Магнитопорошковые дефектоскопы

Для магнитопорошкового контроля в основном применяют дефектоскопы трех видов:

-стационарные универсальные;

-передвижные и переносные универсальные;

-специализированные (стационарные, передвижные, переносные)

Физические причины преимуществ метода электромагнитной дефектоскопии (прибор "Комплекс-2") перед коэрцитиметрами и приборами на основе "магнитной памяти".

Сопоставляемые методы дефектоскопии относятся к магнитному виду неразрушающих испытаний материалов, а, следовательно, отличаются по полноте извлечения полезной информации и по достоверности результата распознавания дефекта.

Вся информация, которая каким-либо образом может быть извлечена из металла и использована в целях дефектоскопии, содержится в параметрах петли магнитного гистерезиса. Иными словами, чем больше параметров петли тот или иной метод используется в задачах дефектоскопии, тем он достовернее.

Коэрцитиметры. Метод дефектоскопии может быть основан на оценке значения Нс - коэрцитивной силы. Этот параметр действительно связан с напряженным состоянием металла и во многих случаях позволяет обнаруживать дефекты. Однако, при изменении химического состава стали и других условий Нс изменяется, что резко затрудняет распознавание ситуации: есть дефект или его там нет. Кроме того, это всего лишь одна точка на сложной петле гистерезиса. Возможно чрезвычайно много вариантов пересечения точки Нс кривой. Из-за этого коэрцитиметры очень часто дают ложные показания. Достоинство: Нс – характеристика предельной петли гистерезиса, от магнитного поля Земли не зависит.

Метод магнитной памяти. На самом деле это давно известный вариант метода, основанного на измерении остаточной индукции Br. По-сути, все недостатки коэрцитиметров присущи и этому классу методов. Отличие метода "магнитной памяти" от ранее известных способов в том, что остаточная индукция, регистрируемая в нем, формируется за счет намагничивания металла в очень слабом магнитном поле Земли, то есть по частной петле гистерезиса, а не в предельном цикле. В методе “магнитной памяти” Br перестает быть характеристикой материала в каждой конкретной ситуации. Поэтому в совершенно одинаковых трубах (с дефектами или без них), но при различных условиях намагничивания, будут получаться разные результаты измерений, а, следовательно, распознавание дефекта становится не достаточно надежным. Именно поэтому в технических характеристиках приборов на основе этого эффекта отсутствуют показатели распознавания дефектов, а фигурируют показатели измеряемых магнитных характеристик. Исключение составляют ситуации с концентраторами критического состояния, когда рост механических напряжений до опасного уровня происходит на очень коротком расстоянии. Достоинство: чувствительный элемент прибора может иметь очень маленькие размеры, что облегчает его использование как индикатора на поверхностях большой кривизны (трубы малого диаметра и пр.).

Электромагнитный метод во-первых, измеряет несколько параметров петли гистерезиса, что сразу повышает достоверность распознавания. Во-вторых, используется эффект зависимости магнитной анизотропии металла от его напряженного состояния (измеряется угол поворота вектора магнитной индукции, который тоже зависит от напряженного состояния, но по иному закону), а следовательно, оценивается дополнительный комплекс параметров, что также повышает достоверность контроля. Кроме того, технология измерений построена так, чтобы результаты измерений по обследуемой поверхности металла корректировали сами себя за счет специальной математической обработки по аналогии с рентгеновской томографией, что исключает пропуск любых аномалий, а, следовательно, дефектов типа разрыва сплошности среды и иных концентраторов напряжений. Кроме того, формы представления результата дефектоскопии в виде карт позволяют использовать особенности зрительного анализатора человека и его скрытые (интуитивные) способности. Технические характеристики приборов непосредственно указывают на его способность распознавания концентраторов механических напряжений.

Следует заметить, что карты полей, формируемые в данном методе, и, например, карты ультразвукового контроля толщины, не эквивалентны. Первые преобразованы из многомерного пространства коррелируемых признаков, а вторые - из обычных независимых точечных оценок отсчетов (потому-то они и не используют "человеческий фактор").