Напряженности приложенного

Кривая намагничивания ферромагнитных тел — это зависимость индукции В от напряженности намагничивающего поля Н,

Начальная амплитуда напряженности размагничивающего поля может быть несколько ниже напряженности намагничивающего поля. Определить это значение относительно сложно, поэтому, как правило, его принимают равной амплитуде напряженности намагничивающего поля.

Такие дефектоскопы различаются родом намагничивающих токов, мощностью и размерами контролируемых деталей. Длина детали определяется возможностью раздвижения контактных устройств (бабок), поперечные размеры зависят от мощности дефектоскопа и максимальной силы тока. В первом приближении можно считать, что максимальный диаметр контролируемой детали таков, что при максимальной силе тока дефектоскопа на поверхности детали напряженность магнитного поля достигает 80 А/м. Это не означает, что в отдельных случаях нельзя контролировать детали большего диаметра, например, когда магнитные характеристики материала детали позволяют достичь наивысшей чувствительности контроля при меньшей напряженности намагничивающего поля. Известны десятки типов стационарных универсальных дефектоскопов. На рис. 9 показаны такие дефектоскопы. Технические характеристики приведены в табл.* 7.

Приборы для контроля физико-механических свойств материала деталей, действие которых основано на измерении магнитной проницаемости, пока не нашли широкого применения в промышленности, хотя в ряде случаев они более удобны, чем коэрцити-метры, проще в автоматизации и иногда дают более четкие корреляционные зависимости между магнитными и другими физическими характеристиками. В измерительной технике применяют два основных способа измерения магнитной проницаемости: логометриче-ский и индукционный. Первый из них основан на принципе' действия логометров, измеряющих отношение значений двух параметров, например индукции и напряженности намагничивающего поля. В данном случае необходимо, чтобы ток в одной обмотке логометра был пропорционален индукции, во второй — напряженности намагничивающего поля. Ло-гометр включается по схеме вольтметра-амперметра и, если необходимо, через усилители мощности.

Индукционный метод измерения магнитной (динамической) проницаемости основан на том, что если поддерживать неизменной амплитуду напряженности намагничивающего поля, то амплитудная (или динамическая) проницаемость будет пропорциональна амплитуде индукции в контролируемой детали (если ее размеры остаются неизменными). Обычно используют дифференциальную схему, с помощью которой определяют изменение магнитной проницаемости контролируемой детали по сравнению с магнитной проницаемостью образца.

Кривая намагничивания ферромагнитных тел — это зависимость индукции В от напряженности намагничивающего поля Н.

Детали, прошедшие магнитопорошковый контроль, должны быть в ряде случаев (например, имеющие трущиеся поверхности) размагничены. Размагничивают знакопеременным (с частотой от долей до 50 Гц) магнитным полем с амплитудой напряженности, постепенно (равномерно) убывающей от максимального значения, как правило, равного амплитуде напряженности намагничивающего поля, до нуля. В качестве размагничивающих устройств чаще всего используют те 34

Магнитные свойства ферромагнитных тел. У ферромагнитных тел, типичным представителем которых является железо, к также положительная, но значительно больше, чем у парамагнетиков. Кроме того, к у них зависит от Н. Помимо железа, в эту группу входят никель, кобальт, гадолиний и т. д., а также ряд сплавов. Закономерности намагничивания ферромагнетиков были впервые исследованы Столетовым. На рис. 11.2 показана зависимость от Н намагниченности Jm, индукции В и восприимчивости х мягкого железа. С увеличением напряженности намагничивающего поля В и Jm растут вначале быстро, зптем рост замедляется, а начиная с некоторого значения h's. намагни-

а — границы четырех доменов, на которые разбился монокристалл; стрелками показано направ-лелие J т; б — смещение границ и рост наиболее благоприятно ориентированного домена / при увеличении напряженности намагничивающего поля f/; в — вращение вектора намагниченности J в направлении к полю Н

Кривая намагничивания ферромагнитных тел — зависимость индукции В от напряженности намагничивающего магнитного поая Н.

