Магнитного индикатора

Основная кривая намагничивания (/) и петля магнитного гистерезиса (2-3) типичного ферромагнетика: Нс- коэрцитивная сила; Нт - напряжённость магнитного поля, при которой ферромагнетик намагничивается до насыщения; Мд - остаточная намагниченность; Мт - намагниченность насыщения

основном ферро- и ферримагнети-ки), магн. свойства к-рых обусловливают их разнообразное техн. применение. Устр-ва на основе М.м. служат, напр., для создания пост. магн. полей (постоянные магниты), концентрирования потоков магн. энергии (магнитопроводы), магнитной записи (магн. ленты, диски, барабаны и т.п.), формирования электронных или ионных пучков (магнитные линзы), обеспечения заданных фазовых сдвигов, поворота плоскости поляризации, селекции эл.-магн. волн СВЧ и оптич. диапазонов (ферритовые фазовращатели, циркуляторы, фильтры). Осн. характеристики М.м.: магн. индукция насыщения Bs (или намагниченность насыщения Js), коэрцитивная сила Нс, магн. проницаемость ц, остаточная магн. индукция Вг, параметры и форма петли магнитного гистерезиса, уд. электрич. сопротивление р. В зависимости от величины коэрцитивной силы в технике принято условное деление М.м. на магнит-мягкие материалы и магнитотвёрдые материлы. По величине уд. электрич. сопротивления М.м. подразделяют на проводники (металлы и их сплавы), полупроводники и непроводники (ферриты и магнитодиэлектрики). МАГНИТНЫЕ ПОТЕРИ - выделение теплоты в ферромагнитных телах при их периодич. перемагничивании в пе-рем. магн. поле; связаны в осн. с магн. гистерезисом и вихревыми токами. М.п. необходимо учитывать при конструировании электрич. машин, аппаратов и приборов. МАГНИТНЫЙ БАРАБАН - магнитный носитель данных в виде цилиндра (диам. 100-500 мм, дл. 300-700 мм) из немагнитного сплава, на поверхности к-рого нанесено покрытие, обладающее магн. св-вами. Информация записывается по окружности М.б.

1)Г. магнитный — различие в значениях намагниченности I ферромагнетика (см. Ферромагнетизм) при одной и той же напряжённости Н намагничивающего поля в зависимости от значения, предварит. намагниченности ферромагнетика. На рис. кривая 1 соответствует зависимости I от Н для ферромагнетика, находившегося первоначально в размагниченном состоянии. При Н = Нт ферромагнетик намагничивается до насыщения (7 = 1т и при дальнейшем увеличении Н не изменяется). Если затем Н уменьшать от Я до — ^m, то зависимость I от Н описывается кривой 2. Значение I = IR при Н — 0 наз. остаточной намагниченностью, а значение HC — напряжённости магнитного поля (при Н = — HC 1 = 0) — коэрцитивной силой. При дальнейшем изменении Н от — Я до Нт зависимость I от Н описывается кривой 3. Кривые 2 и 3 образуют замкнутую петлю магнитного гистерезиса. Площадь петли пропорциональна кол-ву теплоты, выделяющейся в ед. объёма ферромагнетика за один цикл его перемагничивания.

Основная кривая намагничивания (;) и петля магнитного гистерезиса (2—3) типичного ферромагнетика

МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ — физ. величина, характеризующая магнитные св-ва вещества. Для изотропного магнетика М. п.— скалярная величина ц, равная в Мешдунар. системе единиц (СИ) отношению магнитной индукции В к произведению напряжённости магнитного поля Н на магнитную постоянную ц„, т. е. ц, = В/щН. В системе единиц СГС ц = В/Н. М. п. связана с магнитной восприимчивостью х соотношением: ц = 1 4- X tB Междунар. системе единиц (СИ)] и (г = 1 + 4я/ (в системе СГС). У диа- и парамагнетиков М. п. близка к 1 (соответственно неск. меньше и неск. больше 1). М. п. ферромагнетиков может быть значительно больше 1 и зависит от напряжённости магнитного поля (вследствие явления магнитного гистерезиса эта зависимость неоднозначна).

Гистерезис. При циклическом перемагничивании ферромагнетика функция В (Я) образует петлю магнитного гистерезиса (рис. 1). Различают предельную петлю гистерезиса, получаемую переключением Нт (при Я > Ят). Если перемагничивание производится не из состояния В = О, Я = 0, то имеют место частные петли гистерезиса; амплитуда перемагни-чивающего поля Я<^Ят (см. рис. 1). Эти петли гистерезиса являются симметричными. При уменьшении размагничивающего поля получают частные петли возврата.

