Magnetická metoda prášková

1. Magnetická metoda prášková

3. METODA ROZPTYLOVÝCH POLÍ Metoda je založena na skutečnosti, že ve zmagnetovaném feromagnetickém materiálu se v místě necelistvosti (nebo náhlé změny magnetických vlastností) zvýší magnetický odpor, který způsobí deformaci magnetického pole označovanou jako rozptyl Rozptylem se rozumí ta část magnetického toku, která probíhá mimo předpokládanou dráhu, např. u povrchové vady vystoupí z magnetovaného předmětu nad jeho povrch do vzduchu, vlivem magnetické vodivosti vzduchu vadu překlene a za vadou se opět šíří předmětem dále. Tohoto jevu se pak využívá ke zjištění vady Rozptylový tok vytváří nad necelistvostí soustavu polokružnic, představujících indukční linie magnetického toku, které vystupují z feromagnetika do vzduchu Tvar rozptylového toku nad necelistvostí

4. Vliv necelistvosti na vznik rozptylového pole Rozptyl magnetického pole závisí především na velikosti, tvaru a poloze necelistvostí ve zkoušeném předmětu (a na hodnotě magnetické indukce, na níž je předmět zmagnetován). Největšího rozptylu magnetického pole se dosáhne, komunikuje-li necelistvost s povrchem (a). Rozptyl rychle klesá, roste-li vzdálenost necelistvosti od povrchu předmětu (b,d). Necelistvost se projeví zřetelněji tehdy, jestliže její poloha jekolmo ke směru magnetického pole šířícího se předmětem(a,b). V opačném případě, splývá-li směr necelistvosti se směrem pole, rozptylové pole nevzniká a necelistvost zůstane nezjištěna (c).

6. ZÁKLADNÍ VELIČINY MAGNETICKÉHO POLE Intenzita magnetického poleH[A∙m-1] (ampér na 1m délky vodiče) Charakterizuje magnetické pole ve vazbě k proudu, který toto pole vytváří. Intenzita magnetického pole roste kolem přímého vodiče, čím větší je síla proudu I a menší je odstup od středu vodiče r nekonečně dlouhý přímý vodič: Hje intenzita magnetického pole ve vzdálenosti r od vodiče, I je elektrický proud protékající vodičem [A], rje kolmá vzdálenost místa s intenzitou H od osy vodiče [m].

7. MAGNETICKÁ INDUKCE B [ T ] (tesla) je vektorová veličina charakterizující magnetické pole. • Udává počet indukčních čar na jednotku kolmé plochy. • Projevuje se silovými účinky na vodiče, protékané proudy a indukováním napětí při své změně. Magnetická indukceB charakterizuje magnetický stav látek, které se nacházejí v magnetickém poli s intenzitou magnetického pole H. Obě veličiny jsou vázány vztahem: kde μ je permeabilita látek (prostředí). Železo má velkou schopnost koncentrovat siločáry ve svém vnitřku. Je tedy pro siločáry tzv. prostupné, jako vzduch. Poměrné číslo pro vyšší prostupnost v porovnání se vzduchem se nazývá jeho poměrnou (relativní) permeabilitou (z lat.= prostupnost). Ve vakuu je magnetická indukce rovna: kde μo= 4π.10-7 [H.m-1] (Henry na 1m) je permeabilita vakua – magnetická konstanta.

8. magnetická indukce v magnetované látce V ostatních látkách se magnetický stav vyjadřuje poměrnou (relativní) permeabilitou prostředí (mr) , udávající poměr magnetické indukce v magnetované látce (B) a magnetické indukce ve vakuu (Bo). Permeabilita je mírou magnetické vodivosti látky a udává, kolikrát je magnetický tok jejím jednotkovým průřezem větší než původní pole: poměrná (relativní) permeabilita magnetická indukce ve vakuu kde součin je absolutní permeabilita Absolutní permeabilitamabsje poměr indukce Bk intenzitě pole Hv měřeném místě [H·m-1]. (V cívce bez železa, přesněji vzato ve vakuu jemabs = mo).

