Магнитные электромагнитные

В основу теории и прогнозирования надежности оборудования должно быть положено термодинамическое уравнение состояния твердого тела. Основные физические эффекты, сопровождающие механизм разрушения металла: механические, тепловые, ультразвуковые, магнитные, электрические и электромагнитные. Отсюда следует, что, используя один или одновременно несколько параметров контроля, отображающих перечисленные эффекты, представляется возможность наиболее объективно оценивать напряженно-деформированное состояние (НДС) объекта контроля.

Согласно современной международной классификации, к электромагнитным методам неразрушающего контроля относятся методы, использующие электромагнитное излучение частотой от 0 до 500 МГц. В России электромагнитные методы неразрушающего контроля, в соответствии с ГОСТ 18353-79, подразделяются на магнитные, электрические и вихрето-ковые. Несмотря на то, что электромагнитные методы неразрушающего контроля сравнительно давно применяются на промышленных предприятиях, на нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах до последнего времени они не находшш широкою применения для решения задач диагностирования крупногабаритного оборудования, а использовались в основном для контроля отдельных деталей и конструкционных элементов. Объясняется это тем, что электромагнитные средства неразрушающего контроля, наиболее широко применявшиеся в промышленности, при всех их положительных качествах имели низкую производительность при диагностировании крупногабаритных объектов. Условия для широкого применения электромагнитных средств для диагностики технического состояния крупногабаритного оборудования создались только в последние годы. Это связано с разработкой электромагнитных средств неразрушаю-

аппараты для И.- дробилки, мельницыи бегуны. И. применяют в горной, металлургии., хим., строит., комбикормовой и др. отраслях пром-сти. ИЗМЕРЕНИЕ - совокупность действий, выполняемых при помощи средств измерений с целью нахождения числового значения измеряемой физ. величины в принятых единицах. При прямом И. искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных (измерение массы на весах, темп-ры термометром и т.п.); при косвенном И. искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым И. (определение плотности тела по его массе и геом. размерам и т.д.). Косв. И. - преобладающий вид измерений; применяются в тех случаях, когда искомую величину невозможно либо слишком сложно измерить не-посредстйейю или когда прямое И. даёт менее точный результат. Как прямые, так и косв. И. разделяют на абсолютные и относительные. Абсолютными И. наз. те, в к-рых числовое значение измеряемой величины выражено в определ. единицах, напр, длина в метрах, сила - в динах, сила тока - в амперах. Относит, наз. И., дающие отношение двух величин одного и того же рода, причём одна из них может быть произвольной единицей. При И. пользуются разл. методами измерения, осн. из к-рых являются: метод непосредств. оценки; разностный метод; компенсац. (нулевой) метод; метод замещения; метод совпадений. В зависимости от природы измеряемой величины различают И. акустические, магнитные, электрические и др. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ - устройство для исследования распределения электрич. поля вдоль СВЧ линии передачи и измерения электрич. параметров таких линий. Представляет собой отрезок коаксиальной линии или волновода, вдоль к-рого перемещается каретка с зондом связи. При помощи И.л. определяют смещение узлов (пучностей) напряжённости электрич. поля вдоль линии, коэфф. стоячей волны (КСВ), полное электрич. сопротивление, амплитуду и фазу волны, коэфф. отражения и др. Обычно И.л. применяют в диапазоне частот от сотен МГц до сотен ГГц; погрешность 2-5%.

Согласно современной международной классификации, к электромагнитным методам неразрушающего контроля относятся методы, использующие электромагнитное излучение частотой от 0 до 500 МГц. В России электромагнитные методы неразрушающего контроля, в соответствии с ГОСТ 18353-79, подразделяются на магнитные, электрические и вихрето-ковые. Несмочря на то, что электромагнитные методы неразрушающего контроля сравнительно давно применяются на промышленных предприятиях, на нефтехимических и нефтеперерабатывающих производствах до последнего времени они не находили широкого применения для решения задач диагностирования крупногабаритного оборудования, а использовались в основном для контроля отдельных деталей и конструкционных элементов. Объясняется это тем. что электромагнитные средства неразрушающего контроля, наиболее широко применявшиеся в промышленности, при всех их положительных качествах имели низкую производительность при диагностировании крупногабаритных объектов. Условия для широкого применения электромагнитных средств для диагностики технического состояния крупногабаритного оборудования создались только в последние годы. Это связано с разработкой электромагнитных средств неразрушаю-

