20.1 Các hệ số đóng góp – Tính năng/độ nhạy tổng thể của hệ thống thử bằng hạt từ phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:
20.1.1 Năng lực của công nhân vận hành, nếu liên quan đến vận hành thủ công. 20.1.2 Kiểm soát các bước quy trình.
20.1.4 Thiết bị.
20.1.5 Mức ánh sáng nhìn thấy.
20.1.6 Giám sát ánh sáng đen khi ứng dụng. 20.1.7 Cường độ từ trường.
20.1.8 Hướng hoặc định hướng từ trường. 20.1.9 Cường độ từ trường dư.
20.1.10 Các yếu tố này có thể được kiểm soát riêng lẻ.
20.2 Bảo dưỡng và hiệu chuẩn thiết bị - Phải luôn bảo dưỡng thiết bị hạt từ theo trình tự làm việc phù hợp. Tần suất hiệu chuẩn xác minh thường là sáu tháng 1 lần, xem Bảng 2, hoặc bất kỳ khi nào nghi ngờ có hư hỏng, cần được quy định trong quy trình bằng văn bản của cơ sở thử nghiệm. Các hồ sơ của hoạt động kiểm tra và kết quả cung cấp các thông tin hữu ích cho mục đích kiểm soát chất lượng và cần được duy trì. Ngoài ra, cần thực hiện bất kỳ hoặc mọi thử nghiệm được mô tả bất kỳ khi nào nghi ngờ hệ thống hư hỏng. Cần thực hiện các thử nghiệm hiệu chuẩn theo quy cách kỹ thuật hoặc hồ sơ được áp dụng.
20.3 Kiểm tra thiết bị - Chúng tôi khuyến cáo thực hiện các thử nghiệm sau đây để đảm bảo tính chính xác của thiết bị từ hóa hạt.
20.3.1 Độ chính xác ampe kế - Cần so sánh các chỉ số đồng hồ thiết bị với các chỉ số của đồng hồ thử nghiệm đối chứng tích hợp mạch shunt hoặc máy biến áp dòng điện được kết nối để giám sát dòng điện đầu ra. Cần xác minh độ chính xác của toàn bộ bố trí đồng hồ do thử nghiệm đối chứng 6-tháng một lần hoặc theo thỏa thuận giữa người mua và nhà cung cấp bằng một phương tiện có thể truy vết theo Viện Tiêu Chuẩn và Công Nghệ Quốc Gia (NIST). Chỉ số so sánh phải được lấy ít nhất ba mức đầu ra bao gồm phạm vi khả dụng. Chỉ số đo thiết bị không được lệnh quá ± 10% tỉ lệ tối đa tương ứng với các giá trị thực tế hiện hành được trình bày theo đồng hồ đo thử nghiệm. Thận trọng: Khi đo AD chỉnh lưu nửa bước sóng, thì số đo dòng một chiều của chỉ số đồng hồ thử nghiệm DC quy ước phải gấp đôi.
20.3.2 Kiểm tra bộ điều khiển bộ hẹn giờ - Trên thiết bị sử dụng bộ hẹn giờ để điều khiển khoảng thời gian dòng điện lưu thông, cần kiểm tra bộ hẹn giờ về độ chính xác như được chỉ ra trong Bảng 2 hoặc bất kỳ khi nào nghi ngờ hư hỏng.
20.3.3 Kiểm tra đứt gãy nhanh từ bằng từ trường – Trên thiết bị có đặc tính đứt gãy nhanh, cần kiểm tra và xác minh chức năng của mạch điện. Thử nghiệm này có thể được thực hiện bằng máy hiện sóng phù hợp hoặc thiết bị thử nghiệm đơn giản thường do nhà sản xuất cung cấp. Trên các nguồn điện điện tử hoặc máy, không có chỉ báo “đứt gãy nhanh” là dấu hiệu hư hỏng trong mạch kích thích.