9. Válcová vzduchová jednovrstvá cívka – magnetické pole selenoidu pro střed cívky ( x = 0 ) platí: pro cívku s velkou délkou ( solenoid kde l >> d ) platí:

10. MAGNETICKÝ TOKF[ Wb ] (weber) představuje celkovou mohutnost magnetického pole. Je dán součtem elementárních tokův celém průřezuS, kterým magnetický tok prochází. Pro těleso homogenně magnetované bude v průřezu S kolmém ke směru magnetické indukce B magnetický tok:

11. MAGNETICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK Podle toho, jak se látky chovají v magnetickém poli, je dělíme na látky : • diamagnetické mají poměrnou permeabilitu mr < 1 (o málo menší než 1). Vloží-li se taková látka do magnetického pole vzniká v ní magnetické pole působící proti původnímu poli, v diamagnetické látce sepůvodní pole zeslabí. K těmto látkám patří např. měd, rtuť, zinek, vizmut, voda. • paramagnetické mají poměrnou permeabilitu mr> 1 (o málo větši než 1). Vloží-li se taková látka do magnetického pole, vzniká v ní magnetické pole působící ve stejném směru jako původní pole. V paramagnetické látce se původní pole nepatrně zesílí. K paramagnetickým látkám patři např.: platina, hliník, hořčík, draslík, mangan apod.

12. Poněvadž se poměrná permeabilita diamagnetických a paramagnetických látek liší velmi málo od jedničky, pokládáme ji při výpočtech v běžné technické praxi za rovno jedničce (mr = 1), tj. i pro tyto látky platí vztah: feromagnetické, mají poměrnou permeabilitumr>> 1(až 106 krát větší), U těchto látek závisí poměrná permeabilita mr na intenzitě magnetického pole H, teplotě a předchozím magnetickém stavu. V těchto látkách se původní pole velmi zesiluje a to nám umožňuje dosáhnout velkých magnetických toků. K feromagnetickým látkám se řadí železo, nikl, kobalt a jejich slitiny. ferimagnetické (ferity) - keramické materiály vytvořené ze sloučenin oxidů železa a některých jiných kovů, značně zesilují magnetické pole

13. PODSTATA FEROMAGNETISMU Kvantová fyzika vysvětluje podstatu magnetismu existencí magnetických momentů atomů, z nichž je látka složena. Tyto magnetické momenty jsou důsledkem atomárních proudů vyvolaných pohybem elektronů po kvantových drahách kolem jádra atomu, tj. tzv. pohybu orbitálního a dále rotací elektronů kolem vlastní osy, tj. spinu. Elektrony jsou však v atomu uspořádány tak, že jejich magnetické účinky působí proti sobě a úplně se kompenzují u látky diamagnetické nebo částečně se kompenzují u látky paramagnetické. Feromagnetický stav látky je vysvětlován souběžnou orientací spinových momentů. To znamená, že účinek spinu není kompenzován stejným počtem elektronů obráceného spinu.

14. Feromagnetismus existuje pouze u tuhých látek s krystalickou strukturou. Moderní výklad teorie feromagnetismu ukázal, že feromagnetismus není vlastností pouhého atomu, ale, že se jedná o vlastnost komplexní, celých oblastí, které se označují jako domény. Tyto domény obsahují 1012 až 1015 atomů se stejnou orientací elementárních magnetů. Domény jsou vzájemně odděleny zřetelným rozhraním, které tvoří tzv. Blochovy stěny. Jednotlivé domény feromagnetických látek představují elementární magnety. V nezmagnetovaném stavu jsou magnetická pole domén nahodile orientována a jejich účinek se navenek ruší. Při magnetování dochází k postupnému uspořádání magnetických účinků domén do směru vnějšího pole, tím si vysvětlujeme velké zmagnetování.

15. Chování feromagnetické látky v magnetickém poli Proces magnetování popisuje magnetizační křivka, která představuje závislost B = f (H). pro vzduch je závislost Bo = moH přímka vycházející z počátku u feromagnetických látek při zvětšování intenzity H stoupá magnetizační křivka rychle až k bodu P1, kde se ohýbá a s dalším zvyšováním intenzity H indukce B narůstá již pomalu V bodě P3přechází v přímku rovnoběžnou s magnetizační přímkou pro vzduch. Bod, kde se v nasycení magnetizační křivka vyrovnává do přímky, záleží na materiálu a pohybuje se u ocelí většinou mezi 0,6 až 1,5 T Za bodem P3 je látka magneticky nasycena (všechny její elementární magnety jsou již zorientovány a natočeny do směru vnějšího magnetického pole) Magnetizační křivka feromagnetických látek.

