Способ приготовления магниточувствительной жидкости для визуализации магнитных полей записи и магнитографической дефектоскопии

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для визуализации магнитных полей записи при магнитографической дефектоскопии и феррографии. Способ приготовления магниточувствительной жидкости заключается в следующем: в магнитную жидкость на керосине с магнетитовыми частицами, средний диаметр которых составляет 15-17 нм, объемом 30-50 мл при постоянном перемешивании, при температуре 18-20°С добавляют порциями по 0,1-0,2 мл олеиновую кислоту. При достижении в магнитной жидкости концентрации олеиновой кислоты 10-12 об.% возникают квазитвердые спонтанно намагниченные агрегаты, размер которых не превышает 2 мкм. Средний размер агрегатов составляет менее 1 мкм. Тонкий слой полученной магниточувствительной жидкости наносится на носитель магнитной записи (магнитная дискета, магнитная лента, жесткий диск). Технический результат: уменьшение материальных и временных затрат, увеличение устойчивости и разрешающей способности полученной магниточувствительной жидкости. 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к способу приготовления магниточувствительной жидкости для визуализации магнитных полей записи и магнитографической дефектоскопии, и может быть использовано также при магнитографической феррографии.

Уровень техники

Известен способ визуализации полей дефектов по устройству для визуализации полей дефектов, содержащему источник света, оптический индикатор и поляроиды, при этом оно снабжено кюветой из прозрачного материала, предназначенной для ферромагнитной суспензии, и намагничивающим узлом, полюса которого размещены на противоположных боковых стенках кюветы, а поляроиды размещены на двух других противоположных боковых стенках кюветы, соединены между собой П-образной рамкой и установлены вдоль оптической оси устройства с возможностью поворота относительно этой оси и относительно параллельной ей стороны рамки (см. а.с. SU №741137, кл. G01N 27/82, опубл. 15.06.1980 г.).

Недостатком данного способа является недостаточная временная устойчивость индикаторной среды.

Известен способ визуализации магнитной записи, заключающейся в том, что намагниченную ленту покрывают слоем магнитной жидкости и регистрируют распределение жидкости на ленте, при этом на поверхность магнитной жидкости наносят слой немагнитной жидкости, например бензина, а регистрацию распределения жидкости производят в поляризованном свете, а в слой немагнитной жидкости добавляют поверхностно-активное вещество.

В способе поверхностно-активное вещество добавляют в количестве 1-5 капель на 0,01 м2 поверхности намагниченной ленты (см. а.с. SU №989450, кл. G01N 27/85, опубл. 15.01.1983 г.).

Недостатком данного способа является недостаточная временная устойчивость индикаторной среды и чувствительность.

Известен способ контроля информации на магнитных носителях, заключающийся в приготовлении магниточувствительной жидкости, позволяющей визуализировать видеосигналограммы и цифровые магнитные сигналограммы, в которой разрешающая способность заявленной среды ограничивается размером содержащихся в ней капель (3-5 мкм) (см. Шагрова Г.В. Методы контроля информации на магнитных носителях. - М.: Физматлит, 2005. - 193 с.).

Недостатком данного способа является недостаточная временная устойчивость индикаторной среды, а также низкая разрешающая способность таких сред, связанная с размерами капель (более одного микрона).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая авторами за прототип является магниточувствительная жидкость для визуализации магнитных полей записи, содержащая магнетит, керосин и олеиновую кислоту, при этом она снабжена минеральным маслом при следующем соотношении компонентов, об.%:

Магнетит 18-20
Олеиновая кислота 2-3
Минеральное масло 40-47
Керосин остальное

Способ приготовления магниточувствительной жидкости для визуализации магнитных полей, заключающийся в том, что смешивают компоненты между собой, нагревают смесь и проводят диспергирование ее путем перемешивания, при этом нагрев смеси проводят до 40-50°С (см. а.с. SU №1633348, кл. G01N 27/84, опубл. 07.03.1991 г.).

