2.2 利用电、磁和电磁特性的无损检测技术
无损检测技术中的电磁感应检测方法

无损检测技术中的电磁感应检测方法无损检测技术是一种非破坏性的检测方法,它通过不需要破坏或破坏很小的方式对被测物体进行检测。
电磁感应检测方法是无损检测技术中常用的一种方法,通过测量被测物体中电磁场的变化,来判断被测物体的性质、缺陷或其他特定的目标。
电磁感应检测方法利用了电磁学的基本原理,即电流在导体内产生磁场的现象。
当被测物体中存在缺陷或特定目标时,其导体部分的电磁特性会发生变化,进而引起磁场的畸变。
通过测量这种磁场变化,可以推断出被测物体的性质和存在的缺陷。
电磁感应检测方法可以应用于多种材料的检测,包括金属、塑料、陶瓷等。
其原理是基于被测物体的导电性和磁性特性来实现的。
具体而言,电磁感应检测方法可以分为以下几个步骤:首先,通过施加一定频率和强度的电磁场,激发被测物体中的感应电流。
这个电磁场可以是交流电磁场或者脉冲电磁场,根据不同的需要选择合适的电磁场参数。
其次,利用传感器或者探头测量感应电流引起的磁场变化。
这个传感器可以是电磁感应传感器、霍尔传感器或者磁阻传感器等。
通过测量磁场的变化,可以得到被测物体的电磁特性。
然后,通过对测量得到的电磁特性进行分析,判断出被测物体的性质和存在的缺陷。
常用的分析方法包括时域分析和频域分析。
时域分析可以用来判断缺陷的位置和形状,频域分析可以用来判断缺陷的类型和大小。
最后,根据分析结果进行判定和评估。
根据不同的应用需求,可以将检测结果与相关标准进行比较,评估被测物体的质量和可靠性。
电磁感应检测方法在工业领域有着广泛的应用。
例如,它可以用来检测金属管道中的腐蚀和裂纹;在航空航天领域,可以用来检测飞机机翼和发动机中的缺陷;在电力行业,可以用来检测输电线路中的接触不良和缺陷等。
由于电磁感应检测方法具有非破坏性、高效性和准确性的特点,因此得到了广泛的应用和推广。
总结来说,电磁感应检测方法作为无损检测技术中的一种重要方法,通过测量被测物体中电磁场的变化,可以准确判断出被测物体的性质、缺陷或其他特定目标。
电子电气工程中的电磁感应与无损检测技术

电子电气工程中的电磁感应与无损检测技术电子与电气工程是现代科技中最重要的学科之一,它涵盖了广泛的领域,其中之一就是电磁感应与无损检测技术。
电磁感应是电子与电气工程中的基础理论之一,而无损检测技术则是电磁感应在实际应用中的重要应用之一。
电磁感应是由英国物理学家迈克尔·法拉第在19世纪中期首次提出的。
根据法拉第的电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,导体中会产生感应电流。
这一定律不仅揭示了电磁场与电流之间的关系,也为电力的发电与传输提供了基础理论。
在电子与电气工程中,电磁感应被广泛应用于发电机、变压器、感应电动机等设备的设计与优化。
无损检测技术是利用电磁感应原理进行材料或结构的检测与评估,而无需对被测物体进行破坏性检测的一种技术。
无损检测技术在工业生产、航空航天、核能等领域具有重要的应用价值。
其中,电磁感应无损检测技术是最常用的一种方法之一。
电磁感应无损检测技术基于电磁感应原理,通过测量被检测物体中的感应电流或感应电磁场来评估其材料性能或结构完整性。
在实际应用中,常用的电磁感应无损检测技术包括涡流检测、磁粉检测和感应加热检测等。
涡流检测是利用感应电流产生的涡流在被检测物体中引起的磁场变化来检测缺陷或材料性能的一种方法。
当被检测物体表面存在缺陷或材料性能不均匀时,涡流的流动路径会发生变化,进而改变磁场的分布。