16. MAGNETICKÁ HYSTEREZE Je charakteristickým jevem chování feromagnetik v magnetickém poli. U téměř všech technických materiálů se magnetizace nevrací zpět k nule, přestane-li vnější pole působit. V diagramu je vidět, že magnetizace se nevrací po původní křivce magnetizace, ale končí na ose hustoty toku BH = 0 v bodě B = Br . Křivka prvotní magnetizacetedy platí jen pro materiál bez magnetické minulosti, a označuje se také jako křivka panenská.Magnetická hystereze je způsobena poruchami krystalové mřížky a graficky se vyjadřuje hysterezní smyčkou kde Bsje indukce nasycení Brje remanentní indukce Hc je koercitivní síla (síla zabraňující změnám magnetizace materiálů) U ideální krystalové mřížky by magnetizační děje probíhaly bez hystereze.

17. MAGNETICKÁ HYSTEREZE Stálým přepólováním a současným zvyšováním a snižováním proudu (případně magnetováním střídavým proudem) lze trvale „putovat" po magnetizační křivce. Vnitřní magnetizace (účinek) zaostává (zpožďuje se) za vnějším polem (příčina), proto se křivka také označuje cizím slovem jako křivka hysterezní (opožďující se). Tvar křivky závisí na magnetických vlastnostech materiálu.

18. Rozlišení feromagnetických materiálů podle tvaru hysterezní smyčky magneticky měkké - (s úzkou hysterezní smyčkou), mají malou koercitivní sílu Hc, nasytí se při středních hodnotách H. Jsou to např. měkké železo, slitiny Fe-Ni, křemíková ocel, permalloy apod. Těchto materiálů se používá pro konstrukci magnetických obvodů, které jsou v provozu střídavě magnetizovány (transformátory, tlumivky apod.), protože mají malé hysterezní ztráty. Po zániku vnějšího magnetického pole se samy odmagnetují. magneticky tvrdé - (se širokou hysterezní smyčkou), mají velkou koercitivní silou Hc, nasytí se až při velkých hodnotách H. Jsou to např. uhlíková, wolframová, chromová a kobaltová ocel, slitiny typu AINiCo apod. Potřebují vysoké hodnoty intenzity magnetického pole H k dosaženi nasyceného stavu. Každý feromagnetický materiál vykazuje feromagnetické vlastnosti jenom do určité teploty (Curierovy teploty), která je charakteristická pro daný typ látky. (např. pro Fe ≈ 780oC).

19. PŘEHLED ZPŮSOBŮ MAGNETOVÁNÍ pólové– jhem – cívkou proudové – průchodem proudu – pomocným proudovodičem – indukcí proudu v předmětu impulsní – proudové – pólové kombinované – současně proudově i pólově

20. STŘÍDAVÁ A STEJNOSMĚRNÁ MAGNETIZACE Používá-li se k magnetování stejnosměrný proud, pak se neopouští pravá horní čtvrtina souřadnicového systému magnetizační křivky. To v principu platí i pro usměrněný střídavý proud. V obou těchto případech mluvíme o stejnosměrné magnetizaci. Magnetizace střídavým proudem znamená, že se musí brát v úvahu neustálé ztráty energie přemagnetováním zkoušeného předmětu. Ztráty lze např. pozorovat tak, že se předmět při delší magnetizaci zahřívá. Při magnetizaci stejnosměrným proudem se potřebné intenzity proudu dají relativně snadno a spolehlivě předem vypočítat. Stejnosměrná magnetizace principiálně umožňuje obsáhnout i podpovrchové objemové vady(až do cca 5 - 10 mm).Magnetizace střídavým polem reaguje jen na povrchové vady, nebo mírně podpovrchové vady (do asi 2 mm). Zatímco stejnosměrná magnetizace reaguje na změnu průřezu, indikuje magnetizace střídavým proudem „narušení" povrchové vrstvy, kterou pole prochází. Střídavá pole se lépe přizpůsobí komplikované geometrii zkoušeného předmětu, aniž by vyvolávala geometrické indikace.

21. PÓLOVÁ (PODÉLNÁ) MAGNETIZACE jhem Uskutečňuje se pomocí trvalých magnetů, nebo magnetizačními cívkami. Elektromagnety a magnetizační cívky mohou být napájeny ze stejno-směrných, střídavých nebo impulsních zdrojů. Pod pojem pólové magnetováni zahrnujeme všechny způsoby magnetování, při nichž se na koncích nebo alespoň na části zkoušeného předmětu vytvářejí magnetické póly a to buď trvale nebo jen na určitou dobu. Při tomto způsobu magnetizace lze ve zkoušeném předmětuindikovat příčné vady, případně vady s převážně příčnou složkou. Pólová magnetizace trvalým magnetem Pólová magnetizace magnetizační cívkou

