Безопасность шахтных подъемных установок является важным инженерным и технологическим вопросом, особенно актуальным для промышленных регионов Украины. При обеспечении безопасного движения клети по стволу шахты необходимо контролировать ряд характеристик и величин, большинство которых связано с состоянием подъемного каната.

В процессе эксплуатации подъемного каната он неизбежно подвергается следующим видам деформации: уменьшению собственного диаметра в связи с процессами окисления металла, и обрывам проволок. Своевременный контроль и замена каната в случае достижения им критического состояния способствует предотвращению аварийных ситуаций и обеспечивает непрерывность технологического процесса.

Существуют следующие методы неразрушающего контроля: акустический, вихретоковый, магнитный, электрический, радиоволновый, тепловой, оптический, радиационный, с применением проникающих веществ. Для контроля шахтного подъемного каната широко применяется магнитный способ, достоинством которого является возможность применения контроля без непосредственного контакта с деталью.

При помощи постоянного магнита происходит намагничивание участка каната. Дефекты наиболее оптимально определяются, когда направление намагничивания детали перпендикулярно направлению дефекта. При отсутствии дефекта создается равномерное магнитное поле рассеяния. При обрыве проволок в канате возникает деформация магнитного поля рассеяния, которая регистрируется магниточувствительной микросхемой (МЧМС). Микросхема преобразует значение индукции рассеяния в соответствующее напряжение, которое анализируется и сравнивается с номинальным. На основе сравнения делается вывод о дефектах каната и его пригодности для дальнейшей эксплуатации. Недостатком метода является сложность обоснования зависимости индукции рассеяния от числа обрывов внутри каната. Использование МЧМС позволяет увеличить точность контроля в сравнении с аналогичными системами, использующими датчики Холла.

Ключевые слова: канат, неразрушающий контроль, дефект.

Реферат: в этой работе рассматривается магнитный и электромагнитный неразрушающий методы проверки устройств, основанные на принципе магнитострикционных линий задержки. Существует три основных метода. Первый, основанный на измерении соответственного магнитное рассеяние вокруг дефекта, применим для обнаружения внешних трещин и дефектов на ферромагнитных поверхностях. Второй - измерение вихревых потоков, генерируемых вокруг поверхности дефектов на магнитной или немагнитной металлической поверхности. Третья техника измеряет внешнюю магнитную проницаемость ферромагнитных субстанций.

Ключевые слова: магнитный неразрушающий контроль, магнитострикционные линии задержки.

Целый ряд неразрушающих методов проверки (NDT) были разработаны в прошлом исследовательскими и промышленными лабораториями, работающей в этой сфере. [1,2]. Главная цель всех этих методов - выявление трещин и дефектов на поверхности или в теле исследуемого элемента. Наиболее широко применяемые методы NDT - те, которые относятся к металлическим поверхностям и субстанциям, могут быть магнитными и немагнитными.

Среди различных методов NDT, выделяют технику рентгеновских лучей с пространственным разделением около микрона. Другие акустические методы используют электромагнитные свойства акустических преобразователей [3] и методы лазера [4].

Магнитный неразрушающие методы контроля также широко используются. Один из них - магнитная инспекция частицы, согласно которой маленькие магнитные частицы порошка наносятся на поврежденный участок и по искривлению поля рассеяния делается вывод о наличии внешних дефектов и трещин, за счет появления магнитных градиентов поля в этих областях. Разрешение такого метода зависит от размера магнитных частиц, который составляет порядка 0.1 миллиметров. Магнитная техника рассматривает деформацию магнитного поля частицы как магнитный градиент поля в областях трещин и дефектов, который может быть обнаружен в контролируемом объекте электронными датчиками поля и соответствующим компьютером [5,6], после внешнего процесса намагничивания в 1-4 kA/m. Вихревая техника основана на контактной передаче магнитного поля на металлическую поверхность, вызывающая генерацию вихревых потоков в области трещин и дефектов [7,8]. Присутствие трещин и дефектов концентрирует вихревые потоки вокруг них, которые могут быть интерпретированы как сигналы напряжения через поисковые кольца, указывая размер дефекта. Измеримая глубина трещин и дефектов ограничена глубиной магнитного проникновения поля, которое зависит от частоты магнитного поля. Разрешение может быть порядка 10 мкм.

В нашей работе представлены датчики NDT, основанные на магнитных материалах и, особенно, на технике магнитострикционных линий задержки (MDL), которая будет в дальнейшем рассмотрена. Детальный анализ основных свойств техники MDL может быть найден в литературе [9].

Наше первое испытание, касающееся техники MDL в магнитном неразрушающем контроле было реализацией зависимости постоянного поля выхода MDL, имеющего чувствительность порядка 50 мкT и 5 nT соответственно, за счет достижения магнитоэластичной реакции после нагревания объекта до 350°C и 250 A/m в течение 1/2 часа в инертной атмосфере, также как и за счет незначительного присутствия шума, вызванного действием MDL в высокой частоте, пульсирующего поля, с амплитудами заметно выше барьера поля анизотропии. Такая зависимость, как иллюстрировано в рис. 1(a), предлагает возможности проверить существование трещин на поверхности ферромагнитного материала. Единый датчик поля точки был изначально разработан как показано на рис. 1(b). В деталях структуры этого датчика может быть найдено [10]. Несмотря на относительно хороший датчик чувствительности, его использование требует калибровки. Для уменьшения времени сканирования ферромагнитной поверхности, мы разработали датчик, показанный в Рис. 1(c).

Рис. 1 – Обнаружение поверхностного дефекта при помощи MDL. (а) зависимость выходного напряжения MDL в намагниченной области; (b) обнаружение дефекта с использованием простейшего датчика MDL; (c) выявление дефекта датчиком MDL с длинным магнитострикицонным элементом.