通过测量磁场的变化,可以判断被检测物体中的缺陷大小、位置和性质。
磁粉检测是利用磁性粉末在磁场作用下对被检测物体表面缺陷的吸附来检测缺陷的一种方法。
在磁场的作用下,磁性粉末会在被检测物体表面缺陷处形成磁粉痕迹,通过观察磁粉痕迹的形态和分布,可以判断被检测物体中缺陷的性质和位置。
感应加热检测是利用感应电磁场对被检测物体进行加热,通过测量加热过程中的温度变化来评估材料性能或结构完整性的一种方法。
当被检测物体中存在缺陷或材料性能不均匀时,感应电磁场的能量吸收会发生变化,进而改变加热过程中的温度分布。
探讨压力容器无损检测技术运用

关键词:压力容器;无损检 测;应 用
1 、无损检测技术
无 损 检 测 是 一 项 新 型 的科 学 技 术 ,它 的 使 用 可 以对 材 料 的 内部 结 构和 存 在 的异 常 或 缺陷进行检测 ,这种检测 是在 不破坏和损坏 检测对象 的前 提下进行 的。随着压力容器应 用 范 围的 不 断 发 展 和 产 品 安 全 性 控 制 的不 断 增强 ,无损检 测能够探测 零部件、工程材料 等 的 内部 结 构 和 表 面 的 缺 陷 , 并 通 过 对 缺 陷 的类型 、数量 和性质等进 行相 应的判 断和评 价 。 因此 ,无 损 检 测 在 产 品 生 产 的 安 全 控 制 上发挥着 巨大 的作用 。
声 发 射 检 测 技 术 简 单 的 说 ,就 是 利 用 仪 器检测对于声发 射信 号进行分析 ,并对声发 射 源 做 出 的评 价 和判 断 ,声 发 射 技 术 是 针 对 压 力 容 器 可 能 存 在 的 活 动 性 缺 陷 进 行 的 检 测 , 常 用 的加 载 方 法 是 在 压 力 容 器 停 止 运 行 时进行的气压 实验,在加载过程 中可以对压 力 容 器 的 壳 体 进 行 整 体 监 测 ,通 过 内部 缺 陷 检 测 。 排 除 存 在 的 干 扰 源 ,对 已 知 的 缺 陷 进 行无声发射源 定位,从而认定缺 陷的属性 。 这项 技术 大 大 的减 少 了用户 检 测 的准备 工 作 ,也能够兼顾 检测的安全性和经 济性 ,因 此 得 到 了广 泛 的 使 用 。 2 . 4利用物质 电磁特性的无损检 测技术 利用物质 电磁特 性的无损检测 技术主要 有三种方法 ,涡流检 测 、金属磁记 忆检测 以 及漏磁检测 ,对 于压力容器 ,涡流 检测的原 理 主 要 是 电磁 感 应 原 理 ,通 过 揭 示 导 电材 料 的表面和接近表 面处的缺 陷来 实现 的。这种 检 测 方 法 不 仅 适 用 于 高 温 状 态 下 的 探 伤 还 适 用 于 导 电材 料 的 缺 陷 检 测 ,热 处理 以及 磁 导 率等等 。与此 不同的是金属磁 检测 ,它的设 计 原 理 是 利 用 铁 磁 工 件 工 作 过 程 中 的 应 力 变 化和在变形 区域中的不可逆 的磁状 态来进行 操作的 ,这个 方法主要集 中在 压力容器的高 应 力 集 中部 位 , 因 为 在 这 些 部位 容 易 发 生 高 温蠕变 以及疲 劳损伤 ,通常这 项技术是可 以 进行快速 的扫 描和表面 的磁粉 检测 ,可能发 现 表 米 娜 的裂 纹 和 微 观 的创 伤 。 另 外 ,漏 磁 检测相 比较上 述两种检测方法 ,它是一项 自 动化程度 比较 高的磁学检测 技术,它是利用 铁磁材料在被 磁化之后对表 面和近表面 的缺 陷 处 的漏 磁 现 象 进 行 的检 测 , 漏 磁 检 测 主 要 应用于检测压 力容器 的壳体 容易出现的腐蚀 状态。