22. Ruční elektromagnety – jha sestávají z jádra ve tvaru U, na němž jsou navinuty jedna nebo dvě cívky napájené přes vestavěný ruční spínač obvykle přímo ze sítě tj. 230 V/50 Hz nebo přes oddělovací transformátor (snižuje napětí na 42 V - jha s oddělovacím transformátorem se používají v prostorách se zvýšeným rizikem úrazu elektrickým proudem, např. uvnitř tlakových nádob). Stejnosměrný proud je používán výjimečně, protože pak se jhem nedosáhne větší hloubka vniku. Hlavní oblast použití ručních magnetů je zkoušení svarových spojů; jhy se rovněž zkouší velké výkovky nebo odlitky a rovněž tehdy, kdy se chceme vyhnout opalům v místě přívodu proudu kontaktními elektrodami. Zkoušení magnetickým práškem s ručními magnety se provádí po úsecích. Velikost úseku, který lze pokrýt jednou magnetizací závisí mimo jiné na: kvalitě jha (induktivitě cívky) a intenzitě proudu, vzdálenosti pólů jha, kvalitě styku (přiložení) jha se zkoušeným předmětem.

23. PÓLOVÁ (PODÉLNÁ) MAGNETIZACE cívkou Zkoušený předmět (nebo jeho část) je obklopen magnetovací cívkou. Cívka je napájena stejnosměrným, střídavým nebo impulsním proudem a vytváří homogenní magnetické pole se dvěma póly. Předmět je magnetován podélně, tzn. zjišťují se příčné necelistvosti. předmět Výhodouje, že při magnetování nevznikají opalya předmět se nadměrně neohřívá. Nevýhodouje, že rozptylové pole cívky v určité vzdálenosti od ní zhoršuje tvorbu indikací vad. Spolehlivé zkoušení je proto omezeno na oblast uvnitř cívky a na úseky přibližně do 150 mm od obou konců cívky. Při magnetování pohybující se cívkou musí být detekční suspenze nanášena vždy před cívkou, nikoliv za ní. Rychlost pohybu předmětu cívkou nemá přesahovat 20 cm.s-1. Cívkové magnetování je často používaným způsobem u stacionárních přístrojů, ale má výhody i u přenosných proudových zdrojů, kde se při ručním zkoušení využívajívětšinou cívky navíjené na předmět přímo z proudových kabelů zdroje.

24. PROUDOVÁ MAGNETIZACE Magnetování průchodem proudu je druh cirkulárního magnetování. Zkoušeným předmětem nebo jeho části prochází elektrický proud přiváděný přiloženými elektrodami. Předmět je proudem příčně magnetován, takže jsou zjišťovány podélné necelistvosti. Proud může být stejnosměrný, střídavý nebo impulsní. Jeho intenzita se pohybuje od několika stovek do několika tisíc A, napětí je obvykle od 4 do 15 V. Magnetování pomocným vodičem je cirkulární magnetování prstencových a trubkových součástí nebo součástí s dírou (např. různá závěsná oka, díry pro šrouby apod.). Pomocným vodičem může být buď tyč, nebo kabel z vodivého neferomagnetického materiálu (Cu, Al, Ms). Proud múže být stejnosměrný, střídavý nebo impulsní značných intenzit. Pomocný vodič se umísťuje pokud možno v ose zkoušeného otvoru. Předmět se magnetuje přičně, takže jsou zjistitelné podélné necelistvosti jak na vnějším, tak i na vnitřním povrchu. Lze detekovat i radiální necelistvosti v okolí dutin (např. na čele trubky). Magnetování pomocným vodičem se používá při ručním zkoušení přenosnými zdroji a hlavně ve stacionárních přístrojích, především automatizovaných.

25. PROUDOVÁ MAGNETIZACE Indukcí proudu ve zkoušeném tělese patří do cirkulárního magnetování. Předmět je navlečen na pomocném vodiči z feromagnetického materiálu upnutém ve jhu buzeným střídavým proudem (předmět v podstatě vytváří sekundární závit nakrátko transformátoru). Střídavým polem jha je indukován v předmětu proud, který vytváří druhotné magnetické pole, takže prstencovitý nebo trubkový předmět je cirkulárně magnetován. Jsou zjistitelné obvodové necelistvosti (příčné) jak na vnějším a vnitřním povrchu tělesa, tak na čelních plochách. Výhodou je, že předmět je magnetován bezdotykově, takže nemohou vzniknout ani opaly, ani nadměrný ohřev. Nevýhodou je nutnost použití jha sestřídavým magnetováním (způsob se téměř nepoužívá při ručním zkoušení), uplatňuje se však u stacionárních přístrojů, zejména automatizovaných. Široké využití má především při hromadné kontrole kvality leteckých součástí prstencovitých tvarů.