20.3.4 Kiểm tra đầu ra dòng điện thiết bị - Để đảm bảo cấp chính xác liên tục của thiết bị, thì chỉ số ampe kế tại mỗi đầu nối dây máy biến áp cần được thực hiện bằng tổ hợp ampe kế đã hiệu chuẩn-mạch shunt. Phụ kiện này được đặt nối tiếp với các tiếp điểm. Không được sử dụng mạch shunt thiết bị để kiểm tra máy trong đó là một bộ phận. Đối với các bộ điều khiển dòng điện vô hạn (công tắc không điểm nối dây), phải sử dụng các thiết lập với khoảng cách đều 500-A. Dao động vượt quá ± 10% từ các chỉ số ampe thiết bị là chỉ báo thiết bi cần sửa chữa hoặc bảo dưỡng.
20.3.5 Kiểm tra ngắn mạch bên trong – Cần kiểm ra thiết bị hạt từ định kỳ về ngắn mạch bên trong. Với bộ thiết bị cho đầu ra cường độ dòng điện tối đa, bất kỳ độ lệch nào của ampe kế khi dòng điện được kích hoạt không có dây dẫn giữa các tiếp điểm là chỉ báo ngắn mạch bên trong.
20.3.6 Thử nghiệm lực nâng gông điện từ - Cần thử nghiệm lực từ hóa của gông (hoặc nam châm vĩnh cửu) bằng cách xác định lực nâng của tấp thép. Xem Bảng 3. Lực nâng liên quan đến lực điện từ của gông.
20.3.7 Máy thổi bột – Tính năng của các máy thổi bột được sử dụng để phun hạt từ khô cần được kiểm tra định kỳ hoặc bất kỳ khi nào nghi ngờ hư hỏng. Cần thực hiện kiểm tra trên bộ phận thử nghiệm đại diện. Máy thổi phải phủ diện tích sẽ thử bằng ánh sáng, lớp hạt khô đồng đều giống như bụi và phải có đủ lực để loại bỏ các hạt dư mà không làm nhiễu các hạt là bằng chứng của các chỉ báo. Phải thực hiện các điều chỉnh cần thiết về tỉ lệ lưu thông hoặc tốc độ khí của máy thổi theo khuyến cáo của nhà sản xuất.
20.4 Kiểm soát mức ánh sáng vùng thử nghiệm
20.4.1 Cường độ ánh sáng nhìn thấy – Phải kiểm tra cường độ ánh sáng trong vùng thử nghiệm theo tần suất quy định bằng đồng hồ đo ánh sáng chỉ định tại bề mặt các bộ phận cần thử nghiệm. Xem Bảng 2.
20.4.2 Cường độ ánh sáng đen (cực tím) – Cần kiểm trea cường độ ánh sáng đen và bước sóng theo tần suất quy định nhưng không lâu hơn 1 tuần 1 lần hoặc bất kỳ khi nào thay bóng. Phải làm sạch hàng ngày và kiểm tra tính nguyên vẹn của các bộ phản xạ và bộ lọc. Xem Bảng 2. Thay các bộ lọc cực tím bị rạn hoặc bị vỡ ngay lập tức. Các bóng đèn bị lỗi phát năng lượng cực tím cũng cần được thay trước khi tiếp tục sử dụng.
20.5 Các thử nghiệm kiểm soát chất lượng hạt khô - Để đảm bảo độ đồng đều và tính năng nhất quán từ bộ từ khô được sử dụng, tất cả các bột đi vào cần được chứng nhận hoặc thử nghiệm về độ phù hợp với các tiêu chuẩn chất lượng được thiết lập giữa người sử dụng và nhà cung cấp.
