磁强计与特斯拉计
袖珍式磁强计是国内外zui通用的检测退磁后工件剩磁状态的检测仪器。其系利用力矩原理设计,尺寸约为φ60×20mm。它内部有两个永磁体,一个固定,用于调零;另一个是活动的,用于测量。活动永磁体在外磁场和回零永磁体的双重磁场力作用下将发生偏转,带动指针停留在一定位置,指针偏转角度的大小表示了外磁场的大小。袖珍式磁强计有a、b、c三种规格,其中b型每分度为0.1mt(1gs),能准确测量,被*作退磁后测量使用。
《美国无损检测手册 磁粉卷》在有关退磁测量的内容中,详细介绍了用于检查工件的退磁情况的磁场指示器(大容量磁场测量仪)即上述袖珍式磁强计的构造、原理和使用。由于这种仪器的磁敏元件(动片)对磁场受感范围比特斯拉计的霍尔元件大,对反映工件剩磁的力学效应(恰恰是需要退磁的原因)特别合适,因此目前上普遍采用这种仪器检测工件退磁后的剩磁。
特斯拉计的测量原理基于霍尔效应。当电流垂直于外加磁场方向通过半导体时,在垂直于电流和磁场方向的半导体两侧产生电势差,这种现象称为霍尔效应。其磁敏元件是尺寸很小的半导体(霍尔片),对磁场的受感范围极小。因为当其与被测磁场方向垂直时,霍尔电势差zui大,因此在测量时要转动探头,使仪器指示达到zui大时读数。在《美国无损检测手册磁粉卷》和我国hb/z 72-1998等标准与文献中,都被*作为试验室仪器,工艺试验中用于测量工件磁化时磁场情况与漏磁场。用此类仪器测弱磁场,需要仔细校零,否则误差较大。另外在非均匀磁场中,由于磁强计的动片只反映了受力的大小,其读数与以霍尔元件测磁场的特斯拉计的指示值无对应关系(见全国磁探ⅲ级教材)。
用特斯拉计来测退磁后工件的剩磁,不但不方便,还存在测量值偏大的问题,这里有未经零磁场校零因而在低量程档误差大的因素,也因为:由于在零件上的剩磁磁场一般为非均匀场,霍尔探头稍变一点角度,读数变化即很大,既不容易测更不容易测准。因形状关系,在零件上可能有个别剩磁较大的奇点,这些点范围极小,不会产生影响零件加工与使用的力学效应,用袖珍式磁强计也测不出,但却能被特斯拉计检出。