26. IMPULSNÍ MAGNETOVÁNÍ Impulsní magnetování je zvláštní magnetovaci způsob vhodný pro zkoušení výrobků s dostatečným zbytkovým magnetickým polem. Materiál těchto výrobků musí mít koercitivní sílu Hc =1 až 2,5 kA.m-1 a remanenci nejméně Br =0,9 T. Pří tomto způsobu se magnetické pole v předmětu vytváří buď proudovým impulsem, nebo se předmět vkládá do cívky buzené proudovými impulsy intenzity až 10 000 A. Doba trvání impulsu je od 0,1 do 0,001 s. Za tak krátkou dobu se nestačí vytvořit opaly, takže je možno zkoušet i výrobky opracované na čisto. To je velkou výhodou impulsního magnetování. U předmětů, jejichž poměr délka:šířce je menší než 3:1, jsou zjistitelné jak podélné tak příčné necelistvosti. U delších předmětů jsou detekovány jen vady jednoho směru. Impulsní magnetování je používáno zejména u drobnějších součástí s vhodnými magnetickými vlastnostmi, a to jak při ručním zkoušení v hromadné výrobě, tak zejména při automatizované kontrole.

27. KOMBINOVANÉ MAGNETOVÁNÍ je postup, kterým je možno zjistit necelistvosti libovolné orientace jediným pracovním pochodem. K tomu účelu musí být použito současně magnetizace podélné i příčné tak, aby jimi vyvolaná magnetická pole byla vzájemně kolmá a časový průběh polí byl rozdílný. V předmětu vznikne výsledné pole, jehož směr se periodicky mění. Kombinovaná magnetizace pomocným vodičem a průchodem proudu v předmětu Kombinovaná magnetizace pomocným vodičem a indukcí proudu v předmětu

28. PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKA Ruční elektromagnety Ruční elektromagnet TS 230 S  standardní provedení 230V/50 Hz Ruční elektromagnet TS 230 provedení mini 230V/50 Hz

29. PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKA Stacionární magnetizátory Zařízení na zjišťování trhlin magnetizační práškovou metodou (Tiede) Zjišťování trhlin magnetickou metodou Magnetizér DELTAFLUX Série DH

30. PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKA Sedimentační baňka Sedimentační baňka se používá k určování podílu pevných částic v suspenzi nebo na kontrolu znečištění suspenze fluorescenčních a barevných prášků. Technické parametry: objem:       100 ml materiál:    laboratorní sklo stupnice:    do 1.5 ml dělení po 0.1 ml,                  od 1.5 do 10 ml dělení po 0.5 ml stojan

31. PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKA UV lampy UV lampa typ B – 100 AP Bodově fokusovaná S tepelnou ochranou proti přehřátí Intenzita UV světla 8 900ěW/cm2 ve vzdálenosti 250 mm 100 W, značka CE Hmotnost celková 4,2 kg Hmotnost samotné lampy 1,6 kg UV lampa typ B – 100 A Bodově fokusovaná Bez tepelné ochrany Intenzita UV světla 8 900ěW/cm2 ve vzdálenosti 250 mm 100 W, značka CE Hmotnost celková 3,4 kg Hmotnost samotné lampy 1,2 kg

32. PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKA Bertholdova měrka Je jednoduchá pomůcka při zkoušení magnetickou práškovou metodou, používá se k ověření: směru magnetizace, zjistitelnosti vad Technické parametry: Průměr: 20 mm Výška: 5 mm Váha: 24 g

33. PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKA Měrka Typ 1 podle EN ISO 9934–2 Měrka se používá k ověřování detekční suspenze při zkoušení magnetickou práškovou metodou. Na obou stranách povrchu měrky je hustá síť trhlin. Měrka je sama magnetická a má dostatečnou remanenci k vytvoření indikací trhlin.

