13 Магнитные порошки как индикаторы магнитных полей

Магнитные порошки используют при магнитопорошковом методе контроля. Наибольшее распространение получила окись-закись железа (Fe3O4) – магнитный порошок черного цвета, и гамма-окись железа (γ-Fe2O3) – буровато-красный порошок. Его обычно применяют для контроля объектов с темной поверхностью. Для этих же целей применяют магнитно-люминесцентные порошки, при этом, осмотр контролируемой поверхности производят в ультрафиолетовом свете, используя, например, ультрафиолетовый облучатель КД – 33Л.

Контроль объектов с темной поверхностью можно осуществить с помощью порошка светлого цвета (с добавкой алюминиевой пудры) или магнитного порошка черного цвета, предварительно покрыв поверхность детали слоем белой нитрокраски толщиной до 20 мкм. Частицы магнитного порошка имеют шарообразную и неправильную форму. Обычно размер частицы составляет от 1 до 60 мкм, однако при контроле объектов с очень грубой поверхностью можно применять частицы размером до 2 мм. Дефектоскопические свойства магнитного порошка проверяются по следующим показателям:

1. выявляемость – общая длина в процентах всех дефектов, выявляемых на эталонной детали с помощью данного магнитного порошка;

2. осаждаемость в спирте – способность магнитного порошка образовывать сравнительно устойчивую (в течении трех минут) взвесь;

3. магнитно-весовая проба – количество магнитного порошка, притянувшегося к специальному электромагниту;

4. цвет порошка (определяется визуально);

5. размер частиц порошка (определяется с помощью микроскопа).

14 Преобразователи Холла

Эффект Холла заключается в появлении ЭДС между противоположными сторонами пластинки, если через неё пропустить тока I и поместить её в магнитное поле. Эффект Холла проявляется в металлах и полупроводниках, однако в полупроводниках ЭДС Холла значительно выше, поэтому в качестве материала для преобразователей Холла используют полупроводники германий, индий и другие. Эффект Холла объясняется действием силы Лоренца (действие магнитного поля на движущийся электрический заряд). ЭДС Холла определяется по формуле (без учета знака):

где

Rx – постоянная Холла.

Rx определяется экспериментально. Основными достоинствами датчиков Холла являются пропорциональность ЭДС Холла напряженности магнитного поля, малый размер чувствительного элемента преобразователя, возможность измерения как постоянного, так и переменных магнитных полей в широком диапазоне от10 до 10⁷ А/м.

Обычно, если измеряют переменные магнитные поля, то преобразователь запитывают постоянным током и наоборот. Размер чувствительного элемента преобразователя может достигать 0,01 0,01 мм и меньше.

15. Пондеромоторные преобразователи

Пондеромоторные преобразователи основаны на взаимодействии магнитного поля и рамки, по которой течёт электрический ток. Для повышения чувствительности преобразователя рамку закрепляют на растяжках.

Луч света от источника 1 попадает на зеркальце 2, которое вместе с преобразователем 5 закреплено на растяжке 3. Отразившись от зеркальца, световой «зайчик» попадает на шкалу 4. Если под действием изменившегося магнитного поля происходит поворот рамки с током 5, то это приводит к смещению луча на шкале.

Пондеромоторные преобразователи нашли применение для измерения напряженности магнитного поля в узких зазорах, для контроля железнодорожных рельсов. Порог реагирования 1-10 А/м