Недостатком данного способа является трудоемкость получения магниточувствительной жидкости и сравнительно низкая разрешающая способность, связанная с достаточно крупными (3-5 мкм) размерами агрегатов.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является создание магниточувствительной дисперсной среды, обладающей большей устойчивостью, чем магнитные эмульсии, и способной более эффективно взаимодействовать с магнитными полями, что позволило более эффективно использовать их для визуализации магнитных полей записи и магнитографической дефектоскопии.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению разрешающей способности полей записи (до 250 пн/мм), повышению чувствительности способа и уменьшению материальных и временных затрат.

Технический результат достигается с помощью способа приготовления магниточувствительной жидкости для визуализации магнитных полей записи и магнитографической дефектоскопии, включающий приготовление магниточувствительной жидкости, содержащей магнетит, керосин и олеиновую кислоту, при этом олеиновую кислоту добавляют в магнитную жидкость на керосине с магнетитовыми частицами, средний диаметр которых составляет 15-17 нм объемом 30-50 мл порциями по 0,1-0,2 мл через 10-15 секунд при постоянном перемешивании до достижения концентрации олеиновой кислоты 10-12 об.% от первоначального объема магнитной жидкости и появления в ней спонтанно намагниченных квазитвердых агрегатов, размер которых не превышает 2 мкм, причем перемешивание проводят при температуре 18-20°С.

Таким образом, технический результат достигается с помощью способа получения магниточувствительной жидкости, в которой вместо микрокапель магнитной жидкости используют квазитвердые, спонтанно намагниченные агрегаты, возникающие в магнитной жидкости при добавлении в нее избытка поверхностно-активного вещества (олеиновой кислоты). Магнитные жидкости представляют собой однородный коллоидный раствор ферро- или ферримагнитного материала в немагнитной несущей жидкости. (Фертман Е.Е. Магнитные жидкости. - Минск: Вышейшая школа, 1988. - 184 с.)

Для получения магниточувствительной дисперсной среды в качестве основного компонента используют магнитную жидкость типа магнетит в керосине с относительно высоким для таких систем средним размером дисперсных частиц (15-17 нм).

Сущность способа приготовления магниточувствительной жидкости для визуализации магнитных полей записи и магнитографической дефектоскопии заключается в следующем.

В магнитную жидкость на керосине с магнетитовыми частицами, средний диаметр которых составляет 15-17 нм, объемом 30-50 мл при постоянном перемешивании добавляют порциями по 0,1-0,2 мл олеиновую кислоту. При достижении в такой магнитной жидкости концентрации олеиновой кислоты 10-12 об.% в ней возникают квазитвердые спонтанно намагниченные агрегаты, способные эффективно взаимодействовать с внешним магнитным полем. Малый размер возникающих агрегатов (менее 2 мкм) позволяет достигать разрешающей способности порядка 250 пн/мм.

Тонкий слой полученной магниточувствительной жидкости наносят кисточкой на носитель магнитной записи. Действие неоднородного магнитного поля приводит к возникновению пондеромоторных сил, действующих на намагниченные частицы, при этом последние перемещаются в сторону увеличения магнитной индукции, т.е. втягиваются в область более сильного поля, что и приводит к визуализации магнитной записи. На фиг.1 представлены фотографии магнитной записи на магнитном диске (а) и на магнитной ленте (б), используемой в видеомагнитофонах, полученные после предварительной обработки диска и пленки разработанной жидкостью (фотографии сделаны при использовании оптического микроскопа).

Полученная магниточувствительная жидкость может быть также использована в дефектоскопии и феррографии. Для демонстрации этого в кювету, представляющую собой алюминиевое кольцо диаметром 2 см, заклеенное с одной стороны тонкой пленкой, наливают тонкий слой магниточувствительной жидкости. Кювету помещают на исследуемый ферромагнитный объект, намагничивающийся с помощью постоянного магнита. При этом наблюдаются магнитограммы исследуемых образцов. На фиг.2 показано проявление трещины на ножовочном полотне, а на фиг.3 - фотография фрагмента замочного ключа, полученная таким же образом.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 - дан способ приготовления магниточувствительной жидкости для визуализации магнитных полей записи и магнитографической дефектоскопии, фотографии визуализированной магнитной записи на магнитном диске (а) и на магнитной пленке (б).

