A. 有什么材料能隔离磁铁的磁性
磁铁磁场隔离材料能隔离磁铁的磁性。
静磁屏蔽是利用高磁导率μ的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。它与静电屏蔽作用类似而又有不同。
如将铁磁材料做成截面如上图的回路,则在外磁场中,绝大部份磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍。
所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多,外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过,而进入空腔的磁通量极少。这样,被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场,从而达到静磁屏蔽的目的。
材料的磁导率愈高,筒壁愈厚,屏蔽效果就愈显著。静磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。例如变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用,影响示波管或显像管中电子束的聚焦。为了提高仪器或产品的质量,必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。
在手表中,在机芯外罩以软铁薄壳就可以起防磁作用。前面指出,静电屏蔽的效果是非常好的。这是因为金属导体的电导率要比空气的电导率大十几个数量级,而铁磁物质与空气的磁导率的差别只有几个数量级,通常约大几千倍。
所以静磁屏蔽总有些漏磁。为了达到更好的屏蔽效果,可采用多层屏蔽,把漏进空腔里的残余磁通量一次次地屏蔽掉。所以效果良好的磁屏蔽一般都比较笨重。
但是,如果要制造绝对的“静磁真空”,则可以利用超导体的迈斯纳效应。即将一块超导体放在外磁场中,其体内的磁感应强度B永远为零。超导体是完全抗磁体,具有最理想的静磁屏蔽效果
(1)漏磁检测永磁体磁化装置扩展阅读
磁铁磁场的隔离材料的应用
1、机械手表里的机芯都是钢制的。如果手表放在磁铁附近,钢制机芯就会磁化。特别是当游丝磁化后,表马上就会停止不走。因此,手表需要外罩一种能防御磁力,使磁场透不过的物质。有意思的是,能够遮住外磁场的物质,原来就是容易磁化的铁本身。
为了证明这一点,可把一个小指南针放在一个铁环里,可以看到小磁针就不会被环外的磁铁吸引了。所以,如果你有一块用铁或钢做外壳的手表,就可以保护表内的钢制机件不受磁力影响。
即使将表放在强磁场附近,精确度一点也不会降低。至于用金或银做外壳的金表和银表,虽然很贵重,但是千万不能放到磁铁附近,因为它不能防磁
可见,用铁制包皮就能把外面的磁场遮住,使内部不受外磁场的影响,放在其中的铁制品也就不会被磁化。
2、手机或平板电脑磁吸皮套,通过在皮套内置一个钕铁硼永磁体,通过永磁体的磁场来触发手机或平板电脑内的霍尔开关、霍尔探测器所产生的点位差来控制手机的休眠与唤醒功能。
在使用平板或手机时翻盖儿到背面的磁场依然能够触发霍尔开关的工作,导致手机或平板电脑继续处于休眠状态,生产皮套的商家往往忽略磁铁磁场隔离材料的使用,紧紧在皮套内置一个磁铁。
用户在使用的时候就会出现上述状况,所以需要在磁铁的垂直背面的皮板内置一块和磁铁差不多大小的屏蔽隔离材料,才能解决问题。
B. 漏磁NDT是什么
漏磁NDT就是漏磁检测,是无损检测方法中电磁检测的分支之一。
一般的电磁检测分为:磁粉检测,涡流检测,漏磁检测。
