Магнитографический метод предназначен для контроля качества сварных швов в трубопроводах, резервуарах, листовых конструкциях из ферромагнитных материалов. Индикатором магнитных полей рассеяния служит не магнитный порошок, а магнитная лента.
Магнитографический метод контроля заключается в намагничивании контролируемой зоны сварного шва для создания над дефектом магнитного поля рассеяния, «записи» этого поля на магнитную ленту и воспроизведения «записи» для определения расположения и размеров дефекта. Для этого на сварной шов накладывают ленту магнитным слоем ко шву и прижимают резиновым поясом. В процессе намагничивания шва намагничивается и лента. Большое остаточное магнитное поле будет на участках ленты, которые окажутся над более сильными магнитными полями рассеяния, т. е. над дефектами. Так производится «запись» состояния определенного участка сварного шва деталей толщиной от 1—2 до 20 мм. Считывание сигналов с пленки производится подобно воспроизведению магнитофонной записи музыки. Магнитную ленту протягивают в лентопротяжном механизме дефектоскопа относительно магнитной головки блока воспроизведения и усиленный сигнал считывают с экрана осциллографа. О наличии дефекта, его местоположении и характере судят по длительности, величине и форме импульсов. Магнитную ленту используют многократно. Феррозондовый метод магнитного неразрушающего контроля основан на обнаружении и измерении магнитных полей (в том числе и полей рассеяния, возникающих в зоне дефектов) с помощью феррозондов — приборов, позволяющих обнаруживать и измерять магнитные поля. Эти приборы называют магнитодинамическими магнитометрами. С помощью магнитометра можно определить степень намагниченности ферромагнитного тела по создаваемому им в пространстве магнитному полю. Феррозондовые дефектоскопы, применяемые в дефектоскопии, позволяют находить и измерять очень слабые магнитные поля небольшого объема.
Феррозондовым методом можно выявлять не только поверхностные нарушения сплошности ферромагнитных материалов, но и находящиеся на глубине 10—15 мм.
Применение феррозондов позволяет организовать автоматизированную и автоматическую сортировку стальных деталей по твердости. Они дают качественную и количественную характеристику магнитных свойств материала изделий, по которым можно судить о структуре и механических свойствах при магнитоструктурном анализе. Этот метод позволяет измерить толщину стенок сложных отливок и листов большой площади из неферромагнитных материалов.
Феррозондовый метод применяют также для определения степени размагниченности изделий, подвергнутых магнитному контролю.
Оборудование для контроля феррозондовым методом разнообразное и часто узко специализированное. Это дефектоскопы для контроля качества головок рельсов, трубопроводов и труб при их производстве, для контроля твердости и сортировки шариков к шарикоподшипникам и других стальных деталей массового производства.
Вихретоковый неразрушающий контроль. Этот вид контроля является «близким родственником » магнитного неразрушающего контроля. И основан он на анализе взаимодействия электромагнитного поля вихретокового преобразователя с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в контролируемом объекте. Физическая сущность методов вихретокового контроля состоит в измерении степени взаимодействия электромагнитного поля специальной катушки (или ряда катушек необходимых форм и размеров) — вихретоковых преобразователей с полем вихревых токов, наведенным в объекте контроля.
Родство методов магнитного и вихретокового контроля заключается в сходности действующих полей — магнитного и вихревого электрического. Магнитное и электрическое поля, возникающие под действием переменного тока, имеют одинаковую структуру. Их линии напряженности представляют собой замкнутые системы. И реакция магнитного и вихретекевого наведенных полей на нарушения сплошности, неметаллические включения и другие дефекты во многом сходна. При вихретоковом контроле контролируемое изделие помещают в электромагнитное поле катушки — вихретокового преобразователя. Изделие при этом можно рассматривать как короткозамкнутую катушку. В нем индуцируется ток, протекающий по замкнутым круговым линиям и называемый вихревым.
Обычно в качестве примера возникновения вихревого электрического поля приводят трансформатор — две катушки, надетые на сердечник. Включив первичную обмотку в сеть переменного тока, получают ток во вторичной обмотке, если она замкнута. Это фундаментальное свойство электромагнитного поля, изменяясь во времени (в первичной обмотке), порождать вихревое электрическое поле (во вторичной короткозамкнутой обмотке) впервые понял английский физик Дж. К. Макевелл. Именно это свойство и используется при вихретоковом неразрушающем контроле. Только вместо вторичной катушки трансформатора устанавливается проверяемое изделие. Схема возбуждения вихревых токов в контролируемом электропроводном материале приведена на рис. 20. От генератора переменного тока 5 питается возбуждающая катушка (вихре токовый преобразователь). Переменное магнитное поле 4, создаваемое при этом вокруг катушки, наводит вихревые токи в контролируемой электропроводящей детали.
Сила вихревых токов, возбужденных в детали, зависит от силы и частоты переменного тока, питающего катушку, электропроводности, магнитной проницаемости и формы изделия, взаимною расположения катушки и изделия и, конечно, от расстояния между ними. На силу вихревых токов, возбужденных в контролируемом изделии, влияют практически все дефекты типа несплошностей и различных включений, которые создают дополнительное сопротивление и препятствуют протеканию вихревых токов. Наведенные в изделии вихревые токи в свою очередь создают вторичное переменное электромагнитное поле, направление которого, по закону Ленца, противоположно направлению возбуждающего поля. Приведем более точную формулировку общего правила определения направления индукционного тока, которое применимо во всех случаях. Это правило установлено русским физиком Э. Ленцем: «Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать то изменение магнитного потока, которое вызывает данный ток». На схеме взаимодействия возбуждающего магнитного поля и магнитного поля вихревых токов В1 и В2 — соответственно векторы магнитной индукции магнитного поля возбуждающей катушки и магнитного (наведенного) поля вихревых токов. Напряженность результирующего магнитного поля равна разности напряженностей возбуждающего и вторичного магнитных полей.