На фиг.2 - то же, проявление трещины на ножовочном полотне с помощью разработанной магниточувствительной жидкости.

На фиг.3 - то же, изображение рельефа замочного ключа.

Осуществление изобретения

Примеры конкретного выполнения способа приготовления магниточувствительной жидкости для визуализации магнитных полей записи и магнитографической дефектоскопии.

Пример 1. В магнитную жидкость на керосине с магнетитовыми частицами, средний диаметр которых составляет 15 нм, объемом 30 мл при постоянном перемешивании добавляют порциями по 0,1 мл олеиновую кислоту. При достижении в магнитной жидкости концентрации олеиновой кислоты 10-12 об.% в ней возникают квазитвердые спонтанно намагниченные агрегаты, размер которых не превышает 2 мкм. Средний размер агрегатов составляет менее 1 мкм. Тонкий слой полученной магниточувствительной жидкости наносится кисточкой на носитель магнитной записи (магнитная дискета, магнитная лента, жесткий диск). Действие неоднородного магнитного поля магнитной записи приводит к возникновению пондеромоторной силы, действующей на намагниченные частицы , при этом последние перемещаются в сторону увеличения магнитной индукции, т.е. втягиваются и оседают в области более сильного поля, что и наблюдается визуально. Наличие собственного магнитного момента у таких частиц приводит к более высокому значению действующей на них силы, в отличие от немагниченных микрокапель, применяющихся в разработанных ранее магниточувствительных средах, что, в свою очередь, способствует увеличению чувствительности среды и повышению ее разрешающей способности. На фиг.1 представлены фотографии магнитной записи на магнитном диске (а) и на магнитной ленте (б), полученные после предварительной обработки диска и пленки разработанной жидкостью (фотографии сделаны при использовании оптического микроскопа).

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, но в магнитную жидкость на керосине с магнетитовыми частицами, средний диаметр которых составляет 17 нм, объемом 50 мл при постоянном перемешивании добавляют порциями по 0,2 мл олеиновую кислоту. При достижении в магнитной жидкости концентрации олеиновой кислоты 10-12 об.% в ней возникают квазитвердые спонтанно намагниченные агрегаты, размер которых не превышает 2 мкм. Средний размер агрегатов составляет менее 1 мкм. Тонкий слой полученной магниточувствительной жидкости наносится кисточкой на носитель магнитной записи (магнитная дискета, магнитная лента, жесткий диск). Действие неоднородного магнитного поля магнитной записи приводит к возникновению пондеромоторной силы, действующей на намагниченные частицы , при этом последние перемещаются в сторону увеличения магнитной индукции, т.е. втягиваются и оседают в области более сильного поля, что и наблюдается визуально. Наличие собственного магнитного момента у таких частиц приводит также к более высокому значению действующей на них силы, в отличие от немагниченных микрокапель, применяющихся в разработанных ранее магниточувствительных средах, что, в свою очередь, способствует увеличению чувствительности среды и повышению ее разрешающей способности.

Пример 3. Проводят аналогично примеру 1, но в магнитную жидкость на керосине с магнетитовыми частицами, средний диаметр которых составляет 17 нм, объемом 50 мл при постоянном перемешивании добавляют порциями по 0,4 мл олеиновую кислоту. Это приводит к коагуляции магнитной жидкости. Полученные таким образом агрегаты имеют вид крупных хлопьев размером более 100 мкм, не обладают магнитным моментом и поэтому неприменимы для визуализации магнитной записи и дефектоскопии. Набор меньшего, чем приведенного в первом и во втором примерах объема олеиновой кислоты вызывает технические сложности, поэтому порции олеиновой кислоты объемом 0,1-0,2 мл, добавляемые в магнитную жидкость, наиболее оптимальны для визуализации и дефектоскопии.

