Способ магнитного контроля за ферромагнитными материалами

Магнитный контроль как один из видов неразрушающего контроля

Термином «магнитный контроль» (сокращённое обозначение – МК) обозначают обширную группу методов, построенных на регистрации рассеянных магнитных потоков и/или изменении параметров магнитного поля, которые возникают в предварительно намагниченном объекте там, где имеются поверхностные и подповерхностные дефекты. Размеры несплошностей могут быть минимальными, в частности, глубина – от 0,01 мм. Ширина раскрытия – от 0,001 мм.

Представленный вид НК широко эффективен для дефектоскопии оборудования и трубопроводов АЭС, сосудов и аппаратов, работающих под давлением, а также различных узлов, механизмов авиационного и железнодорожного транспорта. В том числе – осей, валов, боковых рам, дисков, подшипников. Магнитный контроль – один из немногих надёжных способов для проверки состояния и расчёта ресурса стальных канатов, которыми оснащаются грузоподъёмные краны, фуникулёры, лифты и т.д. К данному виду неразрушающего контроля прибегают, когда нужно обследовать не только сварные, но также болтовые, клёпаные, паяные и прочие типы соединений.

Технология магнитопорошкового метода, например, заключается в намагничивании объекта переменным, постоянным или комбинированным полем. В местах несплошностей это приводит к возникновению полей рассеяния, которые подлежат регистрации и расшифровке. После этого выполняется размагничивание.

В контексте технического освидетельствования и мониторинга качества продукции магнитный контроль позволяет решать следующие задачи:

• обнаружение нарушений сплошности поверхностного и подповерхностного типа – непроваров, трещин, закатов, флокенов, расслоений, волосовин, надрывов;
• измерение потери площади сечения стальных канатов и поиск локальных дефектов;
• определение механических свойств и микроструктуры листового, сортового, фасонного, полосового металлопроката, включая листы с немагнитными покрытиями и трубы из электротехнической, легированной, углеродистой стали. Магнитный метод контроля как одно из направлений структуроскопии регламентирован ГОСТ 30415-96;
• измерение толщины немагнитных токопроводящих и непроводящих покрытий на ферромагнитных основаниях. При помощи МК можно измерять гальванические и лакокрасочные покрытия, включая медь, хром, пластик, ЛКМ и иные материалы;
• проверка структурного состояния и прочностных качеств изделий и заготовок из чугуна и стали после термической обработки – закалки, отжига, нормализации, старения;
• проверка качества сварки и наплавки;
• измерение содержания легирующих элементов, сортировка изделий по маркам стали и т.д.

Сильные и слабые стороны магнитного контроля

1) высокая чувствительность даже к самым мелким поверхностным и приповерхностным несплошностям, недоступных, например, для обычного визуального и измерительного контроля. Особенно если использовать люминесцентные суспензии и УФ-светильники;

3) отсутствие больших финансовых затрат. Для ручного магнитного контроля не нужно дорогостоящей аппаратуры и расходников;

4) экологичность. Магнитные порошки и суспензии гораздо безопаснее для здоровья оператора, нежели индикаторные жидкости для капиллярного контроля. Сам рабочий процесс намного «чище», может обойтись без респираторов, менее требователен к вентиляции, спецодежде и пр. С транспортировкой, хранением и утилизацией дефектоскопических материалов намного меньше трудностей;

5) отличная адаптированность к полевым испытаниям. Важное достоинство магнитного метода контроля в том, что он позволяет сразу, на месте, выявить поверхностные несплошности. В том числе – на объектах сложной конфигурации, с большим радиусом кривизны, под открытым небом и т.д. Но и для цеховых условий МК подходит безупречно. В отличие от ПВК и рентгена, он не требует отдельного помещения и может проводиться даже в присутствии остального рабочего персонала, параллельно с другими технологическими процессами, а не в перерывах;

6) наглядность результатов. Это актуально для ручного способа (съёмка объекта фотоаппаратом с УФ-вспышкой) и особенно для автоматизированных установок (отображение сигналов на экране и формирование детальных отчётов).

