KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HUỶ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BỘT TỪ

THAY CHO LỜI NÓI ĐẦU KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HUỶ: LÀ GÌ, TẠI SAO, KHI NÀO, Ở ĐÂU VÀ NHƯ THẾ NÀO ? PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BỘT TỪ Kiểm tra không phá huỷ (NonDestructive TestingNDT) bao gồm các phương pháp dùng để thử nghiệm, kiểm tra, đánh giá và chẩn đoán kỹ thuật các sản phẩm, công trình công nghiệp mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng.

THAY CHO LỜI NÓI ĐẦU KIỂM TRA KHÔNG PHÁ HUỶ: LÀ GÌ, TẠI SAO, KHI NÀO, Ở ĐÂU VÀ NHƯ THẾ NÀO ? PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BỘT TỪ 1. Kiểm tra không phá huỷ là gì? Kiểm tra không phá huỷ (Non-Destructive Testing-NDT) bao gồm các phương pháp dùng để thử nghiệm, kiểm tra, đánh giá và chẩn đoán kỹ thuật các sản phẩm, công trình công nghiệp mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng. Sau khi kiểm tra không phá huỷ, đối tượng kiểm tra không hề bị thay đổi về hình dạng, kích thước, các tính chất cơ- lí -hoá và vẫn có thể dùng được theo các mục đich thiết kế ban đầu. Trong lĩnh vực thử nghiệm phá huỷ, sau khi thử nghiệm, mẫu bị phá huỷ và không còn dùng theo mục đích dự định được nữa. Hơn nữa, trong phương pháp này kết quả thu được của một hay một vài mẫu đại diện sẽ được đem áp dụng cho toàn bộ các sản phẩm được chế tạo trên cùng một dây chuyền công nghệ, trong cùng giai đoạn sản xuất (các sản phẩm cùng lô). Điều này sẽ rất nguy hiểm nếu như mẫu chọn để thử nghiệm lại là mẫu duy nhất đạt yêu cầu hay kém chất lượng. Kiểm tra không phá huỷ có thể áp dụng cho mọi loại sản phẩm, có thể kiểm tra toàn bộ 100% sản phẩm và đảm bảo 100% sản phẩm xuất xưởng đạt chất lượng yêu cầu. Kiểm tra không phá huỷ gồm nhiều phương pháp khác nhau. Từ phương pháp đơn giản nhất như kiểm tra bằng mắt, đến các phương pháp phức tạp như chụp cắt lớp bằng phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân. Chúng bao gồm các phương pháp dùng để phát hiện các khuyết tật ở trên bề mặt hoặc gần bề mặt của sản phẩm như: phương pháp thẩm thấu chất lỏng, phương pháp bột từ, phương pháp dòng điện xoáy và các phương pháp dùng để phát hiện và định vị các khuyết tật nằm sâu trong các sản phẩm như pháp chụp ảnh phóng xạ ( X quang hoặc dùng nguồn phóng xạ gamma) và phương pháp siêu âm. Ngoài các phương pháp thường dùng kể trên, nhiều phương pháp khác cũng được phát triển nhằm đáp ứng ngày càng cao và đa dạng của các ngành công nghiệp và cuộc sống như phương pháp chụp ảnh nơtron, phương pháp phát xạ âm, phương pháp nhiệt và hồng ngoại v.v. 3 NDT: tại sao? Có thể liệt kê nhiều ứng dụng quan trong của kiểm tra không phá huỷ. Một số ứng dụng quan trọng có thể nêu sau đây: - Để tiết kiệm tiền, bằng cách loại bỏ các nguyên liệu có khuyết tật trước khi chấp nhận và đưa chúng vào các công đoạn sản xuất tiếp theo. - Để phát hiện các