1、第 章 磁粉检测仪器与设备 5.1 磁粉检测设备的分类磁粉检测设备的分类5.2 磁粉检测设备的主要组成磁粉检测设备的主要组成5.3 磁粉磁粉5.4 磁悬液磁悬液5.5 标准试块标准试块5.6 测量设备与器材测量设备与器材习题习题 第 章 磁粉检测仪器与设备 磁粉检测设备通常叫做磁粉探伤机，一般分为固定式、移动式和便携式以及专用设备等几大类。(1)固定式磁粉探伤机一般安装在固定场所，磁化电流既可以是直流电流，也可以是交流电流，设备的输出功率、外形尺寸和重量较大，主要适用于中小型工件的批量探伤。(2)移动式磁粉探伤机是一种分立式的探伤装置，它的体积较固定式小，重量比固定式轻，能在许可范围内自由移动
2、，便于适应不同检查要求的需要，主要检查对象为不易搬动的大型工件。5.1 磁粉检测设备的分类磁粉检测设备的分类第 章 磁粉检测仪器与设备(3)便携式磁粉探伤机比移动式磁粉探伤机更灵活，体积更小，重量更轻，可随身携带，适用于外场和高空作业，一般多用于锅炉和压力容器的焊缝检测、飞机的现场检测及大中型工件的局部检测。(4)专用磁粉探伤机多为半自动磁粉检测设备，此类设备是除人工观察缺陷磁痕外其余过程全部采用自动化。其特点是检查速度快，减轻了工人的体力劳动。它适合于大批量生产的工件检查，但检查产品类型较单一，不能用于多种类型工件。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.2.1 磁化电源装置磁化电源装置磁化电源装置
3、是磁粉探伤机的核心部分，其作用是产生磁场，使被测件磁化。在不同的磁粉探伤机中，由于磁化方式和使用方式的不同，可以采用不同电路和结构的磁化电源。常用的磁化电源主要有降压变压器式、电磁铁式、线圈式、磁轭式、电容充放电式及晶闸管控制单脉冲式等型式。5.2 磁粉检测设备的主要组成磁粉检测设备的主要组成第 章 磁粉检测仪器与设备 磁化电源装置主要包含下述部分：(1)低压大电流产生装置：此类装置广泛应用于固定式磁粉探伤机中。其利用降压变压器将普通供电的工频交流电转换成低电压、大电流输出，以实现对被测件的周向磁化或纵向磁化。这样，既可以进行交流电磁化，也可以经过整流后实现直流电磁化。(2)磁轭式或线圈式磁化
4、装置：此类装置产生纵向磁化磁场，可通入交流电或直流电。磁轭式磁化装置有整体磁化(极间式磁化)和局部磁化(便携式磁轭磁化)两种。线圈式磁化装置有直流和交流两种，其中直流线圈匝数较多、电磁吸力较大，交流线圈匝数较少而电流较大。第 章 磁粉检测仪器与设备(3)交叉磁轭(线圈)旋转磁场式磁化电路：这是一种组合式磁化电路，磁轭(线圈)俗称磁头。在其中不同部分通入不同相位的交流电流，其磁场组成一个按规律变化的多向磁场，使被测件得到磁化。(4)单脉冲磁化电路装置：这种装置能产生脉冲式冲击电流，可在瞬间内获得较大的磁化电流，常用于剩磁法磁粉检测。第 章 磁粉检测仪器与设备(5)断电相位控制器：此类装置用来对交
5、流电断电时的相位进行控制，通常加在交流探伤机大电流产生装置上。(6)快速断电试验器：是一个能突然切断磁化电流的器件。它能迅速切断施加于线圈的直流电，使迅速消失的磁场在被测件中产生低频涡流，使其有利于查找被测件端部的横向缺陷，以克服线圈纵向磁化时的端部效应。快速断电试验器仅限于在三相全波整流时采用。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.2.2 夹持装置夹持装置夹持装置是用来夹紧被测件，使其通过电流的电极或通过磁场的磁极装置。在固定式磁粉探伤机中，夹持装置是夹紧被测件的夹头，探伤机夹头之间的距离是可以调节的。移动式或便携式磁粉探伤机没有固定夹头，它是一种与软电缆相连，并将磁化电流导入和导出被测件的手持式