漏磁检测与磁粉检测方法比较类似,即施加一个磁化场,把被检材料磁化后,在缺陷或不连续处产生漏磁场,对于这个漏磁场,我们通过磁粉使得磁粉被漏磁场吸附产生磁痕来判断缺陷的,称为磁粉检测,我们采用电子元件(霍尔元件)来接收电信号,检测漏磁场方法的称为漏磁检测。需要注明的是两种方法只能检测表面及近表面5mm内的缺陷。
C. 用于检测金属表面是否干净的哪种类型的仪器比较好
主流金属制品表面缺陷在线检测方法。
一、漏磁检测
漏磁检测技术广泛应用于钢铁产品的无损检测。其检测原理是,利用磁源对被测材料局部磁化,如材料表面存在裂纹或坑点等缺陷,则局部区域的磁导率降低、磁阻增加,磁化场将部分从此区域外泄,从而形成可检验的漏磁信号。在材料内部的磁力线遇到由缺陷产生的铁磁体间断时,磁力线将会发生聚焦或畸变,这一畸变扩散到材料本身之外,即形成可检测的磁场信号。采用磁敏元件检测漏磁场便可得到有关缺陷信息。因此,漏磁检测以磁敏电子装置与磁化设备组成检测传感器,将漏磁场转变为电信号提供给二次仪表。
漏磁检测技术的整个过程为:激磁-缺陷产生漏磁场-传感器获取信号-信号处理-分析判断。在磁性无损检测中,磁化时实现检测的第一步,它决定着被测量对象(如裂纹)能不能产出足够的可测量和可分辨的磁场信号,同时也影响着检测信号的性能,故要求增强被测磁化缺陷的漏磁信号。被测构件的磁化由磁化器来实现,主要包括磁场源和磁回路等部分。因此,针对被测构件特点和测量目的,选择合适的磁源和设计磁回路是磁化器优化的关键。
漏磁检测金属表面缺陷的物理基础使带有缺陷的铁磁件在磁场中被磁化后,在缺陷处会产生漏磁场,通过检测漏磁场来辩识有无缺陷。因此,研究缺陷漏磁场的特点,确定缺陷的特征,就成为漏磁检测理论和技术的关键。要测量漏磁场,测量装置须具有较高的灵敏度,特别是能测空间点磁场,还应有较大的测量范围和频带;测量装置须具有二维及三维的精确步进或调整能力,以确定传感器的空间位置;同时,应用先进的信号处理技术去除噪声,确定实际的漏磁场量。Foerster,Athertion 已成功应用霍尔器件检测缺陷,霍尔器件可在z—Y二维空间步进的最小间隔分别为2μm和0.1μm。
漏磁检测不仅能检测表面缺陷,且能检测内部微小缺陷;可检测到5X10mm。的微小缺陷;造价较低廉。其缺点是,只能用于金属材料的检测,无法识别缺陷种类。目前,漏磁检测在低温金属材料缺陷检测方面已进入实用阶段。如日本川崎公司千叶厂于1993年开发出在线非金属夹杂物检测装置;日本NKK公司福冈厂于同年研制出一种超高灵敏度的磁敏传感器,用于检测钢板表面缺陷。
二、红外线检测与技术
红外线检测是通过高频感应线圈使连铸板坯表面产生感应电流,在高频感应的集肤效应作用下,其穿透深度小于1 mm,且在表面缺陷区域的感应电流会导致单位长度的表面上消耗更多电能,引起连铸板坯局部表面的温度上升。该升温取决于缺陷的平均深度、线圈工作频率、特定输入电能,以及被检钢坯电性能、热性能、感应线圈宽度和钢运动速度等因素。当其它各种因素在一定范围内保持恒定时,就可通过检测局部温升值来计算缺陷深度,而局部温升值可通过红外线检测技术加以检定。利用该技术,挪威Elkem公司于1990年研制出Ther—mOMatic连铸钢坯自动检测系统,日本茨城大学工学部的冈本芳三等在检测板坯试件表面裂纹和微小针孔的实验研究中也利用此法得到较满意的结果。
三、超声波探伤技术
超声波检测是利用声脉在缺陷处发生特性变化的原理来检测。接触法是探头与工件表面之间经一层薄的起传递超声波能量作用的耦合剂直接接触。为避免空气层产生强烈反射,在探测时须将接触层间的空气排除干净,使声波入射工件,操作方便,但其对被测工件的表面光洁度要求较高。液浸法是将探头与工件全部浸入于液体或探头与工件之间,局部以充液体进行探伤的方法。脉冲反射法是当脉冲超声波入射至被测工件后,声波在工件内的反射状况就会显示在荧光屏上,根据反射波的时间及形状来判断工件内部缺陷及材料性质的方法。目前,超声波探伤技术已成功应用于金属管道内部的缺陷检测。