Основные методы магнитного контроля

Самый распространённый – это, конечно же, магнитопорошковый. На объект наносят индикаторный порошок (чёрную либо цветную люминесцентную суспензию), затем намагничивают. На участках без дефектов направление частиц совпадает с направлением магнитных линий. Но при наличии несплошностей картина меняется: порошок скапливается вокруг трещины (поры, инородного включения и пр.). Полученные индикаторные следы осматривают и обозначают на поверхности маркером по металлу, а по завершении расшифровки – объект размагничивают.

Ещё одна разновидность магнитного контроля – магнитографический метод. Главная его особенность – запись магнитного поля на магнитную ленту для последующего считывания при помощи специального устройства. Технология была востребована преимущественно для стыковых сварных соединений, например, магистральных газопроводов. Допустимая толщина металлической стенки достигала 20–25 мм. Способ продуктивен для выявления плоскостных дефектов и мало эффективен для несплошностей сферической формы.

Индукционный метод магнитного контроля базируется на применении специальных катушек, создающих рассеянные магнитные потоки. Сварное соединение намагничивают, и катушку постепенно смещают вдоль его оси. В местах с несплошностями возникает индукционный ток в витках. Далее прибор считывает эти сигналы и запоминает их. Считается, что индукционный способ недостаточно чувствителен к дефектам малых размеров.

Наконец, ещё одно ответвление магнитного контроля – феррозондовый метод. Активно используется, например, в вагоноремонтных депо для диагностики надрессорных, соединительных и боковых балок, балансиров, тяговых хомутов и пр. Ключевой атрибут здесь – феррозондовый преобразователь, регистрирующий магнитные поля рассеяния. В дефектных зонах напряжённость магнитного поля резко меняется. Преобразователь фиксирует эти «скачки», преобразует градиент напряжённости в электрический сигнал и передаёт его на дефектоскоп. Феррозондовый метод реализуется при помощи феррозондового дефектоскопа способом приложенного поля или остаточной намагниченности.

Оборудование и расходники для магнитной дефектоскопии

Сообщество специалистов магнитного контроля

На форуме «Дефектоскопист.ру» зарегистрированы тысячи специалистов МК всех уровней квалификации – I, II и III. Кроме того, на нашем сайте есть преподаватели, научные сотрудники, представители фирм-поставщиков и предприятий-производителей оборудования и дефектоскопических материалов. Мы рады, что наш проект помогает коллегам обсуждать рабочие вопросы, разбираться в теории и практике, подбирать материалы, оборудование, советоваться по инструкциям и т.д.

В помощь специалистам МК в электронной библиотеке «Архиус» предусмотрен отдельный раздел с нормативной-технической документацией.

Ежедневно проект «Дефектоскопист.ру» объединяет специалистов по всей стране для обмена опытом. Чтобы присоединиться к нашему профессиональному сообществу и познать все тонкости магнитного контроля, просто зарегистрируйтесь на нашем сайте!

Источник

Магнитные методы контроля: разновидности и особенности

Магнитные методы неразрушающего контроля направлены на выявление дефектов на определенных объектах, а также дефектов их конструкций и элементов, если они выполнены из ферромагнетиков, в том числе редкоземельных металлов (железо, тербий, диспрозий и др.). На практике речь может касаться и анализа сплавов перечисленных металлов и элементов.

Магнитный контроль (МК) предполагает регистрацию с последующим анализом полей рассеяния. Они образуются вокруг объектов контроля после использования намагничивающего оборудования. Характерный признак дефекта – перераспределение магнитных потоков. Также в качестве подтверждающего наличие повреждений фактора рассматривается формирование полей в определенной области анализируемого объекта.

Методы магнитного контроля

Опираясь на положения ГОСТ 24450-80 «Контроль неразрушающий магнитный. Термины и определения» (переиздание), можно говорить, что методы магнитного контроля различаются по применяем в процессе устройствам, необходимым для сбора сведений.

