下限,選擇4號件HRC33作為光標圖的上限。
②將5號件放入探頭內,調整補償旋鈕使光標圖頂端落在縱坐標線刻度+10處左右,按動“設置下限”按鈕,確定L線的位置。取出5號件,將4號件放入探頭內,按下“設置上限”按紐確定上限線“H”的位置。(為了使表示硬度波動范圍的光標圖的位置顯示在液晶屏的可視區域,我們將磁通量的值向負方向平移50-個單位左右。)
③觀察光標圖的位置,凡柱狀圖的頂端在“L”和“H”線之間則為合格件,否則為不合格件。也可以根據指示燈的顏色和報警聲音判斷工件的合格與否。
B方法:
選擇3號和9號件作為儀器設標用的標準樣件(當然也可以選擇其它任意兩只作為標準樣件,只要兩只樣件的硬度差別大于2HRC以上就可以)。確定門限值為:上門限4 0、上限3 3、下限2 7、下門限20。
操作步驟:
第1步:將3號件放入檢測探頭內, 按“→”使“硬度”燈亮起。
第2步:按“↓”鍵使“限值”燈亮。
第3步:按“↓”鍵,出現“H 1 0 0 0 .0”。
第4步:輸入上門限40。
第5步:按“↓”鍵,出現“- - 0 0 0 .0”。
第6步:輸入上限值33。
第7步:按“↓”鍵,出現“_ _ 0 0 0 .0”。
第8步:輸入下限值20。
第9步:按“↓”鍵,出現“L 0 0 0 0 .0”。
第10步:輸入下門限值20。
第11步:按“結束”鍵。
第12步:按“→”鍵,“預值”燈亮。
第13步:按“↓”鍵,出現“0 1 ≡ 0 0 0.0”
第14步:輸入3號標準樣件的硬度值29。
第15步:連續按“↓”鍵兩次,出現“0 2 ≡ 0 0 0.0”。
第16步:將3號標準件取出,放入9號標準樣件。
第17步:輸入9號標準樣件的硬度值31。
第18步:按“↓”鍵。
第19步:按“結束”鍵。
第20步:按“→”鍵,“運行”燈亮。
第21步:按“↓”鍵。顯示“- - 3 1.0”,表示9號標準樣件的硬度為33,在合格范圍內。
第22步:取出9號件并將3號件放入探頭內,觀察數碼管數字顯示值是否是29左右(由于放入探頭內的工件位置前后有所差別,數據顯示可能是29.2或者28.7等均屬正常),如果再次顯示數據和29的差別較大,則應檢查工件每次在探頭內的位置是否一致,操作程序是否正確。
第23步:依次將工件放入探頭內,可測得每一工件的實際硬度值。
第24步:根據每一工件硬度值的大小,分類存放。也可以根據指示燈的顏色和報警聲音判斷工件的合格與否。
注意事頂:
①在上述分選實例中,儀器所測得工件的磁通量和工件的實際硬度值存在著有規律的線性關系,在坐標圖上反應出一條近似直線關系,我們通常稱它為單值關系。但是在實際生產中,由于材料成份的波動,不同的熱處理狀態和爐號往往會造成工件的實際硬度和工件在儀器上所測得的磁通量的值不是單值關系,而是曲線關系,造成一個磁通量的數據對應著兩個硬度值或多個硬度值,我們稱之為雙值或多值關系,出現這種情況會給硬度分選工作造成一定的困難。但是,我們可以用坐標圖來反映硬度值和磁通量的對應關系,在硬度值和磁通量的對應關系曲線上找到近似單值關系的那一段直線,而將存在雙值關系的曲線一次切掉或兩次切掉,這種分選方法叫做一刀切法,如二刀切法。用一刀切和二刀切的分選方法往往會把一些合格件誤判成不合格件而分選出去,造成一定的浪費,但是用戶可以根據實際情況選擇是否采用此種方法。
關于雙值關系的硬度分選,現舉例如下:
在一批工件中(硬度合格范圍為26—33HRC),任選10件,將它們的實際硬度值和它們在儀器上所測得的磁通量列表如下: 
工件號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