6、棒状电极，多用人工压力及电磁吸头与被测件接触。第 章 磁粉检测仪器与设备 为了保证被测件与夹头之间接触良好，夹头上装有导电性能良好的铜板或铜网(接触垫)，以及软金属材料(铅板等)，以防止通电时起弧或烧伤被测件。有些探伤机的夹头做成转动式，被测件夹紧后，可与磁化夹头一起沿轴作360旋转，但在转动时一般不允许进行磁化。在专用及半自动探伤机上，夹持装置往往与工件自动传输线连在一起，被测件沿导轨行进至夹头位置时，夹头自动夹紧并使被测件进行磁化。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.2.3 指示与控制装置指示与控制装置指示装置是安装在设备的面板上，用来指示磁化电流大小的仪表及有关工作状态的指示灯。交流多采用有
7、效值表或将有效值换算成峰值的电流表，直流采用平均值表或数字显示的数字电流表。控制装置是控制磁化电流产生和磁粉探伤机使用过程的电器装置的组合。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.2.4 磁粉施加装置磁粉施加装置在固定式磁粉探伤机中，磁粉施加装置由磁悬液槽、液压泵、导液软管和喷嘴以及回液盘组成。液压泵工作时，叶片将槽中的磁悬液搅拌均匀并以一定压力将其通过喷嘴浇到被测件上，在被测件的表面形成一个磁悬液薄层。多余的磁悬液可通过回液盘及回收管道注入液槽循环使用。回液盘上装有过滤网，以防止污物等进入循环泵。移动式和便携式磁粉探伤机上没有固定式的磁粉施加装置。在湿法探伤时，常采用电动或手动喷洒装置，如带喷嘴的塑
8、料瓶，使磁粉或磁悬液均匀地分布在工件表面。干法探伤时可用压缩空气或专用的橡皮磁粉散布器来撒布磁粉。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.2.5 照明装置照明装置缺陷磁痕显示是在一定光照条件下进行的。进行非荧光磁粉检测时，采用白炽灯或日光灯照明观察装置；进行荧光磁粉检测时，采用紫外线灯照明观察装置。白炽灯或日光灯产生的是可见光，它的波长范围为400760 nm，包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等多种颜色。对于此类光源要求能在被测件上有一定的照度，并且光线要均匀、柔和，不能直射观察人的眼睛。第 章 磁粉检测仪器与设备 荧光磁粉探伤所采用的紫外线灯与渗透检测所采用的紫外线灯相同，详见第1章所述。当紫外线照射
9、到表面包覆一层荧光染料的荧光磁粉上时，荧光物质便吸收紫外线的能量，激发出黄绿色的荧光，由于人眼对黄绿光的特殊敏感性，因此大大增强了对磁痕的识别能力。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.2.6 退磁装置退磁装置退磁装置是磁粉探伤机的组成部分之一，有的以分立件单独设置，有的装在探伤机上。常用的退磁装置有以下几种。1交流线圈退磁装置交流线圈退磁装置对于中小型工件的批量退磁，常采用交流线圈退磁装置。它利用交流电的自动换向，离开线圈后磁场强度逐渐衰减的原理进行退磁，如图5-1所示。第 章 磁粉检测仪器与设备 图5-1 交流线圈对工件退磁第 章 磁粉检测仪器与设备 2直流换向衰减退磁装置直流换向衰减退磁装置对
10、于用直流电磁化的工件，为了使工件内部能获得良好退磁，常常采用直流换向衰减退磁方法。3交流降压衰减退磁装置交流降压衰减退磁装置交流降压衰减退磁装置采用将通电磁化时的电流由幅值逐渐降到零的方法进行退磁，常用于用交流电磁化的工件。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.3.1 磁粉的种类磁粉的种类磁粉是一种粉末状的铁磁物质，有一定大小、形状、颜色和较高的磁性。磁粉是磁粉探伤中的漏磁场检测材料，同其他的磁敏元件一样，它能够反映出工件上的材料非连续处的漏磁场情况，可直观、清晰地显示缺陷的大小和位置。作为换能传感器件，磁粉质量的优劣直接影响探伤的效果，应该正确地选择和使用磁粉，才能保证检测工作的质量。5.3 磁磁