По признаку используемых в процессе контроля устройств выделяются такие методы МК:

• Магнитопорошковый. Цель – обнаружение поверхностных деформаций, а также повреждений на глубине до 2 мм. Предполагает использование особого вещества – магнитного порошка.
• Индукционный контроль. Предполагает применение индукционных катушек. Последние улавливают колебания полей над анализируемыми объектами.
• Магниторезистивный контроль. Проводится с использованием особых преобразователей.
• Феррозондовый магнитный контроль. Метод предполагает использование феррозондовых преобразователей.
• Магнитографический контроль. Предполагает запись магнитных полей на специальный носитель с последующим воспроизведением сигналограммы (ГОСТ 13699-91 «Запись и воспроизведение информации. Термины и определения»).
• Пондеромоторный. Основан на взаимодействии магнитного поля объекта с полем постоянного магнита, электрического магнита или же рамки с током.
• Магнитополупроводниковый контроль. Предполагает регистрацию полей с помощью магнитополупроводникового оборудования.

Существует еще один метод магнитного контроля – метод эффекта Холла. Основан на проведении анализа посредством использования особых преобразователей (преобразователи Холла).

Какие дефекты и повреждения позволяет выявить МК

Методы неразрушающего магнитного контроля в общем случае используются для решения ряда задач. В том числе:

• контроль заполнения ферромагнетиками занимаемых объемов (выявление пустот, дефектов);
• анализ прочности и состояния конструкций, элементов из ферромагнетиков и редкоземельных металлов;
• определение кристаллической структуры, однородности или неоднородности состава сплава, его свойств по всему объему.

Дефекты, поддающиеся обнаружению методами магнитного контроля:

• внутренние, в том числе крупные (на глубине до 2 мм);
• незначительные (на аналогичной глубине от поверхности);
• повреждения под немагнитным слоем, если его толщина не превышает 0,25 мм и др.

Где используется МК

Использование методов магнитного контроля широко распространено во многих промышленных отраслях:

• нефтехимической;
• металлургической;
• энергетической;
• машиностроительной;
• нефтегазовой и др.

Чаще всего объектами магнитного контроля становятся магистральные трубопроводы, арматура, стальные резервуары, промышленные емкости, прокат и т. д.

Средства магнитного контроля

Для реализации мероприятий в рамках неразрушающего магнитного контроля могут использоваться такие устройства, как:

• дефектоскопы (магнитный, магнитопорошковый, индукционный, магнитополупроводниковый и др.);
• намагничивающее, размагничивающее оборудование;
• считывающие и воспроизводящие средства;
• магнитные толщиномеры;
• структуроскопы и т. п.

Есть нюанс: при проведении магнитного контроля в целях намагничивания могут использоваться как стационарные, так и портативные устройства. Стационарные дают возможность с высокой точностью выявлять дефекты, а портативные – проводить контроль в полевых условиях, но их точность незначительно ниже.

У намагничивающих устройств есть существенный недостаток – чувствительность к температурам.

Магнитный контроль является совокупностью мероприятий, направленных на выявление дефектов конструкций или их элементов, выполненных из железа, кобальта и других ферромагнетиков. Ключевая задача процедуры – определение наличия включений, повреждений. Основанный на регистрации магнитных полей, МК в качестве ключевого индикатора наличия повреждений или отклонений от нормы рассматривает факт перераспределения магнитных потоков или же формирование полей рассеяния после намагничивания.

Источник

Лекция 3. Магнитные методы неразрушающего контроля

Лекция 3. Магнитные методы неразрушающего контроля

Магнитные МНК основаны на анализе взаимодействия контролируемого объекта с магнитным полем и применяются, как правило, для обнаружения внутренних и поверхностных дефектов объектов, изготовленных из ферромагнитных материалов.