探讨压力容器无损检测技术运用

探讨压力容器无损检测技术运用摘要:压力容器的无损检测技术在我国已经应用了一段时间,在应用的过程中出现了一些问题,为了更好的保障产品的质量和检测容器的安全性,本文通过对无损检测技术的分析,更加合理的解释了无损检测技术的综合利用,从而更好的体现正确运用压力容器的无损检测在现代生产中的积极作用。
关键词:压力容器;无损检测;应用1、无损检测技术无损检测是一项新型的科学技术,它的使用可以对材料的内部结构和存在的异常或缺陷进行检测,这种检测是在不破坏和损坏检测对象的前提下进行的。
随着压力容器应用范围的不断发展和产品安全性控制的不断增强,无损检测能够探测零部件、工程材料等的内部结构和表面的缺陷,并通过对缺陷的类型、数量和性质等进行相应的判断和评价。
因此,无损检测在产品生产的安全控制上发挥着巨大的作用。
2、无损检测技术的分类2.1利用物质渗透现象的无损检测技术利用物质渗透现象的无损检测技术是一种最普遍的检测方法,主要包括两种检测方法,有渗透检测和磁粉法检测,主要的特点有成本低、操作流程简单、检测灵敏度较高等,那么能够检测的材料与缺陷的范围较广。
渗透检测和磁粉法检测各自有不同的原理,其中渗透检测的原理是基于毛细管现象来揭示固体材料的表面开口缺陷,在应用过程中依照的方法是将渗透液从工件的表面渗入到表面的开口缺陷中去,然后在用去除液清理掉多余的渗透液,最后在用显像剂将缺陷表现出来,该方法的检测灵敏度相对较高。
而磁粉法检测的方法依照的原理是基于缺陷处的漏磁现象进行的检测方法,因为漏磁处会与磁粉发生作用,从而显示出磁性材料表面和接近表面处的漏磁现象,这种方法主要应用于近表面处的裂纹和折叠现象。
2.2利用物质辐射特性的无损检测技术利用物质辐射特性的无损检测技术是利用射线的一种检测方法,其原理是根据被检测件吸收不同射线的类型进行的对零件的内部缺陷的检测方法,射线检测方法一般应用于工业生产中。
这种方法可以将缺陷的影像直观的显现出来,并且可以通过射线的底片对缺陷进行更进一步的分析,包括定性和定量分析,不仅可以长期的保存,对于体积型的缺陷敏感程度也较高,但由于射线对于人体是有害的,需要做出特殊的防护。
无损检测技术简介及基本原理

无损检测技术简介及基本原理无损检测技术(Non-Destructive Testing, NDT)是一种通过对物体进行检测和评估,而无需破坏或损伤被检测物体的方法。
它在各个领域广泛应用,包括工业生产、运输、航空航天、医疗保健等。
本文将介绍无损检测技术的基本原理及其常见应用领域。
无损检测技术的基本原理是通过对材料或结构进行传递、反射、散射、漏洞等信息的探测和分析,从而判断其质量或完整性。
与传统的破坏性检测方法相比,无损检测技术具有非入侵性和准确性的优势,能够在检测过程中保持被检测物体的完整性和可用性。
无损检测技术主要包括以下几种方法:1. 超声波检测:超声波检测是利用超声波在物体中传播的特性,通过检测和分析超声波的传播和反射来确定物体的缺陷或异常。
超声波检测广泛应用于金属材料的检测,如焊接、铸造和锻造等。
2. 磁粉检测:磁粉检测是一种利用磁力线和磁性粉末检测物体表面或近表面裂纹和缺陷的方法。
通过施加磁场和施加磁粉末,可以在目标物体上形成漏磁场,从而揭示出隐藏在材料中的缺陷。
3. X射线检测:X射线检测是利用X射线穿透物体,通过对X射线的吸收、散射和透射进行分析,检测物体内部的缺陷或异常。
X射线检测广泛应用于工业成像、安检和医学领域。
