بازرسی ذرات مغناطیس
آزمون با استفاده از ذرات مغناطیسی 



تاریخچه   
اصل اساسى بررسى با ذرات مغناطیسى در اواسط دهه 1920 توسط ویلیام هوک کشف شد که وى از یک چرخ سنباده و نگهدار مغناطیسى براى گرفتن قطعه کارى در جاى خود استفاده مى کرد. وی ملاحظه کرد که بعضى اوقات ذرات ساییده شده آهنى ، تصویر مرئى ایجاد مى کنند که نشان دهنده شکل ترک ها در قطعه کارى مى باشد.
اواخر دهه 1920 مغناطیسى کردن مواد آهنى در حضور براده هاى آهن براى تشکیل نشانه ترک ، یک ابزار قابل اعتماد براى تعیین نقص ها به شمار مى آمد. در سال 1934 شرکت مگنافلاکس توسط افرادى که این فرآیند آزمایش غیرمخرب با نام آزمایش مواد مغناطیسى را توسعه دادند، تاسیس شد.
مگنافلاکس در طراحى و ساخت تجهیزات امروزى آزمایش ذرات مغناطیسى بعنوان پیشگام به حساب مى آید.
صنعت هواپیمایى در پى ایمنى و قابلیت اطمینان تجهیزات، به سرعت به آزمایش ذرات مغناطیسی روى آورد. این روش همچنان بعنوان یک روش اساسى در آزمایش قطعات و اجزاى مغناطیسى اسکلت و موتور در هواپیماهای امروزى به حساب مى آید.


مغناطیس شوندگى
مغناطیس و مغناطیس شوندگى کلید موفقیت آزمایش ذرات مغناطیسى مى باشد. بنابراین فهم کامل اصول مغناطیس ضرورى است. تنها قطعاتى که از مواد فرومغناطیس ساخته مى شوند مى توانند تحت آزمایش ذرات مغناطیسى قرار گیرند. مواد مغناطیس، موادى هستند که جذب آهن ربا شده و یا خودشان 
مى توانند مغناطیسى شوند. مولکولهاى مواد فرومغناطیس داراى قطبهاى شمال و جنوب مى باشند که این مولکولها بعنوان دو قطبى شناخته مى شوند. وقتى دو قطبى ها به گونه اى قرار بگیرند که تمام قطبهاى شمال و جنوب مانند شکل 3- 1 تنظیم شوند، در این صورت ماده مغناطیسى شده و داراى یک قطب شمال و یک قطب جنوب خواهد بود. یک آهن ربا دیگر مواد فرومغناطیس را جذب مى کند. از آنجایى که قطبهاى شمال و جنوب یکدیگر را جذب و قطبهاى همنام یکدیگر را دفع مى کنند، یک آهنربا بسته به جهت گیری خود توسط دیگر آهنرباها جذب یا دفع مى شوند. میدان مغناطیسى داخل ماده و اطراف آن به بهترین شکل توسط خطوط نیرو و شار مغناطیسى توصیف می شود. این خطوط داخل ماده از قطب جنوب به شمال حرکت کرده و در سطح ماده از قطب شمال خارج شده و دوباره از قطب جنوب به ماده بر میگردند. این خطوط تمایل دارند در حلقه هاى بسته که هرگز یکدیگر را دفع نکرده و همواره به دنبال مسیر با کمترین مقاومت هستند، سیر کنند.
 
شکل 3-1 )   A ) دو قطبی ها در یک ماده غیر مغناطیس به صورت تصادفی قرار گرفته اند . B دو قطبی ها در یک ماده مغناطیس مرتب شده اند .

تعداد خطوط یا شار در واحد سطح یک ماده مغناطیسى، چگالى شار نامیده مى شود. واحد چگالى شار گاوس مى باشد. یک خط شار در یک سانتى متر مربع یک گاوس نامیده مى شود. همانطور که در شکل 3-2 نشان داده شده در یک آهنرباى میله اى چگالى شار در قطبها بیشترین مقدار را دارا می باشد . 
میزان سهولتى که یک میدان مغناطیسى در ماده برقرار مى شود تراوش مغناطیسى (پرمابیلیتى) گفته می شود. تراوش مغناطیسى با نسبت چگالى شار به نیروى مغناطیسى کنندگى سنجیده مى شود.در حضور یک میدان مغناطیس کنندکى ثابت ، مواد با تراوش مغناطیسى بالا چگالى شار بزرگترى نسبت به مواد با تراوش مغناطیسى پایین دارند. حلقه هیسترزیس در شکل 3-3 رابطه بین نیروى مغناطیس کنندگى و چگالى شار را نشان مى دهد.
 
عامل برقرارى شار مغناطیسى. مقاومت مغناطیسى (رلوکتانس) نامیده مى شود. مواد با مقاومت بالا دارای تراوش مغناطیسى پایین و مواد با مقاومت مغناطیسى پایین داراى تراوش مغناطیسى بالایى می باشند . 
مقدار خاصیت مغناطیسى که بعد از حذف نیروى مغناطیس کنندگى در ماده باقى مى ماند، مغناطیس پس ماند نامیده مى شود. قدرت نگهدارى ، بیانگر میزان توانایی یک ماده در نگهدارى خاصیت مغناطیسى مى باشد. موادى که تمایل به نگهدارى خاصیت مغناطیسى دارند داراى قدرت نگهداری بالایی مى باشند به منظور انجام آزمایش ذرات مغناطیسى ، مغناطیس به دو طریق در ماده القا می شود . اول اینکه مى توان با آوردن یک ماده غیر مغناطیسی شده در یک میدان مغناطیسى باعث شویم تا آن ماده ویژگى هاى مغناطیسى از خود نشان دهد. اگر تراوش مغناطیسى ماده فرومغناطیس به مقدار قابل توجهى بیشتر از هوا باشد، به دلیل اینکه خطوط شار به دنبال مسیرهاى با حداقل مقاومت مى باشند بنابراین این خطوط در داخل ماده فرومغناطیس متمرکز مى شوند. اگر این ماده قدرت نگهدارى بالایى داشته باشد، دو قطبى هاى آن بعد از حذف نیروس مغناطیس کنندگى بصورت منظم باقى مانده و باعث مى شود که ماده به آهنربا تبدیل شود.
میدان مغناطیسی اولیه را مى توان بوسیله یک آهنرباى دائمى، یا عبور جریان از یک سیم پیک فراهم کرد . وقتی جریان از یک هادى عبور مى کند یک میدان مغناطیسى حلقوى در صفحه عمود بر جهت جریان حول مرکز هادى ایجاد 
مى شود. این میدان با استفاده از قانون دست راست در شکل 3-4 است. اگر این هادى، سیم باشد و این سیم را بصورت یک سیم پیچ درآوریم تمام خطوط شار در یک جهت از مرکز سیم پیچ جریان مى یابند، باعث مى شوند که یک سر سیم پیچ و سر دیگر آن قطب جنوب را تشکیل دهد (شکل 3- 5). ماده فرومغناطیس در مرکز سیم پیچ قرار گرفته و یک مسیر با حداقل مقاومت مغناطیسى براى خطوط شار فراهم کرده و یک آهنربا را به خود مى گیرد. با قطع جریان ، بسته به قدرت نگهدارى ، ماده فرو مغناطیسی مقدار مشخصى از خاصیت مغناطیسى را در خود نگه مى دارد. این فرآیند مغناطیس کنندگى طولی نامیده مى شود.
 