Рис. 1. Петля магнитного гистерезиса:

Обычно на практике изделия из магнитных материалов контролируются неразрушающими средствами в области слабых, средних и сильных магнитных полей возбуждения, а сами реальные процессы перемагничивания при этом совершаются либо по частному, либо по предельному циклу магнитного гистерезиса. Следовательно, магнитная проницаемость в этом случае существенно зависит от величины перемагничивающего поля. Поэтому принятое в линейной теории допущение fx= =const — грубое приближение. Кроме того, при слабых переменных магнитных полях контроль параметров изделия является нестабильным, так как материал в магнитном отношении неоднороден. В связи с этим возникает необходимость в постановке новой задачи, учитывающей реальные процессы перемагничивания ферромагнетика в области средних и сильных полей. При таких значениях полей свойства материала выравниваются и становятся магнитно-однородными.

Выходная э. д. с. накладного датчика. Для решения задачи необходимо знать аналитическую зависимость между магнитной индукцией и намагничивающим магнитным полем с учетом петли магнитного гистерезиса. Эту связь для области средних и сильных полей представим формулой [1] ( „

Теперь не представляет труда написать общее выражение коэффициентов Фурье С'п для восходящей ветви петли магнитного гистерезиса (без учета первого члена (14))

Выше вычислены коэффициенты Фурье для восходящей и нисходящей ветвей петли магнитного гистерезиса. Поэтому коэффициенты для самой петли могут быть найден'ы из выражения

• нанесении на поверхность детали магнитного индикатора (суспензии или сухого порошка);

• удалении с детали остатков магнитного индикатора.

Особенность контроля способом приложенного магнитного поля состоит в том, что технологические операции: намагничивание, нанесение на поверхность детали магнитного индикатора, осмотр или часть осмотра детали - выполняют одновременно (см. рис. 2.1).

ным схемам намагничивания и значениям тока, добиваясь четкого выявления дефектов. Схему намагничивания и силу тока, при которых достигается наилучшее выявление дефектов, принимают за оптимальные. Этот способ определения режимов намагничивания является самым достоверным и надежным, так как позволяет учесть все факторы, в том числе состав магнитного индикатора, способ его нанесения, условия осмотра, освещения и т.п., влияющие на чувствительность контроля. Применение способа эффективно для проверки и уточнения режимов, определенных расчетным путем.

Если в качестве магнитного индикатора используется магнитная суспензия, то частицы из зоны А, расположенной над трещиной, удаляются магнитными силами, а с соседних участков они смываются даже слабыми потоками жидкости. В результате трещины не обнаруживаются.

Если в качестве магнитного индикатора используется воздушная взвесь, то под действием силы тяжести порошок осаждается и покрывает всю контролируемую поверхность детали, а зоны неосаждения А над трещинами оказываются непокрытыми порошком. Из них частицы удаляются магнитными силами. В результате при 0 > 3 (при Ят ~ 0) трещины можно обнаружить по зонам неосаждения. Сравним рис. 3.13, а и б. На первом рисунке показаны трещины, выявленные способом магнитной суспензии (0 < 3), а на втором -эти же трещины, обнаруженные способом воздушной взвеси (при 6 > 3). Над трещинами находятся зоны неосаждения, поэтому расположение трещин устанавливают по неосаждению порошка.

Способы нанесения магнитного индикатора на проверяемые детали

Рис. 4.1. Характеристики способа суспензии и сухого способа нанесения магнитного индикатора на проверяемые детали

По значению коэффициента чувствительности у можно дать рекомендации по рациональному применению магнитного индикатора.

Тест-образец ТО-1 предназначен для определения правильности выбранного режима намагничивания и качества магнитного индикатора {магнитной суспензии или сухого магнитного порошка) при маг-нитопорошковом контроле локальных участков крупногабаритных деталей и деталей сложной формы.

Образцы первой и второй групп позволяют проверить только работоспособность намагничивающего устройства и магнитного индикатора (суспензии и порошка). По этим образцам нельзя в общем случае скорректировать или определить значения каких-либо параметров технологии проверяемого объекта. Невозможно установить порог чувствительности контроля конкретного проверяемого объекта.