儀器特性

新型的裂紋測(cè)深儀RMG 4015可測(cè)量鐵質(zhì)材料、奧氏體鋼工件，同時(shí)可用于銅、黃銅、鋁和其它非鐵質(zhì)材料。它按照電位探頭原理操作：一個(gè)帶有四個(gè)彈簧式、鍍金觸針的探頭橫跨于工件裂紋處檢測(cè)。持續(xù)的交流電經(jīng)兩個(gè)探針進(jìn)入工件；另外兩個(gè)探頭測(cè)量電流通過(guò)裂紋底部后電壓的下降值。儀器的交流電利用趨膚效應(yīng)，即電流在導(dǎo)體表面流動(dòng)，因此也就是沿著裂紋的輪廓。操作和測(cè)量值信息是由測(cè)量?jī)x的微處理器控制，*避免了由于錯(cuò)誤的、未*接觸而導(dǎo)致的錯(cuò)誤測(cè)量和誤操作現(xiàn)象出現(xiàn)。 檢測(cè)報(bào)告可通過(guò)RS232串口線從小型打印機(jī)（可按附件提供）打印，也可使儀器同PC通信（通過(guò)STATWIN 2002軟件）。此PC須使用Windows操作系統(tǒng)，這樣不僅可以獲得測(cè)量值，而且可提供數(shù)據(jù)管理和圖表顯示。此外，也可新建檢測(cè)報(bào)告或其他文件。

RMG 4015 及斜裂紋測(cè)量探頭

Physical Background of Crack Depth Measurement

電位探頭方法裂紋深度的確定是基于對(duì)金屬工件表面兩點(diǎn)的電阻測(cè)量。如果兩點(diǎn)間存在裂紋，則其電阻值高于無(wú)裂紋時(shí)的電阻值。在未知深度時(shí)阻值將升高。在這個(gè)新方法中，采用了四電極技術(shù)。

電位方法測(cè)量裂紋深度

兩個(gè)電極 Sl和 S2 產(chǎn)生持續(xù)電流穿過(guò)工件。測(cè)量另兩個(gè)電極Ml和 M2 之間的電壓值U，其間的電阻值與電壓呈正比。因此，電壓值U由未知的裂紋深度h，已知的測(cè)量極距離2a，電流極距離2s和材料的電磁特性決定。如果使用交流電（AC），因趨膚效應(yīng)，電場(chǎng)和電力線就在表面以下區(qū)域通過(guò)。同時(shí)，電流密度增強(qiáng)。下面給出的穿透深度公式是根據(jù)頻率和材料特性得出的。 

線形和方形排列的電流（S）和測(cè)量（M）

電位方法的裂紋深度的頻率越高，這種影響就越明顯，電流將沿著裂紋表面流動(dòng)。隨著導(dǎo)線橫截面的減少，可以看到電阻值在增加。由于直流電沒(méi)有趨膚效應(yīng)產(chǎn)生，電流從低阻值處通過(guò)，即沿zui短幾何距離。

為了在低的測(cè)量電流的情況下獲得精確的裂紋深度，須采用交流電。低電流將避免燒傷工件表面的接觸部位，從而保護(hù)了工件表面和檢測(cè)電極。另外，在電池供電的情況下電能消耗將大大降低。因?yàn)橼吥w效應(yīng)增加了橫跨裂紋的電壓下降值，與相關(guān)的傳統(tǒng)儀器相比減少了電極之間的有效電流路徑。因此可以使用小探頭提供高準(zhǔn)確度和精度。即使材料是電的良導(dǎo)體，如高標(biāo)號(hào)鋼或鋁，都能測(cè)量。

傳統(tǒng)儀器的不足

裂紋深度h、測(cè)量電壓和頻率之間是非線性的，也是由不同的電磁特性決定的。這由不同的材料決定，傳統(tǒng)的儀器對(duì)此考慮是不充分的。因?yàn)闇y(cè)量電壓特別?。ㄖ挥袔讉€(gè)uV），傳統(tǒng)儀器特別容易受干擾的影響。由于電纜線的位置而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也是很普遍的。另外，在探頭接觸表面時(shí)，接觸問(wèn)題無(wú)法控制。探頭的磨損可能導(dǎo)致不可預(yù)知的結(jié)果。傳統(tǒng)的三電極探頭測(cè)量和分開的電流觸頭會(huì)引起更多的錯(cuò)誤，因?yàn)殡娏饔|頭的距離沒(méi)有被考慮進(jìn)去。

裂紋測(cè)深儀的新探針

KARL DEUTSCH 的新探頭由四個(gè)探針組成。在裂紋測(cè)深方面的40年經(jīng)驗(yàn)和不斷的發(fā)展使我們有了現(xiàn)在的：DE3828552C2！有一個(gè)直探頭和斜探頭。直探頭是采用方形觸針排列，這樣可以測(cè)量非常小的和不平整的表面。

與帶有外部電流觸頭的線形觸頭形狀相比，探針必須置于使裂紋處于測(cè)量和檢測(cè)觸頭中心的位置。這樣，電壓下降路徑可測(cè)量到幾毫米。檢測(cè)和測(cè)量觸頭由彈簧加載、鍍金硬觸尖組成，它保證了*的電氣接觸和要求不高的接觸壓力。

裂紋測(cè)深直角度探頭有一個(gè)三棱形的接觸區(qū)，從而保證了彈簧對(duì)觸針到工件表面施加的壓力。對(duì)每個(gè)針來(lái)說(shuō)都獲得同樣的壓力以使在測(cè)量期間提供穩(wěn)定的結(jié)果。 三棱的接觸面使得在不平整的表面接觸變得簡(jiǎn)單。角度探頭同時(shí)可以在管道內(nèi)壁或其他硬質(zhì)工件表面。