دوم اینکه به راحتى مى توان با عبور جریان از یک ماده فرومغناطیس، آنرا مغناطیسى کرد. وقتى هادى حامل جریان، یک ما ده فرومغناطیس باشد، میدان مغناطیسى توسعه یافته از مرکز آن بر آرایش مولکولى آن ماده تاثیر مى گذارد. این روش ، مغناطیس کنندگى حلقوی نامیده مى شود.
خطوط مغناطیسى شار در ماده بصورت دایروی مغناطیس شده تمایل دارند که بصورت حلقه هاى بسته سیر کنند. روشهای مغناطیس کنندگى براى انجام آزمایش ذرات مغناطیسى بعدا با جزئیات بیشتر بحث خواهد شد.
 
شکل 3-6 ) نشت میدان حاصل از ناپیوستگی

اصول آزمایش ذرات مغناطیسی
ذرات مغناطیسى در ترک ها و ناپیوستگی ها امکان مشاهده ناپیوستگی ها در ماده فرومغناطیس را فراهم مى کند که با چشم غیر مسلح قابل دید نمى باشند. یک ترک یا شکست در آهنربا جریان شار مغناطیسی در ما ده را بر هم مى زند. این پدیده باعث ایجاد قطبهاى شمال و جنوب جدید می شود. وقتى خطوط شار اطراف ناپیوستگی جهت گیری مجدد مى یابند ، چگالى شار در آن نقطه بیشتر می شود.
وقتى ماده در ناحیه ناپیوستگی خطوط شار بیشترى را قبول نکند در اینصورت در آن ناحیه ماده از نظر مغناطیسى اشباع شده است. بعضى از خطوط شار مجبور به ترک سطح شده و ایجاد نشتى شار مى کنند. ذرات یا پودرى  که از ماده فرومغناطیسى ساخته شده است در ناحیه نشتى شار جمع شده و باعث ایجاد نشانه هاى ترک مى شود (شکل 3- 6 )
1) روال کار 
اساسا در آزمایش ذرات مغناطیسى 6 مرحله وجود دارد:
1. آماده سازى سطح
2. استفاده از ذرات مغناطیسى
3. مغناطیس کنندگى
4. بررسى
5. غیر مغناطیس کردن
6. تمیزکارى بعد از آزمایش
1. آماده سازى سطح
وقتى سطح بطور کامل تمیز و داراى صافى قابل قبولى باشد. بهترین نتایج حاصل خواهد شد. هر روش تمیز کارى که براى قطعه تحت آزمایش تایید شده ، مى تواند مورد استفاده قرار گیرد. اگر چه اثرات مغناطیس از مواد غیر مغناطیس عبور 
مى کند ولى آلودگى هایى مثل روغن و گریس مانع حرکت ذرات شده و پوسته و زنگ زدگى باعث ایجاد نشانه هاى گمراه کننده مى شوند.
از آنجایى که لازم نیست ناپیوستگی ها در سطح باز شده باشند ، مشروط بر اینکه ضخامت پوشش هاى محافظ سطحى مثل بتونه، رنگ و آبکارى بیشتر از 005/0 نباشد مى توانند روى سطح باقى بمانند.
در قطعاتى که به روش جریان الکتریکى مغناطیسى مى شوند پوشش قطعه در محل تماس الکتریکى باید برداشته شود.
همچنین حمام پودر ذرات مغناطیسى بوسیله قطعاتى که به درستى تمیز نشده اند، آلوده مى شود.
ذرات مغناطیسى در یک حمام پایه نفتى سبک پخش مى شوند. این حمام بعنوان حلال عمل کرده و روغن و چربى موجود در قطعات را حل مى کند. به این ترتیب حمام ذرات مغناطیسى تا حدودى در برابر آلودگى دوام مى آورد. با این حال وقتى سطح آلودگی بیشتر شد مایع حامل باید از قسمت زیرین ظرف خارج شده و جایگزین شود. این کار مقرون به صرفه بوده و باعث صرفه جویى در وقت 
مى شود.
سوراخها و شکافهایى که باعث محبوس شدن ذرات مى شوند باید پوشیده و مسدود شوند بطوریکه در ادامه کار آزمایش ذرات مغناطیسى تمام ذرات به راحتى زدوده شوند. زیرا وقتى قطعه براى کار برگردانده شد این ذرات مغناطیسى مى توانند باعث فرسایش قطعه و تجهیزات شوند.
2-استفاده از ذرات مغناطیسى
ذرات مغناطیسى در انواع، اندازه ها و رنگهاى مختلفى موجود مى باشند. این مواد تقریبا از هر ماده فرو مغناطیسى مى توانند ساخته شوند. شکل ایده ال این ذرات به صورت مستطیلى مى باشد زیرا در این صورت قطبیت مى تواند در آنها برقرار شود. این ذرات باید تراوش مغناطیسى بالای داشته باشند بطوریکه به راحتى تحت تاثیر میدانهاى مغناطیسى قرار گیرند ولى قدرت نگهدارى آنها باید پایین باشد تا خودشان آهنربا نشوند. ذرات مغناطیسى مانند مواد فلورسان در رنگهاى مختلفى وجود دارند. بازبین باید رنگى را انتخاب کند که بیشترین تباین را با سطح قطعه داشته باشد. ذرات فلورسان زیر نور سیاه ، سبز- زرد بسیار روشنى از خود ساطع مى کنند. سیستمهاى ذرات مغناطیسى امکان شناسایی سریع نشانه هاى ظریف و کوچک را فراهم مى کنند.
ذرات مغناطیسى در انواع تر و خشک موجود مى باشند. ذرات خشک را در حین اینکه نیروى مغناطیس کنندگى اعمال شد ، روى قطعه پخش مى کنند یا اینکه قطعه در داخل ذرات معلق می شود. ذرات بوسیله میدانهاى نشتى مغناطیسى حامل از ناپیوستگی ها گرفته شده و نشانه هایی را ایجاد مى کند.
دلیل اینکه ذرات خشک به ندرت در نگهدارى هواپیما استفاده مى شود .ادامه این بخش مهم مربوط به سیستم ذرات تر مى شود. ذرات تر از کسیدهاى آهن ساخته مى شوند. اندازه ذرات مى تواند از 60 میکلرون ( 0025/0) تا یک هشتم میکرون (000005/0) متغیر باشد. ذراتى که بیشتر مورد استفاده هستند فلورسان 
مى باشند.
3-مغناطیس کنندگی 
همانطور که قبلا در این فصل نشان داده شد ، قطعات فرومغناطیس را مى توان بصورت حلقوى یا طولی مغناطیسى کرد. دستگاه ثابت افقى توانایی هر دو نوع مغناطیس کنندگى را دارا مى باشد.
با عبور جریان از قطعة مغناطیس کنندگى حلقوى انجام می شود. ماشین نشان داده شده در شکل 3- 7 داراى دو صفحه تماس مى باشد. یکى از این صفحات روى پیشانى ثابت دستگاه که داراى یک کوبه پنوماتیکى است قرار دارد و صفحه دیگر به پیشانی متحرک وصل شده است.
قطعه بین این دو پیشانى قرار مى گیرد. پیشانى متحرى به گونه اى تنظیم مى شود که قطعه روى برآمدگی هاى مقابل هر صفحه تماس قرار مى گیرد که در این وضعیت کوبه در حالت تو رفته قرار گرفته است. دسته موجود در یک سمت پیشانى متحرک آن را در جاى خود محکم مى کند. کوبه پنوماتیک ، که بوسیله یک سوئیچ پایى فعال مى شود ، براى برقرارى تماس الکتریکى خوب قطعه را بین صفحات تماس فشار مى دهد.
ناپیوستگی ها باید به گونه اى جهت گیری یابند که بیشترین تعداد خطوط شار قطع شود. مغناطیس کنندگی حلقوى باید وقتى استفاده شود که ناپیوستگی ها به صورت طولى در قطعه مورد نظر قرار گرفته باشند. شکل 3- 8 جهت گیری ایده ال ترک براى مغناطیس کنندگى حلقوى را نشان می دهد . مغناطیس کردن حلقوى یک قطعه با عبور جریان بطور مستقیم از آن، القاى مستقیم نامیده می شود. این نوع مغناطیس کنندگى بیشترین قدرت میدان را در سطح قطعه ایجاد مى کند . 
توجه کنید که قدرت میدان در مرکز صفر بوده و به سمت سطح قطعه به سرعت افزایش می یابد و با فاصله گرفتن از سطح، کاهش مى یابد. بطور طبیعى بزرگترین نشتى هاى شار مربوط به پیوستگى هایى خواهد بود که روى سطح قرار دارند.
 