Длинный магнитострикционный элемент, лучше в форме проволоки, используется в качестве магнитострикционной линии задержки (MDL). Короткое кольцо вокруг MDL используется, чтобы передавать пульсирующий текущий Ie. Длинное поисковое кольцо проведено вокруг MDL, чтобы обнаружить какое-нибудь колебание магнитного поля. Передача пульсирующим потоком через короткое кольцо приводит к микронапряжению и эластичному распространению импульса вдоль MDL. При условии, что обтекающее поле вокруг MDL существует и элемент MDL магнитоэластичен, поисковое кольцо может обнаружить только два маленьких пика напряжения, соответствуя концам длинного поискового кольца. Приближаясь к металлической поверхности без дефекта, MDL не возбуждается, пики напряжения невелики. При приближении к внешнему дефекту MDL генерирует сигнал, образуется пик напряжения с задержкой времени и амплитудой, соответствующей положению и размеру трещины соответственно. Этот магнитный датчик NDT предлагает возможность короткого времени инспекции за счет мультиплексирования. К сожалению, чувствительность и пространственная резолюция такого соглашения ограничена 0.3 миллиметрами и 30 миллиметром соответственно.

Для того чтобы улучшить выше описанный датчик, мы разработали устройство, изображаемое в Рис. 2.

Здесь, токопроводящий цилиндр используется в качестве основы для тонкой магнитострикционной трубы. При прохождении пульсирующего потока через цилиндр, магнитострикиционная тонкая труба возбуждает поле по окружности, поэтому результирующее микронапряжение равномерно. При некоторых условиях, микронапряжение распространения, в отсутствии магнитных дефектов вдоль его длины, имеет форму окружности. Но наличие магнитных дефектов приводит к нарушению формы напряжения (появляются всплески). В деталях такого датчика может быть найдено [11]. Мы выполняли испытания для этого датчика, искусственно добавляя в объект дефекты и трещины. Трещины имели любую постоянную ширину 1 мм и изменяющуюся глубину 0.1 мм в шаге 0.1 мм, или постоянную глубину 1 мм к изменяющейся ширине 0.1 в шагах 0.1 миллиметров. Искусственные дефекты имели глубину 1 мм и диаметра от 0.1 мм к 1 мм в шагах 0.1 мм. Результат работы датчика показан в рис. 3, иллюстрируя приемлеміе результаты обнаружения столь незначительных дефектов.

Рис. 3 - Ответ MDL используемого для магнитного обнаружения аномалии на ферромагнитной стальной пластинке. (a) Измерение ширины искусственной трещины с глубиной 1 мм; (b) Измерение глубины искусственной трещины с шириной 1 мм; (c) Измерение диаметра искусственных дефектов с глубиной 1 мм.

Ссылки:

[1] Non destructive evaluation and quality control, Metals Handbook, Volume 17, Ninth Edition, American Society for Metals, 1989.

[2] Frost & Sullivan, World non destructive test equipment, Market report, 2004.

[3] An integrated EMAT/laser NDT device, UK patent № 8922891, 1989.

[4] B.A. Williams and R.J. Dewhurst, A fibre-optic detection system for laser-ultrasound Lamb-wave examination of defects in thin materials, Non-destructive Testing and Evaluation 12 (1996), 343-353. [5] Defect detection by flux leakage, Patent № 9401512, 2001.

[6] Process and device of magnetization and demagnetization for object in motion, Patent № 944700301, 2001.

[7] Magnetization without contact by rotating magnetic field, Patent № 944700301, 2001.

[8] Device to create a uniform tangential magnetic field without contact with the object to magnetize, Patent № 8911149.

[9] E. Hristoforou, Magnetostrictive delay lines: engineering theory and sensing applications, Review Article, Meas Sci & Technol 14 (2003), R15-R47.

[10] E. Hristoforou, H. Chiriac and M. Neagu, A new magnetic field sensor based on magnetostrictive delay lines, IEEE Trans MeasInstr 46 (1997), 632-635.

[11] E. Hristoforou, Amorphous magnetostrictive wires used in delay lines for sensing applications, JMagn Magn Mater 249 (2002), 387-392.

[12] E. Hristoforou, D. Niarchos, H. Chiriac and M. Neagu, Non destructive evaluation distribution sensors based on magnetostrictive delay lines, Sensors & Actuators A92 (2001), 132-136.

[13] E. Hristoforou and R.E. Reilly, Tensile stress distribution sensors based on amorphous alloys, J Magn Magn Mat 119 (1993), 247-253.

[14] E. Hristoforou and D. Niarchos, Fast characterisation of magnetostrictive delay lines, IEEE Trans Magn 29 (1993), 3147-3149.

Согласно ГОСТ 18353-79 методы НК классифицируются в соответствии с физическими процессами взаимодействия физического поля или вещества с объектом контроля. Виды НК выделяются с точки зрения физических явлений, на которых они основаны. Всего существует девять видов НК: 1) магнитный, 2) электрический, 3) вихретоковый, 4) радиоволновой, 5) тепловой, 6) оптический, 7) радиационный, 8) акустический, 9) проникающими веществами.

Каждый из видов контроля подразделяют на методы по следующим трем признакам.

1. Характер взаимодействия поля или вещества с объектом. Взаимодействие должно быть таким, чтобы контролируемый признак объекта вызывал определенные изменения поля или состояния вещества.

Например, наличие несплошности (трещины, пористости, инородного включения в объекте) вызывает изменение прошедшего через нее излучения или проникновение в нее пробного вещества.

В некоторых случаях используемое для контроля физическое поле возникает под действием других физических эффектов, связанных с контролируемым признаком.

Например, электродвижущая сила, возникающая при нагреве разнородных материалов, позволяет контролировать химический состав материалов (термоэлектрический эффект).

