再通过空气形成闭合回路,因此外加磁场中磁化时,在它的端头产生磁极,这些磁极形成了退磁场,它对外加磁场有削弱作用。另外,从磁阻定律分析,磁力线在工件两端穿过空气再形成闭合回路,磁力线穿过空气中的距离很长,其磁路的磁阻很大,导致有效磁场强度减弱。(2分)
2)反之,在图5b所示的磁化布置方法中,用线圈法进行纵向磁化时,磁力线穿过两弯头端面的极薄的空气间隙,从一只弯头再进入另一只弯头,因为磁力线沿阻力最小的路径通过,几乎全部磁力线在两弯头中形成闭合回路,外逸的磁力线很少,因此在此情况下形成的退磁场很小。另外,从磁阻定律分析,磁力线穿过空气的距离远小于前种情况,其磁路的磁阻相对较小,因此有效磁场强度较前者强。(2分) 3)另外,图5a所示的磁化布置方法中,需要分段磁化,且只能检测一个弯头,而图5b所示的磁化布置方法中,由于磁力线沿工件形成闭合回路,一次磁化可检测电缆覆盖区域外的所有缺陷,再用一次磁化检测原先电缆覆盖区域,且可完成两个弯头的检测,相对来说检测效率较高。(3分)
8.针对该弯头的规格尺寸和缺陷检测要求,在交流电和直流电两种电流类型中,你认为选择哪种电流较合适?并简述理由。(6分)
答:选用直流电较合适,其理由如下:(2分)
(1)根据检测要求,采用磁粉检测方法检测弯头在制造过程中可能产生的表面和近表面缺陷,而交流电由于具有趋肤效应,因此对表面缺陷有较高的灵敏度,但对近表面缺陷灵敏度很低,不能满足检测要求。(2分)
(2)直流电磁场渗入深度大,检测缺陷的深度也大,能够检测弯头的近表面缺陷;特别是该弯头的壁厚只有4mm,直流电磁通能相对集中,不致于产生磁力线在厚度方向上发散太多而导致对表面缺陷检测灵敏度的下降,因此在此情况下,采用直流电检测能兼顾表面和近表面缺陷的检测。(2分)
9.什么叫磁路定律?写出具体公式。并请用磁路定律分析图6所示的电缆缠绕法磁化时,两弯头端面间的空气间隙L0对磁粉检测的影响。(7分)
图6
答:磁通量等于磁动势与磁阻之比,称为磁路定律。(2分) 公式表示如下:
??NINI?(2分) L/?srmNI为磁动势,Φ为磁通量,L/μS为磁阻,用rm表示。
从磁路定律可以得出:磁路的磁阻与磁路的长度成正比,与其截面积及其磁路的铁磁性材料的磁导率成反比。通过图6可以看出:磁力线穿过两弯头端面的空气间隙,从一只弯头再进入另一只弯头,由于空气的磁导率远小于工件的磁导率,因此,两弯头端面间的空气间隙L0越大,等于磁阻越大,从而降低了有效磁通。当然也就会降低工件的磁化程度,结果必然造成检测灵敏度的下降。此外由于间隙的存在,将会在磁极附近产生漏磁场,间隙越大所产生的漏磁场就越严重,由于间隙产生的漏磁场会干扰端面附近由缺陷产生的漏磁场,从而影响对端面附近缺陷的检测。(3分)
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