شکل 3-7 ) برای ایجاد مغناطیس حلقوی در میل لنگ آن را بین صفحات تماسی قرار می دهند . برای حصول بیشترین تماس الکتریکی ، سر متحرک دستگاه ( سمت راست ) در جای خود قفل شده و سر پنوماتیکی به سمت راست فشار وارد می کند .

اگر قطعه تو خالی باشد و به روش القای مستقیم مغناطیسی شود ، در این مورد نیز قدرت میدان در سطح بیشترین مقدار را دارا مى باشد. ولى اگر ناپیوستگی هاى دیواره داخلى مد نظر باشد، براى ایجاد میدان نشتى کمترین قدرت میدان وجود دارد.
در این صورت یک هادى که در مرکز قطعه و بین صفحات حامل جریان قرار مى گیرد بیشترین قدرت میدان را در دیواره درونى قطعه ایجاد خواهدکرد . این روش به نام روش هادى مرکزى یا القاى غیر مستقیم نامیده مى شود.

 
شکل 3-8 ) A ) وقتی ناپیوستگی در جهت عمود بر جهت حرکت خطوط شار قرار می گیرد ، تعداد بیشتری از خطوط فشار سطح می شود .  B ) جهت گیری ترک نسبت به جریان شار مغناطیسی در یک قطعه به صورت حلقوی مغناطیسی شده .

