پاورپوینت بازرسی به روش ذرات مغناطیسی

Magnetic Particle Inspection (بازرسی به روش ذرات مغناطیسی)

خاصیت مغناطیسی
برخی از مواد طبیعی شدیدا قطعه ای از اهن را بسوی خودشان جذب میکنند.
چنین ماده ای را اولین بار در یونان باستان (شهر Magnesia) کشف کردن.
آهن ربا را در کشتیرانى مورد استفاده قرار میدادند.
هانس کریستیان اورستد (Oersted – فیزیکدان و شیمی دان دانمارکی) یک رابطه بین الکتریسیته و خاصیت مغناطیسی پیدا کرد.
فاراده (Faraday) ثابت کرد که آن الکتریسیته و انرژی مغناطیسی میتوانند با یکدیگر تبادل کنند.

بازرسی به روش ذرات مغناطیسی (MT or MPI)
بازرسی به روش ذرات مغناطیسی، یک روش تست برای کشف عیب و نقص سطحی و تقریبا سطحی در ماده های فرومگنتیک است.
میدان مغناطیسی عضو قسمت وادار کننده است.
عیب و نقص ها سبب منقطع کردن جریان مغناطیسی و بوجود آمدن تراوش جریان میشوند.
با بکار بردن خرده ریزه فرومگنتیک میتوان تراوش جریان را کشف کرد.

نفوذ پذیری مغناطیسی (μ)
نفوذ پذیری مغناطیسی میتواند معین کند کدام ماده امکان مغناطیسی شدن را دارد.
نرخ جریان چگالى (B) ، قدرت میدان الکترومغناطیسی میدان بکار برده شده (H)
μ =B/H

نفوذ پذیری مغناطیسی (μ)
پایه اساسی نفوذ پذیری مغناطیسی ماده میتواند به 3 گروه تقسیم شود:
دیامغناطیسى (Diamagnetic)
پارامغناطیسى (Paramagnetic)
فرومغناطیسى (Ferromagnetic)

نفوذ پذیری مغناطیسی (μ)
پارامغناطیسی: نفوذ پذیری مغناطیسی بزرگتر از 1، جذب ضعیف توسط آهن رباها.
مانند: الومینیوم، تنگستن
دیامغناطیسی: نفوذ پذیری مغناطیسی کمتر از 1، دفع ضعیف توسط آهن رباها.
مانند: طلا، مس، آب

فرومغناطیسی: نفوذ پذیری مغناطیسی خیلی بالا، جذب شدید توسط آهن ربا.
مانند: آهن، کبالت، نیکل

تئوری میدان
میدان داخل اهن ربا است.
هر میدان شامل 1015 تا 1020 اتم است.
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
غیر آهن ربا و جهت یابی میدان تصادفی

تئوری میدان
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
مغناطیسی شده و جهت یابی خارجی میدان مغناطیسی
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S

تئوری میدان
اشباع شده و جهت یابی تمامی میدان ها خارجی و نیرومند
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S

N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
غیر آهن ربا

N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
غیر آهن ربا
مغناطیسی شده

N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
غیر آهن ربا
مغناطیسی شده
اشباع شده

N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
غیر آهن ربا
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
N-S
مغناطیسی شده
اشباع شده
پس مانده

خطوط جریان

خطوط جریان
توسط قرار داد عبور و جریان از شمال به جنوب خارجی و از جنوب به شمال داخلی است.
آنها شکل حلقه بسته تشکیل دادند.
آنها هیچوقت متقاطع نیستند.
آنها از مسیر با کمترین مقاومت پیروی میکنند.
چگالى جریان، تعداد خطوط جریان گذرنده از میان واحد سطح است.
بیشترین میدان مقاومت جایی است که بیشترین میدان چگالی است.

الکترومغناطیس
گردش جریان از میان رسانا و قرار دادن یک ایجاد کننده مغناطیس دور آن.
میدان هست دارای زاویه 90 درجه ای نسبت به جریان الکتریکى.
جهت جریان
جهت میدان مغناطیسی

قانون دست راست

سیم پیچ ایجاد مغناطیس
تغییر دادن میدان دایره ای به طولی
افزودن مقاومت میدان

پسماند مغناطیسى
منحنی استفاده نشده
نقطه اشباع
B+
B-
H –
H +
جایی که قطعه غیر آهن ربایی از ماده فرومگنتیک همراه سیم پیچ است.

پسماند مغناطیسى
B +
B –
H –
H +
H +
مغناطیس پس ماند

پسماند مغناطیسى
B+
B –
H –
H +
H +
نیروی مغنازطیس زدا

پسماند مغناطیسى
B +
B –
H –
H +
H +
نقطه اشباع منفی

پسماند مغناطیسى
A
B
C
D
E
F

پسماند مغناطیسى
فرومگنتیک سخت
فرومگنتیک نرم

نفوذ پذیری مغناطیسی (µ)
راحت همراه با ماده که میتواند مغناطیسی شود.
عکس قضیه مقاومت مغناطیسی (دشوارى همراه با ماده که میتواند مغناطیسی شود).
µ = B / H
نفوذ پذیری مغناطیسی در فضای آزاد = µo
نفوذ پذیری مغناطیسی وابسته (µr) = µ / µo