硬度值 28 25 33 34 27 29 31 35 32 26
磁通值 40 30 160 180 20 82 160 115 170 40
硬度值和磁通量值對應關系見坐標圖(2)
 
從以上坐標圖上可以看出,磁通量從+40~+160之間和硬度值存在著單值關系,在+160以上和+40以下硬度值和磁通量之間存在著雙值關系。根據以上情況,我們可以用二刀法分選。第一刀:在磁通量160以上切除,第二刀在磁通量40以下切除,這樣我們就通過兩刀法將+40~+160之間合格硬度工件挑選了出來,而一些硬度本來合格的工件卻被錯誤的判成了不合格件。
注意:
存在著雙值關系的工件,不能用B方法進行分選,只能在找出切割點后用A方法進行分選。
②在硬度分選中,如果存在著材料混料,熱處理狀態混料,缺陷、尺寸嚴重偏差,組織結構偏差,表面嚴重脫碳等和標準件不一樣狀態的工件,用B方法所測得的數據,不能反映工件的實際硬度值。
③在硬度分選中,樣件的準備十分重要。樣件的材料、表面狀態、規格尺寸,熱處理的工藝狀態和爐號必須一致,同時不允許有缺陷存在。
硬度樣件可用如下兩種方法取得:
●在一批工件中,用機械式硬度計均勻的在工件表面測三點,三點硬度差別不應過大,表面存在硬點、硬帶、軟點、軟帶的工件均不得做為標準樣件。在所準備的樣件中,如果有硬度范圍上、下限的樣件,可以直接用A方法進行分選。如果找不到硬度范圍上、下限的樣件,可以通過調補償旋鈕找出上限硬度值和下限硬度值所對應的“H”線和“L”線的位置,然后再用A方法進行分選。
●在一批工件中,抽取若干根,用A方法觀察光標圖的幅度和每根工件在儀器上所顯示的磁通量的數據,在其中找出最大和最小一根,再用機械式硬度計測出它們的實際硬度值,如果它們的硬度差值大于2URC,可用此兩根作為樣件,用B方法進行分選。用這種方法找樣件比較有目標性。
(二)含碳量分選實例
某廠發現一批已購進直徑為φ430mm,長度為8米的45號圓鋼含碳量超標,要求將含碳量超標的工件去除。(含碳量標準為0.42%—0.48%)
l、做好儀器分選前的準備工作。
2、選擇φ32筒通探頭。
3、連接儀器和探頭并調“0”。
4、制備樣件。
(1)在該批材料中,任取5根,編號1—5,并取樣化驗。
(2)化驗后結果如下表所示:
工件號 1 2 3 4 5
含碳量 0.50 0.44 0.47 0.42 0.39
5、選擇電流6檔,頻率70Hz。
6、將圓鋼水平的放在V型支架之上,將探頭依次套入圓鋼離頭部約30cm處,使探頭的端面垂直于圓鋼軸向表面并直接掛在圓鋼上。
7、按動界面切換按鈕,選擇碳含量分選光標圖界面。
8、將探頭套入5號件,調整補償旋紐使光標圖的頂端在縱坐標的刻度約+10處,依次將其它工件放入探頭內,得到如下數據表:
工件號 1 2 3 4 5
含碳量 0.50 0.44 0.47 0.42 0.39
磁通量 78 44 58 35 20
含碳量和磁通量值對應關系見坐標圖(3)
 
從上述關系表中,可以看出含碳量和磁通量之間存在近似直線的對應關,可以進行分選。
9、根據以上情況可用兩種方法進行分選
A方法:進入定碳分選程序直接顯示含碳量的數值進行分選,選擇3號、4號為標準樣件,確定門限值:上門限0.55、上限0.48、下限0.42、下門限0.38。
操作步驟:
(1)按“→”三次使定碳燈亮。
(2)按“↓”兩次,出現“H 1 0 0 0 0”。
(3)輸入上門限0 5 5.0。
(4)按“↓”一次,出現“- - 0 0 0 0”。
(5)輸入上限值0 4 8.0。
(6)按“↓”一次,出現“_ _ 0 0 0 0”
(7)輸入下限值0 4 2.0。
(8)按“↓”一次,出現“L 0 0 0 0 0”。
