8.3. Запись магнитного рельефа на ленту

При магнитографической дефектоскопии магнитная лента, прижатая к поверхности контролируемого изделия, подвергается воздействию внешнего поля , возникающего на поверхности металла между полюсами намагничивающего устройства. При этом лента приобретает остаточную намагниченностьМ_r0 (см. рис.). В местах дефектов, находящихся в ОК, на магнитоактивный слой ленты воздействуют также поля дефектов. При этом лента приобретает дополнительную намагниченностьМ_rd. Разность- называется контрастом магнитной записи поля дефекта на ленте. Он обусловливает сигнал о наличии дефекта при считывании записи с ленты.

Рис. Запись магнитных полей рассеяния на магнитную ленту

Проследим, как изменяется контраст записи поля дефекта на магнитной ленте при увеличении напряженности намагничивающего поля. Для простоты рассуждений примем допущение, что тангенциальная составляющая поля дефекта не зависит от напряженности намагничивающего поля. В действительности, как видно из рисунка, это справедливо для дефектов раскрытием менее 0,02 мм при напряженности поля свыше 60 А/см.

Как следует из нижнего рисунка, с ростом напряженности внешнего поля контраст записи на магнитной ленте, вызванный полем дефекта, сначала возрастает, а затем убывает. Это обусловлено изменением крутизны характеристики ленты.

Рис. Влияние режима намагничивания на контраст записи на магнитную ленту

Если построить график зависимости контраста магнитной записи поля дефекта на ленте от напряженности намагничивающего поля, то получим кривую, имеющую максимум (см. рис. ниже). Напряженность поля, при которой наблюдается максимальный контраст записи на ленте, называется оптимальной.

Рис. К определению оптимальной напряженности намагничивающего поля

Рассмотрим теперь запись на поляризованную магнитную ленту (запись по методу Акулова Н. С.)

Магнитную ленту предварительно намагничивают до насыщения, затем укладывают на поверхность контролируемого объекта и намагничивают вместе с ним полем противоположного направления.

Запись полей дефектов в этом случае происходит на участке предельной петли гистерезиса (более крутом, чем в первом случае). Поэтому контраст магнитной записи полей дефектов на ленте оказывается больше (приблизительно в два раза). Следует отметить, что приблизительно в два раза увеличивается и контраст магнитной записи полей, обусловленных структурными и химическими неоднородностями, поверхностными неровностями и т. д. Отношение амплитуд сигнал / шум при этом остается тем же. Достоинство записи на поляризованную ленту – расширение рабочего диапазона характеристики магнитной ленты, а также повышения чувствительности контроля, если производится отстройка от помех.

8.4. Преобразование магнитного отпечатка в электрический сигнал.

Большинство современных магнитографических дефектоскопов оснащены индукционными магнитными головками, ЭДС в которых индуцируется при изменении остаточного магнитного потока на ленте. Сердечник магнитной головки собирается из двух полуколец, которые изготавливаются из магнитомягкого материала пермаллоя. Каждое полукольцо набирается из пакета тонких пластин толщиной 0,1-0,2 мм. Ширина рабочего зазора составляет 10-20 мкм, наличием заднего зазора можно пренебречь, так как полукольца тщательно подгоняют друг к другу. Число витков обмотки 2000-3000.

Принцип работы воспроизводящей головки заключается в ответвлении части внешнего магнитного потока , создаваемого магнитными отпечатками на ленте, через сердечник головки. Полюсные грани головки в рабочем зазоре при ее перемещении должны быть ориентированы в направлении поляризации магнитной записи на ленте. Для получения больших сигналов всегда стремятся получить большой коэффициент шунтирования.

,

где - магнитный поток, замыкающийся через сердечник головки;.

- остаточный магнитный поток на ленте.

ЭДС, возникающая в воспроизводящей головке, определяется из выражения:

где w- число витков провода в головке;

- скорость воспроизведения;

- длина записываемых на ленте полуволновых диполей в направлении ее поляризации.