2. Первичный информативный параметр - конкретный параметр поля или вещества (амплитуда поля, время его распространения, количество вещества и т. д.), изменение которого используют для характеристики контролируемого объекта. Например, наличие несплошности увеличивает или уменьшает амплитуду прошедшего через нее излучения.

3. Способ получения первичной информации - конкретный тип датчика или вещества, которые используют для измерения и фиксации выбранного информационного параметра.

Дефектоскопия - наука о принципах, методах и средствах обнаружения дефектов. Под дефектоскопией понимают также комплекс физических методов и средств выявления дефектов в материале заготовок, полуфабрикатов и деталей (в том числе и деталей в сборе), а также в сварных швах, клепаных и паяных соединениях и др.

Магнитный вид НК основан на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Использует свойство металла быстро намагничиваться и размагничиваться или создавать разную магнитную индукцию в местах дефекта.

Как правило, применяется для контроля объектов из ферромагнитных материалов (обнаружение поверхностных и скрытых дефектов). Процесс намагничивания и перемагничивания ферромагнитного материала сопровождается гистерезисными явлениями. Свойства, которые требуется контролировать (химический состав, структура, наличие несплошностей и др.), обычно связаны с параметрами процесса намагничивания и петлей гистерезиса.

Характер взаимодействия физического поля с объектом. Используется намагничивание объекта и измеряются параметры, используемые при контроле магнитными методами.

Информативные параметры:

• магнитная проницаемость, намагниченность, остаточная намагниченность - используются для характеристики материала ферромагнетика (например, для контроля степени закалки стали, ее прочностных характеристик и других свойств);
• намагниченность насыщения - используется для определения наличия и количества ферритной составляющей в неферромагнитном материале (величина намагниченности насыщения тем больше, чем больше содержание феррита);
• сила, которую необходимо приложить, чтобы оторвать пробный магнит от объекта контроля - используется для оценки потока магнитного поля (например, чтобы измерить толщину неферромагнитного покрытия на ферромагнитном основании);
• напряженность магнитного поля - используется для измерения (другим способом) толщины неферромагнитного покрытия на ферромагнитном основании;
• градиент напряженности магнитного поля - используется для выявления дефектов несплошности.

Методы магнитного контроля основаны на использовании магнитных полей, создаваемых путем намагничивания контролируемых изделий. К ним относятся:

1. Индукционный - информацию о магнитной проницаемости и ее изменении в зависимости от напряженности магнитного поля получают с помощью катушки индуктивности. Применяется преимущественно для обнаружения раковин, непроваров и других скрытых дефектов. Существенным недостатком индукционного метода контроля является его малая чувствительность к поверхностным дефектам типа волосовин, шлаковых включений и т.д.
2. Магнитопорошковый - основан на использовании местного изменения магнитной проницаемости, обусловленного дефектом. Информацию о наличии дефекта в поверхностном и подповерхностном слоях ферромагнитного материала получают с помощью магнитного порошка. Этим способом можно выявить как поверхностные, так и внутренние дефекты (резко выраженная структурная неоднородность, дефекты сварочного шва, крупные раковины и включения). Глубина залегания дефекта - не более 2-3 мм от поверхности, размер дефекта - от 0,5x2,5 мм. Частицы магнитного порошка располагаются вдоль линий магнитной индукции поля рассеяния. Вблизи дефекта обнаруживается градиент магнитного поля. Для надежного выявления дефект должен пересекать линии магнитной индукции поля. Чувствительность метода зависит от способа намагничивания, вида и силы тока, глубины залегания дефектов, размера ферромагнитных частиц порошка и т. д.
3. Магнитографический - вместо магнитного порошка для регистрации рассеянного магнитного поля применяют магнитную ленту (типа применяемой в магнитофонах, но более широкую). Считывание сигналов о дефектах прибором, датчиком которого служит магнитная головка. Метод позволяет обнаруживать дефекты в более толстом поверхностном слое, но при этом теряется наглядность, присущая магнитопорошковому методу.
4. Феррозондовый - датчики типа феррозондов используют для обнаружения полей рассеивания на дефектах и измерения магнитных характеристик материалов.

Развитие магнитного вида НК - по следующим направлениям:

• изыскание способов отстройки от мешающих факторов;
• изучение особенностей магнитных полей изделий сложной формы, содержащих дефекты;
• разработка новых высокочувствительных преобразователей;

Введение

Аморфные металлические сплавы, получаемые при высокотемпературной закалке (спиннинговании) расплавов, являются предметом интенсивных исследований последних лет. Интерес к таким объектам обусловлен уникальным сочетанием механических, электрических, коррозионных, а также магнитных характеристик. Что касается магнитных свойств, то здесь выделяются сплавы типа ферромагнитный металл (Fе, Со, Ni — 70-90%), неметалл (В, Si, С — 10-30%),являющиеся магнитомягкими материалами с малой коэрцитивной силой и высоким значением индукции насыщения. Такие свойства определяют техническую важность сплавов данного типа.

Как известно, на магнитные свойства материалов существенно влияют дефекты их структуры.Для аморфных сплавов такими дефектами выступают локальные отличия от „идеальной" аморфной структуры. Среди возможных видов дефектов (кластеры повышенной концентрации компонентов, зародыши кристаллизации, области внутренних напряжений) особо выделим дефекты в виде нанопор. Нанопоры (размеры пор ~ 10-100 нм) являются характерными элементами аморфной структуры, формирующейся при высокоскоростной закалке расплава. Установлено влияние характеристики нанопористости на такие свойства аморфных сплавов как прочность, микротвердость, вязко-хрупкий переход, кристаллизационные процессы и др. Вопрос о влиянии нанопористости на магнитные свойства аморфных сплавов только начинает исследоваться. В работе при весьма ограниченной вариации нанопористости была намечена корреляция магнитных характеристик аморфного сплава Fе58Ni20Si9В13 с размерами и концентрацией нанопор. В настоящей работе ставилась задача более детального выяснения связи магнитных характеристик аморфного металлического сплава с измеряемыми параметрами нанопористости.