4. 红外热像检测:红外热像检测是利用物体的红外辐射,通过红外相机传感器来生成热像图像,从而检测物体的温度分布和热异常。
红外热像检测在电力、建筑和热工行业中广泛应用。
无损检测技术在各个领域中具有广泛的应用:1. 工业制造:无损检测技术可以用于检测和评估工业制造中的材料和构件的质量,如焊接接头的检测、铸造件的质量控制等。
2. 航空航天:无损检测技术在航空航天领域中发挥着关键作用,可以用于飞机的结构材料检测、发动机的检测和维修等。
3. 汽车工业:无损检测技术可以用于汽车零部件的检测和评估,如发动机的缺陷检测、车轮的裂纹检测等。
4. 医疗保健:无损检测技术在医疗保健领域中被广泛应用于医学成像,如X射线检测、超声波检测等。
建筑工程检测中的无损检测技术

建筑工程检测中的无损检测技术摘要:在快速城市化的背景下,中国建筑业蓬勃发展。
如今,人们的物质生活水平显著提高,对建筑工程质量提出了更高的要求。
为了确保每个人的生命财产安全,确保施工公司的良好发展,必须在施工项目完工后进行质量控制。
目前,无损检测广泛应用于建筑质量检测,对提高工程检测的安全性和可靠性至关重要。
对于建筑和工程结构,所采用的测试方法不同,应根据实际情况确定相关的测试方法。
本文档概述了非预期测试,并重点介绍了它们在构建测试中的使用。
关键词:建筑工程检测无损检测技术应用前言施工技术检测是确保工程质量和安全使用的重要措施,也是现代工程师质量控制的主要重点。
在中国现代城市化和城市化的背景下,建筑施工企业面临着巨大的发展机遇。
现代建筑的不断发展使结构的完整性和稳定性变得有趣。
高层建筑的脆弱性更为复杂,建筑结构也很多,这不仅使建筑工作复杂化,而且增加了质量控制的风险。
1无损检测技术概述抗侵蚀检测技术是利用物理、材料科学、电子等跨学科技术对目标项目进行环境安全检测的技术方法。
如今,在无损检测技术飞速发展的时代,无损检测技术被广泛应用于各个领域。
随着对声学、视觉和磁性的深入研究,人们发现发现发现技术正在迅速发展。
利用声学、光学和电磁特性来识别受控工人的缺陷和不平等,而不影响他们的表现。
随着中国建筑业市场的快速发展,无损检测技术的快速引入有助于提高中国建筑业的现代施工质量和技术水平。
因此,本文对报警检测技术在建筑检测中的应用进行了分析和探讨。
这是一种新的检测技术。
它主要用于测试建筑工程的质量,例如室内设计是否发生了变化。
在应用施工试验时,通过红外成像获得红外混凝土的连续辐射信号,并将该信号处理并转换为混凝土温度分布的图像,这是检测混凝土内部结构缺陷和损失的基础。
该技术具有遥感、内部结构无损、可快速测量不同温度等优点。
2无损检测技术在应用中存在的问题及对策建议这项技术在测试建筑性能时具有独特的优势。
目前,无损检测技术被用于检测建筑物的结构性能。
电磁无损检测技术浅析

电磁无损检测技术浅析电磁无损检测是无损检测的重要分支,具备设备简单、方便操作、检测高灵敏度及自动化等优点,本文浅析了几种关键的电磁检测技术以及各技术在工业领域广泛的应用。
标签:电磁;无损检测;技术应用1 技术概述无损检测(Nondestruetive Testing,NDT)是指在被检测件状态和性能不被影响和破坏的情况下,根据热、声、光、电、磁等对材料的内部缺陷或结构异常产生反应变化的原理,通过对被测件的检测,判断和评价其内部与表面缺陷的形状、位置、大小、分布、类型、性质、数量及变化,进而评估被检测件的质量、性能和状态等[1]。