34. DEMAGNETIZACE Základy demagnetizace (odmagnetování) Remanence je vítaná při výrobě permanentních magnetů, nebo chceme-li zkoušet (s využitím remanence) ve zbytkovém poli. Pro další používání zkoušeného předmětu může mít remanence rušivý efekt, např. tím, že při svařování vychyluje oblouk, při mechanickém opracování přidržuje třísky, ovlivňuje činnost elektrických přístrojů Existuje-li nebezpečí, že zbytkový magnetismus ve zkoušeném předmětu bude negativně ovlivňovat další operace, anebo zejména jeho pozdější používání, musí být předmět po magnetické práškové zkoušce odmagnetován (demagnetizován). Po magnetizaci střídavým polem postačí k odmagnetování většinou protažení předmětu cívkou, nebo oddálení jha. Odmagnetování je v prvé řadě nezbytnépo stejnosměrné magnetizaci, musí se použít nízká frekvence střídavého proudu, aby se dosáhlo velké hloubky vniku pole. Klesající intenzity pole se dosahuje pomalým oddalováním zkoušeného předmětu z demagnetizační cívky, nebo postupným snižováním proudu v cívce.

35. Odmagnetovací tunely

36. DETEKČNÍ PROSTŘEDKY V magnetických práškových metodách rozdělujeme detekční prostředky z hlediska tvorby indikace a jejího hodnocení ve viditelném nebo ultrafialovém světle na: prášky barevné a prášky fluorescenční Vlastnosti magnetických prášků Od dobrého magnetického prášku se požaduje snadná tvorba dobře viditelných a ostře vykreslených indikací necelistvostí materiálu. Tato tvorba je podmíněna následujícími vlastnostmi: a) magnetické vlastnosti - prášek musí být z feromagnetického materiálu o vysoké permeabilitě, co nejnižší koercitivní síle a musí být magneticky stejnorodý. b) optické vlastnosti barva prášku - moderní magnetické prášky se vyrábějí pouze v přirozených barvách, tj. černé, šedé, červené, fluorescence prášku - intenzita fluorescence prášku se vyjadřuje fluorescenčním koeficientemb [ cd/W ]; většina prášků fluoreskuje žlutozeleně nebo modrozeleně, řidčeji též oranžově. c) velikost práškových částic podmiňuje dobrou zjistitelnost zejména jemných necelistvostí. Proto se zásadně používá pro suspenze prášků jemného zrnění a pro suchý způsob prášků hrubšího zrnění.

37. 

38. d) chemické složení - výchozími materiály magnetických prášků jsou: čisté železo (prášky šedé a černé barvy – podle druhu výroby s tvarem zrn je buď nepravidelně kulovitým nebo mírně protáhlým), karbonylové železo (prášky sytě černé se zrnem kulovitého tvaru), oxidy železa: Fe2O3 – oxid železitý (červený), Fe3O4 – oxid železnato- železitý (černý) Magnetické vlastnosti prášků z čistého Fe popř. karbonylového železa jsou velmi dobré a jsou vhodné jak pro suchý způsob nanášení tak i pro olejové suspenze. Nejsou vhodné pro vodné suspenze, neboť zejména při nízkém obsahu antikorozních přísad v suspenzi snadno korodují a tím se znehodnocují. Prášky z oxidů Fe jsou vhodné pro všechny způsoby zkoušení. Jejich částice ve vodných suspenzích korozi nepodléhají. Tvar jejich zrn bývá kulovitý až tyčinkovitý. Magnetické vlastnosti mají nepatrně horší než prášky prvé skupiny. Vlastnosti magnetických prášků ovlivňují výrazně rozeznatelnost vad a proto se kontrolují pomocí různých měrek.

39. Rozdělení magnetických prášků podle velikosti částic Původní, dosud často používané rozdělení magnetických prášků, roz­lišovalo podle velikosti částic: suché prášky 40 až 400 mm, prášky do suspenzí 1až 40 mm Toto rozdělení však neposkytuje uživateli dostatečnou informaci o jakosti používaného prášku z hlediska jeho jemnosti. V zahraničních normách se definuje velikost částic prášku dolním - dd, středním - ds a horním průměrem částice - dh. dd značí, že maximálně 10 % všech částic je menších než uváděná hodnota dh značí, že maximálně 10 % všech částic je větších než uváděná hodnota ds značí, že 50 % částic prášku se rovná nebo je větších než uváděná hodnota Tímto způsobem je z hlediska velikosti částic magnetický prášek přesně definován. V praxi však k rychlé a jednoduché klasifikaci většinou postačí jen hodnota ds. Podle ní se moderní magnetické prášky barevné i fluorescenční pro mokrý způsob rozdělují do tří skupin: jemné prášky ds = 3 až 8 mm střední prášky ds = 8 až 16 mm hrubé prášky ds = 16 až 32 mm