khuyết tật xuất hiện trong các sản phẩm và bán sản phẩm trước khi đầu tư thời gian và tiền bạc vào các công đoạn sau. - Để cải thiện các quy trình sản xuất, bằng cách kiểm tra các sản phẩm trước và sau mỗi lần cải tiến. - Để giảm thiểu các chi phí, tăng cường sự an toàn cho công nhân, dân chúng, môi trường bằng cách kiểm tra định kì các thiết bị máy móc, tìm ra các khuyết tật, thay thế trước khi chúng gây nên sự cố nghiêm trọng. - Để có được các thông tin về chất lượng, tình trạng của sản phẩm mà không làm tổn hại đến khả năng sử dụng của chúng. - Để khẳng định sự toàn vẹn của các đối tượng kiểm tra trong quá trình đại tu nhằm đảm bảo sự hoạt động an toàn của máy móc, thiết bị. Chất lượng và giá cả là hai yếu tố hàng đầu quyết định sức cạnh tranh của một sản phẩm công nghiệp. NDT góp phần quyết định đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng cao và giá thành hạ. NDT chính là công cụ hữu hiệu giúp các doanh nghiệp nâng cao sức cạnh tranh trong nền kinh tế thị trường và trong xu thế toàn cầu hoá. 2. NDT: khi nào? NDT có thể và nên dùng trong mọi công đoạn của quá trình sản xuất và sử dụng: từ khâu lựa chọn vật liệu, kiểm soát chất lượng của các bán sản phẩm trong các giai đoạn công nghệ khác nhau đến việc đánh giá chất lượng các sản phẩm cuối trước khi xuất xưởng. Kiểm tra không phá huỷ còn dùng để phát hiện và đánh giá sự xuất hiện và phát triển của các khuyết tật trong các sản phẩm, kết cấu công trình trong quá trình sử dụng. Trên cơ sở đó có thể loại đi được các vật liệu và sản phẩm không đạt yêu cầu tránh được các chi phí trong các công đoạn tiếp theo cho các sản phẩm bị loại. Cũng bằng cách đó có thể sớm tìm ra được các chi tiết, cấu kiện hư hại, đánh giá được mức độ toàn vẹn của công trình và có biện pháp bảo dưỡng và thay thế kịp thời các thành phần cấu kiện hư hại, tránh được những thảm hoạ có thể xảy ra. 4 NDT: Dùng ở đâu? NDT được dùng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp, dặc biệt là trong các ngành công nghiệp dầu khí, cơ khí, hàng không, năng lượng (nhiệt điện, thuỷ điện, hạt nhân), đóng tàu, công nghiệp hoá chất và chế biến thực phẩm. Trong ngành dầu khí NDT dùng để kiểm tra chất lượng, độ an toàn và toàn vẹn của các đường ống dẫn dầu, bồn chứa, dàn khoan, hệ thống ống dẫn và bình áp lực của nhà máy lọc dầu, nhà máy khí hoá lỏng v.v. Trong ngành cơ khí chế tạo, NDT dùng để kiểm soát và đánh giá chất lượng của các sản phẩm đúc, nén, kéo và đặc biệt là chất lượng mối hàn của các cấu kiện, thiết bị đòi hỏi cao về chất lượng và an toàn. Trong ngành hàng không NDT là công cụ không thể thiếu trong bảo trì bảo dưỡng và đảm bảo an toàn cho máy bay dân dụng và quân sự. Hệ thống nồi hơi áp lực trong nhà máy nhiệt điện, tuốc bin cánh quạt trong nhà máy thuỷ điện v.v là các lĩnh vực ứng dụng quan trọng trong ngành năng lượng. Trong công nghiệp đóng tàu, chỉ đối với mỗi một con tàu, ụ nổi mà đã có hàng trăm tấn thép, hàng trăm