20.5.1 Nhiễm bẩn
20.5.1.1 Các hệ số suy biến – Các hạt từ khô thông thường rất xù xì và hoạt động với mức độ nhất quán cao trên một đường bao quy trình rộng. Tuy nhiên, tính năng của hạt dễ bị suy biến do các chất bẩn như độ ẩm, dầu, mỡ, bụi và hạt cặn nghiền, các hạt không từ tính như cát đúc và quá nhiệt. Các chất bẩn này thường tự biểu hiện theo hình thức thay đổi màu hạt và tích tụ hạt, mức độ quyết định công dụng tiếp theo của bột. Các hạt khô bị quá nhiệt có thể mất màu, do đó giảm độ tương phản màu với bộ phận và cản trở thử nghiệm bộ phận. Kết tụ hạt có thể làm giảm khả năng di chuyển của hạt trong quá trình xử lý và hạt lớn tích tụ có thể không sót lại tại một chỉ báo.
20.5.1.2 Đảm bảo chất lượng hạt – Nhằm đảm bảo đối với hiệu ứng có hại do các chất nhiễm bẩn có thể, chúng tôi khuyến cáo rằng cần tiến hành thử nghiệm tính răng/độ nhạy hàng ngày (xem 20.8.3).
20.6 Các thử nghiệm kiểm soát chất lượng hạt ướt – Cần tiến hành các thử nghiệm sau đây đối với các huyền phù hạt từ khi khởi động và với tần suất nhằm đảm bảo tính năng thống nhất. Xem Bảng 2. Vì nhiễm bẩn bể sẽ xảy ra khi sử dụng bể, nên rất cần thiết phải giám sát bề định kỳ.
20.6.1 Xác định nồng độ bể - Nồng độ bể và đôi ô nhiễm bể được xác định bằng cách đo khối lượng lắng của bể bằng cách sử dụng Phương pháp thử nghiệm D 96 ống ly tâm hình quả lê với một ống chân không 1-mL (chia đoạn 0.05-mL) đối với các huyền phù không huỳnh quang. Trước khi lấy mẫu huyền phù được cho chạy qua hệ thống tái tuần hoàn trong ít nhất 30 phút để đảm bảo trộn kỹ tất cả các hạt có thể đã lắng trên bộ lọc bể lắng và dọc theo các cạnh hoặc đáy của bể. Lấy một phần huyền phù 100-mL từ ống hoặc vòi phun, khử từ và để lắng trong xấp xỉ 60 phút với các chất huyền phù chưng cất từ dầu mỏ hoặc 30 phút bằng chất huyền phù gốc nước trước khi đọc chỉ số. Khối lượng lắng tại đáy của ống là chỉ báo nồng độ hạt trong bể.
20.6.2 Giải thích mẫu – Nếu nồng độ bể thấp theo hàm lượng hạt, hãy bổ sung đủ lượng vật liệu hạt để đạt được nồng độ thích hợp; Nếu huyền phù cao theo hàm lượng hạt, hãy bổ sung đủ dung môi để đạt được hàm lượng thích hơp. Nếu hạt lắng kết tụ rời rạc không thành lớp đặc, thì hãy lấy mẫu lần hai. Nếu vẫn kết tụ, thì các hạt có thể đã từ hóa; hãy thay huyền phù.
20.6.3 Các lượng lắng – Đối với hạn huỳnh quang, khối lượng lắng khuyến cáo (xem 8.4.6) là từ 0,1 đến 0,4 mL trong một mẫu bể 100-mL và từ 1,2 đến 2,4 mL mỗi 100 mL dung môi hạt không huỳnh quang trừ khi được nhà sản xuất hạt quy định khác.
20.6.4 Nhiễm bẩn bể - Cần định kỳ kiểm tra cả huyền phù huỳnh quang và không huỳnh quang về các chất nhiễm bẩn như bụi, cặn, dầu, xơ, chất màu huỳnh quang rời, nước (trong trường hợp các huyền phù dầu), và kết tụ hạt có thể ảnh hưởng bất lợi tỉnh năng của quy trình thử nghiệm hạt từ. Xem Bảng 2.
20.6.4.1 Nhiễm bẩn hạt mang – Đối với các bề huỳnh quang, thì cần thử nghiệm chất lỏng trực tiếp trên kết tủa bằng ánh sáng cực tím. Chất lỏng sẽ có một ít huỳnh quang. Màu của chất lỏng có thể so sánh với mẫu vừa mới chuẩn bị bằng cùng một loại vật liệu hoặc với một mẫu chưa sử dụng từ bể ban đầu đã được giữ lại cho mục đích này. Nếu mẫu “đã sử dụng” nhiều huỳnh quang hơn đáng kể so với tiêu chuẩn, thì cần thay bể.