四、光学检测法
机器视觉是以图像处理理论为核心,属于人工智能范畴的一个领域,它是以数字图像处理、模式识别、计算机技术为基础的信息处理科学的重要分支,广泛应用于各种无损检测技术中。基于机器视觉的连铸板坯表面缺陷检测方法的基本原理是:一定的光源照在待测金属表面上,利用高速CCD摄像机获得连铸板坯表面图像,通过图像处理提取图像特征向量,通过分类器对表面缺陷进行检测与分类。20世纪70年代中期,El本Jil崎公司就开始研制镀锡板在线机器视觉检测装置 。1988年,美国Sick光电子公司也成功地研制出平行激光扫描检测装置,用以在线检测金属表面缺陷。基于机器视觉的表面在线检测与分类器设计的研究工作目前在国内尚处于起步阶段。1990年,华中理工大学采用激光扫描方法测量冷轧钢板宽度和检测孔洞缺陷,并开发了相应的信号处理电路;1995年又研制出冷轧连铸板坯表面轧洞、重皮和边裂等缺陷检测和最小带宽测量的实验系统。1996年,宝钢与原航天部二院联合研制出冷轧连铸板坯表面缺陷的在线检测系统,并进行了大量的在线试验研究。近年来,北京科技大学、华中科技大学等也研制出较为实用化的在线检测系统。
从检测技术的观点来看,基于机器视觉的钢表面缺陷检测系统面临困境:①要求检测到的缺陷的几何尺寸越来越小,有的甚至小于0.1 mm;② 检测对象可能处于运动状态,导致采集的图像抖动较大;③现场环境较恶劣,往往受烟尘、油污、温度高等因素的影响,引起缺陷图像信噪比下降;④表面缺陷的多样性(如冷轧连铸板坯表面可达100多种),不同缺陷之间的光学特性、电磁特性不同;有的缺陷之间的差异不明显。因此,基于机器视觉的连铸板坯表面缺陷分类器要求具有收敛速度快、鲁棒性好、自学习功能等特点。
D. 漏磁检测技术的基本原理
将被测铁磁材料磁化后,若材料内部材质连续、均匀,材料中的磁感应线会被约束在材料中,磁通平行于材料表面,被检材料表面几乎没有磁场;如果被磁化材料有缺陷,其磁导率很小、磁阻很大,使磁路中的磁通发生畸变,其感应线会发生变化,部分磁通直接通过缺陷或从材料内部绕过缺陷,还有部分磁通会泄露到材料表面的空间中,从而在材料表面缺陷处形成漏磁场。利用磁感应传感器(如霍尔传感器)获取漏磁场信号,然后送入计算机进行信号处理,对漏磁场磁通密度分量进行分析能进一步了解相应缺陷特征比如宽度、深度。
E. 什么叫漏磁探伤(具体说明)
工件磁化后,在表面和近表面的缺陷处,磁力线发生变形,逸出工件表面形成磁极,并形成可检测的漏磁场,通过漏磁场和外加磁性粒子的相互作用显示缺陷的位置、形状和大小。
在磁粉探伤中,磁轨法是应用最广泛的方法之一。磁轨法中,设备的主要检验指标是提升力。多数指标和标准中,磁轨提升力钧是作为设备性能控制、设备校验的标准。磁轨提升力是磁铁只借助其磁性吸力,可提升某一重量为G的铁素体刚块的能力。一般认为,磁轨的磁场强度可以通过磁轨提升力来测定。
漏磁检测方法的主要检测原理是:将工件磁化(接近饱和),使其具有一定的磁通密度,以便在不连续处产生漏磁场,磁场传感器将输出信号送到运转放大器中。由于采用磁饱和状态,工件内具有相当高的磁场强度和磁场密度,磁力线不受限制,因而工件表面有较大的磁漏通,有利于现场检测。
磁敏感传感器沿被磁化的铁磁性材料表面扫查,拾取缺陷漏磁场,形成缺陷电信号,达到发现缺陷位置以及参数的目的。