đường hàn đòi hỏi phải kiểm tra chất lượng bằng các kỹ thuật không phá huỷ. 3. NDT: như thế nào? Tất cả các phép kiểm tra chất lượng bằng các phương pháp không phá huỷ đều phải được tiến hành theo các quy trình kỹ thuật cho trước, bởi các kỹ thuật viên được đào tạo và có các chứng chỉ thích hợp, với các thiết bị vật tư đạt được các yêu cầu kỹ thuật tương ứng. Lựa chọn phương pháp thích hợp, tiến hành theo đúng quy trình kỹ thuật yêu cầu và được thực hiện bởi các kỹ thuật viên được đào tạo theo các tiêu chuẩn tương ứng và được trang bị đầy đủ các kiến thức và thiết bị - phương tiện an toàn là các yếu tố quyết định đảm bảo sự thành công của công việc triển khai của NDT. 5 PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BỘT TỪ GIỚI THIỆU 1. Nguyên lý cơ bản của phương pháp kiểm tra hạt từ Kiểm tra hạt từ là phương pháp kiểm tra không phá huỷ được W.E. Hoke phát minh năm 1920. Phương pháp này có khả năng phát hiện và định vị các khuyết tật bề mặt và gần bề mặt trong các vật liệu sắt từ như các vết nứt, rỗ khí, vết gấp mép, chồng mép, các lỗ rò rỉ. Nguyên lý của phương pháp dựa trên hiện tượng từ trường trong vật nhiễm từ biến dạng khi có mặt của khuyết tật. Sự biến dạng này gây nên một số đường sức của từ trường thoát ra ngoài, đi trong không khí và sau đó quay về vật. Hiện tượng này gọi là sự dò trường từ thông. Trường dò có khả năng hút các hạt sắt từ tạo nên các chỉ thị hoặc hình ảnh của khuyết tật. Từ chỉ thị này xác định được vị trí, hình dạng và kích thước của khuyết tật trong vật liệu kiểm tra. Phương pháp kiểm tra hạt từ bao gồm 3 bước chính: - Bước 1: Từ hoá vật kiểm tra - Bước 2: Áp dụng hạt từ - Bước 3: Phát hiện, giải đoán và đánh giá các chỉ thị từ 2. Những ưu điểm và hạn chế của phương pháp kiểm tra hạt từ Kiểm tra hạt từ có ưu điểm nhanh và đơn giản, có thể phát hiện được các khuyết tật trên bề mặt và gần bề mặt của vật kiểm tra. Không yêu cầu nghiêm ngặt về quá trình làm sạch bề mặt trước khi kiểm tra, ít phải xử lý số liệu. Độ nhạy phụ thuộc vào chiều sâu, kích thước, hình dạng của khuyết tật và vào cường độ từ trường sử dụng. Kiểm tra hạt từ không dùng được cho các vật liệu không nhiễm từ như thuỷ tinh, gốm sứ, chất dẻo, nhôm, magiê, đồng, titan và hợp kim thép ơstenít. 6 8.1. Cơ sở lý thuyết từ 8.1.1. Nguồn gốc của từ trường Nguồn gốc của từ trường liên quan đến sự chuyển động quay (spin) của điện tử trong nguyên tử, phân tử. Vật liệu sắt từ bị từ hóa mạnh vì trong chúng có các vùng nhiễm từ tự nhiên gọi là vùng từ. Khi không có từ trường ngoài, các vùng từ khử lẫn nhau. Khi có từ trường ngoài các vùng từ sẽ sắp xếp theo hướng (hình 1). Hình 1: Định hướng của các vùng từ trong vật liệu sắt từ: khi không có từ trường ngoài (a) và khi có từ trường ngoài (b) 8.1.2. Nam châm Nam châm là vật có khả năng hút sắt từ. Khả năng hút và đẩy tập trung ở 2 đầu thanh gọi là cực (hình 1). Mỗi nam châm đều có 2 hoặc nhiều cực. Các cực của nam châm bị hút bởi các lực từ của Trái đất và do đó được gọi là các cực Bắc (N) và Nam (S). 