20.6.4.2 Nhiễm bẩn hạt – Cần thử nghiệm phần chia độ của ống trong điều kiện ánh sáng cực tím nếu bể là huỳnh quang và trong điều kiện ánh sáng nhìn thấy (đối với cả hạt huỳnh quang và hạt không huỳnh quang) về tạo vân và dải, khác biệt về màu sắc hoặc hình dạng. Dải hoặc vân có thể là dấu hiệu nhiễm bẩn. Nếu tổng khối lượng chất nhiễm bẩn bao gồm dải hoặc vân vượt quá 30% khối lượng hạt từ, hoặc nếu chất lỏng là huỳnh quang rõ ràng (xem 20.6.4.1), thì cần thay bể khác.
20.6.5 Độ bền của hạt – Cần kiểm tra định kỳ độ bền của hạt từ cả huỳnh quang và không huỳnh quang trong huyền phù nhằm đảm bảo rằng hạt chưa bị hư hỏng do lực quay cua bơm tuần hoàn trong đơn vị hạt từ ngang. Hư hỏng hạt từ huỳnh quang cụ thể có thể dẫn đến giảm độ nhạy và tăng nền huỳnh quang không từ tính. Chất mầu huỳnh quang bị mất có thể tạo chỉ báo sai ảnh hưởng đến quy trình thử nghiệm.
20.6.6 Độ sáng huỳnh quang – Điều quan trọng là cần phải duy trì độ sáng của bột hạt từ huỳnh quang ở mức thiết lập sao cho có thể duy trì chỉ báo và độ sáng nền ở mức tương đối ổn định. Thay đổi về độ tương phải có thể ảnh hưởng đáng kể đến kết quả thử nghiệm. Độ tương phản không đủ thông thường do:
20.6.6.1 Tăng mức nhiễm bẩn của dung môi tăng huỳnh quang nền, hoặc 20.6.6.2 Tổn thất dung môi do bay hơi, tăng nồng độ, hoặc
20.6.6.3 Hư hỏng hạt huỳnh quang. Có thể quan sát thấy thay đổi hệ số tương phản bằng cách dùng một mẫu vòng thử nghiệm có bề mặt khắc.
20.6.7 Tính năng/Độ nhạy - Không phát hiện được rạn nứt trong bộ phận hoặc không đạt được các chỉ báo cụ thể trên vòng thử nghiệm (xem 20.8.3) là dấu hiệu cần thay toàn bộ bể. Nếu bộ phận đã được sử dụng, thì hẳn là bộ phận đã được làm sạch siêu âm để không thể phát hiện được nền huỳnh quang khi nhìn trong điều kiện ánh sáng cực tím bằng cường độ nền ít nhất 1000 µW/cm2. Nếu nhận thấy bất kỳ nền nào can thiệp vào việc phát hiện hoặc diễn giải, thì cần xả bể và tạo huyền phù mới.
20.7 Kiểm soát đặc tính bể:
20.7.1 Độ nhớt – Độ nhớt của huyền phù không được vượt quá 5 mm2/giây (5,0 cSt), ở nhiệt độ có thể sử dụng bể, khi được thử nghiệm theo Phương pháp thử nghiệm D 445.
20.7.2 Điểm bốc cháy – Điểm bốc cháy của huyền phù phần chưng cất dầu mỏ nhẹ hạt từ phải tối thiểu là 200oF (93oC); sử dụng Phương pháp thử nghiệm D 93.