Методика эксперимента

Объектом служил аморфный сплав Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1 (сплав АМАГ-200).Образцы получались при спиннинговании в виде лент толщиной ~ 40 мкм и шириной 15 мм.

Воздействие на структуру сплава для изменения его магнитных свойств и параметров нанопористости осуществлялось приложением высокого гидростатического давления в диапазоне 0.7-1.3 GРа при Т = 293 К продолжительностью 10 мин. Образцы помещались в цилиндрическую часть пресса, заполненную жидким маслом, в которой создавалось давление. Для предотвращения внедрения масла в образцы при давлении они заключались в мягкую тефлоновую оболочку.

На серии образцов, состоящей из исходного и образцов, подвергнутых действию гидростатического давлелия разной величины, производились измерения магнитных характеристик (индукции насыщения и остаточной индукции) и характеристик нанопористости (размеров и концентрации нанопор).

Влияние гидростатического давления на магнитные характеристики сплава

На образцах сплава производились измерения петли гистерезиса, из которой находились значения максимальной магнитной индукции (индукции насыщения) Вm и остаточной индукции Вr. Использовался лабораторный феррометр повышенной чувствительности, что позволяло оперировать ленточными образцами малого объема. Измерения проводились при Т = 293 К в полях Н = 250 А/т на частоте 1000 Hz.

Установлено, что в результате действия гидростатического давления на сплав происходит изменение петли гистерезиса. Приложение давления вызывает сужение петли гистерезиса, возрастание максимальной индукции Вт и уменьшение остаточной индукции Вr.

Обсуждение возможной связи магнитных свойств и нанопористости сплава

Сформулируем модель возможного влияния нанопористости на магнитные свойства. Наличие нанопор приводит к разделению объема сплава на участки между границами пор — участки сплошности. Ограниченность участков сплошности — промежутков между соседними порами — способна влиять на подвижность магнитных доменов. Тогда увеличение размера таких промежутков может повышать мобильность доменов и тем самым приводит к росту максимальной индукции и снижению остаточной индукции.

Исходя из приведенных соображений, используем полученные данные по уменьшению размеров нанопор (DI,) в результате действия давления для оценки изменения средних размеров промежутков между границами соседних нанопор (Hi). Среднее расстояние между центрами нанопор LI=Ni^-1/3, где N — концентрация нанопор. Тогда Hi = LI — DI. Выше отмечалось, что по данным ДРМУ концентрация нанопор в результате действия давления на образцы сплава практически не меняется (т.е. NI = const) как для „мелких", так и для „крупных" нанопор. Тогда относительное изменение (возрастание с давлением) среднего размера промежутка Hi(P)/HI(O) связано только с уменьшением диаметра нанопор. Найденная по данным таблицы зависимость относительного возрастания Hi от величины давления P для обеих фракций нанопор приведена на рис. 4. Как видно, эта зависимость близка к линейной.

Теперь в соответствии с предложенной моделью влияния нанопористости на магнитные свойства сплава сопоставим относительные изменения магнитных характеристик с относительным изменением среднего размера промежутка между соседними нанопорами („участки сплошности"), как показано на рис. 5. Видно, что имеет место линейная, но с разными знаками для ВM и ВR связь магнитных характеристик сплава с такой характеристикой нанопористости, как среднее расстояние между границами нанопор.

В качественном отношении установленная связь магнитных характеристик сплава с нанопористостью хорошо отвечает представлению о повышении подвижности магнитных доменов при увеличении участков сплошности сплава, что ведет к росту индукции насыщения Вm и падению остаточной индукции Вr. В количественном отношении простая линейная связь, в которой относительные изменения магнитных и нанопористых характеристик сравнимы, может служить определенным аргументом в пользу справедливости предложенного механизма влияния нанопористости на магнитные свойства сплава.

Разумеется, намеченное объяснение связи магнитных свойств сплава с нанопористостью носит оценочный характер. Так, хотя относительные изменения магнитных и нанопористых характеристик сравнимы, они заметно отличаются по величине: изменения Вm и Вr больше, чем изменения Пi. Для выяснения этого вопроса требуется анализ механизма намагничивания, т. е. динамики доменов, в нанопористых участках аморфного сплава. Возможно, физическому смыслу эффекта в большей мере отвечало бы сопоставление изменения магнитных характеристик не с изменением линейной характеристики участка сплошности, а с изменением эффективной площади или объема сплошности, заключенных между аморфного сплава может прояснить смысл полученных экспериментальных результатов.

Установление связи магнитных свойств сплава с нанопористостью вызывает, естественно, вопрос о степени доминирования этого факта в определении магнитных свойств сплава. Как отмечалось во Введении на магнитные свойства сплава могут влиять не только нанопоры, но и другие виды дефектов. В связи с данным вопросом обратим внимание еще на один полученный результат. По данным таблицы можно построить зависимость остаточной индукции Br от Dj (P)/Li = 1 — Hj (P)/Lj, т. е. от доли „несплошности". Как видно, линейная экстраполяция зависимости BrDj (P)/Lj к значению Br = 0 удовлетворительно приводит к Dj(P)/Lj=0, т.е. к Dj(P)= 0. Равенство Dj(P)=0 означает, что нанопористость ликвидирована. Таким образом, оказывается, что при этом остаточная индукция практически отсутствует. Это позволяет считать, что по крайней мере остаточная индукция доминирующим образом связана с нанопористостью сплава. Можно полагать, что дефекты другого вида в определении остаточной индукции заметной роли не играют. Вопрос о значении индукции насыщения Bm при ликвидации нанопористости требует дальнейшего выяснения. В целом, можно заключить, что магнитные свойства аморфных металлических сплавов существенным образом связаны с нанопористостью сплавов, которая является характерным элементом дефектных структур таких сплавов, получаемых при высокоскоростном охлаждении расплавов. Изменять нанопористость можно, очевидно, варьированием режима спиннингования, а также, как следует из результатов настоящей работы, путем соответствующих воздействий на уже отвердевший сплав.