电磁无损检测是无损检测中的重要分支,其是利用材料在电磁场作用下呈现出的电学或磁学性质的变化,判断材料内部组织及有关性能的试验方法。
通常包括涡流检测、磁粉检测、漏磁检测等技术。
在不断的技术创新中,近年来电磁无损检测技术获得了较大发展,逐渐具备了设备简单、方便操作、检测高灵敏度及自动化等优点[2-3]。
2 关键技术2.1 涡流检测涡流检测技术主要根据电磁感应原理,在变交磁场作用下导电材料产生涡流,材料表面层与近表面层缺陷影响涡流的形态,进而引起线圈阻抗变化,通过测量阻抗变化以达到研究、分析导电材料的缺陷和损伤。
近年来涡流检测技术主要分为以下几类:(1)单频涡流检测技术,激励信号是选取单一频率的正弦波电流或电压,通过得到复阻抗平面图以观察缺陷对检测信号的影响进而分析被测工件的电磁特性;(2)多频涡流检测技术,激励信号采用两个或两个以上频率的正弦波电流或电压,由于不同频率的激励信号在被测工件中具有不同的穿透深度,能够获得工件多个深度的信息减少信号失真,提高检测的准确度;(3)远场涡流检测技术,通以低频激励交流电流,可对碳钢或其它强铁磁性管进行有效检测,对检测管内、外壁缺陷及壁厚减薄具有相同的灵敏度,可不受趋肤深度的限制;(4)脉冲涡流检测技术,激励信号为宽频窄脉冲,宽频窄脉冲包含丰富的频率成份在被测工件中激起不同频率的交变涡流场,且低频率成份在工件中的穿透深度较大,可以获得工件中不同深度的缺陷信息。
无损检测技术的基本原理和方法

无损检测技术的基本原理和方法无损检测技术是一种非侵入性测试方法,可以帮助人们检测材料和结构内部的缺陷或损伤,而无需破坏材料本身。
这种技术在许多领域中得到广泛应用,包括航空航天、能源、制造业等。
本文将介绍无损检测技术的基本原理和常用方法。
无损检测技术的基本原理是基于材料对电磁、声波或辐射的相互作用,通过分析相应的信号来判断材料的质量和完整性。
根据不同的物理原理,无损检测技术可以分为几种不同的方法。
首先,电磁无损检测是利用电磁波与材料相互作用的原理,在材料中产生反射或透射的信号,从而检测材料的缺陷。
电磁无损检测方法包括磁性粉检测、涡流检测和磁通检测。
磁性粉检测利用材料表面的磁场分布来检测表面和近表面的缺陷,常用于金属材料的检测。
涡流检测则通过在导体中产生涡流,并检测反射的电磁信号来判断材料的质量。
磁通检测是利用磁场分布的变化来检测材料内部的缺陷。
其次,声波无损检测是利用声波在材料中传播的特性来检测缺陷。
常用的声波无损检测方法包括超声波检测和声发射检测。
超声波检测利用材料中的声波传播速度和反射信号来检测材料的内部缺陷。
声发射检测则是通过监测材料中发生的微小声波信号来判断材料是否存在缺陷或损伤。
另外,辐射无损检测是利用辐射材料的特性来检测缺陷。
常用的辐射无损检测方法包括X射线检测和γ射线检测。
X射线检测通过向材料中发射X射线,并通过接收反射或透射的X射线信号来检测材料的缺陷。
γ射线检测则是利用γ射线与材料相互作用的原理来检测缺陷。
此外,还有一些其他的无损检测方法,如热红外检测和激光检测。
热红外检测利用红外辐射来检测材料中的热量分布和热传导性能,从而判断材料是否存在缺陷。
激光检测则是利用激光的特性来检测材料的缺陷。
无损检测技术的应用非常广泛,包括材料制造、航空航天、核能工业和地震监测等领域。
在材料制造过程中,无损检测可以帮助检测材料的质量,防止次品产品的出现。
在航空航天领域,无损检测可以检测飞机的结构完整性,确保飞行安全。
