初级磁粉计算.docx

初、中级无损检测技术资格人员-磁粉检验考题汇编计算题1. 长为500mm、直径为20mm的钢制轴类试件需要检查周向缺陷，若选用连续螺线圈纵向磁 化法，线圈匝数为10匝，则应选用多大的磁化电流？解：•工件长径比L/D=500/20=25 , .•.L/D=15，采用在低充填因数线圈中偏心放置纵向磁化，依经验公式NI=45000/(L/D)可有 I=45000/[N(L/D)]将 N=10、L/D=15 代入上式，可得 I=300A2. 有一长为200mm、直径为20mm的钢制轴类试件需检查周向缺陷若选用连续法线圈纵向 磁化，则应施加多大的磁化电流？解：TH件长径比L/D=200/20=10，.不需要作修正采用在低充填因数线圈中心偏心放置 纵向磁化，依经验公式NI=45000/(L/D)可有 I=45000/[N(L/D)],.将 N=10、L/D=10 代入上式，可得 I=450A3. 钢制轴类试件长径比为 25，正中放置在匝数为 10 的低充填因数线圈中检查周向缺陷线 圈半径为R=150mm，需选用多大的磁化电流？解：选用经验公式 NI=(K2R)/[6(L/D) -5]由上式可有 I=(K2R)/N[6(L/D)-5]，TL/D=25 >15，.取 L/D=15，将 K =1720(经验常数)，R=150mm，N=10，L/D=15 代入上式，可得2I=303.5A 答：磁化电流应为303.5A ；两次完成全检4. 已知开端线圈的内半径R=150mm、宽度为L=50mm。

若要求圈轴线端部产生磁化磁场 强度H』60 (Oe )，试求磁化线圈的安匝数NI为多少？解：有限长线圈轴线端部的磁场强端度为H=(NI/L) ・[L/5(L 2+R01/2]由上式可得NI=2H(L2+R2)1/2 R=0.15m L=0.05m H=2400A/m 将已知数据代入上式可得 NI=1510 安匝5. 钢制轴类试件长径比为 10，正中放置在匝数为 10 的低充填因数线圈中检查周向缺陷线 圈半径R=150mm，应选用多大的磁化电流？解：选用经验公式NI=K R/[6(L/D)-5]由上式可2有：I=K2R/{N[6(L/D)-5]},将 K=1720 (经验常数)、R=150mm、N=10、L/D=10 代入上式， 可得 I=469A6. 有一钢制轴，长400mm、直径0 40mm，使用一段时间后，需检查此轴的疲劳裂纹选用 连续法线圈纵向磁化法，线圈匝数为20匝求磁化电流为多少？解：TH件长径比 L/D=400/40=10，.不需要作修正在低充填因数线圈中偏心放置，依经验公式 NI=45000/(L/D)，可有 I=45000/N(L/D),将 N=20、L/D=10 代入上式，可得 I=225A7. 一截面为50X50mm2的方钢棒，若采用直接通电法，使在其表面的磁化磁场强度 H=8000A/m，求所施加的磁化电流？解：方钢的当量直径为 D=2(a +b)/n =2x(50+50)/3.14=64mm=0.64m 由 H= n D 可有I=n DH=3.14x0.064x8000=1608A8. 已知工件的直径D=50mm，若采用通电法使其表面的磁化磁场强度为2400安/米，则应施 加多大的磁化电流？解：工件半径r=D/2=25mm=0.025m 由公式：H=I/2 n r可有I=2n rH=2x3.14x0.025x2400=377A9. 若在半径为 25mm 的导体上施加 375 安培的电流，则导体表面的磁化磁场为多少安米？解：工件半径 r=25mm=0.025m 由公式：H=I/2 n r 可得 H=375/(2x3.14x0.025)=2387.3A/m10. 已知长直圆柱形钢棒的直径为 D=50mm 。

若用通电法产生周向磁场并要求钢棒表面的磁场 强度为30奥斯特，求应施加多大的磁化电流？解：工件半径R=D/2=50/2=25mm =0.25m由 公式 H=I/2 n R 可有 I=2 n RH 将 r=25mm，H=2400A/m 代入上式，可得 I=375A11. 一钢棒长400mm，直径60mm，通1500A电流磁化，问钢棒表面的磁场是多少Oe特？多 少 A/m？解：钢棒半径R=60/2=30mm=0.3m 依公式H=I/2 n R，可知钢棒表面的磁场强度为 H=(1500/2)x3.14x0.3 Oe=8000A/m12. 对于直径为 100mm 的圆棒钢材，用直流电直接通电法进行周向磁化， 为获得试件表面 20 奥斯特(Oe)的磁场强度，试求其磁化电流值(A)解：•.°r=d/2=100/2=50mm；而H=2I/r， .•.I=H ・r/2=20x(50/2)=500A13. 钢管内径e 1=14mm，壁厚为6 =6mm采用中心同轴穿棒法磁化，若磁化电流为I=750A , 试计算管内、外壁上的磁场强度解：内半径r=d/2=14/2=7mm 外半径R=r+ 6 =7+6=13mm 由公式H=2I/r可导出磁场强度： 内壁上 H =2x75O/7=214.3(Oe),外壁上 H =2x75O/13=115.4(Oe)内外14. 钢板厚度为10mm，选用输出电流最大值Im=500安培的触头式磁粉探伤仪进行磁粉探伤 试求触头间距的最大值为多少？解：依试件厚度，应选I=(3.5-4.5),D取其下限值以求最大间距Dm，即有Im=3.5Dm .Dm=Im/3.5=500/3.5=143mm15. 设磁感应强度B=0.8特，相对磁导率p r=400，求磁化磁场强度H为多少? 解：•.°B=p H；而 p =p p，式中：p =4n x10-7亨/米r 0 0.•.H=B/ p =0.8/(400x4n x10-7)= 1.59X 103A/m16. 设钢与空气的分界面的法线与钢中磁感应线B]的夹角a 1=89.9°，且当磁感应强度的大 小为 B=0.8 特时，求空气中的磁感应强度的法向分量 B =？解：依磁感应线的边界条件：1 2nB =B 可知：B =B =B •cosa =0.8・cos89.9°=0.0014 特1n 2n 2n 1n 1 117. 若正弦交流电的有效值为 400 安培，试求其峰值电流是多少？解:VI =[1/(2) 1/2]I ,.I =(2)1恣1 =1.414x400=565.6(A)有 幅 幅 有18. 有一不等径轴，如右图。