نوعا یک میله مسى بعنوان عادى مرکزى استفاده مى شود. مس بهترین هادى جریان الکتریسیته بوده و یک ماده غیر فرو مغناطیس مى باشد. چون مس فرومغناطیس نمى باشد ، خطوط شار تمایل به سیر در درون ماده را ندارند بلکه سطح را ترک کرده و در هواى اطراف میله سیر مى کنند .
قدرت میدان در سطح میله مسى نسبتا ضعیف است. قطعه فرومغناطیس که حول این هادى مرکزى قرار دارد  باعث ایجاد مسیر با حداقل مقاومت براى خطوط شارر می شود. قدرت میدان در دیواره داخلى قطعه که نزدیک ترین سطح به هادى مرکزى است ، بیشترین مقدار را دارا خواهد بود. در این مورد ، قدرت میدان به سمت سطح خارجى قطعه به سرعت کاهش مى یابد که این کاهش قدرت میدان با فاصله گرفتن از قطعه ادامه می یابد . 
قدرت میدان در سطح خارجى قطعه به صفر کاهش نمى یابد، به همین دلیل القاى غیرمستقیم به عنوان یک روش ایده ال براى مغناطیس کنندگى قطعات استوانه اى توخالى با سطع ماشینکارى شده تبدیل شده است .
مقدار جریان مورد استفاده براى مغناطیس کنندگى حلقوى معمولا توسط سازندگان قطعه مورد آزمایش تعیین مى شود. برای مثال Continental قطعات موتورى که باید به روش ذرات مغناطیسى آزمایش شوند همچنین نوع مغناطیس کنندگى و مقدار آمپراژ را در راهنماهاى تعمیر و نگهدارى لیست کرده است.Lycoming همان اطلاعات را در یک دستورالعمل سرویس تهیه کرده است.
در شرایط عدم وجود دستورالعمل سازندگان، به عنوان یک قانون سرانگشتى به ازاى هر اینچ از قطر سطح مقطع قطعه تقریبا از 1200- 700 آمپر استفاده کنید. این قانون بدون در نظر گرفتن اینکه قطعه ممکن است تو خالى بوده و یا از هادى مرکزى استفاده شده باشد اعمال مى شود. این قانون براى قطعات با قطر تا 3 یا ،4 و هندسه ساده به خوبى برقرار است.
براى اینکه یک نشانه به خوبى ظاهر شود باید آمپراژ کافى استفاده شود. با استفاده از قانون بالا و یک قطعه نمونه با نقصى مشابه نوع مشاهده شده مى توان براى برقرارى مقدار مطلوب آمپراژ استفاده کرد.
در تعیین آمپراژ مغناطیس کنندگى قطعات با هندسه پیچیده و آلیاژهاى مختلف ملاحظات خاصى باید در نظر گرفته شود. منابع دیگری مربوط به این موضوع وجود دارند که قبل از انجام آزمایش باید به آنها مراجعه کرد .
قویترین میدان مغناطیسى نزدیک دیواره درونى سیم پیچ مغناطیس کنندگى 
مى باشد. قرار دادن قطعات نزدیک دیواره درونى سیم پیچ باعث ایجاد بیشترین مغناطیس شوندگى مى شود. اگر شوندگى یکنواخت مورد نظر است قطعه باید چرخانده شده و دفعات متعددى مغناطیسى شود . همچنین ممکن است لازم باشد یک قطعه بیشتر از یک بار در طول خود مغناطیسى شود. قبل از مغناطیس کنندگى به این روش ساعت مچى خود را باز کنید. 
در مورد قطعاتى که داراى شکل هندسى نا منظم بوده یا اندازه آنها به اندازه اى بزرگ است که داخل پیچ مغناطیس کنندگى قرار نمى گیرند مى توان از روش پیچیدن کابل استفاده کرد. یک بلوک تماسی با اتصالات کابلى در دو انتها بین دو صفحه تماس گرفته می شود. یک کابل دور ناحیه مورد نظر که باید مغناطیسى شود پیچیده شده، به بلوک تماس متصل مى شود . 
همانند مغناطیس کنندگى حلقوى براى آمپراژ سفارش شده باید به سازنده مراجعه شود ولى در شرایط عدم وجود این مشخصات، آمپراژ لازم براى مغناطیس کنندگى را مى توان با استفاده از فرمول زیر حساب کرد.
 
A = آمپراژ 
L = طول 
D = قطر 
N = تعداد دور سیم پیچ 

 
شکل 3-9 )ر روش مغناطیس کنندگی طولی 
A ) سوئیچ تبدیل برای سیم پیچ مغناطیس کنندگی و جریان مورد نیاز تنظیم می شود . 
B ) برگه روی میله بالای کلید برقراری جریان را می توان به موقعیت پایین آوره و دو دست کاربر برای اعمال حمام ذرات و نگه داشتن قطعه آزاد باشد . 
C ) حمام ذرات مغناطیسی درست قبل از برقراری جریان در سیم پیچ مغناطیسی کنندگی روی قطعه جریان می یابد . 

هم چنین مغناطیس طولى مى تواند با استفاده کنندگى حاصل شود (شکل 3-10) دو شاخ مغناطیس اساسا یک آهنرباىنعل اسبی می باشد که بوسیله یک سیم پیچ در قسمت دسته فعال مى شود. وقتى بافشار یک کلید مدارسیم پیچ برقرارمی شود دو پایه دوشاخ مغناطیس کنندگى به تبدیل مى شوند.
وقتى این قطبها در تماس با قطعه مورد آزمایش قرار مى گیرند مدار مغناطیسی کامل می شود و خطوط شار داخل قطعه به صورت طولى از شمال به جنوب جریان می یابند . ناپیوستگی هاباید تقریبا عمود به خط فرضی بین قطبهاى دو شاخ مغناطیسى تنظیم شده باشند . شکل ( 3-11 ) استفاده از دو شاخ مغناطیس کنندگی را نشان مى دهد.
 
شکل 3-10 ) دو شاخ مغناطیس کنندگی AC .

دو شاخ مغناطیسى نمى تواند جایگزین واحد ثابت افقى باشد ولى براى انجام بعضى از آزمایش هاى ذرات مغناطیسى این روش مقرون به صرفه است. استفاده از دو شاخ مغناطیسى و مایع حمام که به صورت قوطى افشانه تهیه شده امکان انجام آزمایش ذرات مغناطیسى در یک ناحیه را فراهم مى کند.
در بیشتر موارد قطعات باید هم با مغناطیس کنندگى طولى و هم با عرضى مورد آزمایش قرار گیرند.
این کار را مى توان به صورت پیوسته و بدون نیاز به غیر مغناطیسى کردن بین دو مرحله انجام داد.
ولى براى راحتى غیر مغناطیس کنندگى ، بهتر است مغناطیس کنندگى طولى در مرحله آخر انجام شود. 
 
شکل 3-11 ) استفاده از دو شاخ مغناطیس کنندگی برای چک کردن ترک های دیسک ترمز فولادی .