Согласно ГОСТ 24450-80 по способу получения первичной информации различают следующие методы магнитного вида контроля:

· Магнитографический метод (МГ)

· Метод эффекта Холла (ЭХ)

— также не входящие в ГОСТ:

· магнитооптический (МО) и

· метод магнитной памяти металла (МПМ).

Еще в XIX в. магнитные методы контроля впервые применили для оценки структурного состояния материалов и прочностных характеристик изделий — корпусов разрывных снарядов, ружейных затворов, ружейных и артиллерийских стволов.

Магнитный контроль в наши дни применяется почти во всех отраслях тяжелой и легкой промышленности.

К приборам магнитного контроля относятся:

1. измерители напряженности магнитного поля,

2. коэрцитиметры,

3. магнитометры,

4. металлоискатели,

5. ферритометры,

6. ультрафиолетовые лампы. Лампы, используются для работы в сложных условиях, труднодоступных местах, то есть при ограниченном доступе к исследуемой поверхности.

Ферритометры применяют для определения удельной теплоемкости исследуемого материала, для определения конкретных размеров возможных дефектов методом вихретока.

Металлоискатели или, ферродетекторы, незаменимы при определении точного места нахождения люков, покрышек, труб, баллонов под слоем земли/снега и т. д. аппаратура магнитного контроля просто необходима при поиске аварийных участков, при обнаружении металлических предметов и т. д.

Сформировались три основных области магнитного контроля:

· контроль дефектов сплошности в ферромагнитных материалах;

· оценка структурного состояния и прочностных характеристик ферромагнитных сталей и сплавов;

· определение фазового состава.

Магнитные методы применяют для:

· измерения толщины неферромагнитного покрытия на ферромагнитном основании (магнитная толщинометрия);

· дефектоскопии поверхностных и подповерхностных участков ферромагнитных материалов, (закалочных, шлифовочных, усталостныех трещин, волосовин, расслоения, не проварки стыковых сварных соединений, закатов и т. д.- магнитопорошковый метод);

· получения информации о магнитной проницаемости и ее изменении в зависимости от напряженности магнитного поля (индуктивный метод).

Подробнее о магнитной структуроскопии

Определены основные области ее применения:

— определение структурного состояния и механических свойств холодного и горячего проката;

— контроль структурного состояния и прочностных характеристик объемно-термически обработанных стальных и чугунных изделий (отжиг, нормализация, закалка, отпуск и старение);

— оценка напряженного состояния и его изменений в материалах и конструкциях после термической обработки и пластической деформации;

выявление кристаллографической текстуры, анизотропии механических свойств при штамповке или деформации листового проката;

— контроль структуры, физико-механических свойств и толщины слоев поверхностно упрочненных изделий различными методами (закалка ТВЧ, химико-термическая обработка, упрочнение концентрированными потоками энергии, виброупрочнение, обезуглероживание в стали и отбел в чугуне);

— сортировка изделий по марке, качественная оценка содержания основных легирующих элементов.

На производстве для магнитной структуроскопии уже много десятилетий широко и успешно применяется метод, основанный на измерении коэрцитивной силы Нс металла в точке контроля. Приборы, реализующие этот способ контроля, обычно называют коэрцитиметры или структуроскопы.

Магнитная толщинометрия основана на измерении силы притяжения постоянного магнита или электромагнита к поверхности изделия из ферромагнитного материала, на которую нанесен слой немагнитного покрытия, и позволяет определить толщину этого покрытия.

Магнитный толщиномер — предназначен для контроля толщины немагнитных покрытий на ферромагнитном основании. Он позволяет, измерять в равной степени толщину и диэлектрических, и электропроводящих покрытий.

По принципу действия все магнитные толщиномеры можно разделить на три группы:

· толщиномеры пондеромоторного действия;

· толщиномеры индукционного действия;

· толщиномеры магнитостатического действия.

В настоящее время большое внимание уделяется вопросам контроля изменений структурного и напряженно-деформированных состояний конструкционных материалов в процессе эксплуатации.

Появилась возможность производить оценку фазового состава конструкционных материалов, определять пористость в металлокерамических изделиях, выявлять парамагнитные и ферромагнитные участки в деталях и элементах конструкций.