(9)輸入0 3 8.0。
(10)按“↓”一次。
(11)按“結束”鍵。
(12)按“→”鍵,使“預值”燈亮。
(13)按“↓”鍵,出現0 1 ≡ 0 0 0.0。
(14)輸入4號樣件的含碳量值0 1 ≡ 0 4 2.0。
(15)按“↓”鍵出現0 2 ≡ 0 0 0.0。
(16)取出4號件。
(17)將3號件放入探頭內。
(18)輸入0 4 7.0。
(19)按“結束”鍵。
(20)按“→”鍵,使運行燈亮,顯示“- - 4 7.0”,表示3號件的含碳量為0.47,在合格范圍內。
(21)依次將3、1、2、5號件放入探頭內,驗證數據的準確性。(如果數據偏差較大應檢查原因,直至顯示結果準確為止)
(22)依次將探頭套入被測材料內,根據所顯示數據的大小,將被測材料分類存放。
B方法:通過A方法調試好儀器后,調整補償旋紐, 當數碼管數據顯示“_ _ 4 2.0”時,按“設置下限”按鈕,確定下限“L”線的位置;調整補償旋紐當數據顯示“- - 4 8.0”時,按“設置上限”按鈕確定“H”線位置。將被測工件依次放入探頭內,當光標圖頂端落在“L”和“H”線之間的位置時,即為合格的工件,反之為不合格,如設定報警,也可通過燈光和聲音確定工件的合格與否。
注意事項:
(1)被測工件必須是原材料(2)被測工件表面狀態良好(3)無嚴重的氧化皮。
(三)硬化層深度分選實例
某廠有一批φ100曲軸,經表面高頻淬火后發現淬硬層深度達不到要求(該批工件硬化層深度要求范圍是2.2—3.8mm),要求將超范圍的硬化層深度的曲軸去除。
l、做好儀器分選前的準備工作。
2、由于φ100曲軸有較大的曲拐,選用筒套探頭檢測不方便,因此,選用筆式探頭來進行分選。
3、連接探頭和儀器,并調“0”。
4、為了保證檢測的準確性,需要做定位夾具。
5、選擇電流0檔,頻率730Hz。
6、調節夾具使探頭的檢測端和曲軸軸表面之間的檢測距離為0.5mm左右。
7、在曲軸面的某一點處重復檢測幾次,觀察磁通量的數據是否一致,如果數據重復性好,就可進行下一步檢測工作,如果重復性不好,請調整夾具,直到數據重復性一致時為止。
8、制備標準樣件。
制備硬化層深度的標準樣件比較復雜,我們可以通過以下兩種方法來進行準備。
(1)在被分選的一批工件中,任選5根并標號。
(2)將曲軸切開,切開的位置必須在每一根曲軸相同的位置處。
(3)用10%硝酸和90%酒精混合后的溶液,反復擦拭被切開處的端面,直到硬化層清晰的顯示出來為止。
(4)用卡尺測出每根曲軸硬化層的平均深度,如下表所示: 
工件號 1 2 3 4 5
深度mm 4.0 2.4 1.8 3.3 3.7
(5)按動波形選擇按紐,使夜晶顯示屏切換到硬化層深度分選界面。
(6)用探頭檢測3號曲軸,調整補償旋紐柱狀圖的頂端和在縱坐標的刻度10處左右。
(7)依次用探頭檢測其余的曲軸,得到硬化層深度和磁通量之間如下的對應關系表:
工件號 1 2 3 4 5
深度mm 4.0 2.4 1.8 3.3 3.7
磁通量 141 41 20 78 116
硬化層深度和磁通量之間關系見坐標圖(4)
 
從以上坐標圖可以看出,該曲軸的硬化層深度和磁通量之間存在差近似于直線的對應關系。因此在選擇電流“0”檔和頻率730Hz的條件下可以進行分選。
注意:
在本列中檢測破壞后曲軸的硬化層深度,對生產是沒有實際意義的。通過以上破壞性檢查,只能說明,分選儀可以對本列中曲軸的硬化層深度進行分選。但是,在實際生產中,如果需要對曲軸的硬化層深度進行無損檢測,必須在不破壞曲軸的情況下,找到標準樣件,才能對被測工件進行100%分選。
如何在不破壞曲軸的情況下找到標準樣件呢?
