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磁粉探傷中實(shí)心圓柱體工件與空心鋼管類(lèi)工件形成磁場(chǎng)分別
在磁粉探傷中，我們常使用連續(xù)法來(lái)檢測(cè)實(shí)心圓柱體工件與空心鋼管類(lèi)工件的表面及近表面5mm深細(xì)微裂痕的缺陷檢測(cè)，針對(duì)兩種不同的工件，我們針對(duì)實(shí)心圓柱體工件選用磁化電極夾持兩端的方式來(lái)進(jìn)行通電檢測(cè)；針對(duì)鋼管類(lèi)工件選用芯棒法來(lái)貫穿通電檢測(cè)；有電流通過(guò)的導(dǎo)體內(nèi)部和周?chē)即嬖谥艌?chǎng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電流的磁效應(yīng)。那么這兩種類(lèi)型的工件在通電狀態(tài)下產(chǎn)生磁場(chǎng)是什么樣的呢？
1、圓柱體
當(dāng)電流通過(guò)實(shí)心圓柱體工件時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)是以導(dǎo)體中心軸線(xiàn)為圓心的同心圓，如下圖所示，在半徑相等的同心圓上，磁場(chǎng)強(qiáng)度相等。
我們知道磁場(chǎng)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(shí)，磁場(chǎng)的方向也隨之改變。通電實(shí)心圓柱體導(dǎo)體中磁場(chǎng)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(duì)稱(chēng)，其圓柱體內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以利用安培環(huán)路定理推導(dǎo)，外表面磁場(chǎng)強(qiáng)度H=I/（2πR），其中I為通電電流強(qiáng)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(huì)因通電電流而產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度，假設(shè)實(shí)心距圓柱體中軸線(xiàn)r處，其磁場(chǎng)強(qiáng)度為H=I/（2πr），其磁場(chǎng)強(qiáng)度H與電流強(qiáng)度I成正比，與實(shí)心圓柱體中軸線(xiàn)的距離成反比。
通過(guò)以上推導(dǎo)，我們就可以利用上述公式推出每次磁化實(shí)心圓柱體時(shí)表面在特定磁場(chǎng)強(qiáng)度下所需要的磁化電流，圓柱體的磁場(chǎng)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(shí)心圓柱體交流或直流磁化區(qū)別。
鋼管
當(dāng)電流通過(guò)空心鋼管類(lèi)工件時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與圓柱體工件相同，由于空心鋼管類(lèi)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(chǎng)強(qiáng)度為零，其內(nèi)表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度也是為零的，所以空心鋼管類(lèi)內(nèi)壁的缺陷檢測(cè)不適用直接通電法的磁粉檢測(cè)，對(duì)于內(nèi)壁厚為r1，外壁厚為r2，r=r1+r2的鋼管，其外表面磁場(chǎng)強(qiáng)度為H=I/（2πr），空心鋼管類(lèi)的磁場(chǎng)分布如下圖所示：
通過(guò)上面的推導(dǎo)，我們可以在檢測(cè)實(shí)心圓柱體工件和空心鋼管類(lèi)工件時(shí)，利用上述推導(dǎo)計(jì)算出相應(yīng)需要的磁化電流，以便我們?cè)?/span>磁粉探傷機(jī)和磁粉探傷儀中利用無(wú)極調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，使磁化電流值符合要求，防止出現(xiàn)過(guò)電流打火的情況，也防止出現(xiàn)欠電流磁化不充分，無(wú)法全檢出缺陷的情況。
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