В качестве перспективных работ следует отметить задачи контроля изменений фазового состава изделий в процессе эксплуатации изделий, работающих в сложных условиях (высокие давления, длительный срок эксплуатации, большой перепад температур, работа в агрессивных средах).

Метод магнитного порошка весьма прост и позволяет определять места и контуры нарушений сплошности материала, расположенные на поверхности деталей, с шириной раскрытия у поверхности 0,002 мм и более,, а также на глубине до 2—3 мм под поверхностью. Под различного рода покрытиями, но при условии, что толщина немагнитного покрытия не более 0,25 мм.

Намагничивание деталей, обработка их порошком (чаще суспензией), а также последующее размагничивание производятся с помощью магнитных дефектоскопов.

1. Магнитопорошковый МНК

Самым распространённым и надёжным методом магнитной дефектоскопии является магнитопорошковый – основанный на возникновении неоднородности магнитного поля над местом дефекта.

При этом методе намагниченную деталь посыпают магнитным порошком (сухой метод) или поливают магнитной суспензией (мокрый метод). Частицы порошка, попавшие в зоны магнитных полей рассеяния, оседают на поверхности деталей вблизи мест расположения дефектов.

Ширина полосы, по которой происходит оседание порошка, значительно больше ширины «раскрытия» дефекта, поэтому невидимые до этого дефекты фиксируют по осевшему около них порошку даже невооруженным глазом.

Магнитный поток в бездефектной части изделия не меняет своего направления. Если же на пути его встречаются участки с пониженной магнитной проницаемостью, например трещины, неметаллические включения и т. д., то при этом возникают местные магнитные полюсы (N и S) и, как следствие, магнитное поле над дефектом.

Металлические частицы, попавшие в неоднородное магнитное поле, возникшее над повреждением, притягиваются друг к другу и ориентируясь по магнитным силовым линиям поля, образуют цепочные структуры (рис), выявляемые при осмотре деталей.

Намагничивание деталей, обработка их порошком (чаще суспензией), а также последующее размагничивание производятся с помощью магнитных дефектоскопов.

Принцип действия магнитных дефектоскопов основан на регистрации магнитных полей рассеяния дефектов, при намагничивании контролируемых ферромагнитных изделий.

Регистрация полей рассеяния может осуществляться с помощью магнитного порошка, магнитной ленты, феррозондов, преобразователей Холла, индукционных и магниторезисторных преобразователей.

Чувствительность и качество магнитопорошкового метода зависит от нескольких факторов:

от магнитных характеристик материала применяемого для изготовления детали; силы напряженности намагничивающего поля; взаимного направления намагничивающего поля и дефекта; параметрические характеристики: размер, форма и шероховатость поверхности детали; способа и условий при регистрации, анализе и документирование индикаторного рисунка обнаруженного дефекта. размера, формы, местоположения и ориентации дефекта; свойств дефектоскопического материала, применяемого для проведения контроля; способа нанесения дефектоскопического материала на поверхность детали;

2. Магнитографический метод

Метод основан на обнаружении магнитных полей рассеяния, возникающих в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий.

Поля рассеяния от дефектов фиксируются в виде магнитных отпечатков на эластичном магнитоно-сителе (магнитной ленте), плотно прижатом к поверхности шва.

Процесс контроля состоит из двух основных операций: намагничивания изделий специальными устройствами, при котором поля дефектов записываются на магнитную ленту.

Воспроизведение или считывание записи с ленты, осуществляется магнитографическим дефектоскопом.

Магнитографический метод контроля можно применять для проверки сплошности стыковых швов, плоских изделий и труб различных диаметров, изготовленных из ферромагнитных металлов, с толщиной стенки 1—16 мм.

Контролю подвергают швы с равномерным усилением и нормальной чешуйчатостью без видимых наружных дефектов: трещин, наплывов, подрезов, пор, недопустимых смещений и т. п.

