Физические основы магнитопорошковой дефектоскопии. Технология магнитопорошкового контроля. Магнитные индикаторы. Осмотр деталей и расшифровка индикаторных рисунков, страница 2

Суммарный магнитный поток, пронизывающий все витки контура, или как говорят, магнитный поток, сцепленный со всеми витками, называется потокосцеплением ψ.

Если все витки одинаковы, то суммарный магнитный поток, т.е. потокосцепление:

ψ = Ф·N,

где Ф - магнитный поток через один виток соленоида;

       N - число витков.

Магнитная проницаемость.

Абсолютная магнитная проницаемость μ_a характеризует способность материала намагничиваться.

Измеряется в “Генри на метр”   -   Гн / м.

Магнитная проницаемость μ₀ вакуума в системе единиц СИ принята равной 4π·10^-7 Гн/м.

Отношение абсолютной магнитной проницаемости μ_a к магнитной проницаемости вакуума μ₀ называется относительной магнитной проницаемостью μ_r или μ.

При постоянном внешнем поле относительная магнитная проницаемость вещества показывает, во сколько раз возрастает индукция при замене вакуума данным веществом.

По значению μ_r, (в дальнейшем обозначим μ) все материалы делятся на три группы:

— диамагнитные, у которых μ на несколько миллионных или тысячных долей меньше 1. К ним относятся: висмут, цинк, свинец, медь, серебро, золото, воск, большая часть солей, некоторые газы;

— парамагнитные, у которых μ на несколько миллионных или тысячных долей больше 1. К таким материалам относятся: марганец, хром, платина, алюминий и др.;

— ферромагнитные, у которых μ велико, выражается сотнями, тысячами и изменяется в зависимости от интенсивности магнитного поля. К таким веществам принадлежат только четыре элемента: железо, никель, кобальт, гадолиний и некоторые сплавы металлов.

Если диамагнитное и парамагнитное вещества поместить в однородное магнитное поле, то в диамагнитном веществе поле будет ослабляться, а в парамагнитном - усиливаться. Это объясняется тем, что в диамагнитном веществе поля элементарных токов направлены навстречу внешнему полю, а в парамагнитном согласно ему.

На диамагнитные вещества действует сила, выталкивающая их из неоднородного магнитного поля. Парамагнитные вещества втягиваются в неоднородное магнитное поле. В таблице приведены значения относительной магнитной проницаемости некоторых материалов.

Парамагнитные	μ	Диамагнитные	μ	Ферромагнитные	μ
Воздух	1,00000036	Висмут	0,999825	Сталь Армко	7000
Алюминий	1,000023	Сурьма	0,999937	Ст. Э1ААБ	15400
Платина	1 ,000364	Серебро	0,999981	Листовая электротехническая сталь	14400
Палладий	1 ,00069	Ртуть	0,999975	Кобальт	174

Из таблицы видно, что значения относительной магнитной проницаемости диамагнитных и парамагнитных материалов очень мало отличаются от единицы, поэтому для практики принимают их магнитную проницаемость равной единице. Магнитный контроль применим только для деталей из ферромагнитных материалов, имеющих  μ ≥ 40 (ГОСТ 21105-87).

Напряженность магнитного поля.

Выше было отмечено, что магнитное поле по величине и направлению может быть охарактеризовано магнитной индукцией В. Однако магнитная индукция зависит от свойств среды. Это обстоятельство усложняет производство технических расчетов магнитных процессов. Поэтому введена вспомогательная расчетная величина, которая не зависит от магнитных свойств среды, а учитывает только влияние на интенсивность поля значения токов, расположение магнитов и проводников с токами.

Эта вспомогательная расчетная величина называется напряженностью магнитного поля и обозначается Н.

Напряженность поля Н — величина векторная. Вектор Н в однородной среде имеет одинаковое направление с вектором магнитной индукции В (см. рис. 1.3).Вектор Н можно разложить на две составляющие: нормальную Н_Н, перпендикулярную поверхности детали, и тангенциальную Н_Т, параллельную поверхности проверяемой детали.

Численное значение напряженности магнитного поля Н определяют по формуле:

H = B / μ_A.

Из этой формулы можно установить размерность напряженности поля Н:

1 (А/м) - это напряженность такого магнитного поля, индукция которого в вакууме равна  4π·10^-7 Т.