漏磁无损检测技术由于检测速度快、可靠性高且对工件表面清洁度不高等特点在金属材料的检测和相关产品的评估中得到广泛应用。与磁粉检测探伤不同,漏磁检测中信号不用磁粉显示,对环境无污染:由于采用各种敏感元件(如霍尔元件和线圈方式),检测结果直接以电信号输出,容易与计算机连接实现数字处理,因此其检测结果可存储和再现,便于检测信号的分析以及检测结果的趋势分析。
一般来说,漏磁信号的大小取决于四个因素,即:
1、监测仪器本身性能,包括传感器及配套系统、预处理电路和信号分析系统。
2、实际缺陷的几何形状和特性。
3、仪器检测速度和被测部件运行状况(如是否受力等)。
4、被检部件的磁性。目前对漏磁信号处理的方法主要有时域的波形分析法(包括信号峰峰值和短程能量等)、频域分析方法、小波分析和神经网络等,这些方法更多的是针对特定工况的特定信息,采用检测信号与标准缺陷信号比较来进行缺陷分析,很少考虑到检测过程中不同因素对信号分析结果的影响,对缺陷类型、几何形状和部件工况等缺乏定量描述。
腐蚀缺陷漏磁检测是近年来在输油气管道、储罐底板检测中常见的一种有效方法。他通过测量被磁化的材料工件表面泄漏的磁场强度来判断工件缺陷的大小。
在被检工件表面没有缺陷且内部无夹杂物,从原理上讲磁通会全部通过被检工件;若存在缺陷,会导致缺陷处及其附近的磁阻增加,而使缺陷附近的磁场发生畸变,他们可分为三部分即:
1、大部分磁通在工件内部绕过缺陷。
2、少部分磁通穿过缺陷。
3、还有部分磁通离开工件的上下表面经空气绕过缺陷。
第三部分就是所谓的磁漏通。采用布置在励磁回路(或检测探头)之间的若干霍尔探头来检测漏磁场的变化,其信号强弱与被检测物体的情况有密切关系。该方法已经广泛应用于油气管道、储罐罐底的腐蚀检测和钢丝绳、钢板、钢块等磁性材料的无损检测中。
F. 什么是漏磁探伤,磁粉探伤和漏磁探伤有什么区别
漏磁探伤其原理为:铁磁材料被磁化后,其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁场,通过检测漏磁场来发现缺陷。磁粉探伤应该属于漏磁探伤的一种方法。但习惯上人们把用传感器测量漏磁通的方法(涡流探伤)称为漏磁检测,而把用磁粉检测漏磁通的方法称为磁粉检测, 且将它们并列为两种检测方法。
涡流探伤是由交流电流产生的交变磁场作用于待探伤的导电材料,感应出电涡流。如果材料中有缺陷,它将干扰所产生的电涡流,即形成干扰信号。用涡流探伤仪检测出其干扰信号,就可知道缺陷的状况。影响涡流的因素很多,即是说涡流中载有丰富的信号,这些信号与材料的很多因素有关,如何将其中有用的信号从诸多的信号中一一分离出来,是目前涡流研究工作者的难题,多年来已经取得了一些进展,在一定条件下可解决一些问题,但还远不能满足现场的要求,有待于大力发展。
涡流探伤的显著特点是对导电材料就能起作用,而不一定是铁磁材料,但对铁磁材料的效果较差。其次,待探工件表面的光洁度、平整度、边介等对涡流探伤都有较大影响,因此常将涡流探伤用于形状较规则、钢管、轴承内外圈等铁磁性工件探伤,亦可用于表面较光洁的铜管等非铁磁性工件探伤。
磁粉探伤是建立在漏磁原理基础上的一种磁力探伤方法。当磁力线穿过铁磁材料及其制品时,在其(磁性)不连续处将产生漏磁场,形成磁极。此时撒上干磁粉或浇上磁悬液,磁极就会吸附磁粉,产生用肉眼能直接观察的明显磁痕。因此,可借助于该磁痕来显示铁磁材料及其制品的缺陷情况。磁粉探伤法可探测露出表面,用肉眼或借助于放大镜也不能直接观察到的微小缺陷,也可探测未露出表面,而是埋藏在表面下几毫米的近表面缺陷。用这种方法虽然也能探查气孔、夹杂、未焊透等体积型缺陷,但对面积型缺陷更灵敏,更适于检查因淬火、轧制、锻造、铸造、焊接、电镀、磨削、疲劳等引起的裂纹。
磁力探伤中对缺陷的显示方法有多种,有用磁粉显示的,也有不用磁粉显示的。用磁粉显示的称为磁粉探伤,因它显示直观、操作简单、人们乐于使用,故它是最常用的方法之一。