8.1.3. Từ thông và thông lượng từ Các đường cong “hạt sắt” trên tờ giấy đặt sát vào một nam châm cho hình ảnh về các đường từ thông (đường sức) như hình 2. Các đường sức tạo nên từ trường. Toàn bộ các đường sức gọi là thông lượng từ. Hình 2: Nam châm thẳng với các đường từ thông Hình 2: Nam châm thẳng với các đường từ thông Đơn vị của thông lượng từ là Maxwell hoặc Weber. 1 Maxwell = một đường sức, 1 Weber = 10 8 Maxwell. Những tính chất liên quan đến đường từ thông: + Chúng tạo nên đường vòng tròn liên tục, không gấp khúc và luôn khép kín + Chúng không bao giờ cắt nhau 7 Hình 1: Nam châm thẳng với các cực bắc (N) và nam (S) Đường sức từ Nam châm a) b) + Chúng là đại lượng có hướng: các đường từ thông xuất phát từ cực Bắc, đi vào không khí rồi vào cực Nam và qua cực Nam lại trở về cực Bắc. + Mật độ của chúng giảm dần khi khoảng cách tăng. + Chúng có khuynh hướng bị lệch và đi qua các vật liệu từ và trong quá trình đó chúng làm các vật liệu bị từ hoá (hình 3). Nếu một nam châm bị bẻ gẫy thành nhiều mảnh thì mỗi mảnh gẫy lại trở thành một nam châm hoàn chỉnh. Các cực khác tên thì hút nhau, cùng tên thì đẩy nhau (hình 4). Hình 4: Mỗi mảnh gẫy của một nam châm lại trở thành một nam châm hoàn chỉnh (a) và tương tác giữa các cực (b) Mật độ từ thông bằng số đường sức trong một đơn vị diện tích vuông góc với hướng đường sức. Đơn vị là Gauss (G) hoặc Tesla (T): 1G = 1maxwell/1cm 2 = 1 đường từ thông/1cm 2 1tesla = 1weber/1m 2 = 10 4 G 8.1.4. Các loại vật liệu từ và cách chế tạo nam châm vĩnh cửu a. Các loại vật liệu từ Đại lượng dùng để chỉ mức độ dễ bị nhiễm từ gọi là từ thẩm (µ). Từ tính chất từ thẩm có thể chia vật liệu thành: vật liệu nghịch từ, vật liệu thuận từ, vật liệu sắt từ. Vật liệu nghịch từ (Hg, Au, Bi, Zn): có hệ số từ thẩm nhỏ hơn của chân không một ít (µ của chân không, trong hệ Gauss, µ = 1). Khi vật bị nhiễm từ, từ trường có h- ướng ngược với từ trường ngoài. Vật liệu thuận từ (Al, Pt, Cu, gỗ) có hệ số từ thẩm lớn hơn của chân không một ít. Nếu đặt trong từ trường mạnh, vật bị nhiễm từ nhẹ và có hướng trùng với hướng của từ trường ngoài. khi vật nhấc ra khỏi từ trờng ngoài từ tính bị mất ngay. Vật liệu sắt từ (Fe, Co, Ni, thép): có hệ số từ thẩm lớn hơn 1 rất nhiều. Khi đặt vật trong từ trường ngoài, vật bị nhiễm từ mạnh, khi rời khỏi từ trường ngoài, từ tính của vật vẫn được lưu. b. Cách chế tạo nam châm vĩnh cửu 8 Hình 3: Các đường từ thông ở trong và xung quanh thanh nam châm và bulông sắt từ S a) b) N S S S Các hợp kim đặc biệt được xử lý nhiệt trong một từ trường ngoài mạnh sẽ trở thành nam châm vĩnh cửu. Trong kỹ thuật kiểm tra hạt từ, nam châm vĩnh cửu dùng để từ hoá vật kiểm tra trong một số trường hợp hạn chế. Một số hợp kim thường dùng để làm nam châm vĩnh cửu là hợp kim nhôm, niken và coban (alnico), hợp kim đồng, niken và sắt (cunife). 