Рчс. 1. Магнитные, электрические и механические свойства стали 30: а — после закалки от различных температур; б — после закалки от различных температур и отпуска при 500 °С; в — после закалки от 850 °С в зависимости от температуры отпуска

Для предупреждения отпускной хрупкости хромо-никелевую сталь легируют молибденом или вольфрамом. Однако добавки дорогостоящих элементов удорожают эти стали, поэтому их применяют лишь для изготовления наиболее нагруженных и ответственных деталей. Магнитные, электрические и механические свойства хромоникелевых сталей изучались многими авторами [11, 26, 31—35]. В работах [26, 31, 35] исследованы магнитные свойства сталей 40ХН, 45ХН и 45ХНМФА (рис. 2, а, б) после различных термических обработок.

Рис. 2. Магнитные, электрические и механические свойства сталей' а — 40ХН; б — 45ХНМФА

В работе [34] рассмотрены магнитные и электрические свойства стали 34ХНЗМ. Указывается, что контроль качества сталей, содержащих более 0,3% С, по

В течение ряда лет кафедра выполняет исследования магнитных материалов, главным образом ферритов. Исследование условий получения магнитных и электрических свойств никелевых, магниевых, магний-марганцевых, литиевых ферритов с присадками окислов редкоземельных элементов, скандия, иттрия, бора, индия, алюминия, висмута, а также анализ их электронно-кристаллической структуры показал, что влияние легирующих ионов заключается в изменении геометрии кристалла в связи с изменением электронно-кристаллической магнитной структуры ферритов (В. А. Горбатюк, канд. физ.-мат. наук Т. Я. Гридасова, П. Лукач, М. Димитрова). Введение 1% окиси скандия или индия в промышленный марганец-цинковый феррит марки 2000 HM-I вызывает повышение начальной магнитной проницаемости на 20—30% с одновременным понижением диэлектрических и магнитных потерь; присадки окиси висмута стабилизируют магнитные электрические свойства бариевых изотропных ферритов, а введение в те же ферриты окислов РЗЭ способствует повышению их магнитной инерции на 30—40%.

Мостовые мульдо-магнитные электрические краны

медные, магний-хромовые и иттрий-замещенные ферриты. Из ит-трий-замещенных ферритов следует упомянуть о полностью без-иттриевом феррите — кальций-висмут-ванадиевом феррите. Его магнитные, электрические и механические свойства еще до конца не изучены. В зависимости от состава этого феррита его намагниченность изменяется от 400 гс до намагниченности иттриевого граната 1750 гс. Не полностью объясненной особенностью этого феррита является аномально высокая точка Кюри (250°С) несмотря на то, что часть магнитных ионов в железной подрешетке у этого соединения замещена не магнитными ионами ванадия.

Магнитные, электромагнитные методы дают удовлетворительную информацию о дефектах в относительно тонком материале, в более толстом материале — лишь в поверхностных слоях.

Магнитные, электромагнитные методы дают удовлетворительную информацию о дефектах в относительно тон-

ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП — прибор для исследования различных объектов, требующих увеличения в неск. сотен тысяч раз, в к-ром изображение получается с помощью пучков быстро летящих электронов, а для их преломления и фокусировки применяются магнитные (электромагнитные) или электростатич. линзы. Исследуемый объект рассеивает, отражает и поглощает электроны. Для исследования объектов в проходящих пучках применяют Э. м. просвечивающего типа, обладающие самой высокой разрешающей способностью (8—50 А) по сравнению с др. типами Э. м. Для изучения массивных, непрозрачных для электронов объектов обычно применяют эмиссионные Э. м., в к-рых изображение получают с помощью электронов, испускаемых образцом при нагреве, освещении или бомбардировке его ионами или электронами (разрешающая способность 200— 300 А). Растровые, или сканирующие, Э. м. позволяют исследовать как не прозрачные, так и прозрачные для электронов объекты, на к-рые направляется тонкий пучок электронов, непрерывно обегающий (сканирующий) участок поверхности объекта (разрешающая способность ~200 А). Отражательный Э. м. даёт изображение объектов с помощью рассеянных электронов, к-рые проходят через систему линз, увеличивающих изображение (разрешающая способность 300—500 А). С помощью зеркальных Э. м. получают распределение электрич. потенциала у поверхности исследуемого образца. Электроны отражаются не непосредственно объектом, а экранирующей его эквипотенц. поверхностью (разрешающая способность 1000 А). В теневом Э. м. на образец направляется тонкий электронный зонд, к-рый на удалённом от объекта экране даёт увеличенное теневое изображение объекта (разрешающая способность до неск. сотен А). С помощью Э. м. можно изучать изображения отд. атомных плоскостей, дислокационные картины в металлах и сплавах, кристаллич. структуру. В кон. 60-х гг. с помощью Э. м. получены фотографии крупных молекул, на к-рых видно расположение ядер нек-рых атомов.

Насколько компьютер сложнее, скажем, молотка, настолько труднее определить качество составляющих его деталей и элементов. Повышенные требования к материалам и изделиям, диктуемые научно-техническим прогрессом, закономерно привели к поиску новых путей контроля качества. Одним из перспективнейших оказался путь дальнейшего развития неразрушающих физических методов. Теперь в арсенале практиков их целый спектр — акустические, магнитные, электромагнитные, радиационные, радиоволновые, оптические, тепловые, капиллярные.

К числу основных параметров контроля относится местная толщина покрытия. Для ее определения используют неразрушающие магнитные, электромагнитные методы, методы вихревых токов или изотопные. Магнитные и электромагнитные методы целесообразны для измерения толщины покрытий, полученных электрохимическим, химическим путем, погружением в расплавленный металл и т. д., толщины керамических и эмалевых, лакокрасочных и полимерных покрытий, а также покрытий нанесенных способом металлизации на ферромагнитные стали. Изотопным методом измеряют толщину металлических и неметаллических покрытий на металлических и неметаллических основных материалах.

В книге описаны методы неразрушающего контроля, применяемые в химическом и нефтяном машиностроении: радиационные, ультразвуковые, магнитные, электромагнитные и капиллярные. Кратко изложены физические основы этих методов, используемая аппаратура и методики контроля. Особое внимание уделено вопросам механизации и автоматизации процессов проведения контроля. Приведены примеры использования неразрушающих методов контроля в химическом и нефтяном машиностроении.

Для контроля твердости материалов применяют все основные методы неразрушающего контроля — акустические, магнитные, электромагнитные и рентгеновские. В основу этих методов положено измерение определенных физических констант: модуля упругости, плотности и удельного волнового сопротивления — для акустических методов; магнитной проницаемости, коэрцитивной силы и остаточной индукции —• для магнитных методов; магнитной проницаемости и удельной электрической проводимости — для электромагнитных методов; линейного коэффициента ослабления, коэффициента рассеянного излучения и плотности материала — для рентгеновских и гамма-методов. Эти физические константы находятся в функциональной зависимости от твердости материала.

При обработке стальных и чугунных деталей широко применяют магнитные (электромагнитные) плиты, патроны и планшайбы (удельная сила притяжения 0,5...0,75 МПа).

Для контроля твердости материалов применяют все основные методы не-разрушающего контроля — акустические, магнитные, электромагнитные и рентгеновские. В основу этих методов положено измерение определенных фи-вических констант: модуля упругости, плотности и удельного волнового сопротивления — для акустических методов; магнитной проницаемости, коэрцитивной силы и остаточной индукции — для магнитных методов; магнитной проницаемости и удельной электрической проводимости — для электромагнитных методов; линейного коэффициента ослабления, коэффициента рассеянного излучения и плотности материала — для рентгеновских и гамма-методов. Эти физические константы находятся в функциональной зависимости от твердости материала.

псе применяемые методы контроля сплошности (дефектоскопии) делятся на визуально-оптические, капиллярные (цветной и люминесцентный), магнитные, электромагнитные (токовихревые), акустические (ультразвуковые), радиационные (гамма- и рентгенографиро-вание) (табл. 4.4).