4.10. Магнитная толщинометрия

Можно выделить 3 типа задач магнитной толщинометрии (рис. 2.39).

Определение толщины немагнитного изделия при двустороннем доступе (рис. 2.39а). В этом случае с одной стороны помещают источник поля, а с другой - измеритель поля. Величина сигнала будет тем меньше, чем больше толщина стенки изделия.

Определение толщины немагнитного покрытия на ферромагнитном изделии (рис. 2.39б-г). Односторонний доступ. О расстоянии до поверхности ферромагнетика судят по искажению поля некоторого источника (рис. 2.39б), причем искажения магнитного поля при приближении постоянного магнита или электромагнита к ферромагнетику регистрируются с помощью преобразователей, помещённых на различных расстояниях от поверхности изделия; по величине силы, с которой притягивается магнит (рис. 2.39в); по величине э.д.с. на выходе дифференциально соединенных измерительных катушек (рис. 2.39г). В последнем случае ферромагнитный сердечник возбуждается полем с частотой 100-200 Гц. В измерительных катушках, размещённых по обе стороны от катушки возбуждения, индуцируются э.д.с., одинаковые по величине, но противоположные по фазе, так что на их выходе

Рис. 2.39. Методы магнитной толщинометрии:

1 - немагнитное покрытие (или изделие); 2 - магнитная основа (изделие); 3 - источник поля; 4 - преобразователь; 5 - сердечник; 6 - генератор; 7 - измеритель; 8 – электромагнит.

суммарная э.д.с. . При приближении к ферромагнетику индуктивность левой катушки меняется быстрее, чем правой, так что появляется разностная э. д. с. , которая тем больше, чем ближе ферромагнетик, то есть чем меньше толщина покрытия.

Измерение толщины ферромагнетиков (рис. 2.39д). Плоские изделия (листы, стенки труб, сосудов и т.д.) намагничивают электромагнитом. Изменение толщины изделия приводит к изменению магнитного сопротивления, а, следовательно, и магнитного потока, который измеряется каким-либо способом (на схеме рис. 2.39д показано измерение с помощью датчика Холла).

Все толщиномеры должны калиброваться по специальным образцам.

5. Магнитный структурно-фазовый анализ металлов и сплавов

Во многих случаях методы неразрушающего контроля используются для обнаружения дефектов структуры, оценки физико-механических свойств изделий после различного рода термических, деформационных или других воздействий в процессе изготовления и эксплуатации.

Методы контроля качества материалов и изделий должны обеспечить надежное обнаружение дефектов, весьма разнообразных по своей природе. Исследование изменений физических характеристик материала и обнаружение таким путем различного рода дефектов, являющихся причиной этих изменений, составляет физическую основу неразрушающих методов контроля.

В основе электромагнитных методов контроля качества термической, химико-термической и других видов обработок лежит зависимость магнитных и электрических свойств от изменений структуры металла, происходящих при этих обработках. Эта зависимость является очень сложной, ряд факторов, влияющих на нее, взаимно переплетаются, и потому не существует универсального закона, позволяющего во всех случаях без предварительных исследований применять магнитный или электрический метод контроля вместо механических и металлографических исследований. В каждом конкретном случае в зависимости от сорта (состава) стали и специфических ее свойств, полученных в результате предшествующих обработок, выбирается соответствующий магнитный или электрический параметр (какая-либо из магнитных проницаемостей  ,и др., коэрцитивная сила , намагниченность насыщения, удельное электросопротивление и др.), наиболее легко измеряемый и максимально чувствительный к интересующим нас свойствам изделий.

Соответственно выбранному параметру, форме и размерам изделия, подлежащего контролю, разрабатывается аппаратура, позволяющая быстро и достаточно точно производить контроль механических или других эксплуатационных свойств изделия по его магнитным и электрическим свойствам.

Под магнитным структурно-фазовым анализом следует понимать всякие магнитные испытания, основной целью которых является не установление магнитных свойств данного изделия или сплава как таковых, а суждение по магнитным свойствам о тех или других физических характеристиках изделия, его химическом или фазовом составе или совершающихся в нем явлениях.