8.1.5. Các loại từ trường a. Từ trường vòng Loại nam châm có hình móng ngựa (hình 5a). Các vật liệu sắt từ chỉ bị hút và giữ ở các đầu hoặc giữa các cực của nam châm. Nếu uốn để các đầu của nam châm lại gần nhau hơn (hình 5b), các đường từ thông gần nhau và dầy đặc hơn. Vùng mà ở đó các đường từ thông rời khỏi một cực, đi vào không khí và sau đó trở lại cực kia của nam châm được gọi là trường rò hay trường từ thông rò. Khi các đầu của nam châm cùng gập lại để tạo thành hình nhẫn (hình 5c), nam châm không còn hút các chất sắt từ nữa. Khi đó nam châm được gọi là nam châm vòng hay bị từ hoá vòng. Nếu có một vết nứt cắt ngang các đường từ thông trong một vật bị từ hoá vòng, cực Bắc và cực Nam xuất hiện ngay lập tức ở mỗi đầu của gián đoạn này. Lúc đó xuất hiện trường rò có khả năng hút các hạt từ tạo nên các chỉ thị từ (hình 5d). Hình 5: Từ trường trong các dạng: a) Nam châm móng ngựa. c) Nam châm vòng khép kín. b) Nam châm vòng với khoảng không. d) Hạt từ bị dính vào vết nứt trong vật nhiễm từ vòng. b. Từ trường dọc Trong một nam châm thẳng, các đường từ thông chạy dọc trong nam châm, ra không khí rồi trở lại cực. Các vật liệu sắt từ chỉ bị hút ở các cực của nam châm. Ta nói nam châm có từ trường dọc hay là vật bị từ hóa dọc (hình 6a). Nếu các đường từ thông bị gián đoạn bởi một khuyết tật nào đó, các cực phụ sẽ được hình thành trên mỗi đầu của khuyết tật (hình 6b). Các cực thứ cấp đó và trường rò đi kèm có thể hút các hạt sắt từ (hình 6c). a) b) c) Hình 6: Từ trường dọc a) Nam châm thẳng với các cực bắc và nam. b) Nam châm thẳng có khe hở và trường dò tương ứng. c) Vết nứt trong vật từ hoá thẳng tạo nên các cực hút và giữ hạt từ. 9 Hạt từ Hạt từ (a) (b) (c) (d) c. Độ lớn của trường rò: Độ lớn của trường dò phụ thuộc vào mật độ từ thông, độ sâu của gián đoạn, chiều rộng của khe hở không khí giữa các cực và sự định hướng của các gián đoạn (hình 7). Trường rò là mạnh nhất khi các khuyết tật có trục vuông góc với các đường từ thông. Trường rò sẽ giảm dần và bị triệt tiêu hoàn toàn khi khuyết tật nằm song song với các đường từ thông. d. Sự tạo thành chỉ thị từ Khi phun hạt sắt từ vào từ trường, chúng sẽ bị hút bởi các cực. Các hạt từ tập trung mạnh vào các vùng từ rò tạo nên các chỉ thị từ nhìn thấy bằng mắt thường dưới điều kiện chiếu sáng thích hợp. 8.1.6. Cảm ứng điện từ Năm 1820 Oersted phát hiện thấy rằng khi đặt các kim nam châm gần sợi dây dẫn có dòng điện chạy qua, kim nam châm bị lệch hướng và có hướng vuông góc với sợi dây dẫn (hình 8). Sau đó, năm 1834 Faraday phát hiện thấy xuất hiện một dòng điện trong dây dẫn khi vòng dây đứng yên trong một từ trường thay đổi, chyển động cắt từ trường hoặc cả vòng dây chuyển động và từ trường thay đổi. Như vậy từ và điện có quan hệ tương hỗ nhau. a. Nam châm điện Từ trường xuất hiện xung quanh dây dẫn khi có dòng điện chạy qua. Nếu vật sắt từ đặt trong từ trường này, vật sẽ bị nhiễm từ. Sự từ hoá được thực hiện bởi sự cảm ứng từ. Hiệu ứng của từ trường xung quanh dây dẫn có dòng điện chạy qua có thể tăng đáng kể nếu đoạn dây được cuộn thành vòng tròn. Từ trường trong mỗi vòng sẽ cộng lại biến cuộn dây thành một nam châm có các cực ở mỗi đầu, giống như một nam châm thẳng.