характеризуется сохранением формы и кристаллических ориентации элементов структуры металла после полиформного превращения; НАСЫЩЕНИЕ магнитное определяется состоянием ферромагнетика или парамагнетика, при котором его намагниченность достигает предельного значения, не изменяющегося при дальнейшем увеличении напряженности намагничивающего магнитного поля; НАТЯЖЕНИЕ поверхностное-—характеристика межмолекулярного взаимодействия в жидкости, определяемого работой изотермического образования единицы ее поверхности; НАЧАЛО термодинамики (второе утверждает невозможность процесса, при котором теплота переходила бы самопроизвольно от холодных тел к нагретым, т. е. невозможно создать вечный двигатель; первое является выражением закона сохранения энергии в случае тепловых процессов, согласно которому теплота, полученная системой, расходуется на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой работы против внешних сил; третье гласит, что энтропия всякого тела стремится к нулю при стремлении к нулю термодинамической температуры); НЕВЕСОМОСТЬ является состоянием механической системы, при котором действующее на систему гравитационное поле не вызывает взаимного давления частей системы; НУТАЦИЯ — колебание угла наклона оси собственного вращения твердого тела

Чувствительность метода зависит от ряда факторов: способа нанесения и размера частиц, напряженности приложенного намагничивающего поля, рода тока, размеров дефекта и его формы, глубины залегания дефекта, ориентации дефекта относительно магнитного потока. Например, с ростом намагничивающего тока от 200 А до 1500 А возрастает выявляемость дефектов на глубине. При этом на глубине 2 мм от поверхности могут выявляться трещины весьма малых размеров (с раскрытием в 1 мкм, длиной до 0,5 мм). На глубине 5... 7 мм чувствительность резко падает (выявляются трещины, перпендикулярные магнитному потоку с раскрытием 10 мкм, длиной до 3...5 мм, а также округлые дефекты сечением 2.. .3 мм*). Поверхностные дефекты хорошо выявляются сухим и мокрым методом, причем несколько

Чувствительность метода зависит от ряда факторов: способа нанесения и размера частиц, напряженности приложенного намагничивающего поля, рода тока, размеров дефекта и его формы, глубины залегания дефекта, ориентации дефекта относительно магнитного потока. Например, с ростом намагничивающего тока от 200 А до 1500 А возрастает выявляемость дефектов на глубине. При этом на глубине 2 мм от поверхности могут выявляться трещины весьма малых размеров (с раскрытием в 1 мкм, длиной до 0,5 мм). На глубине 5... 7 мм чувствительность резко падает (выявляются трещины, перпендикулярные магнитному потоку с раскрытием 10 мкм, длиной до 3...5 мм, а также округлые дефекты сечением 2... 3 мм2). Поверхностные дефекты хорошо выявляются сухим и мокрым методом, причем несколько лучше при намагничивании переменным током, концентрирующимся вблизи поверхности. Однако для обнаружения

Из формул (147) и (148) видно, что при фиксированной частоте электромагнитного излучения величина MOB прямо пропорциональна длине пути света в веществе, величине напряженности приложенного магнитного поля, концентрации электронов в зоне проводимости и обратно пропорциональна их эффективной массе. Таким образом, если известна концентрация электронов, то формулы (147) или (148) могут быть использованы для определения их эффективной массы. Если же возникает задача определения

ПРОБОЙ [вакуумный — возникновение самостоятельного разряда при высокой разности потенциалов между электродами при таком вакууме, при котором свободный пробег электронов намного больше межэлектродного расстояния; диэлектрика — резкое уменьшение электрического сопротивления диэлектрика, наступающее при достижении определенного значения напряженности приложенного электрического поля; лавинный — резкое уменьшение омического сопротивления полупроводника в сильном электрическом поле]