برای هر دو روش مغناطیس کنندگى طولى و عرضى مى توان از جریان مستقیم یا متناوب استفاده کرد ولى هر کدام از آنها داراى مزایا و معایبى هستند. جریان متناوب (شکل3-12 ) به خاطر اثر پوستى تمایل دارد نزدیک سطح هادى باقى بماند. این عامل، مغناطیسى ایجاد مى کند که باعث ظهور ناپیوستگی هاى سطحى میشود ولى در مشخص کردن نقص هاى زیر سطحى داراى توانایى محدودى میباشد. مزیت جریان متناوب به مستقیم این است که در این روش نیاز به یکسو سازهاى گران قیمت نمى باشد که باعث کاهش هزینه هاى تجهیزات مى شود. جریان متناوب به راحتى با استفاده از مبدل ها کاهش یا افزایش مى یابد. هم چنین لرزش موجود در مغناطیس کنندگى متناوب به حرکت ذرات مغناطیسى کمک میکند.
جریان مستقیمى که برای مغناطیس کنندگى استفاده مى شود جریان متناوب یکسو شده نیم موج (HWDC) میباشد (شکل 3-13) . در یکسوساز، قسمت پائینى از موج سینوسى حذف شده و جریان ارتعاشى ایجاد مى شود که همیشه در یک جهت قرار دارد. عمل ارتعاش این نوع مغناطیس کنندگى باعث حرکت ذرات شده، توانائى نفوذ و ظاهر کردن نشانه های ناپیوستگى هاى زیر سطحى را فراهم میکند. نوع جریانى که باید استفاده شود توسط سازنده تعیین می شود.

