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磁粉探傷中實(shí)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(shí)心圓柱體工件與空心鋼管類工件的表面及近表面5mm深細(xì)微裂痕的缺陷檢測，針對兩種不同的工件，我們針對實(shí)心圓柱體工件選用磁化電極夾持兩端的方式來進(jìn)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(shí)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(qiáng)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(shí)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(qiáng)度可以利用安培環(huán)路定理推導(dǎo)，外表面磁場強(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因通電電流而產(chǎn)生磁場強(qiáng)度，假設(shè)實(shí)心距圓柱體中軸線r處，其磁場強(qiáng)度為H=I/（2πr），其磁場強(qiáng)度H與電流強(qiáng)度I成正比，與實(shí)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(shí)心圓柱體時表面在特定磁場強(qiáng)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(shí)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(qiáng)度為零，其內(nèi)表面的磁場強(qiáng)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(qiáng)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(shí)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(jī)和磁粉探傷儀中利用無極調(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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