可以用間接的方法,在不破壞工件的前提下找到標準樣件。
具體方法如下:
在被測的曲軸中,任選幾件,通過分選儀檢測發現其中有二件的磁通量都是22,另有二件磁通量的值都在98左右,這時在顯示磁通量為22的兩根曲軸中選一根并切斷,測出它的硬化層深度為2.4mm,在顯示磁通量為98的兩根曲軸中任選一根并切斷,測得其硬化層深度為3.8mm。由于該曲軸的硬化層深度和磁通量之間存在著線性的對應關系,因此,我們可以用兩根破壞后的曲軸所測得的硬化層深度值來表示另外兩根未被破壞曲軸的硬化層深度,即一根未被破壞的曲軸硬化層深度為2.4mm,稱它為1號樣件,另外一根未被破的曲軸硬化層深度為3.8 mm,稱它為2號樣件。找到了樣件,就可以進入下一步的分選工作了。
(8)選擇分選的方法并進行分選。
A方法:進入硬度分選程序,用數字顯示被測曲軸的硬化層深度并判斷曲軸是否合格。確定門限值:上門限6.0、上限3.8、下限2.2、下門限1.5
操作步驟:
第1步:按“→”鍵使“硬度”燈亮起。
第2步:按“↓”鍵使“限值”燈亮。
第3步:按“↓”鍵,出現“H 1 0 0 0.0”。
第4步:輸入上門限0 0 6.0。
第5步:按“↓”鍵,出現“- - 0 0 0.0”
第6步:輸入上限值0 0 3.8。
第7步:按“↓”鍵,出現“_ _ 0 0 0.0”
第8步:輸入下限值0 0 2.2。
第9步:按“↓”鍵,出現“L 0 0 0 0.0”。
第10步:輸入下門限值0 0 1.5。
第11步:按“結束”鍵。
第12步:按右移鍵“→”,使預值燈亮。
第13步:按“↓”鍵,出現“0 1 ≡ 0 0 0.0”。
第14步:用探頭檢測1號樣件。
第15步:輸入1號標準樣件的硬化層深度0 0 2.4
第16步:按“↓”鍵兩次,出現“0 2 ≡ 0 0 0.0”。
第17步:將探頭從1號樣件處移開,再檢測2號標準樣件。
第18步:輸入2號標準樣件的硬化層深度值0 0 3.8。
第19步:按“↓”鍵。
第20步:按“結束”鍵。
第21步:按右移鍵“→”,使運行燈亮。
第22步:按“↓”鍵。顯示“- - 3. 8”,表示2號標準樣件的硬化層深度為3.8。
第23步:將探頭從2號件處移開,再檢測1號件,觀察數碼管數字顯示值是否是2.4左右(由于放入探頭內的工件位置前后有所差別,數據顯示也許可能是2.3或者2.5等均屬正常),如果顯示數據和2.4的差別較大,則應檢查工件每次和探頭接觸位置是否一致,操作程序是否正確。
第24步:依次用探頭檢測每根曲軸,所顯示的數據即表示每根曲軸的硬化層深度。
第25步:根據每一根曲軸深度數據的大小,將曲軸分類存放,也可以根據報警指示燈的顏色和聲音判斷工件的合格與否。
提示:由于數字顯示速度較慢,在實際生產中一般不被采用。
B方法:B方法是通過觀察光標圖的位置高低來快速判斷硬化層深度是否合格。
此方法需要通過A方法先找出硬化層深度范圍的上限和下限的位置。
具體操作方法如下:
①按A方法調試好儀器后,調整補償旋紐,使光標圖下限的位置對應在數據“- - 2.2”處,按“設置下限”按鈕確定“L”線的位置,再調整補償旋鈕,使光標圖的位置對應在數據“- - 3.8 ”處,按“設置上限”按鈕確定“H”線的位置。