(hình 9) 10 a) b) Dòng điện Dòng điện Từ trường Hình 7: Ảnh hưởng của độ sâu (a) và sự định hướng của khuyết tật lên trường rò (b). a) i b) Hình 8: Thí nghiệm của Oersted. Hình 9: Sự tạo thành từ trường dọc trong lòng cuộn cảm. Sử dụng quy tắc bàn tay phải để xác định hướng của từ trường (hình 10). Nếu đưa một thanh sắt non vào trong lòng cuộn cảm và cho dòng điện chạy qua cuộn dây, thanh sắt sẽ bị nhiễm từ mạnh (hình 11). Khi dòng điện bị ngắt, cuộn cảm và lõi sắt bị mất từ tính. Cường độ của từ trường phụ thuộc chủ yếu vào cường độ dòng điện, số vòng của cuộn cảm và bản chất của lõi sắt (hệ số từ thẩm). Cường độ từ trường H xuất hiện dọc bên trong cuộn dây khi dòng điện I chạy qua được biểu diễn bởi công thức: H=It/L trong đó t: số vòng của cuộn dây. L: Chiều dài của đoạn ống có cuộn dây dẫn. Mật độ từ thông B xuất hiện trong lõi sắt có độ từ thẩm µ được tính theo công thức: B=µH=µIt/L trong đó I: dòng điện từ hoá t: số vòng của cuộn cảm. b. Tính chất của các vật liệu từ. Vòng từ trễ Hầu hết các tính chất của một vật liệu từ đều được miêu tả bởi đặc trưng của vòng từ trễ. Vòng từ trễ có thể thu nhận được bằng cách đặt một thanh từ trong cuộn cảm có dòng xoay chiều đi qua. Đo cường độ từ trường H sau mỗi lần tăng cường độ vòng và đo mật độ từ thông B trong vật liệu. Sau đó biểu diễn sự phụ thuộc của B vào H, ta sẽ thu được đường cong từ trễ( hình 12). 11 Dòng điện (ra) Dòng điện (vào) Hình11: Vật kiểm tra chứa từ trường dọc tạo bởi cuộn cảm Hình 12: Vòng từ trễ của vật liệu sắt từ: vòng OA (ngắt quãng) ứng với vật liệu từ nguyên thuỷ (chưa bị từ hoá trước đó) Hình 10: Quy tắc bàn tay phải chỉ ra hướng đi của thông lượng từ dựa trên hướng của dòng điện. dòng điện Đường sức từ Ta thấy B và H có quan hệ của không tuyến tính. Bắt đầu từ điểm O (H=0, B=0) và tăng dần H với một lượng nhỏ, B lúc đầu tăng rất nhanh, sau đó chậm dần đến điểm A. Ở đây vật trở thành bão hoà từ. Qua điểm bão hoà, tăng cường độ từ trường không làm tăng mật độ từ thông bên trong vật liệu. Giảm dần H về không ta thu được đường AB. Ta thấy khi H=0 (I=0), thì B≠0. Đoạn OB được gọi là từ dư của vật liệu. Đổi chiều dòng điện và tiếp tục tăng dòng ta thu được đoạn BC. OC đặc trưng cho sức kháng từ của vật liệu và được gọi là độ kháng từ. Tiếp tục tăng H ta thu được DC. Tại D mật độ từ thông lại bão hoà. Tiếp tục giảm H, ta thu được đoạn DE, sau đó đổi chiều dòng điện và tăng dần, ta thu được đoạn EF và FA. Từ thẩm là một trong các tính chất quan trọng nhất của vật liệu từ và được ký hiệu là µ. Các vật liệu sắt non ( thép có thành phần cacbon thấp ) có µ lớn, từ dư nhỏ, hệ số kháng từ thấp đường cong từ trễ hẹp. Các vật liệu sắt non có từ thẩm nhỏ, hệ số kháng từ cao, đường cong từ trễ rộng (hình 13). 