РЕАКЦИЯ [термоядерная — реакция слияния легких атомных ядер в более тяжелые, происходящие при высоких температурах 108 К; фотоядерная — расщепление атомных ядер гамма-квантами; цепная — реакция деления атомных ядер тяжелых элементов под действием нейтронов, в каждом акте которой число нейтронов возрастает, так что может возникнуть самоподдерживающийся процесс деления; ядерная — превращение атомных ядер, вызванное их взаимодействием с элементарными частицами, в том числе с гамма-квантами, или друг с другом]; РЕВЕРБЕРАЦИЯ — процесс постепенного затухания звука в закрытых помещениях после окончания действия его источника; РЕЗОНАНС <есть явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний системы при приближении частоты вынужденной силы к собственной частоте колебаний системы; акустический — избирательное поглощение энергии фононов определенной частоты в парамагнитных кристаллах, помещенных в постоянное магнитное поле; антиферромагнитный — избирательное поглощение энергии электромагнитных волн, проходящих через антиферромагнетик, при определенных значениях частоты и напряженности приложенного к нему магнитного поля; гигантский — широкий максимум, которым обладает зависимость сечения ядерных реакций, вызванных налетающей на атомное ядро частицей или гамма-квантом, от энергии возбуждения ядра; магнитный — избирательное поглощение энергии проходящих через магнетик электромагнитных волн на определенных частотах, связанное с переориентировкой магнитных моментов частиц вещества; параметрический — раскачка колебаний при периодическом изменении параметров тех элементов колебательных систем, в которых сосредоточивается энергия колебаний)

щение энергии проходящих через ферромагнетик электромагнитных волн при определенных значениях частоты и напряженности приложенного к нему магнитного поля; циклотронный— избирательное поглощение энергии переменного электромагнитного поля носителями тока, находящимися в постоянном магнитном поле; в электрической цепи (напряжений возникает при последовательном соединении катушки индуктивности и электрического конденсатора, а также при равенстве падений напряжения на них в противофазе; токов состоит в резком уменьшении амплитуды силы тока во внешней цепи, питающей параллельно соединенные индуктивное и емкостное сопротивления); электронный парамагнитный— избирательное поглощение электромагнитного излучения веществом, содержащим парамагнитные частицы, при наложении на него постоянного магнитного поля; ядерный (квадрупольный — избирательное поглощение электромагнитных волн в кристаллах, обусловленное квантовыми переходами между уровнями энергии, образующимися в результате взаимодействия ядер, обладающих электрическим квадруполь-ным моментом, с кристаллическим полем; магнитный —избирательное поглощение электромагнитных волн веществом, обусловленное ядерным парамагнетизмом); РЕКОМБИНАЦИЯ (есть исчезновение свободных носителей заряда в результате столкновения носителей противоположного знака; ион-электронная состоит в элементарном акте воссоединения положительного иона со свободным электроном с образованием нейтрального атома или молекулы)

Для определения необходимой напряженности приложенного магнитного поля при контроле объекта необходимо:

4) выбрать значение напряженности приложенного поля, находящееся в диапазоне от Нт\п до Ятах, исходя из конкретных задач контроля и особенностей проверяемого объекта;

5) уточнить значение выбранной напряженности приложенного поля применительно к конкретному объекту экспериментально.

на торцовой поверхности изменяется на противоположное (см. рис. 3.14, а', б', в1). В результате на расстоянии d от цилиндрической поверхности на торце по окружности образуется поле рассеяния. При наложении экрана на торец образца и нанесении магнитного порошка его осаждение, вызванное полем рассеяния, принимает вид кольца (см. рис. 3.14, а!). На рис. 3.14, б' показаны образец сбоку и осаждение порошка на экране, установленном по диаметральной плоскости. На рис. 3.14, б', в' видно изменение направления магнитных силовых линий на противоположное. Аналогичные картины поля наблюдаются в сечениях по всей длине образца. Тангенциальная составляющая напряженности Нт на цилиндрической поверхности в средней части образца при выключении тока в соленоиде изменяет свой знак и достигает значения, намного большего напряженности приложенного поля. Затем она уменьшается до значения соответствующего остаточной намагниченности Ятон. Значительное увеличение напряженности поля при выключении тока в соленоиде можно объяснить тем, что в образце индуцируется ток, пропорциональный скорости изменения магнитного потока. Массивный образец в этом случае играет роль коротко-замкнутого витка, в котором индуцируется ток большой силы. Магнитное поле этого тока вследствие скин-эффекта концентрируется в поверхностном слое образца и значительно намагничивает его. Магнитный поток сильно намагниченного поверхностного слоя замыкается на внутренние слои. Образуется замкнутый контур магнитного потока Ф3 с малым размагничивающим фактором (рис. 3.15).

где ?, — компоненты деформации, заданные такой же таблицей, как и о/; Э{ — компоненты вектора напряженности приложенного поля. Видно, что эффект определяется теми же пьезомодулями, но расположенными в транспонированной таблице.