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§2.2 利用电、磁和电磁特性的无损检测技术§2.2.1 磁粉检测(Magnetic Powder Tesing)或磁粉检验(Magnetic Particle Inspection),简称MT铁磁性材料在磁场中被磁化时,材料表面和近表面的缺陷或组织状态变化会使局部导磁率发生变化,亦即磁阻增大,从而使磁路中的磁通相应发生畸变:一部分磁通直接穿越缺陷,一部分磁通在材料内部绕过缺陷,还有一部分磁通会离开材料表面,通过空气绕过缺陷再重新进入材料,因此在材料表面形成了漏磁场(见右图所示)。
一般来说,表面裂纹越深,漏磁通越出材料表面的幅度越高,它们之间基本上呈线性关系。
漏磁场的形成在漏磁场处,由于磁力线出入材料表面而在缺陷两侧形成两极(S、N极),若在此表面上喷洒细小的铁磁性粉末时,表面漏磁场处能吸附磁粉形成磁痕,显示出缺陷形状,此即磁粉检测的基本原理。
应当明确的是:由于有趋肤效应的存在,铁磁性材料中的磁通基本上集中在材料表面和近表面,因此磁粉检测技术只适用于检查铁磁性材料的表面和近表面缺陷。
就一般情况而言,用交变磁场磁化的磁通有效透入深度(即检验深度)为1~2mm左右,而直流磁化时则约为3~4mm。
磁粉检测的基本工艺程序如下:(1)被检工件的表面制备:当被检工件表面粗糙或不清洁时,容易对喷洒的磁粉产生机械挂附,造成伪显示,干扰检验的正常进行,因此对进行磁粉检测的工件要求预先进行清洗,并且要求工件表面光洁度一般应≤1.6μm。
(2)被检工件的磁化(充磁):被检工件的磁化方式有许多种,按磁场产生方式分类有:a. 直接通电法:使电流直接通过被检工件(全部或局部)以形成磁场,所形成磁场的方向按电流方向以右手定则确定。
直接通电法包括对工件整体通电(夹头法)和局部通电(支杆法或称作磁锥法),如右图上面所示。
b. 线圈法:磁化方式示意图将被检工件放入通电线圈中,由线圈产生的磁场来磁化被检工件,工件内的磁场方向与通电线圈的磁场方向相反。
线圈法包括固定线圈法和缠绕电缆法,如右图中部所示。
此外,还有直电缆法,利用直电缆产生的磁场磁化紧邻的工件,如右图下部所示。
c. 磁轭法(磁铁法):利用电磁铁或永久磁铁(磁钢)的磁场对被检工件进行整体或局部磁化,如下右图所示。
新型的永久磁铁已经采用了稀土类永磁材料-钕铁硼,它的磁力能达到普通永久磁铁的7~10倍。
d. 感应磁化法:利用磁感应原理,在被检工件上产生感应磁场,或者产生感应电流后再由感应电流产生磁场。
感应磁化法包括穿棒法(利用通电铜棒产生的磁场磁化套在铜棒上的环形工件)和变压器法(利用初级线圈产生的磁通经过作为次级线圈套在磁路上的环形工件产生感应电流,进而产生磁场用于检测),如下面的示意图所示。
实际上前面所述的线圈法也属于磁感应法。
e. 复合磁化法:在磁粉检测中,只有缺陷的取向与磁力线方向垂直或者存在较大的夹角时,才能有利地形成漏磁场,能够有效地吸附磁粉形成磁痕而被发现,上面所述的单一的磁化方法只适合检查某个方向的缺陷,为了检查出可能存在的各种方向的缺陷,因此往往要采取多次不同的磁化方式,使得检查程序繁琐,检测效率不高。
新发展起来的复合磁化法则是希望在检查过程中可以同时检查不同取向的缺陷,保障检测的可靠性并大大提高检测效率。
磁轭法磁化示意图感应磁化法示意图复合磁化法是利用直接对被检工件通电和线圈磁化同时进行来实现对被检工件的综合磁化(见下面图左所示),或者利用交叉磁轭同时通入有一定相位角差异(例如常用120°)的交流电,产生的是旋转磁场(在被检工件上得到近似圆形的平面磁场),或者采用直流磁轭+交流支杆磁化,形成复合磁场,如下图所示。