Магнитопорошковый метод является одним из самых чувствительных, надежных и производительных методов неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов в процессе их производства и эксплуатации и предназначен для выявления поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности металла (трещины различного происхождения, волосовины, непровар сварных соединений и т. п.).

При использовании данного методом в поле дефекта происходят следующие физические процессы:

• намагничивание ферромагнитных частиц и соединение их в цепочки с ориентацией по магнитным силовым линиям поля в области дефекта;
• движение образовавшихся цепочечных структур, а также отдельных частиц к месту расположения дефектов;
• накопление ферромагнитных частиц над дефектами.

Очень важным моментом определения дефектности изделий магнитопорошковым методом контроля является правильный выбор тока, используемого для намагничивания деталей, т. к. надежность контроля сильно зависит от вида, направления и силы электрического тока, порождающего магнитное поле.

Переменный ток является широко распространенным источником питания, с помощью которого получают другие виды электрического тока. Переменный ток не проникает вглубь металла. Это дает двойное преимущество при контроле:

1. скин-эффект переменного тока способствует выявлению усталостных трещин, которые всегда развиваются с поверхности;
2. не представляющие интерес подповерхностные отклонения, которые могли бы ввести в заблуждение дефектоскописта, не выявляются при использовании слабо проникающего в глубину тока.

С другой стороны, если более глубокое проникновение тока является желательным, то используют постоянный ток.

Для создания магнитного поля рассеяния над дефектом необходимо, прежде всего, намагнитить деталь так, чтобы вектор магнитной индукции был направлен перпендикулярно плоскости предполагаемых дефектов. В общем случае ориентация дефектов относительно продольной оси детали может быть различной, поэтому для контроля применяют различные виды намагничивания, создающие магнитные поля разного направления, что позволяет выявлять дефекты любой ориентации.

При магнитопорошковом методе контроля применяют четыре вида намагничивания: циркулярный, продольный (полюсной), комбинированный и во вращающемся магнитном поле. Наиболее распространены в практике контроля три первых вида намагничивания.

Применительно к простейшим деталям - сплошному цилиндрическому стержню или полому цилиндру - формулировка видов намагничивания может быть следующая. Циркулярный - это такой вид намагничивания, при котором магнитное поле замыкается внутри детали, а на ее концах не возникают магнитные полюса. Продольный (полюсной) - это такой вид намагничивания, при котором магнитное поле направлено вдоль детали, образуя на ее концах магнитные полюса. Комбинированный - это такой вид намагничивания, при котором деталь находится под воздействием двух или более магнитных полей с неодинаковым направлением.

Каждый из указанных видов намагничивания осуществляется несколькими способами в зависимости от параметров контролируемого изделия. Чувствительность контроля магнитопорошковым методом определяется: магнитными характеристиками материала объекта контроля - магнитной индукцией (способ приложенного поля), остаточной магнитной индукцией (способ остаточной намагниченности), коэрцитивной силой материала; шероховатостью контролируемой поверхности, напряженностью намагничивающего поля, толщиной покрытий, а также размером, расположением в изделии и ориентацией дефекта относительно намагничивающего поля, качеством магнитного порошка, освещенностью поверхности при осмотре.

Чувствительность контроля магнитопорошковым методом характеризуется минимальными размерами выявленного дефекта типа трещина, в поле рассеяния которого может сформироваться индикаторный след магнитного порошка, различимый при визуальном осмотре. Дефект достаточно легко выявляется, если индикаторный след валика порошка имеет ширину не менее 0,15 мм.

Разделение выявляемых дефектов по размерам на три группы проведено чисто условно, в действительности же дефекты могут быть либо шире, либо уже по раскрытию, а также отличаться от установленных размеров. Такой выбор размеров «условных» дефектов носит произвольный характер, однако это в значительной степени окупается единообразием подхода к понятию чувствительности и возможности стандартизации метода.

Магнитопорошковый контроль наиболее распространен для выявления поверхностных трещин, усредненные параметры которых превышают следующие значения: раскрытие - 0,001 мм, глубина - 0,01 мм, протяженность -0,5 мм. Данный уровень чувствительности соответствует условному уровню чувствительности «Б». Уровень чувствительности достигает своего максимального значения, когда расположение плоскости дефекта к направлению намагничивающего поля составляет угол 90о. Расположение плоскости дефекта к направлению намагничивающего поля под углом менее 30о не гарантирует его выявление.

К режимам намагничивания относят:

• напряженность намагничивающего поля, А/см;
• силу намагничивающего тока, А;
• вид тока.

Вид намагничивающего тока определяется исходя из вида дефектов, которые выявляются (поверхностные или подповерхностные).

Напряженность намагничивающего поля и сила намагничивающего тока рассчитываются по формулам в зависимости от геометрических параметров изделия и уровня чувствительности контроля в соответствии с ГОСТ 21105-87.

Безопасная эксплуатация канатов обеспечивается с помощью периодического визуального и инструментального контроля. Возможности визуального контроля существенно ограничены. С его помощью невозможно обнаружить внутренние обрывы проволок, измерить относительную потерю сечения. Далеко не всегда в процессе визуального контроля можно обнаружить дефекты даже на поверхности каната: канат обычно трудно осмотреть со всех сторон в движении, взгляд оператора «замыливается», и распознать обрыв нелегко. Регулярный осмотр не позволил обнаружить не только единичный обрыв на поверхности каната, но и обрыв трех проволок, концы которых были аккуратно сварены. Тем не менее, визуальный контроль дает важную информацию о состоянии каната, а его применение в дополнение к неразрушающему контролю с помощью специальных дефектоскопов значительно повышает достоверность информации о техническом состоянии каната.