11、 粉粉第 章 磁粉检测仪器与设备 1非荧非荧光磁粉光磁粉非荧光磁粉是一种在可见光(白光)下进行磁痕观察的磁粉，有黑色、红褐色、灰色、蓝色和白色等颜色。其主要成分是用物理或化学方法制成的四氧化三铁(Fe3O4)或三氧化二铁(Fe2O3)粉末，并用染色及其他方法处理成不同的颜色。非荧光磁粉又有干式磁粉和湿式磁粉之分。干式磁粉是一种直接喷洒在被检工件表面进行检测用的磁粉，适用于干法检验。湿式磁粉在使用时应以油或水作分散剂，配制成磁悬液后使用，适用于湿法检验。第 章 磁粉检测仪器与设备 2荧光磁粉荧光磁粉荧光磁粉是一种在紫外线(黑光)照射下进行磁痕观察的磁粉。它是以磁性氧化铁粉、工业纯铁粉等为核心，再
12、在外面粘合一层荧光染料树脂制成的。在紫外光的照射下，能发出波长为510550 nm为人眼接受的最敏感的鲜明的黄绿色荧光，与工件表面颜色形成很高的对比度。荧光磁粉具有很高的检测灵敏度，可见度及与工件表面的对比度都远大于非荧光磁粉，容易观察，能提高检测速度，使用范围也很广泛。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.3.2 磁粉的性能磁粉的性能磁粉的性能主要包括磁性、粒度、形状、流动性、密度、识别度等。对于荧光磁粉，还包括磁粉与荧光染料包覆层的剥离度。1磁性磁性磁粉被磁场吸引的能力叫磁粉的磁性，它直接影响缺陷处磁痕的形成。只有具有高磁导率、极低剩磁和矫顽力的磁粉，才能保证在微弱磁场作用下被吸引、移动。若矫顽
13、力过高或剩磁过大，则磁粉在强烈地磁化后会因磁粉剩磁间的吸引而聚集成大的磁粉团，从而形成工件上背景对比度变差及粘附在悬液槽等处造成磁粉损失及阻塞管道等。第 章 磁粉检测仪器与设备 2粒度粒度磁粉颗粒的尺寸大小为粒度。粒度大小影响磁粉在磁悬液中的悬浮性和缺陷处漏磁场对磁粉颗粒的吸附能力。选择粒度时，应考虑缺陷的性质、尺寸、埋藏深度及磁粉的施加方式。理论上讲，磁粉粒度与缺陷宽度相同或为其二分之一时具有最大的吸附能力。但实际缺陷并不是一个确定的量，各种不同大小和深浅的缺陷往往同时存在，因此使用时通常采用各种粒度磁粉的混合物，这样对各类缺陷可获得较均匀的灵敏度。第 章 磁粉检测仪器与设备 3形状形状磁粉
14、有各种各样的形状，如条形(长锥形)、椭圆形、球形或其他不规则形状。理论上说来，磁粉形状以呈长锥形为好。这种形状的磁粉在漏磁场中易于磁化形成磁极，容易在缺陷处聚集，但自由移动性很差。实际使用时最好与球状颗粒的磁粉按一定比例混合使用，这样容易跨接漏磁场，形成明显的磁痕。第 章 磁粉检测仪器与设备 4流动性流动性为了能够有效地检出缺陷，磁粉必须能在受检工件表面流动，以便被漏磁场吸引形成磁痕显示。磁粉的流动性和磁粉的形状与施加的方式、电流形式有关。在湿法检验中，可利用磁悬液的流动带动磁粉向漏磁场处分布。在干法检验中，可利用微风吹动磁粉，并利用交流电方向不断改变或单相半波整流电的强烈脉动性来搅动磁粉，促
15、进磁粉流动。由于直流电不利于磁粉的流动，因此干法不采用直流电流进行检验。第 章 磁粉检测仪器与设备 5密度密度磁粉的密度也是影响磁粉移动性的一个因素。密度大的磁粉难于被弱的磁场吸住，而且在磁悬液中的悬浮性差，沉淀速度快，降低了探伤的灵敏度。第 章 磁粉检测仪器与设备 6识别度识别度识别度是指磁粉的光学性能，包括磁粉的颜色、荧光亮度与工件表面颜色的对比度。对于非荧光磁粉，磁粉相对于工件的颜色对比越明显越好，这样有利于提高缺陷鉴别率。对于荧光磁粉，在紫外光下观察时，工件表面呈暗紫色，只有微弱的可见光本底。而磁痕则呈黄绿色，色泽鲜明，能提供最大的对比度和亮度，因此它适用于不带荧光背景的任何颜色的工件