根据用于磁化的电流类型,可以分类为:a. 直流磁化:采用直流(恒定电流)或经全波整流的脉动直流作为磁化电源,其优点是能够获得较大的检验深度(据资料介绍甚至可以达到6~8mm的检查深度),复合磁化法示意图但是给检验后的工件退磁带来一定困难(目前常需要使用低频直流退磁),而且磁化设备较复杂和价格比较昂贵。
b. 交流磁化:以工频交变电流作为磁化电流,由于电流的波动特性带来的振动作用,能促使磁粉在被检工件表面跳动集聚,因此磁痕形成速度较直流磁化的情况要快,并且退磁容易,但是其缺点是检验深度较小(一般的有效检验深度在0.5~1mm范围)。
特别是用交流电作剩磁法检验时,还必须注意控制断电相位,防止在电流正负换向经过零位时断电,这将会导致被检工件未能充上磁而造成漏检。
c. 半波整流磁化:将工频交流电经过半波整流后作为磁化电流,综合了直流磁化与交流磁化的优点(检验深度一般可达到约2~4mm,同样能促使磁粉在被检工件表面跳动集聚,因此磁痕形成速度较快,而且退磁也比较容易),又避免了各自的缺点,但是由于同样存在电流从零到峰值的波动变化,因此仍必须注意控制断电相位,此外对磁化设备要求较高,价格也是比较昂贵的。
根据磁粉检验的方法不同(即喷洒磁粉和观察评定的时机不同),可以分类为:a. 外加法(连续法):在对被检工件充磁(磁化电流不断开)的同时喷洒磁粉(磁悬液)并进行观察评定。
这种方法的优点是能以较低的磁化电流达到较高的检测灵敏度,特别是适用于矫顽力低、剩磁小的材料(例如低碳钢),缺点是操作不便、检验效率低。
b. 剩磁法:利用被检工件充磁后的剩磁进行检验,即可以对工件充磁后,断开磁化电流后再喷洒磁粉(磁悬液)和进行观察评定。
这种方法的优点是操作简便、检验效率高,缺点是需要较大的充磁电流(约为外加法所用磁化电流的三倍),要求被检工件材料具有较高的矫顽力和剩磁(以保证充磁后的剩磁能满足检验灵敏度的需要),并且在使用交流电或半波整流作为磁化电流时,必须注意控制断电相位。
工件磁粉检验的灵敏度除了与工件自身条件(铁磁特性、几何形状、表面光洁度等)有关外,最重要的就是磁化规范的参数选择,即直接通电法时的磁化电流(种类、大小),或者线圈法时的磁势(以磁化安匝数表示,即磁化电流与线圈匝数的乘积),或者磁轭的提升力等等,这些参数将直接影响被检工件上磁化强度的大小,亦即直接影响漏磁场的大小。
因此,为了正确确定工件的磁化规范,往往要采用特斯拉计(高斯计)或磁场指示器,或者简易试片(灵敏度试片),或者灵敏度试块等等来检查、验证工件上的磁化强度是否适合。
(3)施加磁性介质:工件被磁化后应施加磁性介质以检测漏磁场的是否存在,根据被施加的磁性介质的状态,可以分类为:干粉法-直接将干燥的磁粉喷撒在被磁化工件的表面,这种方法多用于工程现场或大型工件(例如铁路机车的连杆、车轴等)的磁粉检验,但其检验灵敏度相对于湿法是较低的。
湿法-以水为载体,加入适量的磁粉和适当的添加剂(消泡剂、防腐蚀剂、润湿剂等),搅拌均匀后即成为水磁悬液。
或者用变压器油+煤油,或者无味煤油等作为载体,加入适量的磁粉并搅拌均匀,即成为油磁悬液。
水磁悬液和油磁悬液就是湿法磁粉检验中使用的磁性介质。
在磁粉检验中,可以把磁悬液利用喷洒工具(喷嘴、喷壶等)喷洒或浇洒在被磁化的工件上,或者将被磁化的工件浸没在磁悬液中再提出(剩磁法),磁悬液中的磁粉随载体在工件上流动,遇到存在漏磁场处将被吸附形成磁痕而被观察到。
在湿法检验中,水磁悬液相比油磁悬液有较高的灵敏度,但是容易导致工件发生锈蚀。