不用磁粉显示的,习惯上称为漏磁探伤,它常借助于感应线圈、磁敏管、霍尔元件等来反映缺陷,它比磁粉探伤更卫生,但不如前者直观。由于目前磁力探伤主要用磁粉来显示缺陷,因此,人们有时把磁粉探伤直接称为磁力探伤,其设备称为磁力探伤设备。
G. 两个磁铁 放个东西隔离磁场,有什么东西可以隔离磁场
静磁屏蔽静磁场是稳恒电流或永久磁体产生的磁场。静磁屏蔽是利用高磁导率μ的铁磁材料做成屏蔽罩以屏蔽外磁场。它与静电屏蔽作用类似而又有不同。静磁屏蔽的原理可以用磁路的概念来说明。如将铁磁材料做成截面如图7的回路,则在外磁场中,绝大部份磁场集中在铁磁回路中。这可以把铁磁材料与空腔中的空气作为并联磁路来分析。因为铁磁材料的磁导率比空气的磁导率要大几千倍,所以空腔的磁阻比铁磁材料的磁阻大得多,外磁场的磁感应线的绝大部份将沿着铁磁材料壁内通过,而进入空腔的磁通量极少。这样,被铁磁材料屏蔽的空腔就基本上没有外磁场,从而达到静磁屏蔽的目的。材料的磁导率愈高,筒壁愈厚,屏蔽效果就愈显著。因常用磁导率高的铁磁材料如软铁、硅钢、坡莫合金做屏蔽层,故静磁屏蔽又叫铁磁屏蔽。静磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。例如变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用,影响示波管或显像管中电子束的聚焦。为了提高仪器或产品的质量,必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。在手表中,在机芯外罩以软铁薄壳就可以起防磁作用。前面指出,静电屏蔽的效果是非常好的。这是因为金属导体的电导率要比空气的电导率大十几个数量级,而铁磁物质与空气的磁导率的差别只有几个数量级,通常约大几千倍。所以静磁屏蔽总有些漏磁。为了达到更好的屏蔽效果,可采用多层屏蔽,把漏进空腔里的残余磁通量一次次地屏蔽掉。所以效果良好的磁屏蔽一般都比较笨重。但是,如果要制造绝对的“静磁真空”,则可以利用超导体的迈斯纳效应。即将一块超导体放在外磁场中,其体内的磁感应强度B永远为零。超导体是完全抗磁体,具有最理想的静磁屏蔽效果,但目前还不能普遍应用。
H. 磁粉探伤中,焊缝被磁化,不连续出将产生漏磁场吸引磁粉,没缺陷的地方为什么不能吸引磁粉而产生聚集
没有缺陷的地方不产生漏磁场,当然不能吸引磁粉,也就不会有磁粉聚集了。
I. 漏磁检测技术的优缺点
漏磁检测是用磁传感器检测缺陷,相对于渗透、磁粉等方法,有以下几个优点:
1)容易实现自动化。由传感器接收信号,软件判断有无缺陷,适合于组成自动检测系统。
2)有较高的可靠性。从传感器到计算机处理,降低了人为因素影响引起的误差,具有较高的检测可靠性。
3)可以实现缺陷的初步量化。这个量化不仅可实现缺陷的有无判断,还可以对缺陷的危害程度进行初步评估。
4)对于壁厚30mm以内的管道能同时检测内外壁缺陷。
5)因其易于自动化,可获得很高的检测效率且无污染。
漏磁检测技术也不是万能的,有其局限性:
1)只适用于铁磁材料。因为漏磁检测的第一步就是磁化,非铁磁材料的磁导率接近1,缺陷周围的磁场不会因为磁导率不同出现分布变化,不会产生漏磁场。
2)严格上说,漏磁检测不能检测铁磁材料内部的缺陷。若缺陷离表面距离很大,缺陷周围的磁场畸变主要出现在缺陷周围,而工件表面可能不会出现漏磁场。
3)漏磁检测不适用于检测表面有涂层或覆盖层的试件。
4)漏磁检测不适用于形状复杂的试件。磁漏检测采用传感器采集漏磁通信号,试件形状稍复杂就不利于检测。5)磁漏检测不适合检测开裂很窄的裂纹,尤其是闭合性裂纹。