16、。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.3.3 磁粉的性能测定磁粉的性能测定磁粉是磁粉检测中用以显示缺陷形态的显示物质，它的性能对检测效果影响很大，应对其性能进行检定后才能使用。磁粉性能指标主要有磁性、粒度(颗粒尺寸)、颜色、杂质、悬浮性等。第 章 磁粉检测仪器与设备 1磁性的测定磁性的测定磁粉的磁性应由磁粉微粒的磁导率、剩磁及矫顽力等参数来评定，通常采用测定大量磁粉微粒集合体的整体磁性来评价磁粉的磁性。JB/T 60631992磁粉探伤用磁粉技术条件标准规定了一种用磁吸附的方法从磁悬液中检查磁粉磁性。电磁铁用工业纯铁制成，在规定的尺寸下用直径为2 mm的漆包铜线绕25圈，通以15 A的直流，然后在
17、一定容积的烧杯中装入搅拌均匀的磁悬液并进行检查，以杯底无残留物为好。第 章 磁粉检测仪器与设备 2粒度及悬浮性的测定粒度及悬浮性的测定磁粉粒度的测量方法有过筛法、显微镜法和酒精沉淀法。过筛法是用筛孔一定的金属丝网对磁粉过筛，如果有85%以上的磁粉通过，就算合格。显微镜观察法是把磁粉分散在加了表面活性剂的水中，然后放到光学显微镜下观察，定向测量1000个以上的磁粉微粒的直径，将结果整理后绘制成累计数曲线并根据不同检测要求来判定磁粉粒度是否合适。第 章 磁粉检测仪器与设备 酒精沉淀法是常用的测量方法，测量时，先在一根长400 mm、内径10 mm的玻璃管内注入150 mm高的酒精，并加入3 g干燥
18、磁粉后摇晃，然后再次注入酒精到300 mm处，用橡皮塞堵住管口，通过上下颠倒和充分摇晃使磁悬液变得均匀，这时，立即将玻璃管垂直放置，静置数分钟后测量磁悬液中明显分界处的磁粉柱的悬浮高度，悬浮高度不低于180 mm的磁粉粒度为合格。第 章 磁粉检测仪器与设备 3缺陷显示程度的检查缺陷显示程度的检查缺陷显示程度采用标准试块或缺陷试样件进行，在规定电流和磁悬液的情况下，缺陷上的磁痕应能清晰地观察到规定的孔径及形状。4磁粉污染情况磁粉污染情况的的检查检查磁粉污染情况可采用磁悬液进行目视法检查。方法是将应检查的磁粉配制成试验磁悬液，在充分搅拌后静置30 min，然后观察磁悬液，不应有外来物、结块和浮渣。
19、第 章 磁粉检测仪器与设备 5荧光磁粉的检查荧光磁粉的检查荧光磁粉除进行磁性和粒度检查外，还要进行荧光颜色、衬度(对比度)及稳定性检查。长时耐久性是将一升完全混合的新配磁悬液在室温下静置两星期以上，荧光磁粉若保持原有的灵敏度、颜色和亮度不变，则为合格。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.4.1 磁悬液的性能要求磁悬液的性能要求磁悬液是将一定量的磁粉或膏状磁粉与某种液体(载液)混合，让磁粉颗粒在液体中呈分散状，这样在探伤时由于工件表面漏磁场的吸引，将分散在液体中的磁粉聚集在缺陷处形成磁痕。用来悬浮磁粉的液体有油剂和水剂两大类，一般油剂磁悬液采用无味煤油、变压器油等配制，水剂磁悬液采用清洁的水加上各种
20、添加剂配制而成。5.4 磁磁 悬悬 液液第 章 磁粉检测仪器与设备 对磁悬液主要有以下几个要求：(1)有合适的粘度，使磁粉具有较好的悬浮性能，能均匀地分布在载液中。(2)浓度必须适宜，以保证检测的可靠性和灵敏度。(3)液体介质的色度要清。(4)分散剂的闪点要高，蒸发率和含硫量要低。(5)磁悬液应无毒、无臭味，以及有良好的防腐性能。(6)水磁悬液应有良好的润湿性、防锈性及消泡性等。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.4.2 载液载液载液(又叫做磁粉分散剂)的作用是将磁粉在液体中分散和悬浮。其中用油的为油基载液，用水的为水基载液。(1)油基载液应具有低粘度、高闪点、无荧光、无臭味和无毒性等特性。其主要