要检查纵向缺 陷，应如何检查并确定磁化电流值(选用高 灵敏度)？ 解：应采用直接通电周向磁化连续法探伤，—-品1=_ OU.I150因轴直径不同，所以应分段进行检查先检 查两端(p 50两段，再检查中间一段V•工件最大直径为D=100<125 .•.磁化电流为 I=(16-36)D 高灵敏度应采用规范的上限值，所以，检查 e 50段时， 磁化电流应为： I=36D=36x50=1800A检查 e 100 段时，磁化电流应为：I=36D=36x100=3600A解2：可采用直接通电周向磁化连续法探伤因轴直径不同可分段检查，先检查两端e 50 两段，磁化电流值为：I=(6-10 )D取10・D 1=10 ・D=10氷50=500安，然后再检查中间 e 100 段，磁化电流为：1=10 ・D=10氷100=1000安培 答：磁化电流 分别为 500 安、1000 安19. 有一钢制轴类工件，尺寸如右图，当采 用连续法磁粉探伤时，应采用何种磁化方法 检查纵向缺陷，如何确定磁化规范值？(要 求用较高灵敏度)解 1：应采用直接通电周 向磁化检查此工件磁化规范：•.•D=100〈125, .•.1=(16-36)D,高灵敏度应取 上限值计算，当采用半波或全波整流电流时，电流为 I=36D=36x100=3600A 解 2：可采用直接通电周向磁化连续法检查 此工件。

利用经验公式1= (6-10 ) D，因要 求较高灵敏度可取1=10・D则1=10 ・D=10 氷100=1000 安培20. 一工件尺寸如下图，采用周向连续法探 伤，磁化电流值应为多少？ 解：此工件应逐渐增大电流值,分段磁化, 采用直接通电法磁化,当工件直径D=100＜125mm 时, 磁化电流按下式确定:I=(16—36)D①采用全波或半波整流电磁化时，e 50部位 上限 I=36x50=1800A ；下限 1=16x50=800 A； e 100 部位上限 I=36x100=3600A ；下限I=16x100=1600A ；②采用交流电磁化时，电 流值应为上述电流值的一半所以e 50部 位 上限 I=18x50=900A ；下限 I=8x50=400A ； e 100 部位 上限 I=18x100=1800A ；下限 I=8x100=800 AQ£ 500 单位：mma1 O1©1 TD T 180 T21. 有一根不同粗细的轴如右图，要检查纵向(轴向)表面缺陷， 应如何检查？并确定磁化电流值(选用严格磁化规范)解：根据题意要求，应采用交流电直接通电周向磁化连续法，因工件有突变截面，在处理突变截面磁化规范时，按公式[(e -e 大 小)/(e 大)]x100%＞或＜30%决定是否分段磁化，计算结果是 小大8011*12050250250goo[(80-50)/80]x100%=37.5% 和[(120-80)/(120)]x100%=33.3%，其 截面变化率都大于 30%，因此必须分段进行磁化。

磁化电流的确 定采用机械部常用经验公式：I=(6~10)D，其中D 为工件直径，单位毫米， I 为磁化电流强度，单位安培，分三段磁化，采用严格磁化规范， 通过计算得： I =10x50=500(A) ； I =10x80=800(A) ； I =10x120=1200(A) ，磁化先后顺序为由123小电流至大电流分段检查22. 有一钢棒长1200 毫米、直径300毫米，用线圈法纵向磁化，该工件应放在中心磁场强 度多大的线圈中磁化？解：由题意代入公式I/D=1200/300=4得10>I/D>2，需要中心磁场强度为250奥斯特23. 有一根钢管长800毫米、外径100毫米，用直接通电法磁化，若选用磁化磁场强度H为100 奥斯特，则磁化电流值应取多少？解：由公式H=I/5R，H-磁化磁场强度，单位奥斯特；I-磁化电流强度，单位安培；R-钢管 外径的1/2(即半径)，单位厘米，代入公式得 I=5RH=5x5x100=2500 安培24. 有一工件长 400 毫米，直径 40 毫米，放在 10 匝线圈中磁化，求磁化电流(提示：螺管 线圈磁化电流经验公式为：NI=45000/LD，N为线圈匝数，I为电流强度，单位安培，L为工 件长度，单位毫米， D 为工件直径，单位毫米)解：按题意，根据经验公式计算得： NI=45000/LD=45000/(400/4)=4500( 安匝)，则 I=4500/N=4500/10=450(A)25. 已知长直圆柱钢棒的直径为 D=50mm ，若用通电法产生周向磁场并要求钢棒表面的磁场强 度为 2387.31A/m ，问应施加多大的磁化电流？解：r=D/2=50/2=25mm , H=2387.31A/m，有长直圆柱导体的磁场公式 H/79.577=2I/r 得 I=375A26. 钢管内径Q 0=14mm，壁厚6 =6mm，采用中心同轴穿棒法磁化，若磁化电流I=。