 
شکل 3-12 ) جریان AC تکفاز
 
شکل 3-13 ) جریان AC یکسو شده نیم کوج
بررسى
بعد از استفاده از ذرات و مغناطیس کنندگى، قطعه براى نشانه هاى ظاهر شده مورد بررسى قرار مى گیرد. ارزیابی نشانه ها تعیین مى کند که آیا این نشا نه ها توسط یک عیب ایجاد شده اند یا توسط عوامل دیگرى ظاهر شده اند. بر اساس این ارزیابى و بررسى، قطعه براى استفاده برگردانده شده و یا کنار گذاشته مى شود.
در ناحیه مورد بررسى نوع مناسبى از روشنایى باید انتخاب شود و در سطح مطلوبى حفظ شود. وقتى از ذرات مرئى یا غیر فلورسان استفاده مى شود حداقل شدت نورى معا دل 200 پا شمع لازم است.
وقتى که از ذرات فلورسان استفاده مى کنیم، نیاز به محیط تاریکى داریم که نور سفید موجود در آنجا بیشتر از دو پا شمع نباشد. نور سیاه باید توانائى ایجاد شدت حداقل 100 میکرو وات بر هر سانتى متر مربع در فاصله که از منبع نور را داشته باشد. شخص بازبینى که به محیط تاریک شده بررسى وارد مى شود قبل از انجام بررسى باید حداقل یک دقیقه اجازه دهد تا چشمهایش به سطح پائین روشنائى سازگار شود. 
نشانه ها به طور کلى در دو دسته قرار مى گیرند: نشانه هاى سطحى و زیر سطحى.
نشانه هاى سطحى توسط ناپیوستگى هایى که در سطح باز شده اند ایجاد 
مى شوند این نشانه ها کاملا واضح و روشن بوده و به دقت شکل ناپیوستگى را مشخص مى کنند. نشانه ها زیر سطحى توسط ناپیوستگی های زیر سطح ایجاد مى شوند. این نشانه ها گسترده و نا واضح بود، و جزئیات کمى از اندازه و شکل ناپیوستگى ارائه میکنند. به خاطر میدان هاى نشتى ضعیف مربوط به آنها، 
نشانه هاى مربوط به اندازه نشانه هاى سطحى واضح نمى باشند.هم چنین نشانه ها به صورت غیر وابسته، کاذب و یا نشانه هاى صحیح نیز طبقه بندى مى شوند.
نشانه های غیر وابسته، نشانه هایى هستند که به خاطر برخى از ویژگى هاى ساختار و فرآیند هاى ساخت قطعه ایجاد مى شوند. از جمله این موارد مى توان به تغییرات ناگهانى شکل هندسى یا گوشه هاى تیز اشاره کرد که خطوط شار در این نقاط تمایل به ترک سطح قطعه دارند. کاهش سطح مقطع ، یا انقباض، باعث ایجاد نواحى موضعى اشباء مغناطیس مى شوند. خطوط شار در این نواحى سطح را ترک کرده و به نواحى با چگالى شار پائین تر بر می گردند. سوراخهایى که نزدیک سطح قرار دارند به صورت نشانه هاى زیر سطحى ظاهر مى شوند. اغلب با کاهش جریان مغناطیس کنندگى مى توان این نشانه هاى غیر وابسته را به حداقل رسانده و یا حذف کرد. هم چنین شناخت شخص بازبین از طراحی قطعه نیز بسیار مهم است. 
نوع دیگرى از نشانه های غیر وابسته writing مغناطیسى مى باشد. این نشانه ها بوسیله دو قطعه مغناطیسی که در تماس با یکدیگر قرار مى گیرند، ایجاد میشود. قطب هاى موضعى که در نقاط تماس ایجاد مى شوند باعث ایجاد نشتى شار 
مى شود. در نگاه اول writing مغناطیسى بیانگر یک ترک سطحی مى باشد ولى بررسى دقیقتر نشان میدهد که ذرات به سستى نگه داشته شده و یک نشانه مبهم ایجاد کرده اند. وقتى قطعه غیر مغناطیسى و تمیز شده، سپس دوباره تحت فرآیند قرار گیرد writing مغناطیسى محو خواهد شد. براى جلوگیرى از این اثر باید قطعات مغناطیس شده را از یکدیگر و از دیگر اشیا فرو مغناطیس دور نگه داشت. شکل (3-14 ) یک مثال از این پدیده را نشان می دهد . 
نشانه هاى کاذب، نشانهایى هستند که مربوط به میدان هاى نشتى مغناطیسى 
نمى باشند. این نشانه ها ممکن است توسط ذراتى که بوسیله جاذبه یا عوامل مکانیکى دیگر روى ناصافى هاى سطح نگه داشته شده یا توسط شکل های هندسى که قسمتى از مایع حمام را نگه داشته و امکان رسوب ذرات را ایجاد مى کنند، تشکیل مى شود. شخص بازبین باید از عواملى که ممکن است باعث ایجاد نشانه هاى کاذب شوند آگاه بوده و پیش بینى هاى لازم را انجام دهد. قطعات با سطوح و اشکال هندسى نا منظم باید به گونه اى چرخانده شوند که تمام مایع حمام به طور کامل خالى شود .
قطعات استوانه ای باید به گونه ای چرخانده و تحت آزمایش قرار گیرند تا 
نشانه هاى صحیحى که ممکن است بوسیله خطوط زهاب مخفى مانده باشند ظاهر شوند. تمیز نگه داشتن تجهیزات آزمایش احتمال جذب ذرات روى سینى توسط قطعات را به حداقل مى رساند.
نشانه های صحیح، نشانه هایى است که توسط میدان هاى مغناطیسى نشتى حاصل از ناپیوستگی ها ایجاد مى شوند که به طور عادى مربوط به ساختار و فرآیند هاى ساخت قطعات نمى باشد. 
از روشهاى معدود ثبت نتایج آزمایش ذرات مغناطیسى عکس بردارى و نوار ترانما مى باشد.
عکسبردارى از نشانه هاى فلورسان در نور سیاه نیاز به صبر و تجربه دارد، در حالیکه نشانه هاى مرئى چالش کمترى نیاز دارند، هم چنین ممکن است نشانه ها از روى قطعه با استفاده از نوار حساس به فشار ترانما برداشته شوند. بعد از اینکه حامل تبخیر شد، نوار در محل نشانه روى قطعه فشار داده می شود و نشانه ظاهر شده به نوار منتقل می شود . حتی اگر قطعه از استفاده بیشتر باز بماند ، این اطلاعات ثبت شده برای بررسی های بعدی با ارزش خواهد بود . 
گیر مغناطیسى کردن
قطعاتى که تحت آزمایش ذرات مغناطیسى قرار گرفته اند و براى کار برگردانده 
مى شوند باید غیر مغناطیسى شوند. میدانهای مغناطیسى که در قطعات باقى مى مانند، ذرات فرو مغناطیس حاصل از سایش را جذب مى کنند. این ذرات سایش به لقى یاتاقان هاى چرخ دنده ها ، پیشران ها، در موتورها، پمپها و جعبه دنده ها راه یافته و باعث تسریع سایش مى شوند. هم چنین میدان هاى مغناطیسى ناخواسته باعث تداخل در عملکرد برخی از مؤلفه ها مى شود.
اساسا غیر مغناطیسى کردن به وسیله مغناطیسى کردن متناوب قطعه در حالات مخالف انجام مى شود ، درحالیکه نیروى مغناطیس کنندگى به طور پیوسته به صفر کاهش مى یابد. مغناطیس هرگز به طور کامل حذف نمى شود بلکه تا سطح قابل قبولى کاهش مى یابد. این پدید را به صورت تصویرى در شکل (3 -15) ملاحظه مى کنید. مغناطیس طولى راحت تر از مغناطیس حلقوى حذف مى شود.
قطعات در طى آزمایش ذرات مغناطیسى در مرحله آخر باید به صورت طولى مغناطیسى شوند.
به طور ایده آل غیر مغناطیس کنندگى باید در یک غیرمغناطیس کننده انجام شود. یک غیر مغناطیس کننده اساسا سیم پیچى است که توسط جریان متناوب تغذیه 
مى شود. یک سیم پیچ که با جریان متناوب تغذیه مى شود ساده ترین روش براى ایجاد میدان مغناطیسى متناوب است که قطبیت میدان با معکوس شدن جریان تغییر مى کند. بعضى از آنها به سادگى داراى یک سوئیچ روشن- خاموش 
مى باشند و در بعضى موارد وسایلى وجود دارد که به صورت الکترونیکى باعث کاهش آهسته جریان مى شود.
در مورد دوم قطعه داخل سیم پیچ قرار گرفته، چرخه غیر مغناطیس کنندگى آغاز مى شود و پس از کامل شدن این چرخه، قطعه برداشته مى شود.
وقتى از سیم پیچ های متناوب مقدماتى استفاده مى شود فرآیند اندکى متفاوت است. وقتى قطعه داخل سیم پیچ قرار مى گیرد جریان برقرار مى شود. در حالیکه جریان هنوز برقرار است قطعه بیرون کشیده مى شود. قطعات طویل باید موازى محور سیم پیج خارج شوند در حالیکه قطعات کوچکتر ممکن است به طور نامنظم بیرون کشیده شوند. براى اینکه غیر مغناطیس کنندگى به صورت موثر انجام شود اندازه سیم پیچ فقط باید کمى از قطعه بزرگتر باشد. قطعات کوچکتر براى اینکه از میدان قویترى برخوردار باشند باید نزدیک دیواره درونى سیم پیچ نگه داشته شوند. قطعات باید به اندازه کافی از سیم پیچ دور شوند تا قبل از اینکه جریان سیم پیچ قطع شود به مدت طولانی تحت تاثیر میدان سیم پیچ نباشند . این فاصله عموما به اندازه طول دست است ، ولی در بعضی موارد تجربه نشان داده که فاصله بیشتری لازم است . هر چقدر فاصله از سیم پیچ بیشتر می شود حلقه هیسترزیس کوچکتر خواهد شد . (شکل 3-15 ) . 
 
شکل 3-15 ) همچنانکه جریان مغناطیس کنندگی متناوب کاهش می یابد ، منحنی شار نیز مطابق با آن کاهش می یابد .