21、对粘度、闪点、荧光、颗粒物、总酸值、气味和毒性提出了相关技术要求。(2)水基载液是在水中添加润湿剂(乳化剂)、防锈剂，必要时还要添加消泡剂，以保证水基载液有合适的润湿性、分散性、防锈性及稳定性。第 章 磁粉检测仪器与设备 普通水的表面张力较大，不能很好地润湿工件表面，会造成工件表面“水断”现象。添加润湿剂后，水磁悬液应能迅速地润湿工件表面，合适的润湿性能应由水断试验确定。试验方法是：将水基载液施加在零件表面，停止浇注后，如果零件表面的液体薄膜是连续的，则说明润湿性能良好；反之，液体薄膜断开，则说明润湿性能不良，应再添加润湿剂，使之能够完全湿润。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.4.3 磁悬液浓度
22、及其测定磁悬液浓度及其测定磁粉在磁悬液中的含量叫磁悬液浓度。磁悬液的浓度必须适宜，通常以磁粉重量与载液容积之比(g/L)或每100 mL磁悬液中磁粉的沉淀容积(mL/100 mL)来表示，前者叫做磁悬液的配制浓度，后者叫做磁悬液的沉淀浓度。磁悬液的浓度对显示缺陷的灵敏度影响很大，浓度不同，检测灵敏度也不一样。浓度太低，会影响漏磁场对磁粉的吸附量，磁痕不清晰会使缺陷漏检；浓度太高，会在工件表面滞留下很多磁粉，形成过度背景，甚至会掩盖对缺陷的显示。第 章 磁粉检测仪器与设备 磁悬液浓度大小的选用与磁粉的种类、粒度、施加方式和工件表面状态及检测要求有关。对光亮零件及检测要求较高的检验，应采用粘度和浓
23、度都大一些的磁悬液进行检验。对表面粗糙及灵敏度要求较低的工件，应采用粘度和浓度小一些的磁悬液进行检验。磁悬液的浓度可用磁悬液沉淀管测量。测量时，将搅拌均匀的磁悬液100 mL放入垂直放置的沉淀管内。一般情况下，和无味煤油配制的磁悬液静置沉淀30 min，变压器油配制的磁悬液沉淀24 h后，读取磁粉的沉淀高度。也可用坐标法或计算法来确定磁悬液的浓度。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.4.4 磁悬液的配制磁悬液的配制1油磁悬液的配制油磁悬液的配制油磁悬液是在油基载液中加上适量的磁粉配制而成的。为了使磁粉在油液中有较好的悬浮性，要求油介质应有适当的粘度。同时还要求磁悬液的表面张力小，有较好的流动性和渗
24、透性，以便比较容易地润湿磁粉，有利于磁悬液中磁粉微粒被漏磁场吸附。第 章 磁粉检测仪器与设备 若油基载液的粘度太大，磁粉在磁悬液中的阻力会增大，难以被漏磁场吸附；而粘度太小，磁粉在载液中的悬浮性变差，容易产生沉淀。目前，一般推荐轻质无味煤油作油基载液来配制普通磁粉磁悬液及荧光磁粉磁悬液。油磁悬液的配制方法是：将少量载液加入称好的磁粉中，搅拌均匀成糊状后再加入余量的载液，继续充分搅拌至合乎要求。第 章 磁粉检测仪器与设备 2水磁悬液的配制水磁悬液的配制水磁悬液是在水中掺入一定数量的磁粉配制而成的。水作载液的特点是材料广泛，但水液的缺点是运动粘度低，流动性好，磁粉在载液中的流体阻力小，虽显示缺陷的
