磁通匝連數

簡介

優點是：①能直觀顯示缺陷的形狀、位置、大小，並可大致確定其性質；②具有高的靈敏度，可檢出的缺陷最小寬度可為約1μm；③幾乎不受試件大小和形狀的限制；④檢測速度快，工藝簡單，費用低廉。局限性是：①只能用於鐵磁性材料；②只能發現表面和近表面缺陷，可探測的深度一般在1～2mm；③磁化場的方向應與缺陷的主平面相交，夾角應在45°～90°，有時，還需從不同方向進行多次磁化；④不能確定缺陷的埋深和自身高度；⑤寬而淺的缺陷也難以檢出；⑥也不是所有鐵磁性材料都能採用，鐵素體鋼當磁場強度H≤2500A/m時，相對磁導率應是μr=300，不鏽鋼的鐵素體含量應大於70%；⑦檢測後常需退磁和清洗；⑧試件表面不得有油脂或其他能粘附磁粉的物質。磁粉檢測根據磁化試件的方法可分永久磁鐵法、直流電法、交流電法等，根據磁粉的施加可分為乾粉和濕粉法；而根據試件在磁化的同時即施加磁粉並進行檢測還是在磁化源切斷後利用剩磁進行檢測，又可分為連續法和剩磁法。 2. 磁粉檢測基礎知識 2.1 磁場磁鐵或載電流導體周圍受磁性作用的空間稱為磁場。表征磁場方向和大小的量稱為磁場強度，常用符號H表示，磁場強度的方向由載電流的小線圈在磁場中取穩定平衡位置時線圈法線的方向確定；磁場強度的大小則由線圈法線垂直於磁場強度方向的位置時作用於線圈上的力偶矩來決定。磁場強度的法定計量單位為安〔培〕每米，A/m，等於與一根通以1A電流的長導線相距（π/2）m的地方發生的磁場強度。先前的單位奧斯特（Oe）已經廢除，1Oe=（1000/4π）A/m。 2.2 磁感應強度將原來不具磁性的可磁化材料放入磁場強度為H的外磁場，此材料可被磁化，這時，除原來的外磁場外，在磁化狀態下的該材料還將產生自己的附加磁場，這兩個磁場疊加起來的總磁場用磁感應強度這一物理量表示，其符號為B。磁感應強度是矢量，可以用磁力線（磁感應線）表示，磁感應強度值的大小可用穿過垂直磁力線的單位面積上的磁感應線的根數表示，所以，磁感應強度又稱磁通密度。（B=φ/S）。磁感應強度的法定計量單位為特〔斯拉〕，T，等於每平方米麵積上通過一條磁感應線的磁感應強度。先前所用的單位高斯（Gs）已廢除，1Gs≈10-4T。 2.3 磁導率磁導率表示材料補化的難易程度，反映了不同磁能力的強弱，磁導率的符號用μ表示，單位為亨〔利〕每米，H/m。在真空中磁導率為一不變的常數用μo表示，μo=4π×10-7H/m。為了比較各種材料的導磁能力，常將任一種材料的磁導率和真空磁導率的比值用作該材料的相對磁導率，用μr表示，μr=μ/μo。磁場強度H，磁感應強度B和磁導率μ之間的關係可表示為μ=B/H。 2.4 磁性材料的分類磁場對所有材料都有不同程度的影響，當磁場是外磁場時，可依據相應的磁特性的變化，將材料分為3類。（1）抗磁材料置於外磁場中時，呈現非常微弱的磁性，其附加磁場與外磁場方向相反，銅、鉍、鋅等屬此類（μ<1）。（2）順磁材料置於外磁場中時也呈現微弱的磁性，但附加磁場與外磁場方向相同，鋁、鉑、鉻等屬此類（μ=1）。（3）鐵磁性材料置於外磁場中時，能產生很強的與外磁場方向相同的附加磁場，鐵、鈷、鎳和它們的許多合金屬此類（μ»1）。一塊未被磁化的鐵磁性材料放入外磁場中時，隨著外磁場強度H的增大，材料中的磁通密度（B）開始時增加是很快的，如圖2a中曲線α所示；而後增加較慢直至達到飽和點。當磁場強度逐步回到零時，材料中的磁通密度（B）不為零而是保持在b點的BF值（圖2b所示），BF稱為剩餘磁感應強度（剩磁）。要使材料中的磁通密度（B）減少到零，必須使外磁場反向，使B減少到零所須施加的反向磁場強度Hc稱為矯頑力（圖2c所示）。如果反向磁場強度繼續增大，B可再次達到飽和值（見圖2d），當H從負值回到零時，材料具有反方向的剩磁-Br（見圖2b中之點e），磁場強度過零再沿正方向增加時，曲線經過圖2d中的點回到圖2a的α點，完成一個循環，這條閉合曲線稱為材料的磁滯迥線。如果磁滯迥線是細長的（如圖2e），通常說明這材料是低頑磁性（低剩磁）的，易於磁化；而寬的迥線（如圖2f所示），說明這材料具有高的頑磁性，較難磁化。 2.5 漏磁場與反磁場（1）漏磁場缺陷只有形成漏磁場方可被顯示，影響漏磁場的因素有： 1) 外加磁化場一般說來，當鐵磁性材料的磁感應強度達到飽和值的80%左右，漏磁場可迅速增大。 2) 缺陷位置及形狀 ① 同樣的缺陷位於表面時漏磁通多，位於表面下時漏磁通可顯著變小。 ② 裂紋的開裂面垂直於鋼材表面漏磁場最強也最有利於檢出，若與表面平行則幾乎不產生漏磁場。 ③ 同樣寬度的表面缺陷如果深度不同產生的漏磁場也不同，在一定的範圍內，兩者幾呈線性關係。

磁通匝連數

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