8.2. Các phương pháp từ hoá 8.2.1. Từ hoá bằng dòng điện Dùng dòng điện tạo nên các từ trường xung quanh và trong các vật liệu dẫn điện. Ta có thể thay đổi các hướng của từ trường cảm ứng bằng cách điều khiển hướng của dòng điện từ hoá. Trong phương pháp kiểm tra bột từ, ta cần chọn hướng và cường độ của dòng điện sao cho các đường từ thông tạo thành có hướng và mật độ thích hợp trên các vùng cần kiểm tra. Khi hướng của đường sức vuông góc với trục chính của khuyết tật sẽ cho độ nhạy cao nhất. Để phát hiện hết các khuyết tật với các hướng khác nhau cần từ hoá theo nhiều hướng. Thực tế chỉ cần từ hóa hai lần là đủ. Trong lần từ hóa thứ hai, ta sử dụng trường từ hoá vuông góc với trường lần đầu (trừ phép kiểm tra mức cao). 8.2.1.1. Từ hoá vòng Dòng điện chạy qua vật dẫn thẳng tạo nên từ trường vòng xung quanh và trong vật dẫn (hình 14). 12 a) b) Từ dư Từ dư Mật độ dòng Mật độ dòng Hình 13: Vòng từ trễ với thép cứng (a) và thép non (b) Dòng điện từ hoá Vật liệu kiểm Dòng điện từ hoá Từ trường Vật kiểm Từ trường Hình 14: Từ trường vòng xung quanh dây dẫn có dòng điện chạy qua [...]... của phương pháp phụ thuộc vào các thông số như đặc trưng của hạt từ, phương pháp từ hoá, độ lớn của từ thông, cường độ ánh sáng cần quan sát, kỹ năng của các kỹ thuật viên.v.v Có hai phương pháp từ hoá: phương pháp liên tục và phương pháp từ dư Phương pháp liên tục, hạt từ được áp dụng vào bề mặt vật kiểm trong khi từ hoá Phương pháp này cho độ nhạy cao nhất và thường được áp dụng cho hầu hết phép kiểm. .. mọi phép thử đòi hỏi phát hiện các vết nứt tinh trên bề mặt mà phương pháp thử khô không thích hợp Hạt từ ướt có thể dùng cả với phương pháp từ hoá liên tục và phương pháp từ dư 8.5 Quy trình kiểm tra hạt từ 8.5.1 Chuẩn bị bề mặt kiểm tra 8.5.1.1 Tháo rời các bộ phận và làm sạch bề mặt trước khi kiểm tra Tháo rời các bộ phận phép kiểm tra được chi tiết và đầy đủ hơn, tránh được các chỉ thị giả ở các...Đối tượng kiểm tra từ hoá theo phương pháp này được gọi là từ hoá vòng hay có từ trường vòng Phương pháp này thích hợp nhất để phát hiện các khuyết tật nằm song song với trục của vật kiểm tra Phương pháp này tạo nên các từ trường mạnh nhất và có độ nhậy cao nhất đối với các khuyết tật nằm trên hoặc gần bề mặt 8.2.1.2 Từ hoá trực tiếp và từ hoá gián tiếp Dòng điện Từ trường Hình 15: Từ hoá trực tiếp... kiện xử lý khác quyết định độ từ thẩm của vật Cần phải quan tâm đến các đặc trưng này khi chọn các bước kiểm tra, độ lớn của mật độ từ thông hay cường độ từ trường Các thông số này quyết định đến phương pháp từ hoá Kích thước và hình dáng của vật kiểm cũng quyết định phương pháp từ hoá Điều kiện bề mặt của đối tượng ảnh hưởng đến sự lựa chọn loại hạt từ và phương pháp từ hoá Các lớp phủ bề mặt như... thường được áp dụng cho hầu hết phép kiểm tra Trong 24 phương pháp từ dư, hạt từ được áp dụng lên bề mặt vật kiểm sau