Магнитную ленту магнитным слоем накладывают на контролируемый шов и подвергают его намагничиванию с одновременной записью полей рассеяния на ленту.

Характер дефектов определяют по видеоиндикатору. Форма изображения на экране соответствует форме дефекта, а степень почернения характеризует его глубину.

Трещины характеризуются наличием извилистых темных линий с большой контрастностью, непровары — прямых линий, шлаковые включения — темных пятен и т. д.

Применяют магнитографические дефектоскопы типов МД-9,. с комплектом намагничивающих устройств, предназначенных для магнитографического контроля качества сварных швов трубопроводов, листовых и других конструкций.

3. Феррозондовый метод

Феррозондовый метод неразрушающего контроля основан на обнаружении феррозондовым преобразователем магнитного поля рассеяния дефекта на намагниченной детали.

Дефекты обнаруживаются за счет выявлений пространственных искажений магнитного поля над дефектом.

Искаженное поле над дефектом называется полем рассеяния дефекта или полем дефекта. Выявляются поля рассеяния с помощью феррозондового преобразователя, преобразующего градиент напряженности магнитного поля в электрический сигнал.

Феррозондовым методом обнаруживаются поверхностные и подповерхностные (глубина залегания до 30 мм) дефекты типа нарушения сплошности: волосовины, трещины, раковины, закаты и т. д. Метод также применяют для обнаружения дефектов сварных швов: непроваров, трещин, неметаллических включений, пор и т. п.

Так же как и при магнитопорошковой дефектоскопии различают два способа феррозондового контроля: способ остаточной намагниченности и способ приложенного поля.

4. Индукционный метод

Индукционный метод определения места повреждения основан на принципе улавливания магнитного поля над кабелем, по которому пропускается ток высокой частоты.

Метод надлежит применять во всех случаях, когда в месте повреждения кабеля удается получить электрическое соединение одной или двух жил через малое переходное сопротивление.

Метод обеспечивает практически абсолютную точность, имеет широкое распространение в СССР и за рубежом.

При применении индукционного метода по кабелю пропускают ток от генератора звуковой частоты (800— 3000 гц), при этом вокруг кабеля образуется магнитное поле, величина которого пропорциональна величине тока в кабеле.

На поверхности земли над кабелем при. помощи приемной рамки, усилителя и телефона можно прослушать звучание, которое распространяется по пути прохождения тока по кабелю.

Индукционным методом можно определить:

1. Место повреждения кабеля.

2. Трассу кабеля.

3. Место расположения муфт на трассе.

4. Глубину заложения кабеля.

Широкое распространение получили индукционные толщиномеры. Принцип их действия основан на измерении изменений магнитного сопротивления цепи, состоящей из ферромагнитной основы изделия, измерительного преобразователя и немагнитного зазора между ними, соответствующего толщине покрытия.

Метод эффекта Холла — метод магнитного неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитных полей объекта контроля преобразователями Холла.

Магниторезистивный метод — метод магнитного неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитного поля объекта контроля магниторезистивными преобразователями.

Магнитополупроводниковый метод — метод магнитного неразрушающего контроля, основанный на регистрации магнитного поля объекта контроля магнитополупроводниковыми приборами.

Пондеромоторный метод — основан на регистрации силы отрыва постоянного магнита или сердечника электромагнита от поверхности изделия и на оценке толщины контролируемого покрытия по значению этой силы.

В первом случае сила определяется при помощи пружинных динамометров, во втором — по изменению тока намагничивания.

Магнитооптический метод — метод магнитного неразрушающего контроля, в котором преобразователем служит магнито-оптическая пленка. При освещении пленки видна доменная структура, которая искажается при наличии магнитного поля дефекта.

Магнитометрический метод — метод магнитного неразрушающего контроля, основанный на анализе остаточных магнитных полей в объекте контроля, образовавшихся в результате намагничивания ферромагнитных объектов при их переходе из жидкого состояния в твердое состояние. Намагничивание производится магнитным полем Земли. По остаточным магнитным полям (остаточной индукции) получают информацию о наличии дефектов и зон участков, имеющих механические напряжения, в которых могут развиваться дефекты.