Неразрушающий контроль стальных канатов выполняют специальными приборами (дефектоскопами) с использованием переменного или постоянного магнитного поля. Применение приборов с использованием переменного магнитного поля для контроля канатов ПКД неэффективно как по причине неудобства использования, так и из-за невозможности обнаруживать ЛД, что очень важно в данном случае. Дефектоскопы с постоянным магнитным полем (магнитные) обычно позволяют одновременно измерять ПС и обнаруживать ЛД.

Магнитный дефектоскоп канатов ИНТРОС можно применять на различных объектах, в том числе на ПКД. Он позволяет измерить относительную ПС и обнаружить ЛД различных типов по всему сечению каната и по всей его длине. Кроме того, дефектоскоп позволяет проконтролировать качество счаленных участков. Например, с помощью дефектоскопа можно не только обнаружить обрывы проволок счаленных прядей, но и измерить длину счалки и расстояние между счалками, значения которых нормированы.

Дефектоскоп ИНТРОС состоит из электронного блока и магнитных головок, с помощью которых можно контролировать как круглопрядные канаты, так и канаты закрытой конструкции любых диаметров. Питание дефектоскопа осуществляется от обычных пальчиковых аккумуляторов, заряда которых достаточно для 8 часов непрерывной работы. Зарядка аккумуляторов не требует их извлечения из электронного блока и занимает не более 3,5 часов. Особенно удобно то, что магнитные головки имеют малый вес и габариты, а размеры и масса ЭБ позволяют класть его в карман. Дефектоскоп ИНТРОС отвечает требованиям нормативных документов, сертифицирован и разрешен для использования в России, Украине и других странах.

Процедура подготовки дефектоскопа и каната заключается в настройке дефектоскопа на контролируемом канате и намагничивании каната с помощью магнитной головки. При контроле канат полностью пропускается через магнитную головку со скоростью до 2 м/с. Значение относительной потери сечения и сигналов от локальных дефектов, текущая координата каната и другая информация выводятся на индикаторы электронного блока. Одновременно можно наблюдать за дефектограммами каната на экране компьютера в реальном масштабе времени. Сигналы на дефектограммах ПС и ЛД вызваны концами счаленных прядей, длину счалки легко определить по горизонтальной оси, показывающей координату каната. При подходе к счалке скорость движения каната была снижена для обеспечения безопасности контроля. В процессе дефектоскопии счалки канат останавливался для осмотра и измерения диаметра счалки).

Накопительное устройство большой емкости, встроенное в ЭБ, полностью сохраняет результаты дефектоскопии, которые после окончания контроля можно загрузить в компьютер для обработки и дальнейшего хранения. Для этого используется специальное программное обеспечение, возможности которого обеспечивают полуавтоматическое обнаружение даже незначительных дефектов и автоматическое создание протокола контроля каната, содержащего сведения о дате, времени и условиях контроля, информацию о канате и дефектоскопе, фамилию оператора, а также о наиболее изношенных участках каната и его дефектограммы.

Участки канатов, лежащие на башмаках опор, подвержены дополнительному износу из-за трения и коррозии, а в местах схода с башмаков опор из-за поперечных нагрузок велика вероятность появления обрывов. По этой причине эти участки требуют повышенного внимания при обследовании, но контролировать их дефектоскопом приходится иначе, чем весь канат. Конструкция дефектоскопа позволяет контролировать участок каната, лежащий на башмаке опоры, при одностороннем доступе. Контроль производится при пониженной скорости.

Заметим, что более эффективен контроль при полном охвате каната магнитной головкой. Это можно выполнить, если канат периодически сдвигается с опоры для увеличения срока его службы. Такая практика обычна за рубежом, в частности в Австрии.

Стальные канаты из светлой и оцинкованной проволоки различных диаметров (10-84 мм) и конструкций (прядевые с органическим или стальным сердечником, закрытые и др.) широко используются в различных отраслях производства (шахты, канатные дороги, подвесные мосты, строительные конструкции и т.п.), работают с большими механическими нагрузками часто в агрессивных средах и подвержены износу. Стандарты Госгортехнадзора России предусматривают обязательный периодический контроль (дефектоскопию) канатов: измерение потери площади поперечного сечения по металлу и определение разрывов отдельных проволок и других локальных дефектов (выпучивание, ржавление и т.п.).

Дефектоскопия канатов позволяет научно обосновать сроки их замены и на этой основе повысить экономическую эффективность и безопасность работы оборудования.

Маркетинг потребности и фактического оснащения различных отраслей промышленности России техническими средствами для контроля качества канатов, их соответствие современным технологиям и платежным возможностям потребителей определил стратегию работ на рынке в ближайшие 3-4 года. Наибольшую потребность, в несколько сот дефектоскопов, имеют горнодобывающие предприятия России для контроля канатов диаметром 28-63 мм. Дефектоскопы должны отвечать современным технологиям обработки и представления информации на различных носителях в реальном масштабе времени. Обладать функциональной полнотой. Удовлетворять требованиям ГОСТ для электрооборудования в различном исполнении. Используемые дефектоскопы либо морально устарели (ИИСК, Украина - только измерение потери сечения по металлу), либо дороги (8РМ-20, ФРГ - только определение обрывов проволок, цена 30 тыс. $). Разработанный в МНТП "Технопарк в Москворечье" канатный дефектоскоп КД удовлетворяет отмеченным выше техническим требованиям при стоимости 10 тыс. $. Срок окупаемости затрат на НИР и ОКР (10 тыс. $), аттестацию (3 тыс. $), подготовку мелкосерийного производства (15 тыс. $), рекламу и маркетинг (2 тыс. $) составляет 3-4 года при интенсивности продаж 2-3 дефектоскопа в год.