25、灵敏度较高，但磁粉在水中沉淀速度快，悬浮性差，加上水对被检测的工件的湿润作用差，容易产生“水断”现象，从而影响探伤的效果。第 章 磁粉检测仪器与设备 为了改善水磁悬液的性能，常在水中加入润湿剂、消泡剂、防腐防凝剂等添加剂。润湿剂在水中起湿润作用，降低水的表面张力，使磁悬液更好地渗透、扩散于工件表面上。而防腐、防凝、防锈、防沉淀及消泡材料是为了使磁悬液性能稳定，防止腐蚀锈蚀等对工件的损害，同时让磁粉在载液中更好地悬浮，减少沉积和表面上的非缺陷附着。第 章 磁粉检测仪器与设备 3荧光磁悬液的配制荧光磁悬液的配制荧光磁悬液是将荧光磁粉和载液混合配制而成的。它有荧光油磁悬液和荧光水磁悬液之分。荧光油磁
26、悬液一般用无味煤油作载液。配制荧光水磁悬液也要加入各种添加剂，而且要注意防止混入杂物，损坏荧光亮度或使其过早变质。由于荧光磁悬液的检测灵敏度较高，因此它的浓度比非荧光磁悬液低510倍。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.4.5 磁悬液的使用与维护磁悬液的使用与维护磁悬液的施加方法主要有以下几种：(1)喷洒法：将磁悬液装在专门的容器里，利用电泵或手动喷壶将搅拌均匀的磁悬液通过喷嘴喷洒在工件表面。前者多用于固定式磁化装置，后者常用于流动作业。第 章 磁粉检测仪器与设备(2)刷涂法：可用毛刷浸沾磁悬液后涂布于工件表面，涂布时应注意磁悬液的流动性和均匀性。该法简便易行，但效率不高。(3)浸泡法：将磁化后的
27、整个工件浸泡在均匀的磁悬液中，数秒后取出。此法多用于小型零件的剩磁探伤。不管使用何种方法，都应当注意磁悬液的维护，即保持磁悬液的清洁和性能稳定。第 章 磁粉检测仪器与设备 磁悬液的使用注意事项如下：(1)不同种类的磁悬液应当分类存放，不能用同一容器盛装不同种类的磁悬液。(2)用水磁悬液检测的工件，表面应进行除油清洗。(3)不能用棉纱等擦拭工件，磁悬液用后应加盖，防止灰尘污染。第 章 磁粉检测仪器与设备 磁悬液的稳定性能应定期检查。磁悬液的污染检查采用比较法，即每次配制时将新磁悬液装上一小瓶作为标准液，在使用过程中按要求将欲测的液体与标准磁悬液进行比较，当发现污染时即予以更换。在用沉淀法检查磁悬
28、液时，若能看出沉淀物有两个明显的分层，即上层(污染物)的量超过下层(磁粉)的一半时，也应该更换磁悬液。若磁悬液中沉淀的磁粉出现松散的团聚现象而不是紧密的磁粉层，则说明磁粉可能被磁化了，也应该更换磁悬液。第 章 磁粉检测仪器与设备 除了污染影响磁悬液的耐用程度外，磁粉的流失、沉淀以及荧光磁粉性能的下降等都会使磁悬液的浓度降低，因此应注意在使用前和使用中充分搅拌磁悬液，以保证磁粉在载液中的适当悬浮。在使用中，若出现磁悬液浓度下降的情况应及时补充磁粉，当磁悬液性能变坏(污染和变质)时应及时更换。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.5.1 标准试块的标准试块的作用作用磁粉检测标准缺陷试片和试块是检测时必备
29、的工具，可分为缺陷标准试片(试块)和带有自然缺陷的试块两种。标准缺陷试片的作用主要有以下几个：(1)用于检查检测设备、磁粉和磁悬液的综合性能(系统综合灵敏度)。5.5 标标 准准 试试 块块第 章 磁粉检测仪器与设备(2)用于确定被检工件表面的磁场方向、有效磁化范围和确定大致的有效磁场强度。(3)用于考察所用检测工艺规程和操作方法是否恰当。(4)当无法计算复杂工件的磁化规范时，用小而柔软的试片贴在复杂工件的不同部位，可确定较理想的磁化规范。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.5.2 人工缺陷标准试片人工缺陷标准试片磁粉检测标准试片仅适用于连续法探伤，我国与日本、美国等都有所使用。日本使用的试片叫A