ممکن است از سیم پیچ یک واحد ثابت افقی متناوب برای غیر مغناطیسی کردن قطعات به طریقی که در بالا توضیح داده شد استفاده کرد . در حقیقت یک مزیت واحد متناوب این است که بدون هیچ مدار خاصی غیر مغناطیس کنندگی می تواند در همان سیم پیچ انجام شود . 
قطعات می توانند با استفاده از جریان مستقیم نیز غیر مغناطیسی شوند . این کار مشابه غیر مغناطیس کنندگی متناوب می باشد با این تفاوت که قطعه به آرامی در یک جهت مغناطیسی شده و سپس این کار در جهت دیگر انجام می شود ، که در هر مورد جریان کمتر می شود . این کار ممکن است یک بار در هر ثانیه انجام شود به خاطر توانایى نفوذ زیر سطحى جریان مستقیم ، این روش براى قطعات با
سطح مقطح بزرگ، شکل هاى هندسى پیچیده بسیار موثر است.
هم چنین مى توان با استفاده از یک دو شاخ متناوب ، قطعات را غیر مغناطیسى کرد. دو شاخ روى قطعه یا ناحیه مغناطیسى شده از قطعه قرار مى گیرد سپس جریان برقرار شده و قبل از اینکه کلید را رها کنیم دو شاخ را از قطعه دور 
مى کنیم. همچنان که فاصله بین قطعه و شاخ بیشتر مى شود تاثیر میدان مغناطیسى دو شاخ روی قطعه کاهش مى یابد. حلقه هیسترزیس که نشان دهنده میدان مغناطیسى قطعه مى باشد کوچکتر خواهد شد. وقتى به دنبال حصول درجه بالایى از غیر مغناطیس کنندگى هستیم، قطعات باید از جهت طویل ترین محور خود در جهت شرق- غرب قرارگیرند در غیر این صورت قطعات به سطح پائین تر از میدان مغناطیسى زمین، غیر مغناطیسى نخواهند شد.وقتى دماى یک ماده فرو مغناطیسى تا نقطه کورى آن بالا مى رود دو قطبى هاى مغناطیسى ماده به جهت گیرى تصادفى خود برمى گردند. نقطه کورى براى مواد مختلف متفاوت است. این نقطه براى فولاد تقریبا برابر 400 درجه فارنهایت مى باشد.
قطعات مغناطیسى شده اى که در طى مراحلى از تولید تحت عملیات حرارتى یا جوشکارى قرار گرفته و دماى آنها تا نقطه کورى افزایش مى یابد، غیر مغناطیسى مى شوند. این کار براى قطعاتى که در سرویس بوده اند یک روش عملى 
نمى باشد. بالا بردن دماى این قطعات تا نقطه کورى باعث از بین رفتن پرداخت سطح شده و وضعیت عملیات حرارتى قطعه را تغییر مى دهد.
گاوس متر یا مغناطیس سنج وسیله اى براى چک کردن یا اندازه گیری مغناطیس پس ماند قطعه مى باشد. این مغناطیس سنج روى قطعه اى که باید چک شود قرار مى کیرد و مغناطیس پس ماند با حرکت عقربه به راست یا چپ، بسته به قطبیت میدان، نشان داده مى شود، شکل (3-16) یک نمونه مغناطیس سنج را نشان 
مى دهد.
اگر سطح پائینى از مغناطیس پس ماند وجود داشته باشد از روش دیگری براى تعیین سطح مطلوب غیر مغناطیس شوندگى استفاده مى شود. قطعات کوچکى از سیم آهنى که از یک رشته یا نخ نازک آویزان شده اند توسط قطعه با مقدار مشخص خاصیت مغناطیسى جذب مى شوند. طول رشته، وزن تکه های سیم و فاصله اى که سیم از قطعه نگه داشته مى شود مى توانند با آزمایش، تجربه به گونه اى تنظیم شوند که در تعیین سطح مطلوب غیر مغناطیس شوندگى کمک کنند. سیم اهنى باید به طور متناوب چک شود تا اطمینان حاصل شود که مغناطیسى نشده است.
 
شکل 3-16 ) مغناطیس سنج جیبی

تمیز کاری بعد از آزمایش 
قطعات باید به طور کامل تمیز شوند تا مطمئن شویم هیچ ذره مغناطیسى باقى نمانده است. در اغلب این موارد این کار توسط شستشو با حلال مناسب انجام 
مى شود. بعد از این کار رنگ و پوشش هاى باید دوباره اعمال شوند و براى جلوگیری از خوردگى ، قطعه باید روغن کارى شده و یا تحت فرآیندهایى قرار گیرند.
1-کنترل کیفیت
A ) حساسیت
حساسیت به عنوان توانایی یک سیستم آزمایش ذرات مغناطیسى در تعیین نوع و اندازه ناپیوستگى هاى مشاهده شده. تعریف مى شود. عوامل زیادى وجود دارند که حساسیت هر کدام از روشهاى آزمایش ذرات مغناطیسى را تحت تاثیر قرار 
مى دهند. در زیر چند مورد از این عوامل ذکر شده است:
1- آماده سازى سطح
2- نوع سطح (خشن ، صاف ، پوشش دار.....)
3 - نوع مغناطیس کنندگى (طولى ، حلقوى)
4- مقدار آمپراژ
5- نوع جریان ( AC-DC)
6- نوع ذرات به کار رفته (ریز ، درشت ، فلورسان ، غیر فلورسان)
7- غلظت حمام
8- آلودگی حمام
9- سطح نور
10- وجود نور سفید در محیط تاریک شده
11- خستگى چشم
b ) پایش سیستم
قبل از شروع آزمایش ذرات مغناطیسى اطمینان از اینکه تجهیزات به درستى کار مى کنند بسیار مهم است. سازندگان واحدهاى ثابت افقى توصیه هایى براى چک کردن و تعمیر و نگهدارى در فواصل زمانى منظم دارند. مشخصات و روشها هم چنین نیاز به آزمایشهایى خواهند داشت که صحت کار و حساسیت سیستم را تایید کنند.به طور کلى توصیه مى شود که بعد از هر بار استفاده از تجهیزات، صافى باز شده و تمیز شود. به دلیل اینکه مایع حمام به طور پیوسته از صافى در حال چرخش است آلودگی در آنجا جمع مى شود که براى اطمینان از جریان کافى در سیستم باید این آلودگیها زدوده شوند. غلظت مایع حمام باید هر روز به روشى که قبلا توضیح داده شد چک شود. به این طریق علاوه بر تعیین سطح مناسبى از ذرات ، آلودگی حمام نیز در طى این چک کردن مشخص مى شود. هر نوع مواد بسیار ریزى که روى ذرات رسوب مى کند به عنوان آلودگی تلقى مى شود. این ذرات آلاینده در بررسى با نور سیاه از ذرات فلورسان درخشان به راحتى قابل تشخیص مى باشند. این آلایندگى ها نباید بیشتر از 30./ حجم ذرات باشند . وقتى آلودگی بیشتر از این حد شد باید مخزن را خالى و تمیز کرده سپس مایع حمام را
جایگزین کرد.
 