В состав канатного дефектоскопа входят первичный преобразователь, устанавливаемый на канате, электронный блок и аппаратные и программные средства обработки, передачи и регистрации информации на ПЭВМ.

Функциональные возможности дефектоскопа в значительной мере определяются техническими характеристиками первичного преобразователя. Площадь поперечного сечения одной проволоки не превышает одного процента номинальной площади поперечного сечения каната по металлу. Скорость движения канатов при дефектоскопии достигает 2 м/с (например, в шахтах). При таких скоростях время взаимодействия локальных дефектов, включая обрывы поволок, с первичным преобразователем не превышает нескольких миллисекунд. Удовлетворительной точностью измерения потери поперечного сечения каната по металлу является значение 1-2 % при наличии многообразия внешних дестабилизирующих факторов (температура, наличие внешних ферромагнитных масс и др.) и внутренних шумов. По этим причинам первичный преобразователь должен иметь высокую чувствительность, точность, быстродействие и помехоустойчивость. Первичный преобразователь представляет собой электромагнит постоянного тока (модель дефектоскопа КД1) или постоянный магнит (модель дефектоскопа КД2), в котором установлены два цилиндрических наконечника, охватывающие контролируемый канат. При этом часть каната, расположенная между цилиндрическими наконечниками, намагничивается до состояния технического насыщения. Это необходимо для стабилизации исходного физического состояния каната и исключения влияния помех при контроле. В плоскости среднего поперечного сечения контролируемой части каната вдоль соосной с ним окружности установлены датчики Холла.

Принцип действия магнитного дефектоскопа заключается в следующем. Уменьшение сечения каната по металлу увеличивает его магнитное сопротивление вследствие чего интенсивность магнитного поля в датчиках Холла возрастает. Обрыв отдельных проволок в канате возбуждает над поверхностью каната дополнительное магнитное поле, которое также увеличивает интенсивность магнитного поля в датчиках Холла. Изменение интенсивности магнитного поля вызывает соответствующее изменение электрических напряжений на выходе датчиков Холла, сумма которых усиливается электронным блоком до необходимого уровня и регистрируется как наличие дефекта.

Дефектоскоп КД1 позволяет:

• измерять потерю площади поперечного сечения по металлу до 30 % с точностью ±2 % от номинального значения площади поперечного сечения;
• определять одиночные разрывы проволок, расположенных во внешних и внутренних слоях каната;
• допускает контроль при скорости движения каната до 2 м/с;
• регистрировать канатограммы в реальном масштабе времени на бумажном носителе и дисплее ПЭВМ.

Магнитоуправляемые логические микросхемы, используются в устройствах самого разнообразного назначения. В настоящее время наиболее широкое распространение получили универсальные магнитные датчики положения и перемещения. Конструкция датчиков может быть различной, но они всегда содержат преобразователь магнитного поля и магнитную систему, разомкнутую или замкнутую. Магнитная система может быть составной частью датчика, а может включать в себя и те или иные элементы контролируемого объекта.

Простейший датчик состоит из магнитоуправляемой микросхемы (МУМС) и постоянного магнита, укрепленного на подвижном звене контролируемого объекта. При сближении магнита и МУМС на некоторое расстояние индукция магнитного поля становится достаточной для срабатывания микросхемы. Удаление магнита приводит к ее переключению в исходное состояние.

При разработке датчиков учитывают известные закономерности действия магнитного поля, характеристики постоянных магнитов, а также влияние элементов конструкции на параметры датчиков.

Магнитные датчики применяют в бесконтактной клавиатуре, вентильных электродвигателях, автоматических устройствах защиты сети, электронных реле и предохранителях, измерителях частоты и направления вращения вала, преобразователях угла поворота, системах промышленной, автомобильной и бытовой автоматики, автостопах магнитофонов и электропроигрывателей и т. д. Подобные датчики с вращающейся цилиндрической шторкой используются в бесконтактных прерывателях электронной системы зажигания автомобилей. Такой прерыватель имеет высокую надежность работы и долговечность.

Если на шторке расположить несколько рядов окон в порядке, соответствующему коду Грея, то с использованием соответствующего числа МУМС и магнитов можно реализовать 5—8 разрядный датчик линейного перемещения или датчика «частота вращения—код». В отличие от светового датчика магнитный не требует сложной оптической системы, более надежен и экономичен.

На базе магнитного датчика могут быть выполнены интересные электромеханические замковые устройства. На цилиндрической личине замка укрепляют магнит, так чтобы при ее повороте ключом магнит приблизился к укрепленной рядом МУМС. Электронный узел, воспринимающий сигнал от микросхемы, выполняет необходимые переключения. Автомобильные замки зажигания, работающие на таком принципе, отличаются удобством и высокой надежностью.

Широкое применение получило использование МУМС в качестве датчиков положения ротора вентильных (бесколлекторных) электродвигателей. Чаще всего датчик положения ротора представляет собой неподвижное кольцо из немагнитного материала, на котором равномерно по окружности установлены 2, 3 или 4 МУМС (в зависимости от числа секций обмотки возбуждения). Микросхемы попадают в зазоры вращающейся вместе с валом системы управляющих магнитов. Ротором электродвигателя служит многополюсный постоянный магнит, а многосекционная обмотка возбуждения играет роль статора. Вращающее магнитное поле обмоток возбуждения формируется бесконтактным коммутатором по командам датчика положения ротора. При этом одна микросхема управляет, как правило, одной из секций обмотки возбуждения. Использование МУМС в датчике положения ротора обеспечивает возможность управления частотой вращения вентильных электродвигателей в очень широких пределах — от нескольких оборотов в минуту до 60 000. Такие двигатели весьма перспективны для прямого привода электропроигрывателей и магнитофонов, так как обладают большим сроком службы (до 10000 ч), компактны и бесшумны; их КПД достигает 70 %. С применением МУМС созданы бесконтактные электронные реле. Магнитная система и обмотка такого реле принципиально такие же, как и у обычного электромагнитного, но якорь и связанные с ним контакты отсутствуют. Их заменяют микросхема, установленная в зазоре магнитопровода, и транзисторный усилитель тока. Исполнительный узел реле, выполненный на мощных транзисторах или тиристорах, может быть рассчитан на большой коммутируемый ток (или напряжение). При этом размеры реле остаются относительно небольшими.