30、型或C型试片，美国使用的试片叫QQI质量定量指示器。试片是在纯铁薄片上进行单面刻槽制作而成的，刻槽形式各国不全相同，多数是在试片的深度方向为U形槽或近似U形，外形为圆、十字线、直线等。第 章 磁粉检测仪器与设备 我国使用的试片根据刻槽的形状和铁片的大小厚薄，有A型、C型、D型等多种，JB/T 60651992磁粉探伤用标准试片中规定了三种试片的技术要求、检验、标志和使用方法。如A15/50，其中分母表示板厚，分子表示槽深。在同一厚度尺寸下，槽深越小，其相对灵敏度越高。试片的标志蚀刻在有槽一面，左上方是型号的英文字母，右下角是槽深与试片厚度之比的分式。在使用试片时，应根据工件检测面的大小和形状，
31、选取合适的试片类型。检测面大时，可选用A型；检测面窄或表面曲率半径小时，可选用C型或D型。第 章 磁粉检测仪器与设备 同时，还应根据工件检测所需要的有效磁场强度，选取不同灵敏度的试片。需要有效磁场强度较小时，应选用分数值较大的低灵敏度试片；需要有效磁场强度较大时，应选用分数值较小的高灵敏度试片。也可以选用不同类型的试片分别贴在工件上有不同磁场强度要求的部位。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.5.3 缺陷标准试块缺陷标准试块1磁场指示器磁场指示器(八角试块八角试块)磁场指示器是一种由八块低碳钢片与铜片焊在一起的磁场方向指示装置，见图5-2。使用时将指示器铜面朝上，八块低碳钢面朝下紧贴被检工件，用连
32、续法给指示器铜面施加磁悬液，观察磁痕可以了解试验工件表面上磁场的方向，但不能作为磁场强度大小及磁场分布的定量依据。第 章 磁粉检测仪器与设备 图5-2 磁场指示器第 章 磁粉检测仪器与设备 2环形标准试块环形标准试块环形标准试块用于穿棒法及直接通电法检查，如检查轴类或管状零件磁粉探伤的系统综合性能。机械行业标准JB/T 60661992中规定的标准试块有两种，即B型缺陷标准试块和E型缺陷标准试块。1)B型缺陷型缺陷标准标准试块试块(直流环形标准试块直流环形标准试块)B型缺陷标准试块又叫Betz环，用于校验直流磁粉探伤机，其形状和尺寸见图5-3。第 章 磁粉检测仪器与设备 图5-3 B型缺陷标准
33、试块第 章 磁粉检测仪器与设备 2)E型缺陷标准试块型缺陷标准试块E型缺陷标准试块用于校验交流磁粉探伤机，其形状和要求见图5-4。第 章 磁粉检测仪器与设备 图5-4 E型缺陷标准试块第 章 磁粉检测仪器与设备 5.5.4 自然缺陷试块和专用试块自然缺陷试块和专用试块自然缺陷试块是在生产制造过程中由于某些原因而在工件上形成的。常见的缺陷有各种裂纹、折叠、非金属夹杂物等，往往根据检测工作的需要进行选择。对带有自然缺陷的试件按规定的磁化方法和磁场强度检验，如果全部应该显示的缺陷磁痕显示清晰，则说明系统综合性能合格，否则应检查影响显现的原因，并调整有关因素使综合性能合乎要求。第 章 磁粉检测仪器与设
34、备 自然缺陷试块最符合检验的要求。因为它的材质、形状都与被检查的工件一致，最能代表工件的检查情况，但使用时应注意自然试块仅对专门产品有效。另外，有时为了检查产品的方便，按照产品的形状和检查要求特地制作专用的试块，使用时应注意的是，这种专用试块只能在特殊规定场合下使用，一般只能进行综合性能鉴定。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.5.5 试块使用维护注意事项试块使用维护注意事项磁粉检测试片和试块是一种对磁粉检测整个系统综合参数评价的方法，不同的试块适用于不同的范围，不可以任意换用。在使用试块前应先了解其性能及正确的使用方法，按照工艺规定应用。试块上的磁痕表现了有关条件下的综合性能，可以定性地反映各检