Пример 4. В кювету, представляющую собой алюминиевое кольцо диаметром 2 см, заклеенное с одной стороны тонкой пленкой, наливается тонкий слой (менее 1 мм) магниточувствительной жидкости. Кювету помещают на исследуемый ферромагнитный объект, намагничивающийся с помощью постоянного магнита. При намагничивании исследуемых объектов имеющиеся в них дефекты приводят к появлению магнитных полей рассеяния. Пондеромоторные силы, действующие на взвешенные магнитные частицы магниточувствительной жидкости, приводят к втягиванию частиц в область более сильного магнитного поля вблизи дефектов. При этом наблюдаются магнитограммы исследуемых образцов. На фиг.2 показано проявление трещины на ножовочном полотне, а на фиг.3 - фотография фрагмента замочного ключа, полученная таким же образом.

Таким образом, предлагаемый способ приготовления магниточувствительной жидкости позволяет быстро, эффективно и просто приготовить жидкость для визуализации магнитных полей записи и магнитографической дефектоскопии.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- более высокая чувствительность и разрешающая способность;

- уменьшение материальных и временных затрат;

- позволяет получить устойчивую магниточувствительную жидкость.

Способ приготовления магниточувствительной жидкости для визуализации магнитных полей записи и магнитографической дефектоскопии, включающий приготовление магниточувствительной жидкости, содержащей магнетит, керосин и олеиновую кислоту, отличающийся тем, что олеиновую кислоту добавляют в магнитную жидкость на керосине с магнетитовыми частицами, средний диаметр которых составляет 15-17 нм, объемом 30-50 мл, порциями по 0,1-0,2 мл через 10-15 с при постоянном перемешивании до достижения олеиновой кислоты 10-12 об.% от первоначального объема магнитной жидкости и появления в ней спонтанно намагниченных квазитвердых агрегатов, размер которых не превышает 2 мкм, причем перемешивание проводят при температуре 18-20°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к дефектоскопии и предназначено для неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов на дефекты типа нарушений сплошности. .
Изобретение относится к способу получения магниточувствительной жидкости для визуализации магнитного поля. .

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. .

Изобретение относится к магнитной дефектоскопии материалов и изделий. .

Изобретение относится к неразрушающему контролю, в частности к магнитопорошковой дефектоскопии, и может быть использовано для обнаружения дефектов любых форм поверхностей изделий во всех областях техники.

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля материала магнитными средствами и может быть использовано в дефектоскопах и устройствах контроля изделий. .

Изобретение относится к неразрушающему контролю магнитопорошковым методом деталей массового и крупносерийного производства и может быть использовано для обнаружения разноориентированных дефектов.

Изобретение относится к контролю материалов магнитными средствами и может быть использовано при контроле на подлинность изделий с магнитной записью. .
Изобретение относится к области криминалистики и судебно-технической экспертизе документов
Изобретение относится к области криминалистики и судебно-технической экспертизе документов
Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а точнее - к области магнитопорошковой дефектоскопии и в частности - к способам получения материалов для контроля деталей, узлов и конструкций из ферромагнитных материалов

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при магнитографической дефектоскопии и феррографии

Изобретение относится к области дефектоскопии и предназначено для неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов на дефекты типа нарушений сплошности