不使用工具就可更換觸針：磨損后，從探頭的導(dǎo)向筒中拔出觸針并更換。探頭本身是免維修的。對(duì)粗糙或氧化表面， 自彎曲觸針是*的結(jié)果：在壓在表面上時(shí)，它們自動(dòng)調(diào)整坐標(biāo)軸。這樣，窄的，非或弱導(dǎo)電層可被穿過(guò)并安全的接觸到基體。

探頭中內(nèi)置電路包含一個(gè)前置放大器。這樣，測(cè)量信號(hào)可以安全傳送給儀器，另外，記憶單元置于探頭內(nèi)部。它存儲(chǔ)獨(dú)立的探頭數(shù)據(jù)和材料特性。

集成的電路: 前置放大器和特征

RMG 4015的使用

RMG 4015提供一個(gè)帶有從0mm到10mm深度人工裂紋的校準(zhǔn)試塊，這樣用戶可在測(cè)量期間校準(zhǔn)儀器和探頭。探針的磨損或超過(guò)范圍的溫度導(dǎo)致的偏差可通過(guò)再校準(zhǔn)補(bǔ)償。正確的值可以儲(chǔ)存在探頭中。裂紋深度內(nèi)的測(cè)量電壓轉(zhuǎn)換是由RMG 4015的微處理器控制的。出廠設(shè)置的校準(zhǔn)表正是出于此目的存儲(chǔ)在儀器中的。測(cè)量之前，將探頭放于工件無(wú)裂紋處，測(cè)量電壓與校準(zhǔn)表中的存儲(chǔ)值相比較。微處理器根據(jù)材料的特殊性來(lái)確定以后測(cè)量裂紋的確切深度。 測(cè)量由微處理器監(jiān)控。由于不充分探針的接觸而導(dǎo)致的誤操作、錯(cuò)誤的接觸或探頭的顫動(dòng)是可以避免的。這樣，錯(cuò)誤的結(jié)果幾乎不可能發(fā)生?？梢垣@得*的測(cè)量再線性性（+/- 0.1mm 100mm裂紋深度）。即使是低標(biāo)號(hào)鋼或無(wú)滲透（如奧氏體鋼）或高導(dǎo)電的非鐵性材料（如鋁或銅），都能獲得足夠的精度。RMG 4015的技術(shù)細(xì)節(jié)與其它傳統(tǒng)儀器相似，通過(guò)工件的電流值為500mA。但是對(duì)比目前那些探頭一旦接觸就產(chǎn)生持續(xù)電流的儀器，RMG 4015在一次檢測(cè)中只產(chǎn)生持續(xù)幾毫秒的電流脈沖。重復(fù)速率將近一秒一次檢測(cè)。顯示隨之更新。這樣，儀器使用電池時(shí)可以在探頭連續(xù)接觸情況下工作12小時(shí)。如果使用充電電池，儀器可不必打開，電池能通過(guò)外置的充電器充電。薄膜鍵盤是由按鍵組成，可以直接進(jìn)入儀器的基本測(cè)量功能。許多參數(shù)可以通過(guò)菜單鍵顯示。參數(shù)用清晰的語(yǔ)言顯示（英語(yǔ)或德語(yǔ)）。操作和傳統(tǒng)的壁厚、涂層厚度測(cè)量?jī)x一樣簡(jiǎn)單容易。儀器的數(shù)據(jù)記錄器可以處理超過(guò)3850個(gè)測(cè)量結(jié)果，可以存儲(chǔ)超過(guò)300個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)。內(nèi)置的實(shí)時(shí)時(shí)鐘自動(dòng)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)和測(cè)量時(shí)間。測(cè)量可通過(guò)系列界面打印出。相同的界面也允許與PC通信，通過(guò)WINDOWS操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序程序“STATUS WINDOWS”。它不僅有傳輸功能，也能處理和圖表顯示測(cè)量值。除此之外，可以提供檢測(cè)報(bào)告和其他文檔。下載 STATUS Windows信息頁(yè)和操作手冊(cè) STATWIN 2002采用電位探頭原理的裂紋深度測(cè)量，RMG 4015具有良好的穩(wěn)定性和簡(jiǎn)便的測(cè)量方法。外形尺寸的減小，探頭的簡(jiǎn)單操作，簡(jiǎn)便易用的程序和低價(jià)格使得RMG 4015成為一個(gè)費(fèi)用低，簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的檢測(cè)儀器。它是磁粉探傷和滲透探傷的有益補(bǔ)充。*使用在價(jià)格較高或大型工件上，工件再加工和裂紋的增長(zhǎng)都需用它控制。技術(shù)數(shù)據(jù)摘要

測(cè)量對(duì)象: 電導(dǎo)體材料的表面裂紋的深度

測(cè)量原理: 電位探頭

尺寸: 83 X 151 X 35 mm

電源: 2 X 1.5 V

連續(xù)工作時(shí)間: 11.5小時(shí)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ): 處理3850個(gè)測(cè)量結(jié)果，存儲(chǔ)300個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)

測(cè)量范圍: 0...99.9mm

測(cè)量波動(dòng): Fe: 13%, N-Fe: <25%, 鐵的重復(fù)性: +/- 0.1mm

串口線： RS232, 4800 波特

溫度條件: 測(cè)量在0-45度范圍內(nèi)，存儲(chǔ)在-20-60度范圍內(nèi)

好消息:從現(xiàn)在起，所有的 RMG 4015 都免費(fèi)增加了多點(diǎn)材料校準(zhǔn)功能。這一新增功能使用戶可以得到單一材料特性曲線（通過(guò)精確測(cè)量，可*存儲(chǔ)）