Магнитопорошковый метод контроля

Принципиальная возможность обнаружения дефектов магнитными методами связана с тем, что в области дефекта у намагниченной детали возникает ярко выраженное неоднородное магнитное поле – поле рассеяния дефекта. Далее это поле обнаруживается либо при помощи магнитного порошка или магнитной суспензии.

Возникновение магнитного поля рассеяния дефекта можно объяснить, если представить контролируемый объект в виде ферромагнитного стержня, помещенного в однородное внешнее магнитное поле напряженностью Н_вн, совпадающее по направлению с осью стержня. В этом случае стержень равномерно намагнитится, и магнитная индукция в нем по направлению будет совпадать с приложенным внешним магнитным полем, на концах его образуются магнитные полюса, как это показано на рисунке, а. Картина изменится, если на стержне будет находиться поверхностная трещина направленная перпендикулярно магнитному полю. В самом начале мы отмечали, что если магнит разделить пополам, то у каждой половинки снова возникают полюса. Аналогично в случае наличия в образце (магните) трещины, ее границы будут поляризоваться, то есть ее стенки станут полюсами магнитов рис., б. Это приведет к возникновению локального магнитного поля – поля рассеяния дефекта дополнительного к внешнему магнитному полю. Таким образом, можно сказать, что магнитное поле рассеяния дефекта – это локальное магнитное поле, возникающее на поверхности детали в зоне дефекта вследствие магнитной поляризации его границ. Силовые линии этого поля будут начинаться на одной границе трещины (северном полюсе), выходить на поверхность и через воздух замыкаться на другой границе трещины (южном полюсе). Это поле будет сильно неоднородным, а наибольшего значения будет достигать у границ трещины.

Схема возникновения магнитного поля рассеяния дефекта, и силы, действующие на частицы магнитного порошка

Таким образом, для возникновения поля рассеяния дефекта и его последующего обнаружения изделие из ферромагнитного материала должно быть соответствующим образом намагничено.

Результирующая сила F_Р, действующая на частицу магнитного порошка в области трещины складывается из: F_М – силы со стороны магнитного поля (внешнее поле плюс поле рассеяния дефекта), которая направлена в область наибольшего изменения магнитного поля, т.е. к месту расположения трещины; F_Т – силы тяжести (со стороны Земли), направленной вниз; F_А – выталкивающей силы со стороны жидкости (для суспензий), направленной вверх; F_ТР – силы трения, препятствующей движению частицы, и направленной в сторону противоположную направлению движения частицы.