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磁粉探傷中實心圓柱體工件與空心鋼管類工件形成磁場分別
在磁粉探傷中，我們常使用連續(xù)法來檢測實心圓柱體工件與空心鋼管類工件的表面及近表面5mm深細微裂痕的缺陷檢測，針對兩種不同的工件，我們針對實心圓柱體工件選用磁化電極夾持兩端的方式來進行通電檢測；針對鋼管類工件選用芯棒法來貫穿通電檢測；有電流通過的導(dǎo)體內(nèi)部和周圍都存在著磁場，這種現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)。那么這兩種類型的工件在通電狀態(tài)下產(chǎn)生磁場是什么樣的呢？
1、圓柱體
當(dāng)電流通過實心圓柱體工件時，產(chǎn)生的磁場是以導(dǎo)體中心軸線為圓心的同心圓，如下圖所示，在半徑相等的同心圓上，磁場強度相等。
我們知道磁場的方向與電流的方向有關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體中的電流方向改變時，磁場的方向也隨之改變。通電實心圓柱體導(dǎo)體中磁場的方向可用右手螺旋定則確定。
由于通電圓柱體外形規(guī)整，圓周對稱，其圓柱體內(nèi)部的磁場強度可以利用安培環(huán)路定理推導(dǎo)，外表面磁場強度H=I/（2πR），其中I為通電電流強度，單位為A，R為圓柱體的半徑，單位為m。
通電圓柱體外部也會因通電電流而產(chǎn)生磁場強度，假設(shè)實心距圓柱體中軸線r處，其磁場強度為H=I/（2πr），其磁場強度H與電流強度I成正比，與實心圓柱體中軸線的距離成反比。
通過以上推導(dǎo)，我們就可以利用上述公式推出每次磁化實心圓柱體時表面在特定磁場強度下所需要的磁化電流，圓柱體的磁場分布如下圖所示：
在不同的磁化電流導(dǎo)致的圓柱體產(chǎn)生的磁化電流也是不同的，具體參照后續(xù)實心圓柱體交流或直流磁化區(qū)別。
鋼管
當(dāng)電流通過空心鋼管類工件時，產(chǎn)生的磁場方向與圓柱體工件相同，由于空心鋼管類內(nèi)部為空心，根據(jù)安培環(huán)路定則，內(nèi)部空心部分電流為零，則推導(dǎo)出磁場強度為零，其內(nèi)表面的磁場強度也是為零的，所以空心鋼管類內(nèi)壁的缺陷檢測不適用直接通電法的磁粉檢測，對于內(nèi)壁厚為r1，外壁厚為r2，r=r1+r2的鋼管，其外表面磁場強度為H=I/（2πr），空心鋼管類的磁場分布如下圖所示：
通過上面的推導(dǎo)，我們可以在檢測實心圓柱體工件和空心鋼管類工件時，利用上述推導(dǎo)計算出相應(yīng)需要的磁化電流，以便我們在磁粉探傷機和磁粉探傷儀中利用無極調(diào)節(jié)旋鈕進行調(diào)節(jié)，使磁化電流值符合要求，防止出現(xiàn)過電流打火的情況，也防止出現(xiàn)欠電流磁化不充分，無法全檢出缺陷的情況。
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