نفوذ پذیری مغناطیسی وابسته (µr)
پارامغناطیسى Slightly > 1
دیامغناطیسى Slightly < 1
فرومغناطیسی 240 +

فرومگنتیک سخت و نرم
نوعی فولاد کم کربن
نفوذ پذیری مغناطیسی بالا
راحت آهن ربایی میشود
مغناطیس پس ماند کم
نوعی فولاد پر کربن
نفوذ پذیری مغناطیسی پایین
به سختی آهن ربایی میشود
مغناطیس پس ماند بالا
نرم
سخت

قاعده کلى MPI : نشت جریان
N
S
S
N
بدون عیب
عیب
خطوط جریان پیروی میکنند از کوچکترین مقاومت

نشت میدان

قابلیت دیدن نشت جریان
وابسته بودن به:
عمق نقص
جهت گیرى شکل نقص
اندازه نقص
نفوذ پذیری مغناطیسی ماده
قدرت میدان الکترومغناطیسی به کار رفته
رنگ زمینه

نشانه ها
نشانه های وابسته – نشانه های ناشی از ناپیوستگى یا درز

نشانه های غیر وابسته – نشانه های ناشی از نشت جریان برای خصوصیات طراحی

نشانه های قلابی و جعلی – نشانه های ناشی از نشانه های نادرست دستور العمل

جهت گیری عیب
عیب در 90 درجه ای جریان: بیشترین نشانه

جهت گیری عیب
عیب های در >30 درجه ای جریان: نشانه قابل قبول

جهت گیری عیب
تست 1
تست 2
در بازرسی مغناطیسی نیاز به 2 تست در زاویه 90 یکدیگر است

تجهیزات

آهن ربای دائمی
میدان طولی بین پایه ها.
بیشترین حساسیت برای جهت یابی نقص در 90 درجه ای یک خط میان پایه ها است.

آهن ربای دائمی
مزیت ها:
بدون منبع قدرت
بدون مشکلات الکتریکی اتصال
ارزان
بدون خسارت برای تست قطعه
سبک وزن
اشکال ها:
فقط میدان مستقیم
خراب شدن به دلیل اضافه کاری
کنترلی روی میدان مقاومت نداریم
پل ها جذب میکنند
خسته کننده برای استفاده

آهنرباى الکتریکى
مغزی صفحه ای فلز نرم
پایه های قابل و تکه ای
جریان مغناطیسی
در صفحه ها توسط
سیم پیچ ایجاد میشود

آهنرباى الکتریکى
مزیت ها:
AC,DC یا یکسو کردن
کنترل روی میدان مقاومت داریم
بدون خسارت برای تست قطعه
جدا کردن راحت از کار
اشکال ها:
با منبع قدرت
فقط جریان طولی
زیان الکتریکی
پل ها جذب میکنند
پل ها حتما باید اتصال پیدا کنند

جریان
میدان
نقص

شیوه برانگیختن

برانگیختن
مزیت ها:
AC,DC یا یکسو کردن
کنترل روی میدان مقاومت داریم
نیازی به اتصال پل ها نیست
کنترل شدت جریان برق
اشکال ها:
جرقه زدن باعث خرابی قطعه میشود
نیاز داشتن به تبدیل کننده
جریان میتواند تعویض شود بدون بوجود آمدن جریان
نیاز به اتصال خیلی خوب
نیاز به 2 نیروی کاری

کابل انعطاف پذیر
انعطاف پذیر
کابل مجاور
کابل خواندن
سیم پیچ انعطاف پذیر

کابل انعطاف پذیر
مزیت ها:
کارآیی ساده
بدون خطر سوختگی
AC,DC یا یکسو کردن
جریان قابل تنظیم

اشکال ها:
سختی نگه داری کابل در محل
نیاز به جریان بالا
نیاز به تبدیل کننده

گردش جریان
جریان از نمونه عبور میکند

میله نخ شده
جریان از میله برنجی عبور میکند، در سر های دستگاه نیمکتی
میدان دایره ای دور میله تولید میشود
نمونه به میله آویزان میشود

اندازه مرجع آزمایش

انواع جریان
جریان مستقیم (DC)
جریان متناوب (AC)
جریان یکسو نصف موج (HWDC or HWRAC)
جریان یکسو موج کامل (FWDC or FWRAC)

جریان مستقیم (DC)
مزیت ها:
عیب های زیر سطحی
دسترس پذیری به باطری ها
اشکال ها:
بدون اشفتگی
حساسیت کم به عیب های سطحی
+
–

جریان متناوب (AC)
مزیت ها:
میزان دسترسى
حساسیت به عیب های سطحی
اشفتگی ذره ها
حذف مغناطیس
اشکال ها:
نشان ندادن عیوب زیرسطحی

جریان یکسو نصف موج (HWDC or HWRAC)
مزیت ها:
نفوذ در حد DC
اشفتگی
تولید آسان
چگالی جریان بالا با انرژی کم
اشکال ها:
حساسیت به عیب های سطحی کمتر از AC

جریان یکسو موج کامل (FWDC or FWRAC)
مزیت ها:
نفوذ در حد DC
اشفتگی

اشکال ها:
حساسیت به عیب های سطحی کمتر از AC

جریان مستقیم: توضیع میدان

جریان متناوب: توضیع میدان