khi việc từ hoá kết thúc Phương pháp chỉ dùng hạn chế với các đối tượng có độ từ dư lớn 8.5.3 Áp dụng hạt từ Sự lựa chọn loại hạt từ thích hợp (hạt khô hay ướt) thường dựa vào tình trạng bề mặt của vật và loại khuyết tật cần phát hiện Phương pháp hạt từ khô thường dùng cho các bề mặt thô... sinh sau Dùng các phương pháp tẩy rửa thông thường như dùng bàn chải, chất tẩy rửa.v.v như đối với quá trình làm sạch bề mặt trước khi kiểm tra 27 8.6 Tiêu chuẩn của phương pháp kiểm tra hạt từ 8.6.1 Tiêu chuẩn đánh giá chấp nhận hay loại bỏ theo ASME mục VIII, phần 1 (1999) phụ lục 6 dùng cho phương pháp kiểm tra hạt từ Tiêu chuẩn đánh giá theo ASME Section VIII, Div 1 Phụ lục 6 được phát biểu như sau:... kích thước và màu sắc của hạt từ quyết định phương pháp tiến hành phép kiểm tra Do đó, để có thể lựa chọn được các thiết bị và 18 phương pháp kiểm tra thích hợp cho mỗi nhiệm vụ cụ thể, cần phải nắm được các tính năng hoạt động của từng loại thiết bị, các đặc trưng và cách sử dụng các loại hạt từ Thiết bị tạo nên từ trường có thể chia làm hai loại: + Thiết bị dựa trên các từ trường tạo bởi dòng điện... để khử từ các vật sau khi kiểm tra (hình 23) Hình 23: Thiết bị kiểm tra hạt từ di động 8.3.1.2 Các thiết bị cố định Các thiết bị này phù hợp khi ta đưa vật kiểm tra đến sẽ đem lại nhiều thuận tiện về vấn đề kinh tế và được thiết kế phù hợp với từng công việc có công suất lớn hay nhỏ, hoặc vật kiểm tra lớn hay nhỏ Thiết bị này thường dùng với các kỹ thuật kiểm tra hạt từ ướt huỳnh quang ở đó hạt từ và... dùng Yoke là phương pháp rất hữu hiệu để khử từ dư ở các vùng nhiễm từ của vật Để khử từ, ta dặt Yoke vào vùng nhiễm từ, cho dòng điện xoay chiều chạy qua, trong khi đó từ từ nhấc Yoke lên cao và xoay tròn 8.5.6 Làm sạch bề mặt sau kiểm tra Nếu vật là bán thành phẩm thì có thể không cần làm vệ sinh sau khi kiểm tra Nếu vật là sản phẩm cuối thì cần phải làm sạch Thường phải tiến hành khử từ trước, vệ... kiểm tra khó khăn 8.2.2 Từ hoá dọc 8.2.2.1 Từ hoá bằng cuộn cảm Nếu đặt một vật sắt từ vào bên trong cuộn cảm, phần lớn các đường từ thông sẽ tập chung vào vật và gây nên sự từ hoá dọc đối với vật (Hình 18) 14 Cuộn dây Vật kiểm tra Dòng điện Dòng điện Vết Lõi Cuộn dây Hình 18: Từ hoá dọc vật sắt từ bắng cuộn cảm và chỉ thị từ của vết nứt Trong thực tế có hai cách từ hoá dọc hay dùng là cho vật từ từ . đèn tắt. Ngược lại điện áp tăng trên 10% hoặc bật tắt công tắc đèn nhiều sẽ làm giảm tu i thọ của đèn. Tu i thọ trung bình của bóng đèn cỡ 1000 giờ. + Cần phải chuẩn lại đèn thường xuyên và. bảo an toàn cho máy bay dân dụng và quân sự. Hệ thống nồi hơi áp lực trong nhà máy nhiệt điện, tu c bin cánh quạt trong nhà máy thuỷ điện v.v là các lĩnh vực ứng dụng quan trọng trong ngành. lượng từ dựa trên hướng của dòng điện. dòng điện Đường sức từ Ta thấy B và H có quan hệ của không tuyến tính. Bắt đầu từ điểm O (H=0, B=0) và tăng dần H với một lượng nhỏ, B lúc đầu tăng rất nhanh,