此外,还可以采用静电喷涂法施加干的或湿的磁介质(磁粉)。
磁粉的功用是作为显示介质,其种类包括有:a. 黑磁粉-成分为四氧化三铁(Fe3O4),呈黑色粉末状,适用于背景为浅色或光亮的工件。
b. 红磁粉-成分为三氧化二铁(Fe2O3),呈铁红色粉末状,适用于背景较暗的工件。
c. 荧光磁粉-在四氧化三铁磁粉颗粒外裹有荧光物质,在紫外线辐照下能发出黄绿色荧光,适用于背景较深暗的工件,特别是由于人眼色敏特性的原因,使得以荧光磁粉作磁介质的磁粉检验较之其他磁粉具有更高的灵敏度。
d. 白磁粉-在四氧化三铁磁粉颗粒外裹有白色物质,适用于背景较深暗的工件。
为了便于现场检验的使用,目前商品化的磁介质种类很多,除了有黑、红、白磁粉,荧光磁粉,还有球形磁粉(空心、彩色,用于干粉法),还有事先配置好的磁膏、浓缩磁悬液,还有磁悬液喷罐等等,以及为了提高背景深暗或者表面粗糙工件的可检验性而提供的表面增白剂(反差增强剂)等。
为了保证磁粉检验结果的可靠性,对磁粉(包括磁性、粒度、形状)以及磁悬液的浓度、均匀性、悬浮性等均需要经过校验合格后才能使用,并且在使用过程中也需要定期校验,此外对于观察评定时环境的白光照度,或者荧光磁粉检验时使用的紫外线灯的紫外线强度等等,也是属于校验的项目,以求保证检验质量。
(4)观察评定:不同类型的缺陷会显示出不同形态的磁痕,结合对被检工件的材料特性、加工工艺、使用情况等方面的了解,是比较容易根据磁痕的显示判断出缺陷的性质的,但是对于缺陷深度的评定则还是比较困难的。
(5)退磁:如果在经过磁粉检验后还要进行温度超过居里点的热处理或者热加工,这样的工件可以不必进行退磁处理。
一般的工件在经过磁粉检验后均应进行退磁处理,以防止残留磁性在工件的后续加工或使用中产生不利的影响。
退磁的方法主要是采用交流线圈通电的远离法,或者不断变换线圈中直流电正负方向并逐步减弱电流大小至零的退磁等,退磁程度的检验则通常使用如磁强计等袖珍型测磁仪器来检查。
磁粉检验是一项发展历史较长、比较成熟的无损检测方法,并且已经有着广泛的应用,其优点是检测结果直观、操作简便、检测成本低,而且检测效率高。
其缺点是无法确知缺陷的深度和只适合检查铁磁性材料的表面和近表面缺陷,另外其观察评定必须由检测人员的眼睛观察,难以实现真正的自动化检测,检测结果还只能通过照相或贴膜等方式处理。
§2.2.2 漏磁检测(Leakage Magnaflux Testing)漏磁检测的基本原理与磁粉检验相同,都是利用铁磁性材料被磁化时,在表面或近表面的缺陷处能产生漏磁场的现象,但是漏磁检测是直接使用特殊的测磁装置探查并记录漏磁通的存在来达到检测目的。
根据探查漏磁通的方法和记录方式的不同,主要有以下几种类型:(1)录磁探伤(磁带记录法):利用磁带覆盖在被磁化的工件上,直接记录漏磁通,然后将磁带通过磁带检测装置转换成电信号输出,指示缺陷的存在。
(2)检测线圈法:用检测线圈在被磁化的工件上移动扫查,工件表面的漏磁场能在检测线圈中产生感应电势而直接以电信号输出指示缺陷的存在。
(3)磁敏元件法:利用如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏电阻等磁敏元件在被磁化的工件上移动扫查,探测到的漏磁通将转换成电信号输出指示缺陷的存在。
(4)磁通量闸门法:主要用于对直流磁化的工件探测直流漏磁通并转换成电信号输出指示缺陷的存在。
漏磁检测技术主要以自动化检测为目的,不仅能检出缺陷的存在,而且能根据检测到的漏磁通确定缺陷的某些特征尺寸,例如缺陷深度、长度等等。