儀器特性

新型的裂紋測深儀RMG 4015可測量鐵質材料、奧氏體鋼工件，同時可用于銅、黃銅、鋁和其它非鐵質材料。它按照電位探頭原理操作：一個帶有四個彈簧式、鍍金觸針的探頭橫跨于工件裂紋處檢測。持續的交流電經兩個探針進入工件；另外兩個探頭測量電流通過裂紋底部后電壓的下降值。儀器的交流電利用趨膚效應，即電流在導體表面流動，因此也就是沿著裂紋的輪廓。操作和測量值信息是由測量儀的微處理器控制，避免了由于錯誤的、未接觸而導致的錯誤測量和誤操作現象出現。 檢測報告可通過RS232串口線從小型打印機（可按附件提供）打印，也可使儀器同PC通信（通過STATWIN 2002軟件）。此PC須使用Windows操作系統，這樣不僅可以獲得測量值，而且可提供數據管理和圖表顯示。此外，也可新建檢測報告或其他文件。

RMG 4015 及斜裂紋測量探頭

Physical Background of Crack Depth Measurement

電位探頭方法裂紋深度的確定是基于對金屬工件表面兩點的電阻測量。如果兩點間存在裂紋，則其電阻值高于無裂紋時的電阻值。在未知深度時阻值將升高。在這個新方法中，采用了四電極技術。

 

電位方法測量裂紋深度

 

兩個電極 Sl和 S2 產生持續電流穿過工件。測量另兩個電極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，電場和電力線就在表面以下區域通過。同時，電流密度增強。下面給出的穿透深度公式是根據頻率和材料特性得出的。 

線形和方形排列的電流（S）和測量（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。隨著導線橫截面的減少，可以看到電阻值在增加。由于直流電沒有趨膚效應產生，電流從低阻值處通過，即沿最短幾何距離。

為了在低的測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，從而保護了工件表面和檢測電極。另外，在電池供電的情況下電能消耗將大大降低。因為趨膚效應增加了橫跨裂紋的電壓下降值，與相關的傳統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確度和精度。即使材料是電的良導體，如高標號鋼或鋁，都能測量。

傳統儀器的不足

裂紋深度h、測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，傳統的儀器對此考慮是不充分的。因為測量電壓特別小（只有幾個uV），傳統儀器特別容易受干擾的影響。由于電纜線的位置而產生的感應電壓對測量結果的影響也是很普遍的。另外，在探頭接觸表面時，接觸問題無法控制。探頭的磨損可能導致不可預知的結果。傳統的三電極探頭測量和分開的電流觸頭會引起更多的錯誤，因為電流觸頭的距離沒有被考慮進去。

裂紋測深儀的新探針

KARL DEUTSCH 的新探頭由四個探針組成。在裂紋測深方面的40年經驗和不斷的發展使我們有了現在的：DE3828552C2！有一個直探頭和斜探頭。直探頭是采用方形觸針排列，這樣可以測量非常小的和不平整的表面。

線形和方形排列的電流（S）和測量（M）

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量和檢測觸頭中心的位置。這樣，電壓下降路徑可測量到幾毫米。檢測和測量觸頭由彈簧加載、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。

 

裂紋測深直角度探頭有一個三棱形的接觸區，從而保證了彈簧對觸針到工件表面施加的壓力。對每個針來說都獲得同樣的壓力以使在測量期間提供穩定的結果。 三棱的接觸面使得在不平整的表面接觸變得簡單。角度探頭同時可以在管道內壁或其他硬質工件表面。

裂紋測深角度

可替換、鍍金的觸針

不使用工具就可更換觸針：磨損后，從探頭的導向筒中拔出觸針并更換。探頭本身是免維修的。對粗糙或氧化表面， 自彎曲觸針是的結果：在壓在表面上時，它們自動調整坐標軸。這樣，窄的，非或弱導電層可被穿過并安全的接觸到基體。

探頭中內置電路包含一個前置放大器。這樣，測量信號可以安全傳送給儀器，另外，記憶單元置于探頭內部。它存儲獨立的探頭數據和材料特性。

集成的電路: 前置放大器和特征

RMG 4015的使用

RMG 4015提供一個帶有從0mm到10mm深度人工裂紋的校準試塊，這樣用戶可在測量期間校準儀器和探頭。探針的磨損或超過范圍的溫度導致的偏差可通過再校準補償。正確的值可以儲存在探頭中。裂紋深度內的測量電壓轉換是由RMG 4015的微處理器控制的。出廠設置的校準表正是出于此目的存儲在儀器中的。測量之前，將探頭放于工件無裂紋處，測量電壓與校準表中的存儲值相比較。微處理器根據材料的特殊性來確定以后測量裂紋的確切深度。 測量由微處理器監控。由于不充分探針的接觸而導致的誤操作、錯誤的接觸或探頭的顫動是可以避免的。這樣，錯誤的結果幾乎不可能發生。可以獲得的測量再線性性（+/- 0.1mm 100mm裂紋深度）。即使是低標號鋼或無滲透（如奧氏體鋼）或高導電的非鐵性材料（如鋁或銅），都能獲得足夠的精度。RMG 4015的技術細節與其它傳統儀器相似，通過工件的電流值為500mA。但是對比目前那些探頭一旦接觸就產生持續電流的儀器，RMG 4015在一次檢測中只產生持續幾毫秒的電流脈沖。重復速率將近一秒一次檢測。顯示隨之更新。這樣，儀器使用電池時可以在探頭連續接觸情況下工作12小時。如果使用充電電池，儀器可不必打開，電池能通過外置的充電器充電。薄膜鍵盤是由按鍵組成，可以直接進入儀器的基本測量功能。許多參數可以通過菜單鍵顯示。參數用清晰的語言顯示（英語或德語）。操作和傳統的壁厚、涂層厚度測量儀一樣簡單容易。儀器的數據記錄器可以處理超過3850個測量結果，可以存儲超過300個獨立數據。內置的實時時鐘自動記錄測量數據和測量時間。測量可通過系列界面打印出。相同的界面也允許與PC通信，通過WINDOWS操作系統的應用程序程序“STATUS WINDOWS”。它不僅有傳輸功能，也能處理和圖表顯示測量值。除此之外，可以提供檢測報告和其他文檔。下載 STATUS Windows信息頁和操作手冊 STATWIN 2002采用電位探頭原理的裂紋深度測量，RMG 4015具有良好的穩定性和簡便的測量方法。外形尺寸的減小，探頭的簡單操作，簡便易用的程序和低價格使得RMG 4015成為一個費用低，簡單、穩定的檢測儀器。它是磁粉探傷和滲透探傷的有益補充。推薦使用在價格較高或大型工件上，工件再加工和裂紋的增長都需用它控制。技術數據摘要

測量對象: 電導體材料的表面裂紋的深度

測量原理: 電位探頭

尺寸: 83 X 151 X 35 mm

電源: 2 X 1.5 V

連續工作時間: 11.5小時

數據存儲: 處理3850個測量結果，存儲300個獨立數據

測量范圍: 0...99.9mm

測量波動: Fe: 13%, N-Fe: <25%, 鐵的重復性: +/- 0.1mm

串口線： RS232, 4800 波特

溫度條件: 測量在0-45度范圍內，存儲在-20-60度范圍內

好消息:從現在起，所有的 RMG 4015 都免費增加了多點材料校準功能。這一新增功能使用戶可以得到單一材料特性曲線（通過精確測量，可存儲)