40. VLASTNOSTI DETEKČNÍCH PROSTŘEDKŮ Vlastnosti detekčních suspenzí jsou podmíněny vlastnostmi nosných kapalin, kterými mohou být olej, petrolej nebo voda s přísadami. Viskozita Její hodnota výrazně ovlivňuje tvorbu indikace necelistvostí. Čím je vyšší, tím pomaleji jsou částice v prášku dopravovány do míst s rozptylovými poli. Je udávána jako hodnota dynamické viskozity v Pa•s (pascalsekunda) za určité teploty (obvykle 20°C). Vodné suspenze mají viskozitu přibližně 1 mPa•s. Ta se přídavkem smáčedla a antikorozní přísady mění jen nepodstatně. Olejové suspenze jsou viskóznější, přesto však jejich viskozita nemá překročit hodnotu 6 mPa•s, neboť pak již dochází k nepříznivému ovlivnění tvorby indikací Povrchové napětí Je důležitou hodnotou u vodných suspenzí. Protože povrchové napětí vody je příliš vysoké (přibližně 73 mN•m-1), snižuje se přísadou smáčedel na 25 až 35 mN•m-1. Čím je nižší povrchové napětí, tím je lepší smáčivost povrchu.

41. VLASTNOSTI DETEKČNÍCH PROSTŘEDKŮ Hodnota pH Je hodnotou důležitou pro vodné suspenze. Ovlivňuje výrazně inhibitory koroze, které jsou jako přísady přidávány do těchto suspenzí. Čím je hodnota pH vyšší, tím lépe ochraňuje suspenze zkoušený předmět proti korozi. Protože však příliš zásadité vodné suspenze by nepříznivě působily na pokožku pracovníků, musí být hodnota pH vodných suspenzí 8 až 9,5. Obsah prášku v suspenzi se řídí směrnicemi výrobce, popř. podle zkušebního předpisu. Moderní prášky se do suspenzí dávají v těchto poměrech: barevné prášky - 5 až 10 g na 1 litr nosné kapaliny fluorescenční prášky - 0,5 až 2 g na 1 litr nosné kapaliny v žádném případě by však obsah prášku neměl překračovat 20 g na 1litr Fluorescence nosné kapaliny Nosná kapalina suspenze fluorescenčního prášku nesmí sama fluoreskovat a nesmí potlačovat fluorescenci prášku

42. PROVOZNÍ TRVANLIVOST FLUORESCENČNÍHO PRÁŠKU Fluorescenční koeficient b udává intenzitu fluorescence daného magnetic-kého prášku. Je definován jako podíl jasu dané plochy L, pokryté fluorescenčním práškem a intenzity ozáření černým světlem Ee [ cd•W -1] Při použití fluorescenčního magnetického prášku v magnetovacích přístrojích s čerpadlovým okruhem detekční kapaliny je třeba počítat s postupným snižováním hodnoty jeho fluorescenčního koeficientu b. Je to způsobeno otěrem luminoforu z feromagnetických částic následkem hydromechanického namáhání v čerpadle. Odolnost proti tomuto otěru se nazývá provozní trvanlivost (stálost), vyjadřuje se faktorem provozní trvanlivosti B, který udává hodnotu relativní fluorescence za dobu tb = 50 hodin a je označn B50 . Má-li fluorescenční prášek hodnotu provozní trvanlivosti vyjádřenou např. B50 = 0,8 pak činí ztráta jeho fluorescence po 50 h provozu v čerpadlovém okruhu 20%.

43. ELEKTROINDUKTIVNÍ METODY Jsou metody, které k indikaci rozptylového pole nad necelistvostmi používají snímací cívky resp. sondy, ve kterých se působením vnějšího magnetického pole indikuje elektrické napětí, které je možno měřit nebo registrovat. Snímače rozptylových polí používané v těchto metodách jsou: - snímací cívka - feromagnetická sonda (Försterova) - Hallova sonda - magnetodioda - magnetorezistor Určitou nevýhodou těchto způsobů snímání rozptylových polí je, že k dosažení reprodukovatelných výsledků je nutné, aby snímač byl veden v malé a konstantní vzdálenosti nad povrchem zkoušeného tělesa. Intenzita rozptylového pole vyvolaného necelistvostí materiálu, a tedy i citlivost metody se vzdáleností od povrchu prudce klesá. Proto v praxi někdy tyto principy snímání narážejí na potíže vyplývající z nedodržení konstantní vzdálenosti mezi povrchem tělesa a čidlem.