شکل 3-17 ) میله آزمایش مگنافلاکس
A ) خط تیز سمت راست مربوط به یک شیار سطحی بسیار ریز می باشد . 6 نشانه سمت چپ نیز مربوط به سوراخهای ایجاد شده در زیر سطح می باشد .این نشانه ها با استفاده از مغناطیس کنندگی طولی ایجاد شده اند.
B ) وقتی به صورت حلقوی مغناطیسی می شود این نشانه های طولی ظاهر می شوند . خط وسطی مربوط به یک شیار ریز سطحی می باشد . نشانه سمت چپ مربوط به یک سوراخ در انتهای میله می باشد .
هر موقع لامپ بخار جیوه جایگزین مى شود یا هر روز که از آن استفاده مى شود باید شدت نور سیاه آزمایش شود. هم چنین وضعیت فیلتر نور سیاه نیز باید چک شده و اگر لازم شد تمیز شود.
از دیگر مواردى که باید به طور متناوب چک شود، شامل تخلیه آب تقطیر شده از سیستم پنوماتیک، چک کردن روغن در روانکارهاى اتوماتیک و تمیز کارى کامل دستگاه مى باشد.
اینکه تجهیزات به طور کامل چک و سرویس شد یک بررسى اساسى باید انجام شود. این کار با آزمایش یک قطعه نماینده با نقص مشخص از نظر اندازه و موقعیت انجام مى شود. بنابراین شخص بازرس مى تواند قبل از شروع آزمایش ، متغیر هاى آزمایش را تا رسیدن به نتایج ایده آل تنظیم نماید.
وقتی قطعات با نقصهاى مشخص موجود نباشد مى توان از بلوکهاى آزمایش استفاده کرد. این بلوک ها شامل ترکها و سوراخ هایی هستند که روی آنها ایجاد شده اند و اگر شرایط آزمایش درست باشد نشانه هایى را ظاهر مى کنند. شکل (3-17 ) یک میله آزمایش را نشان می دهد که یک شیار بسیار ریز روى سطح و سوراخ هایى در همان جهت درست زیر سطح در آن ایجاد شده اند. این سمت باید تحت فرآیند مغناطیسی کنندگى طولى قرار گیرد. سمت دیگر میله داراى یک شیار طولى و یک سوراخ است که در یک انتها ایجاد شده است. براى ظاهر شدن این ناپیوستگی هاى مصنوعى باید از مغناطیس کنندگى حلقوى استفاده شود. هم چنین براى چک کردن کارائى سیستم مى توان از رینگ فولاد ابزارى استفاده کرد. رینگ آزمایش با استفاده از روش هادى مرکزى به صورت حلقوى مغناطیس می شود . نشانه هاى زیر سطحى از تعداد مشخصى سوراخ با مقادیر متغیر جریان نشان داده مى شوند.
دو شاخ هاى مغناطیسى با استفاده از آزمایش وزن مرده چک مى شوند. وقتى فاصله پایه هاى دوشاخ بین 4 – 2 باشد دوشاخ متناوب باید قادر به بلند کردن وزن lb 10 باشد. دوشاخ هاى DC نیز با فاصله پایه هاى4-2 باید قادر به بلند کردن lb 30 و با فاصله  6-4 باید قادر به بلند کردن lb 50 باشند .وزنه هاى استاندارد در فروشندگان و تامین کنندگان تجهیزات NDT موجود 
مى باشد.این موارد تنها چند مورد از آزمایشهایى است که مى توانند براى تضمین کارکرد مناسب دستگاه و نتایج آزمایش رضایت بخش انجام شوند. 
ملاحظات ایمنى
آزمایش ذرات مغناطیسى اساسا یک روش کم خطر از آزمایشهاى غیر مخرب است ولى به دلیل اینکه شخص بازبین با مایع قابل اشتعال و آمپراژ بالا کار 
مى کند بعضى از ملاحظات را باید رعایت کند.همین ملاحظات در انجام آزمایش ذرات مغناطیسى وقتى با حلال پایه نفتى کار مى شود باید مد نظر قرار گیرند. وقتى دستها به مدت طولانى در معرض مایع حمام قرار مى گیرند خشکى حاصل در دستها باعث ایجاد ناراحتى ها، ترک هایى مى شود. استفاده از کرمهاى دست بعد از آزمایش این اثرات را به حداقل می رساند . ممکن است از دستکشهای مقاوم به حلال استفاده کرد ولی این دستکش ها باعث بدسلیقگی در کار می شوند . مواد حامل تجاری ، سمی نمی باشند ولی با این حال محیط بررسی باید به طور کامل تهویه شود . ولتاژ صفحات تماس پائین است (معمولا کمتر از 20 ولت) بنابراین شخص بازبین در معرض احتمال شوک الکتریکى قرار ندارد. ولى آمپراژ مى تواند خیلى بالا باشد. عبور آمپراژ اضافى از قطعات کوچک می تواند باعث داغ شدن این قطعات شود. این کار نه تنها باعث صدمه دیدن قطعه مى شود بلکه می تواند باعث آسیب به شخص شود.قطعاتی که باید به صورت حلقوى مغناطیسى شوند قبل از برقرارى جریان باید به طور محکم بین صفحات تماس قرار گیرند. برخورد اتفاقى به کلید برقرارى جریان در حین قرار دادن قطعه بین صفحات تماس مى تواند باعث سوختگى و ایجاد جرقه شود. شخص باز بین باید هنگام استفاده از میله فعال کننده که کل طول دستگاه را طى کرده متوجه باشد. هنگام کار با قطعات معمولا به این میله برخورد میکنیم. بهتر است هنگام قرار دادن قطعات بین صفحات تماس میله فعال کننده را از کار بیندازیم، هنگام استفاده از کوبه پنوماتیک براى سفت کردن قطعه بین صفحات تماس باید مراقب بود. وقتى لازم است قبل از اعمال فشار کوبه ، قطعه با دست بین صفحات تماس نگه داشته شود باید مراقب بود که دست یا انگشتان بین قطعه، صفحات تماس قرار نگیرند. اغلب دستگاهها شیرهایى دارند که سرعت حرکت کوبه پنوماتیک را کنترل مى کند .