Рекомендации по выбору методов НМК

Для выбора метода или комплекса НК должны быть определены

вид дефектов,

объекты (зоны) контроля,

характеристики объектов (зоны), условия контроля,

заданы критерии на отбраковку.

МАГНИТНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Классификация и области применения магнитных методов контроля

Магнитные методы контроля основаны на регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами, или на определении магнитных свойств контролируемых изделий. Магнитные методы контроля в соответствии с ГОСТ 18353 - 73 классифицируют по способам регистрации магнитных полей рассеяния или определения магнитных свойств контролируемых изделий.

1. Магнитные методы: магнитопорошковый, магнитографический, феррозондовый, преобразователь Холла, индукционный, пондеромоторный, гальваномагнитный, магнитооптический, магнитодоменный

2. Все эти методы применяются для дефектоскопии.

3. Феррозондовый, преобразователь Холла, индукционный, пондеромоторный используются для измерения толщины изделия.

4. Феррозондовый, преобразователь Холла, индукционный, пондеромоторный используются для контроля структуры и механических свойств.

Магнитопорошковый метод является одним из распространенных для обнаружения дефектов. Метод обладает высокой чувствительностью, простотой, высокой производительностью.

Метод, основанный на эффекте Холла, используют для обнаружения дефектов в приборах измерения толщены, контроля структуры и механических свойств.

Эффект Холла. Если прямоугольную пластину, изготовленную из некоторых полупроводниковых материалов, поместить в магнитное поле перпендикулярно вектору напряженности и пропускать по ней электрический ток в направлении граней (а-в), то на гранях (с-д) возникнет ЭДС Холла. Возможность измерения в узких зазорах, отверстиях, измерения напряженности поля.

Индукционный метод нашел применение для обнаружения дефектов в железнодорожных рельсах, уложенных в путь.

Пондемоторный метод, основанный на пондеромоторном взаимодействии измеряемого магнитного поля и магнитного поля тока в рамке прибора или магнита, нашел применение в дефектоскопах контроля железнодорожных рельсов, коэрцитиметр.

Физические основы магнитопорошковой дефектоскопии

1.Определения, единицы измерения магнитных величин, применяемых при магнитном контроле

Магнетизм – универсальное свойство материи, так как все вещества в природе состоят из элементарных частиц, обладающих магнитными свойствами.

Магнитное поле в магнитном методе НК используется для намагничивания и размагничивания проверяемых объектов. Магнитные поля изображают замкнутыми непересекающими кривыми, которые наз. магнитными силовыми линиями. Магнитным силовым линиям приписывают направление совпадающее с направлением, указываемым северным концом магнитной стрелки компаса (от N к S). Магнитные поля, возникающие вокруг деталей, проводников с токами, являются неоднородными.

Характеристиками магнитного поля являются магниная индукция, магнитный поток, напряженность поля.

1.1.1.Магнитная индукция

Магнитная индукция В является векторной величиной. Направление магнитной индукции В в каждой точке магнитного поля совпадает с направлением касательной к магнитной линии, проходящей через точку.

При магнитном контроле иногда возникает необходимость разложения вектора В на две составляющие:

Нормальную составляющую В_н, перпендикулярную к поверхности проверяемой детали;

Тангенциальную В_т, параллельную поверхности детали.

Магнитная индукция определяется по механическому действию магнитного поля на проводник с током.

Сила F, действующая на проводник с током J, равна

F= BLJ,

F- сила, действующая на проводник 1, Н(ньютон), L –длина проводника, м; J- сила тока, А. Отсюда

В=F/JL,

Положив в этой формуле F=1H; J=1A; L=1м, получим

Н/А м = 1Т – Тесла (Т); мТ (миллитесла)

1Т = 1 Вебер/м²

В системе СГС индукция измеряется в «Гауссах», соотношение 1Т = 10⁴ Гс, 1Гс =0,1 мТ

При магнитном контроле используют поля в основном 10-20 мТ, реже при намагничивании деталей в соленоидах – до 100-150 мТ.

Магнитная индукция в ферромагнитных материалах может достигать 2-2,5 Т.

1.1.2. Магнитный поток

Магнитный поток это число магнитных линий, проходящих сквозь рассматриваемую поверхность.

В однородном поле магнитный поток Ф, пронизывающий плоскость S, расположенную под углом α к магнитным линиям, равен

Ф= В S cos α

Если магнитные линии пересекают плоскость под прямым углом,

то Ф= В S, (Вб),где В – магнитная индукция, Т; S – площадь плоскости, м²

Вебер (Вб) – магнитный поток, создаваемый однородным магнитным полем с индукцией 1Т через площадку в 1м², нормальную к направлению поля.

Если поместить в магнитное поле соленоид, состоящий из нескольких витков, то каждый из витков будет пронизываться магнитным потоком.

Суммарный магнитный поток, пронизывающий все витки контура, или как говорят, магнитный поток, сцепленный со всеми витками, называется потокосцеплением ψ.

Если все витки одинаковы, то суммарный магнитный поток, т.е. потокосцепление

Ψ = Ф N, (Вб)

где Ф – магнитный поток через оин виток соленоида, N – число витков.

1.1.3. Магнитная проницаемость

Абсолютная магнитная проницаемость μ_а характеризует способность материала намагничиваться. Измеряется в единицах «Генри на метр»

(Гн/м)=(м кг/с² А²).

Магнитная проницаемость μ_о вакуума в системе СИ принята равной 4π 10^-7 Гн/м.

Отношение абсолютной магнитной проницаемости μ_а к магнитной проницаемости вакуума μ_о называется относительной магнитной проницаемостью μ_r или μ.

При постоянном внешнем магнитном поле относительная магнитная проницаемость вещества показывает во сколько раз возрастает индукция при замене вакуума данным веществом

По значению μ_r (μ)все материалы делятся на три группы:

Диамагнитные, у которых μ на несколько миллионных или тысячных долей меньше 1. К ним относятся: висмут, цинк, свинец, медь, серебро, золото, воск, большая часть солей, некоторые газы;

Парамагнитные, у которых μ на несколько миллионных или тысячных долей больше 1. К таким материалам относятся: марганец, хром, платина, алюминий, и др.;

Ферромагнитные, у которых μ велико, выражается сотнями, тысячами и изменяется в зависимости от интенсивности магнитного поля. К таким веществам принадлежат только четыре элемента: железо, никель, кобальт, гадолиний и некоторые сплавы металлов.

Если диамагнитное и парамагнитное вещества поместить в однородное магнитное поле, то в диамагнитном веществе поле будет ослабляться, а в парамагнитном – усиливаться. Это объясняется тем, что в диамагнитном веществе поля элементарных токов направлены навстречу внешнему полю, а парамагнитном согласно ему.

На диамагнитные вещества действует сила, выталкивающая их из неоднородного магнитного поля. Парамагнитные вещества втягиваются в неоднородное магнитное поле.

Магнитный контроль применим только для деталей из ферромагнитных материалов, имеющих μ более 40 (ГОСТ 21105-87).

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 253; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!