②逐一用探頭檢測曲軸,當光標圖頂端落在“H”和“L”兩線之間表示曲軸的硬化層深度合格,反之則不合格。也可以根據報警燈和聲音來判斷曲軸是否合格。
提示:由于B方法分選的速度比A方法要快,因此,在實際生產中一般采用B方法。
注意事項:
只有在被測工件的材料,熱處理狀態、爐號、規格尺寸、表面狀態良好,無缺陷的情況下,才能對淬硬層深度進行分選。
在進行硬化層深度分選之前,應先用儀器檢查被測工件硬化層深度是否和它們在儀器上的磁通量有著一定的邏輯對應關系。
(四)材質混料分選實例
1、二種材質混料分選
某廠新進一批規格為L×d=6000×φ50(mm)的20Cr材料,進廠驗收時,發現其中混入了不知數量的同規格的45號鋼材料,需要通過無損分選的方法將其中混入的45號去除。
A方法(在有20Cr和45鋼各3根標樣的情況下):
分選步驟
(1)做好分選前的準備工作。
(2)選擇φ55的套筒探頭和儀器連接好。
(3)調“0”。
(4)選擇電流8檔,頻率70Hz。
(5)將6根樣件依次標號、1、2、3為20Cr,4、5、6為45號鋼。
(6)用V形支撐架作為檢測材料時的支架。
(7)取l號件放在V形支撐架上,用φ55探頭從材料的頭部套入,并使探頭離開材料端面30cm處,使探頭端面垂直于材料軸表面自由的放下并直接掛在材料上。
(8)按下“界面切換”按鈕,使界面顯示為材料分選界面(光標圖)。
(9)調整補償旋鈕使光標在橫坐標刻度線的—40處左右。
(10)依次用探頭檢測2、3、4、5、6五根材料,觀察光標的位置并記錄下來。如下表: 
工件號 1 2 3 4 5 6
光標位置 -40 -45 -80 45 55 70
在靠近0線最近的1號和4號件之間數據差值為[45-(-40)]=95,因此在20Cr和45鋼之間有明顯分隔區域。
(11)以“0”線為分界線,調整補償旋鈕使光標的位在“0”處,按動“設置上限”按鈕和“設置下限”按鈕,使“H”和“L”線與“0”線重合。將探頭套進2號件材料,調整補償旋鈕,使光標位置處于負方向[45-(-40)]÷2=47.5處 
(12)將原鋼逐一放進探頭內,當光標落在“0”線的左邊即為20Cr材料,光標落在“0”線的右邊即為45鋼材料。
B方法(在無標準樣件的情況下)。
分選步驟:
(1)做好分選前的準備工作。
(2)選擇φ55的套筒探頭和儀器連接好。
(3)調“0”
(4)選擇電流8檔,頻率70Hz。
(5)用V形支撐架作為檢測材料時的支架
(6)在該批材料中任選1件,將探頭套進材料的頭部約30cm處,調整補償旋紐,使光標位置和縱坐標的“0”線重合。
(7)被測材料放入探頭內,觀察光標位置。
(8)分選一定的數量后,發現一些材料所對應的光標位置超過+80以上,其余均在“0”線位置附近。
(9)+80以上位置的材料經取樣化驗確定為20Cr材料,在“0”線處的材料經取樣化驗是45鋼。
(10)在20Cr材料和45號鋼材料中各取一根,編號為1號和2號。用分選儀測得它們所對應的光標的位置分別為+2和+138。
(11)調整分割線,可取“0”線為它們分割線,將探頭套進2號件材料,調整補償旋紐使光標落在坐標負方向的(138—2)÷2=68位置處。
(12)依次將探頭套進被測材料,在“0”線左邊為45鋼,在“0”線右邊的為20Cr。