44. Snímací cívky jsou snímače rozptylových polí s vhodně uspořádaným vinutím, v němž změna magnetického toku indukuje elektrické napětí Eúměrné (podle indukčního zákona) počtu závitů cívky Na časové změně dt magnetického toku dF ve vinutí: Proto se snímací vinutí musí vůči zkoušenému tělesu pohybovat, protože teprve průchodem místa, které je nositelem prostorové změny pole, dochází i k jeho časové změně vůči vinutí. Snímací cívky se používají buď bez jádra nebo s otevřeným jádrem. Pro některé účely (např. pro indikaci podélných vad ve válcových tělesech) se používají rotační cívky .

45. Uspořádání snímacích cívek Indukované napětí E ve snímací cívce je úměrné rychlosti změny magnetického toku Číslice znamenají: 1 - snímací cívka, 2 - směr pohybu cívky 3 - zkoušený předmět

46. Principy snímání rozptylového pole Uspořádání defektoskopického vícekanálového systému s podélným magnetickým polem firmy Foerster. Magnetizace se realizuje stejnosměrným proudem dvojicí cívek, mezi nimiž je přibližně homogenní magnetické pole. Mezi cívkami je umístěno senzorové pole navzájem přesahujících sond.

47. Principy snímání rozptylového pole Uspořádání defektoskopického vícekanálového systém s příčným magnetickým polem. Magnetizační rotační hlava rotuje kolem přímočaře se pohybující trubky. Senzorové pole ze dvou protilehlých segmentu je zavěšeno mezi póly elektromagnetu. Rozlišení vady na povrchu a uvnitř trubky je stejné jako u Transomatu.

48. Principy snímání rozptylového pole Defektoskopické systémy firmy Foerster umožňují s určitou nejistotou rozpoznávat vady na vnějším a vady na vnitřním povrchu trubky. Napěťový impuls nad vadou na vnějším povrchu je vyšší a užší a obsahuje vyšší frekvenční složky oproti impulzu od vnitřní vady, který je širší a nižší.

49. INDIKACE VAD • Magnetickou práškovou metodoulze odhalit všechny povrchové a blízko pod povrchem ležící vady, které narušují magnetický tok uvnitř výrobku natolik, že na povrchu výrobku vzniknou zjistitelná rozptylová pole. • Z povrchových vad jsou touto metodou zjistitelné nejsnáze vady plošného charakteru, především trhliny a studené spoje, neboť vyvolávají nejvýraznější rozptylová pole. Výskyt těchto polí je indikován výrazným nahromaděním magnetického prášku. • Obdobný je rovněž vzhled indikací řádkových vměstků u tvářených materiálů. Vady typu přeložek a plen materiálu, vyúsťujících šikmo na povrch výrobku, dávají vzhledem k orientaci vady méně výrazná rozptylová pole. • Zjistitelnost pórů je značně závislá na jejich vzájemném uspořádání a tvaru, takže jsou obvykle zřetelně indikovány jen tehdy, pokud vytvářejí řádkové shluky. • Vady prostorového charakteru jako jsou bubliny, staženiny, struskové s pískové vměstky, vytvářejí většinou méně výrazná rozptylová pole, jejich indikace nemívají dostatečně ostrou kresbu a hůře se hodnotí. • Podpovrchové vady se zjišťují tím obtížněji, čím je jejich vzdálenost od povrchu větší. Se vzdáleností od povrchu se zvětšuje i neostrost indikace a hodnocení takových difúzních indikací bývá málo spolehlivé.

50. NEPRAVÉ INDIKACE Magnetická rozptylová pole vznikají nejen v místech necelistvosti materiálu, ale často také tam, kde se necelistvosti nevyskytují. Indikacím, které nemají příčinu svého vzniku v porušení souvislosti materiálu, říkáme nepravé nebo falešné indikace. Příčinou vzniku nepravé indikace mohou být: • náhlé změny magnetických vlastností povrchu zkoušeného předmětu. Např. kontakt s ostrou hranou jiného zmagnetovaného předmětu (rýsovací jehla, šroubovák ap.). Tyto nepravé indikace zmizí po odmagnetování výrobku. Jsou časté zejména u cementovaných nebo kuličkováním zpevněných povrchů, • náhlé změny průřezu výrobku vedou ke zvýšeni hustoty magnetického toku, který vyvolá nepravou indikaci. Odmagnetováním se tato nepravá indikace neodstraní, • změny struktury materiálu vyvolávají nepravé indikace, které jsou větši-nou široké s neostrými okraji. Při stejném způsobu magnetování se tyto indikace objevují ve stejných místech