磁通匝连数

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当被磁化的铁磁性材料表面或近表面存在缺陷（或组织状态的变化）从而导致该处的磁阻有足够的变大时，在材料表面空间可形成漏磁场。将微细的铁磁性粉末（磁粉）施加在此表面上，漏磁场吸附磁粉形成磁痕显示出缺陷的存在及形状，是为磁粉检测。

基本简介

优点是：①能直观显示缺陷的形状、位置、大小，并可大致确定其性质；②具有高的灵敏度，可检出的缺陷最小宽度可为约1μm；③几乎不受试件大小和形状的限制；④检测速度快，工艺简单，费用低廉。局限性是：①只能用于铁磁性材料；②只能发现表面和近表面缺陷，可探测的深度一般在1～2mm；③磁化场的方向应与缺陷的主平面相交，夹角应在45°～90°，有时，还需从不同方向进行多次磁化；④不能确定缺陷的埋深和自身高度；⑤宽而浅的缺陷也难以检出；⑥也不是所有铁磁性材料都能采用，铁素体钢当磁场强度H≤2500A/m时，相对磁导率应是μr=300，不锈钢的铁素体含量应大于70%；⑦检测后常需退磁和清洗；⑧试件表面不得有油脂或其他能粘附磁粉的物质。磁粉检测根据磁化试件的方法可分永久磁铁法、直流电法、交流电法等，根据磁粉的施加可分为干粉和湿粉法；而根据试件在磁化的同时即施加磁粉并进行检测还是在磁化源切断后利用剩磁进行检测，又可分为连续法和剩磁法。 2. 磁粉检测基础知识 2.1 磁场磁铁或载电流导体周围受磁性作用的空间称为磁场。表征磁场方向和大小的量称为磁场强度，常用符号H表示，磁场强度的方向由载电流的小线圈在磁场中取稳定平衡位置时线圈法线的方向确定；磁场强度的大小则由线圈法线垂直于磁场强度方向的位置时作用于线圈上的力偶矩来决定。磁场强度的法定计量单位为安〔培〕每米，A/m，等于与一根通以1A电流的长导线相距（π/2）m的地方发生的磁场强度。先前的单位奥斯特（Oe）已经废除，1Oe=（1000/4π）A/m。 2.2 磁感应强度将原来不具磁性的可磁化材料放入磁场强度为H的外磁场，此材料可被磁化，这时，除原来的外磁场外，在磁化状态下的该材料还将产生自己的附加磁场，这两个磁场叠加起来的总磁场用磁感应强度这一物理量表示，其符号为B。磁感应强度是矢量，可以用磁力线（磁感应线）表示，磁感应强度值的大小可用穿过垂直磁力线的单位面积上的磁感应线的根数表示，所以，磁感应强度又称磁通密度。（B=φ/S）。磁感应强度的法定计量单位为特〔斯拉〕，T，等于每平方米面积上通过一条磁感应线的磁感应强度。先前所用的单位高斯（Gs）已废除，1Gs≈10-4T。 2.3 磁导率磁导率表示材料补化的难易程度，反映了不同磁能力的强弱，磁导率的符号用μ表示，单位为亨〔利〕每米，H/m。在真空中磁导率为一不变的常数用μo表示，μo=4π×10-7H/m。为了比较各种材料的导磁能力，常将任一种材料的磁导率和真空磁导率的比值用作该材料的相对磁导率，用μr表示，μr=μ/μo。磁场强度H，磁感应强度B和磁导率μ之间的关系可表示为μ=B/H。 2.4 磁性材料的分类磁场对所有材料都有不同程度的影响，当磁场是外磁场时，可依据相应的磁特性的变化，将材料分为3类。（1）抗磁材料置于外磁场中时，呈现非常微弱的磁性，其附加磁场与外磁场方向相反，铜、铋、锌等属此类（μ<1）。（2）顺磁材料置于外磁场中时也呈现微弱的磁性，但附加磁场与外磁场方向相同，铝、铂、铬等属此类（μ=1）。（3）铁磁性材料置于外磁场中时，能产生很强的与外磁场方向相同的附加磁场，铁、钴、镍[niè]和它们的许多合金属此类（μ»1）。一块未被磁化的铁磁性材料放入外磁场中时，随着外磁场强度H的增大，材料中的磁通密度（B）开始时增加是很快的，如图2a中曲线α所示；而后增加较慢直至达到饱和点。当磁场强度逐步回到零时，材料中的磁通密度（B）不为零而是保持在b点的BF值（图2b所示），BF称为剩余磁感应强度（剩磁）。要使材料中的磁通密度（B）减少到零，必须使外磁场反向，使B减少到零所须施加的反向磁场强度Hc称为矫顽力（图2c所示）。如果反向磁场强度继续增大，B可再次达到饱和值（见图2d），当H从负值回到零时，材料具有反方向的剩磁-Br（见图2b中之点e），磁场强度过零再沿正方向增加时，曲线经过图2d中的点回到图2a的α点，完成一个循环，这条闭合曲线称为材料的磁滞迥线。如果磁滞迥线是细长的（如图2e），通常说明这材料是低顽磁性（低剩磁）的，易于磁化；而宽的迥线（如图2f所示），说明这材料具有高的顽磁性，较难磁化。 2.5 漏磁场与反磁场（1）漏磁场缺陷只有形成漏磁场方可被显示，影响漏磁场的因素有： 1) 外加磁化场一般说来，当铁磁性材料的磁感应强度达到饱和值的80%左右，漏磁场可迅速增大。 2) 缺陷位置及形状 ① 同样的缺陷位于表面时漏磁通多，位于表面下时漏磁通可显著变小。 ② 裂纹的开裂面垂直于钢材表面漏磁场最强也最有利于检出，若与表面平行则几乎不产生漏磁场。 ③ 同样宽度的表面缺陷如果深度不同产生的漏磁场也不同，在一定的范围内，两者几呈线性关系。