20.7.3 Thử đứt gãy bằng nước đối với dung môi nước điều hòa – Nước điều hòa phù hợp sẽ làm ẩm tốt, phân bố hạt và chống ăn mòn. Nên thực hiện thử đứt gãy bằng nước bằng cách làm ngập bộ phận, tương tự trong lớp phủ hoàn thiện bề mặt với các lớp phủ trong điều kiện thử nghiệm bằng huyền phù và sau đó chú ý thấy hình dạng bề mặt của bộ phận sau khi ngừng làm ngập. Nếu màng chất huyền phù tiếp tục và đồng đều trên khắp bộ phận, có đủ chất làm ẩm. Nếu màng huyền phù bị đứt gãy, nhô lên các bề mặt trần của bộ phận và huyền phù tạo thành nhiều giọt riêng rời trên bề mặt, thì cần bổ sung chất làm ẩm hoặc bộ phận chưa được làm sạch đầy đủ.
20.7.4 Độ pH của dung môi nước điều hòa - Độ pH của bể nước điều hòa phải trong phạm vi từ 6,0 đến 10,5 theo xác định bằng bộ đo độ pH phù hợp hoặc giấy pH đặc dụng.
20.8 Xác minh đặt tính của hệ thống
20.8.1 Các bộ phận thử nghiệm sản xuất có đứt gãy – Một cách thiết thực để đánh giá tính năng và độ nhạy của hạt từ khô hoặc ướt hoặc tính năng toàn bộ hệ thống, hoặc cả hai, là sử dụng các bộ phận thử nghiệm đại diện có các đứt gãy đã biết của loại và tính nghiêm trọng thông thường gặp phải trong quá trình sản xuất thực tế. Tuy nhiên, tính hữu dụng của các bộ phận đó có thể hạn chế vì hướng và quy đứt gãy không thể kiểm soát được. Việc sử dụng các bộ phận đứt gãy có đứt gãy thô không được khuyến cáo. Thận trọng – Nếu bộ phận được sử dụng, cần làm sạch kỹ và khử từ sau mỗi lần sử dụng.
20.8.2 Các bộ phận thử nghiệm có đứt gãy đã được chế tạo – Thường không sẵn có các bộ phận thử nghiệm sản xuất có đứt gãy loại này và tính nghiêm trọng cần thiết để đánh giá. Có thể cần một mẫu thử nghiệm đã chế tạo thay thế có đứt gãy ở mức độ khác và tính nghiêm trọng khác để cung cấp chỉ báo hiệu lực của quy trình thử nghiệm bằng hạt từ khô hoặc ướt.
20.8.3 Tấm thử nghiệm – Tấm thử tính năng hệ thống hạt từ được trình bày trong Hình 18 là hữu ích để thử nghiệm tính năng tổng thể của các hệ thống bằng mũi thử điện và gông từ.
20.8.4 Mẫu vòng thử nghiệm - Mẫu vòng (Ketos) thử nghiệm (Hình 19) cũng được sử dụng để đánh giá và so sánh tính năng tổng thể và độ nhạy của các kỹ thuật từ huỳnh quang và không huỳnh quang cả khô và ướt bằng kỹ thuật từ hóa dây dẫn trung tâm.
20.8.4.1 Vật liệu vòng thử nghiệm –Vòng thép dụng cụ (Ketos) phải được gia công từ vật liệu AISI 01 theo Hình 19. Vòng gia công hoặc bán thành phẩm thép phải được ủ ở 1650oF (900oC), được làm mát 50oF (28oC) mỗi giờ lên tới 1000oF (540oC) và sau đó làm mát bằng khí đến nhiệt độ môi trường để cho kết quả khả sánh bằng các vòng tương tự đã được xử lý tương tự. Vật liệu và xử lý nhiệt là các biến số quan trọng. Kinh nghiệm cho thấy việc kiểm soát độ mềm của vòng chỉ theo độ cứng (90 đến 95 HRB) là không đủ.
GHI CHÚ 1 – EDM- Máy phóng điện điện tử. GHI CHÚ 2 – RHR = Thang độ cao độ nhấp nhô.
GHI CHÚ 3 – Vật liệu phải cùng loại với vật liệu sẽ được thử (tấm thép hợp kim thấp phù hợp với vật liệu thép