35、测条件的合适与否，一般不作为定量依据。第 章 磁粉检测仪器与设备 试片和试块多采用低碳钢制作(自然试块与工件材质相同)，硬度较低，使用中不要划伤、折叠、撞击等。在使用试片时，如果工件表面贴片处凹凸不平，则应打磨平并除去油污。当试片表面锈蚀或有褶纹时，不得继续使用。试片更不能反复弯折或撕拉，以防槽底开裂，影响使用效果。试片和试块使用后应涂上防锈油和安全存放，以防因其锈蚀而影响使用。当试块及试片性能已发生变化而不能满足使用要求时，应当停止使用。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.6.1 磁性材料测量仪器磁性材料测量仪器材料的磁性可以用多种方法测定，冲击法是一种最常用而且精度较高的方法。冲击法测磁仪器用
36、于测量不同铁磁材料的磁性参数，它主要由磁性材料测量仪、磁导仪和冲击式检流计三部分组成。它依据电磁感应原理，用冲击检流计测量被测样品中磁通发生迅速变化时次级线圈内感应生成的电量，再根据电量与磁通的关系测出其磁性参数。5.6 测量设备与器材测量设备与器材第 章 磁粉检测仪器与设备 5.6.2 表面磁场测量仪器表面磁场测量仪器1特斯拉计特斯拉计(高斯计高斯计)特斯拉计(高斯计)是采用霍尔半导体元件做成的测磁仪器。磁粉探伤中用特斯拉计测量工件上磁场强度和退磁以后剩磁的大小。国产指针式的特斯拉计有CT3、CT4等，数字式的特斯拉计有T6及TJSH035等多种型号，国外的有5070数字式高斯/特斯拉计等。
37、第 章 磁粉检测仪器与设备 2袖珍式磁强计袖珍式磁强计袖珍式磁强计是利用力矩原理做成的简易测磁仪。磁强计用于磁粉检测后的剩磁测量以及使用加工过程中产生的磁测量，其外形见图5-5。国产仪器有XCJA、XCJB、XCJC等型号，使用时应注意不能用于强磁场场合。第 章 磁粉检测仪器与设备 图5-5 磁强计第 章 磁粉检测仪器与设备 5.6.3 测光仪器测光仪器1白光照度计白光照度计白光照度计用于检验工件区域的白光照度值，如ST85型照度计。2紫外光辐射照度计紫外光辐射照度计紫外光辐射照度计是通过测量离黑光灯一定距离处的荧光强度间接测出紫外光的辐射照度，如美国的DSE100X型及DSE2000A/L等
38、型号，可用于对黑光及白光强度的测定。第 章 磁粉检测仪器与设备 5.6.4 磁粉与磁悬液测定仪器磁粉与磁悬液测定仪器及及装置装置磁粉与磁悬液测定仪器及装置包括磁粉磁性检查装置、磁粉粒度测试装置和磁悬液浓度检查装置等。1磁粉磁性检查装置磁粉磁性检查装置磁粉磁性检查方法有多种，常用的有磁性称量和磁吸附方法。但在实际工作中，主要是对磁粉的综合性能进行试验，要求能在标准缺陷处出现清晰的磁粉显示。2磁粉粒度磁粉粒度测试测试装置装置磁粉粒度测试装置用来测定磁粉的悬浮性，以反映磁粉的粒度，其测量装置见图5-6。第 章 磁粉检测仪器与设备 图5-6 磁粉粒度测试装置第 章 磁粉检测仪器与设备 3磁悬液磁悬液浓
39、度检查装置浓度检查装置磁悬液浓度检查装置主要由磁悬液沉淀管组成，即通过观察磁粉沉淀量及确定其与磁悬液浓度的关系，来得到所测磁悬液的浓度。图5-7所示为磁悬液沉淀管示意图。第 章 磁粉检测仪器与设备 图5-7 磁悬液沉淀管示意图第 章 磁粉检测仪器与设备 1磁粉检测设备分为几类?各类的使用范围如何?2磁粉检测设备主要由哪几个部分组成?各部分都有哪些功能?3如何选用磁粉检测设备?4磁粉有哪几方面的性能要求?5为什么要使用荧光磁粉?6磁悬液怎样分类?有哪些主要要求?习习 题题第 章 磁粉检测仪器与设备 7简述载液的作用及其主要要求。8磁悬液浓度是如何测定的?荧光与非荧光磁悬液浓度有何不同?9简述磁悬液的使用与维护方法。10标准缺陷试片的主要用途有哪些?11怎样正确使用标准缺陷灵敏度试片?12我国常用的标准试块与试片有哪些?用途如何?13使用试块时注意事项有哪些?14常用的磁粉检测测量设备与器材有哪些?各有何用途?