2、三種材質的混料分選
某廠生產一批φ50的軸承外圈,熱處理后,經化驗確定發生了三種材料混料的事故,這三種材料分別是軸承鋼、45鋼和20號鋼,要求用無損分選的方法解決上述混料問題。
A分選方法 (在有三種材料樣件的情況下)
分選步驟:
(1)做好儀器分選前的準備工作。
(2)選擇平面探頭來進行檢測,為了保證檢測時被測工件位置一致,在平面探頭檢測面上制作一個V型夾具。
(3)連接儀器和探頭。
(4)調“0”。
(5)選擇電流“0”檔,頻率230Hz。
(6)按動“界面切換”按鈕,選擇材料分選界面(光標圖)。
(7)在軸承鋼、20號鋼、45鋼三種材料的軸承外圈的樣件中各取2件并編號:軸承鋼為1、2號,2 0號鋼為3、4號,4 5號鋼為5、6號。
(8)將1號件放到平面探頭檢測面上,調整補償旋紐,使光標落在“0”線附近。
(9)依次將其余5件分別放到平面探頭上,得出以下檢測結果,現列表如下:
工件號 1 2 3 4 5 6
光標位置 0 +6 -40 -48 +72 +80
(10)根據上表數據,可以看出三種材料有明顯的間隔帶,即同種材料,光標的位置相差較小,而不同材料之間的光標位置相差較大,因此可以分選。
(11)確定分隔線的位置。
上限線“H”取45鋼和軸承鋼光標位置相鄰的2號和5號中間,即橫坐標正方向(72—6)÷2=33處。
下限“L”取20號鋼和軸承鋼光標位置相鄰的1號和3號中間,即橫坐標負方向[0—(—40)]÷2=20處。
(12)將1號件放在探頭上,調整“補償”旋鈕,當光標的位置顯示+33時,按動“設置上限”按鈕,使“H”線位置對應在相應的光標處,再調整“補償”旋鈕,當光標的位置顯示—2 0時,按動“設置下限”按鈕,使“L”線位置對應在相應的光標處。
(13)再調整補償旋鈕使光標位置落在“0”處。
(14)依次將被測工件逐一的放在檢測探頭上,并觀察光標的所在的區域,光標落在“H”線的右邊為45號鋼,落在“H”和“L”線之間的即為軸承鋼,在“L”線的左邊即為20號鋼。
B方法:(在無樣件的情況下進行分選)
在無樣件的情況下可采用排除法進行分選,三種材料可分二步進行排除分選。所謂排除法,即從混雜的材料中任挑一件放入探頭中,調整光標,使其位置落在“0”處附近,然后逐一將工件放入探頭內,觀察光標的位置,將光標的位置落在“0”線附近位置工件放入一堆,落在“0”線以外且和“0”線有較大的間隔,不管它有幾種材料先放入另一堆。直到將該批材料分選結束后,然后再將“0”線位置以外的另一堆材料,重新按上述步驟再分選一次,直到將材料全部分選出來為止。 
注意事項:
①在材料分選中,被測工件的熱處理狀態,規格、尺寸、表面狀態必須相同。
②在材料分選中,如果是碳素結構鋼且碳含量相近。如20和25號,需要用定碳的方法才能分選,在其含碳量交叉的部分,客戶可根據自身的習慣加以判別。
③如果有4種以上鋼種需要分選,可采用逐一排除法,即多步分選法。
(五)不同的熱處理狀態分選
如:某熱處理公司對一批20Cr材料的高強度螺栓進行熱處理后,發現部分螺栓硬度較高,經檢驗確定有部分未經調質的螺栓混入了正常調質的螺栓中,要求將未經調質的螺栓用無損檢測的方法分選出去。