Контроль методом магнитной памяти металла (ММП-контроль) основан на измерении и анализе распределения собственных магнитных полей рассеяния (СМПР) металла сварных соединений, отображающих их структурную технологическую наследственность.

ММП-контроль служит для определения зон концентрации механических напряжений (ЗКН) в сварных соединениях сосудов, трубопроводов, оборудования и конструкций.

ММП контроль является первоочередным по отношению к известным методам неразрушающего дефектоскопического контроля (ультразвуковой, радиационный, магнитопорошковый, капиллярный, цветная дефектоскопия, измерение твердости и толщинометрия).

Позволяет контролировать сварные соединения любых размеров и форм (стыковые, тавровые, угловые, нахлестанные, торцевые, прерывистые и др.) без ограничения толщины свариваемого металла на всех видах ферромагнитных и аустенитных сталей и сплавов и на чугунах.

При ММП-контроле определяют:

— зоны концентрации остаточных сварочных напряжений и их распределение вдоль сварного соединения:

— зоны вероятного расположения микро — и макродефектов всех видов (поры, шлаковые включения, несплошности, трещины, разрывы).

Метод МПМ выполняет одновременно при неразрушающем контроле одновременно две задачи:

Первая задача — выявление дефектных зон на внутренней и наружной поверхности трубы с их последующей классификацией,

Вторая задача — выполнение контроля напряженно-деформированного состояния металла объекта контроля с определением зон концентраций напряжений — источников всех видов повреждений на раннем этапе их развития.

Из физических свойств.

2.2 Измерение магнитных величин

Магнитные измерения тесно связаны с электрическими измерениями, так как электрические и магнитные явления представляют собой части единого электромагнитного процесса. В большинстве случаев при определении той или иной магнитной величины измеряется практически электрическая величина, значение которой представляет собой функцию измерения магнитной величины. Сама же магнитная величина определяется расчетным путем на основании соотношений, связывающих магнитные и электрические величины. Посредством магнитных измерений решается ряд задач, к которым относятся исследование магнитных свойств веществ и материалов, атомов и атомного ядра; контроль качества магнитных материалов и изделий из них; измерение магнитных полей постоянных магнитов и электромагнитов; исследование магнитного поля Земли и других планет; изучение физических свойств материалов по их магнитным характеристикам.

Измерение магнитного потока. При создании приборов для измерения магнитного потока обычно используется явление электромагнитной индукции. При изменении магнитного потока в измерительной катушке (ИК) возникает ЭДС. Измерительная катушка является преобразователем, с помощью которого магнитные величины (магнитный поток Ф. магнитная индукция В, напряженность магнитного поля Н) могут быть преобразованы в ЭДС и измерены. Магнитоизмерительный преобразователь в виде ИК можно использовать для измерения параметров постоянного и переменного магнитных полей. В зависимости от характера измеряемой величины к ИК предъявляются различные требования относительно ее формы, размеров, расположения и т. д. Основной характеристикой ИК является ее постоянная, определяемая через произведение числа витков на площадь витка.

Для измерения постоянного магнитного потока используют баллистический гальванометр (БГ) или веберметр. Основные характеристики БГ — его постоянная и период свободных колебаний. Погрешность измерения составляет 0,5. 1,0%. Баллистический гальванометр обеспечивает высокую чувствительность и точность, является прибором магнитоэлектрической системы с неградуированной шкалой и требует определения постоянной при каждом измерении.

Магнитные преобразователи. В подавляющем большинстве ситуаций связанных с магнитным контролем приходиться иметь дело с кратковременным измерением или индикацией магнитных полей в относительной близости от поверхности изделий. В этих случаях используют различные магнитные преобразователи, из которых наиболее широкое распространение получили феррозондовые, датчик Холла, индукционные и магниторезистивные.

Источник