[发明专利]一种磁粉探伤用磁悬液浓度测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无损检测材料的测量方法，尤其是一种磁粉探伤用磁悬液浓度测量方法，同时还涉及相应的装置，属于材料缺陷探测技术领域。

背景技术

磁粉检测是利用磁现象检测铁磁性材料工件表面及近表面缺陷的一种无损检测方法。其基本原理是：当工件被磁化时，由于不连续性缺陷的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性缺陷的位置、大小、形状和严重程度。

磁粉检测方法根据检测过程中所用的载液或载体不同，可分为湿法检测和干法检测。湿法较干法检测，具有检测效率高、磁悬液可回收、对工件表面微小缺陷的检测灵敏度高等优点，应用更为广泛。而湿法检测中对磁悬液的评价很重要的一项指标是磁悬液浓度，该浓度对显示缺陷的灵敏度影响很大，浓度不同，磁粉探伤检查灵敏度也不同。浓度太低，影响漏磁场对磁粉的吸附量，磁痕显示不清晰从而导致漏检；浓度太高，会在工件表面滞留很多磁粉，形成过度背景，有可能导致掩盖缺陷磁痕显示。另外，对不同的工件进行湿法磁粉检测时，应根据工件的表面状态选择合适的磁悬液浓度。通常情况下，检测表面粗糙的铸件要比表面光洁的锻件选择浓度更高一些的磁悬液。因此，定期、快速、定量、准确掌握磁粉检测过程中磁悬液浓度的大小，对保证检测灵敏度和结果可靠性、避免误判、漏探十分重要。

现行磁粉探伤工艺控制磁悬液浓度的方法大多是以磁粉在梨形沉淀管（100ml）内沉淀的毫升数标定（即确定）磁悬液浓度的合格上下限范围。国内外相关磁粉探伤标准对合格磁液浓度的上下限范围规定见表1。

表1  相关标准规定的磁悬液浓度范围

观察浓度沉淀管（100ml）中磁粉沉淀毫升数的时间按照有关标准规定，油性载液磁悬液需要1小时沉淀后观察，水性载液磁悬液需要30分钟后观察。

实践中反映出存在如下问题：

1）观察磁悬液中的磁粉在浓度沉淀管中沉淀时间太长（油性载液1小时，水性载液30分钟），不利于保证生产的正常进行。

2）观察浓度沉淀管中磁粉沉淀的毫升数反映磁悬液中磁粉含量的浓度，很容易受磁悬液污染物（尘土、棉丝杂物、油污等）影响，检测精度较低，难以得到准确的检测结果。

发明内容

本发明的首要目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以快速准确得到检测结果的磁粉探伤用磁悬液浓度测量方法，同时给出相应的装置。

本发明进一步的目的在于：提出一种可以更为快速、准确得到检测结果的磁粉探伤用磁悬液浓度测量方法，同时给出相应的装置。

为了达到以上首要目的，本发明的磁粉探伤用磁悬液浓度测量方法包括以下步骤：

步骤一、将至少三个预定质量（例如0.1克,0.2克,……）的磁粉分别放入对应数量的浓度沉淀管内，再在各浓度沉淀管内分别注入标定体积（按相关标准标定体积为100ml）的液体介质（油性载液或水性载液），作为标定磁悬液浓度的基准单元；

步骤二、将作为标定磁悬液浓度的基准单元放入预定强度的均匀磁场内作相对运动，使磁粉在浓度沉淀管内均匀沉降，获得沉积平整的基准标样；

步骤三、在预定时间内，将基准标样放入（逐个或同时）接有显示仪表的电磁感应线圈，得到一组电磁感应测量值；

步骤四、分别以电磁感应测量值和单位体积（可以与标定体积相等）内磁粉的质量为X、Y坐标，建立二维坐标系，形成电磁感应测量值与磁悬液浓度变化关系曲线； 

步骤五、用浓度沉淀管采集标定体积同样液体介质的待测磁悬液，放入预定强度的均匀磁场内作相对运动，使磁粉在浓度沉淀管内均匀沉降，获得沉积平整的待测试样；

步骤六、在预定时间内，将待测试样放入接有显示仪表的电磁感应线圈，得到电磁感应测量值；并由上述电磁感应测量值与磁悬液浓度变化关系曲线确定对应的磁悬液浓度值。

为了达到进一步的目的，上述步骤二与步骤五中，使磁粉在浓度沉淀管内均匀沉降过程中，施加一个扰动磁场（其磁场强度变化），这样可以进一步加快磁粉沉降，并避免少量磁粉吸附在管壁上从而确保检测精度。

进一步，所述均匀磁场和扰动磁场均由水平环绕线圈形成，所述环绕线圈的径向与浓度沉淀管运动方向垂直。所述扰动磁场的磁场强度以正弦规律变化。浓度沉淀管放入预定强度的均匀磁场内作匀速相对运动。