分選方法: 由于不同熱處理狀態的同種材料的組織結構是完全不同的,這就好象不同的材料發生混料一樣。因此,可參照混料分選的方法對熱處理狀態混料進行分選。此例可參照七.(四).1節中的混料分選的方法進行分選,在此不在贅述。
八 注意事項
1、探頭的選配。根據工件的規格尺寸、表面狀況、分選的項目等選配合適的探頭是分選是否能夠成功的關鍵。
2、“電流”和“頻率”的選擇。應根據不同檢測對象和分選項目選擇適當的“電流”和“頻率”。
3、標準樣件的選取。標準樣件是否能準確的選好,也是能否進行正確分選的關鍵。
4、被測工件在探頭中的位置。被測工件在探頭中的位置非常重要,為了保證檢測的準確性,可以根據工件的形狀,探頭的種類制作夾具。
5、儀器所測得的數據都是通過標準樣件來進行間接測量,受到各種影響因素較大,因此不屬于計量器具范疇。請用戶在選購該儀器時不要誤將該儀器視做計量器具。儀器的檢定工作,用戶可通過對標準樣件的檢測來自行判定,如用戶檢定有困難,可直接送寄生產廠家進行檢驗。
6、避免與高頻、電焊機、腐蝕性氣體同時使用。
7、儀器可連續工作,不受使用時間限制,在長時間測試同一種類工件時,每隔半小時復測一下調機時使用的樣件,用補償旋鈕校對其原指示值一次。對于使用平面探頭和筆式探頭等高靈敏度的探頭一般要求分選一定數量的工件時就要校驗一次。
8、分選儀的準確性和被測材料的品種、熱處理工藝狀態、爐號的批次、工件的表面狀態等有一定的關系。因此,用戶在購買時,應按供方要求準備一定數量的的工件,并用其它檢測方法,測出某一項指標(如硬度、含碳量、硬化層的深度、材料混料、裂紋等)的具體數據,然后和分選儀所測得的數據進行比較,如果達到用戶所需要的分選精度,客戶方可購買。
9、儀器在使用過程中往往會出現誤差現象,請客戶不要著急,應仔細研究你的分選方法以及分選條件是否合適等因素,然后再確定一個比較行之有效的分選方法。
10、儀器應放在非鐵磁物質的工作臺面上檢測分選,在被測探頭0.3米范圍內不應有除正被測這一工件之外的其它導磁性物體。
11、儀器可開發的檢測項目非常廣泛,需要使用者具備一定的物理學、材料學、熱處理學、無損檢測技術的知識,才能熟練的使用儀器,更好的為生產服務。
九 儀器硬件故障的排除
1、插上交流電源,儀器無顯示。
查看儀器后面板上控制電源的開關是否撥向交流檔位,如果已撥向交流檔位,查看儀器后面上在交流電源插座處的保險絲是否損壞,如未損壞,請和生產廠家聯系。
2、接通電源,顯示屏上無顯示內容,請和生產廠家聯系。
3、在數字區出現“8 8 8 8 8 8 8”現象,請和生產廠家聯系。
4、接通電源,插上探頭(空載),數字顯示區的數字不穩定并逐漸在變大或變小,說明儀器已有漂移現象。檢查探頭內部是否已浸油和水浸,如無油浸和浸水現象,請和生產廠家聯系。如有浸油和浸水現象,請將探頭內的油和水清干后再試,仍不能解決上述問題,請和生產廠家聯系。
5、接通電源,插上探頭,調整補償旋鈕磁通量的大小應變大或變小。否則,請檢查探頭和儀器是否已連接好。如經重新連接后,不能排除上述現象,請換一副探頭重試,如果仍然不能排除上述現象,請和生產廠家聯系。如果能排除上述現象,證明前面一副探頭已經損壞。
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