Изобретение относится к неразрушающему контролю железнодорожных (ж/д) колес методом магнитопорошковой дефектоскопии. Согласно способу ведут намагничивание боковой поверхности ж/д колеса во вращающемся магнитном поле и полив магнитной суспензией сектора контроля, совмещенного с зоной полива. В процессе намагничивания и полива осуществляют циклы контроля, в каждом из которых поворачивают колесо вокруг его оси для выведения соответствующего сектора контроля из зоны полива и его совмещения с зоной контроля, соответствующей положению сектора контроля. В таком положении поверхность сектора контроля фиксируют в кадре и с помощью компьютерной программы записывают на носитель информации в виде образа, имеющего границы сектора, повторяют циклы контроля до фиксирования поверхности каждого сектора контроля в соответствующем кадре. Намагничивание во вращающемся магнитном поле обеспечивается с помощью соответствующего устройства, содержащего станину с верхней и нижней траверсами. На верхней траверсе установлены два соленоида, каждый из которых выполнен в виде рамки П-образной формы. Технический результат - сокращение времени контроля и повышение степени достоверности результатов контроля ж/д колеса. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящая группа изобретений касается стенда и способа контроля посредством магнитной дефектоскопии трубчатой детали, такой как вал газотурбинного двигателя. Стенд (10) для контроля посредством магнитной дефектоскопии трубчатой детали (12), такой как вал газотурбинного двигателя, содержит инструмент (14) удлиненной формы, который предназначен для введения внутрь детали и на котором установлены средства эндоскопии с ультрафиолетовым освещением для освещения внутренней поверхности детали и наблюдения возможных дефектов детали, и средства (34) установки против метки, взаимодействующие защелкиванием с метками (32) инструмента, равномерно распределенными, по меньшей мере, на части его длины, для точного контроля продвижения и положения инструмента в детали (12). Способ неразрушающего контроля посредством магнитной дефектоскопии трубчатой детали при помощи описанного выше стенда содержит этапы, на которых: а) инструмент вводят в контролируемую деталь через один из ее концов, пока он не достигнет необходимого положения в этой детали, причем это положение определяют средствами установки против метки стенда, взаимодействующими с одной из меток инструмента, b) инструмент блокируют и деталь вращают вокруг ее оси для обследования внутренней кольцевой зоны детали при помощи средств эндоскопии инструмента, с) затем инструмент перемещают внутри детали на один шаг в продольном направлении, пока средства установки против метки не вступят во взаимодействие защелкиванием с другой смежной меткой инструмента, и d) этапы b) и с) повторяют до завершения контроля детали на необходимой длине. Технический результат - повышение эффективности и точности магнитной дефектоскопии. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к биологии и медицине, а именно - к качественной и/или количественной индикации аналитов. Устройство для сбора аналита из раствора путем концентрирования его на магнитных частицах включает в себя проточную камеру, состоящую из верхнего и нижнего каналов, содержащих электроды для создания электрического поля, перпендикулярного потоку жидкости в проточном канале из полупроницаемой диализной мембраны, размещенном между верхним и нижним каналами, концентратор магнитного поля и магнит для создания магнитного момента в концентраторе. Достигается ускорение и повышение чувствительности детекции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к системе неразрушающего контроля. Контрольное устройство для обнаружения дефектов в канале компонента содержит сердечник, первую катушку, намотанную вокруг сердечника в первом направлении, вторую катушку, намотанную вокруг сердечника во втором направлении, причем первое и второе направления ортогональны друг другу, защитный материал, окружающий сердечник, первую катушку и вторую катушку, и контроллер, выполненный с возможностью управления контрольным устройством, причем упомянутый контроллер по выбору обеспечивает протекание тока в первой катушке и во второй катушке для формирования электромагнитных полей в ортогональных направлениях, направленных соответственно вдоль канала и в боковом направлении канала, причем протекание тока устанавливается по выбору для обнаружения дефектов на поверхности в канале или обнаружения дефектов, которые находятся глубже в структуре, соответственно в поперечном и в продольном направлениях канала. Технический результат - повышение точности обнаружения дефектов. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к намагничивающему устройству для магнитно-порошкового контроля колес. Технический результат состоит в повышении плотности магнитного потока. Намагничивающее устройство 100 для магнитно-порошкового контроля колеса 7 включает в себя ступицу 71, диск 72 и обод 73 в последовательности изнутри наружу в радиальном направлении колеса. Устройство включает в себя проводник 1, введенный в канал 711 ступицы 71, и пару вспомогательных проводников 2, соединенных с соответствующими противоположными концевыми частями проводника 1 и расположенных таким образом, что они обращены к соответствующим противоположным боковым поверхностям колеса 7 и проходят наружу от ступицы 71 к ободу 73 в радиальном направлении колеса 7. К паре вспомогательных проводников 2 и проводнику 1 подведено питание переменного тока. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для визуализации магнитных полей записи при магнитографической дефектоскопии и феррографии

Наверх