磁気探傷器とは何ですか?

導入

あ 磁気探傷器 磁場とそのバリエーションを利用して材料の内部または表面の欠陥を検出する非破壊検査ツールです。材料と構造の完全性と安全性を確保するために、工業製造、航空宇宙、建設、およびその他の分野で広く使用されています。この記事では、磁性欠陥検出器の作業原則、種類、アプリケーション、および利点と短所の詳細な概要を説明します。

動作原理

磁気欠陥検出器の作業原理は、磁気フラックス漏れの現象に基づいています。強磁性材料（鋼など）が磁化されると、磁力線（フラックス）がその中に確立されます。欠陥のない領域では、磁束が均等に分布しています。ただし、材料への亀裂、ボイド、または包含などの欠陥がある場合、磁束は乱れ、その一部は材料から漏れます。この漏れを検出および分析して、欠陥の存在と性質を決定できます。

磁束漏れ（MFL）

磁気欠陥検出で使用される最も一般的な手法は、磁束漏れ（MFL）です。強磁性材料が外部磁場によって磁化されると、亀裂やボイドなどの欠陥が磁場の破壊を引き起こし、欠陥位置での磁束の漏れをもたらします。 MFL検出器は、磁気コイル、漏れフィールドを検出するセンサー、およびデータを分析するための処理ユニットで構成されています。

1. 磁化：材料は、永久磁石または電磁石のいずれかを使用して磁化されます。これにより、材料内に強い磁場が作成されます。

2. 検出：ホール効果センサーや誘導コイルなどのセンサーは、材料の表面近くに配置され、磁束の漏れを検出します。

3. データ分析：センサーによって収集されたデータが分析され、欠陥を見つけて特徴付けます。漏れフィールドの強度と分布は、欠陥のサイズと向きに関する情報を提供します。

磁気探傷器の種類

磁気欠陥検出器は、設計と使用する特定の磁気試験手法に基づいて、いくつかのタイプに分類できます。

ポータブル磁性粒子検査 (MPI) 装置

ポータブルMPI機器は、現場での検査に広く使用されています。ハンドヘルド磁気装置と一連の磁気粒子（乾燥または液体に懸濁している）で構成されています。プロセスには次のものが含まれます。

1. 材料を磁化する：ハンドヘルドデバイスは、材料内の磁場を生成します。
2. 磁性粒子の適用：磁気粒子は材料の表面に適用されます。これらの粒子は、磁束漏れの位置に蓄積し、欠陥の存在を示しています。
3. 外観検査：検査官は、欠陥を強調する磁気粒子の蓄積について材料表面を調べます。

定置型磁粉検査装置

固定MPIシステムは、製造環境での大量の検査に使用されます。それらには、大きな磁気コイル、液体磁気粒子懸濁液用のバス、および自動処理システムが含まれます。これらのシステムは、ポータブル機器と比較して、より一貫した信頼性の高い検査を提供します。

磁束漏れ (MFL) システム

MFLシステムは、パイプライン、タンク、およびその他の大きな構造の検査に使用されます。通常、ロボットクローラーまたはスキャンデバイスに取り付けられた磁気ユニットとセンサーアレイで構成されています。 MFLシステムは、表面と地下の両方の欠陥を検出でき、広い領域を効率的にカバーすることができます。

渦電流検査 (ECT)

磁気欠陥検出器自体ではありませんが、渦電流テスト（ECT）は関連しており、磁気法と組み合わせて使用​​されることもあります。 ECTは交互の電流を使用して、材料に渦電流を誘導します。欠陥はこれらの電流を破壊し、センサーによって検出されます。 ECTは、アルミニウムや銅などの非メロマグ化材料の検査に特に効果的ですが、強磁性材料を含む特定の用途にも使用できます。

アプリケーション

磁気上の欠陥検出器は、材料と構造の安全性と信頼性を確保するために、幅広い用途で使用されます。

工業製造業

製造では、原材料、半仕上げ製品、および完成したコンポーネントの検査に磁性欠陥検出器を使用します。これは、生産プロセスの早い段階で欠陥を特定し、廃棄物を減らし、製品の品質を確保するのに役立ちます。一般的なアプリケーションには以下が含まれます。

• 亀裂や包含物のための鋼板とパイプの検査。
• 欠陥の溶接ジョイントを確認します。
• 鋳物と鍛造の完全性を検証します。

航空宇宙産業

航空宇宙産業では、エンジン部品、着陸装置、機体などの航空機部品を検査するために、磁気欠陥検出器が重要です。これらの検査は、航空機の安全性と信頼性を確保するために不可欠です。これは、わずかな欠陥でさえ壊滅的な障害につながる可能性があるためです。

建設とインフラストラクチャー

磁気欠陥検出器は、建設およびインフラセクターの鋼構造、橋、およびパイプラインを検査するために使用されます。定期的な検査は、これらの重要な資産の構造的完全性と安全性を損なう可能性のある腐食、亀裂、およびその他の欠陥を特定するのに役立ちます。

石油およびガス産業

石油およびガス産業では、パイプライン、貯蔵タンク、掘削装置の検査に磁性欠陥検出器が使用されています。漏れ、亀裂、溶接障害などの欠陥の検出は、漏れを防ぎ、これらの施設の安全な動作を確保するために不可欠です。

発電

発電所は、磁気欠陥検出器を使用して、タービン、ボイラー、およびその他の重要な成分を検査します。定期的な検査は、発電機器の効率と安全性を維持するのに役立ちます。

長所と短所

利点

1. 非破壊的：磁気上の欠陥検出は非破壊検査方法であり、検査されている材料に損傷を与えたり変更したりしないことを意味します。
2. 高感度：この手法は、表面および表面近くの欠陥に非常に敏感です。
3. 迅速かつ効率的：特にポータブルシステムまたは自動化されたシステムでは、検査を迅速に実行できます。
4. 費用対効果が高い：他のいくつかの非破壊検査方法と比較して、磁気上の欠陥検出は比較的低コストです。

短所

1. 材料の制限：この手法は主に強磁性材料に適用され、その使用を非磁性材料で制限します。
2. 表面処理：材料表面は、正確な検査結果のために清潔で破片がない必要があります。
3. 深さの制限：表面および表面近くの欠陥には効果的ですが、この方法は深い地下の欠陥を検出するのにあまり効果的ではありません。
4. 通訳スキル：結果の正確な解釈には、熟練した経験豊富なオペレーターが必要です。

結論

磁気欠陥検出器は、複数の産業にわたるさまざまな材料と構造の安全性と完全性を確保するための非常に貴重なツールです。表面および地表近くの欠陥を迅速かつ効率的に検出する能力は、高水準の品質と安全性を維持する上でそれらを不可欠にします。いくつかの制限にもかかわらず、テクノロジーと方法の進歩は、磁気欠陥検出の能力と応用を強化し続け、より安全で信頼性の高い産業慣行に貢献しています。

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