Аналогичные устройства могут быть использованы для электронной защиты цепей питания аппаратуры от перегрузки и замыканий. При необходимости защиты сильноточных цепей (до 1000 А), вокруг провода контролируемой цепи располагают кольцевой концентратор, выполненный из трансформаторной стали. В зазор концентратора помещают МУМС. Превышение тока через контролируемый проводник сверх установленного порога приводит к переключению микросхемы и срабатыванию исполнительного устройства. Достоинствами таких релейных устройств являются полная развязка управляющих и исполнительных цепей, высокое быстродействие (десятые доли микросекунды) и искробезопасность.

На основе МУМС можно изготовить удобные и надежные конструкции органов управления. Перемещение рукоятки прибора, в основание которой вмонтирован постоянный магнит, к одному из крайних положений, приводит к переключению соответствующей микросхемы и передаче соответствующей команды.

Следует отметить, что МУМС могут быть использованы во многих случаях, в которых применяют герконы. Однако по сравнению с герконами магнитоуправляемые микросхемы обладают меньшими размерами, большей механической прочностью и устойчивостью, отсутствием дребезга контактов при переключении, в 10 раз большим быстродействием и надежностью.

Интересные возможности предоставляет применение МУМС в дефектоскопии. В качестве примера можно рассмотреть конструкцию головки для искателя оборванных проволок в канате. Эти приборы очень нужны горнякам, строителям, эксплуатационникам канатных дорог, лифтов и т. д. Принцип их работы основан на регистрации магнитного поля рассеяния, возникающего вокруг каната. Индукция поля рассеяния вдоль каната относительно невелика — около 15 мТл. Поэтому чувствительность головки повышают введением в систему магнитного концентратора. Он состоит из двух колец со скошенными внутрь поверхностями, в зазоре между которыми размещены МУМС. Зазор определяется толщиной микросхемы и должен быть как можно меньше. Для установки концентратора на канате концентрирующие кольца выполняют разъемными (из двух полуколец каждое). Поле, создаваемое магнитной системой, намагничивает контролируемый участок каната между полюсами. При отсутствии дефекта каната вокруг него на этом участке появляется равномерное поле рассеяния. При перемещении головки вдоль такого каната МУМС не переключается. При обрыве проволок в канате возникает деформация магнитного поля рассеяния, которое микросхема регистрирует, и уровень напряжения на ее выходе изменяется. Головку можно установить на срабатывание при обрыве определенного числа проволок и на определенную глубину их. От скорости перемещения головки по канату ее чувствительность почти не зависит, что позволяет проверять его в движении и останавливать головку искателя на месте обнаружения дефекта.

Основные преимущества магнитоуправляемых микросхем по сравнению с другими преобразователями физических (неэлектрических) величин простота обеспечения практически идеальных механической, электрической, тепловой и других видов развязки измерительных и управляющих цепей от объектов контроля, а также большой динамический диапазон и возможность непосредственного сопряжения со стандартными логическими узлами.

Выпускаемые промышленностью интегральные логические микросхемы К1116КП1, К1116КП2, К1116КПЗ, К1116КП4, К1116КП7, К1116КП8, К1116КП9 и К1116КП10 представляют собой электронные ключи, управляемые магнитным полем.

Микросхемы этой серии представляют собой устройства малой степени интеграции, содержащие в одном кремниевом кристалле преобразователь магнитного поля и электронное устройство усиления и обработки сигнала. Преобразователем магнитного поля служит интегральный 4-электродный элемент Холла, принцип действия которого основан на возникновении на двух продольных электродах ЭДС, прямо пропорциональной произведению напряженности магнитного поля на ток, протекающий через поперечные электроды. Микросхемы изготовляют по эпипланарной технологии и оформляют в 3-х 5- выводном пластмассовом корпусе с жесткими плоскими выводами.

Штрих-пунктирным квадратом на чертежах обозначено размещение зоны чувствительности элемента Холла (размеры зоны у микросхем К1116КП9 и К1116КП10— 1,5Х 1,5 мм). По реакции на воздействие внешнего магнитного поля микросхемы подразделяют на униполярные, уровень напряжения на выходе которых зависит от значения индукции магнитного поля одной полярности, и биполярные, уровень выходного напряжения которых зависит как от значения индукции, так и от знака (полярности) воздействующего магнитного поля.

Униполярные микросхемы К1116КП1, К1116КПЗ, К1116КП9, К1116КП10 имеют прямой выход, сигнал на котором в отсутствие магнитного поля соответствует уровню логической 1. При повышении индукции внешнего магнитного поля до значения В>Всраб, происходит переключение микросхемы и уровень сигнала на ее выходе скачком изменяется до логического нуля. Униполярная микросхема К1116КП2 имеет инверсный выход, на котором уровень логической 1 появляется при воз действии магнитного поля с индукцией. С повышением температуры униполярных микросхем происходит увеличение значения индукции срабатывания / отпускания. С повышением температуры биполярных микросхем индукция срабатывания отпускания уменьшается. Температурный коэффициент изменения индукции срабатывания и отпускания лежит в пределах от 0,01 до 0,05 мТл/°С в зависимости от типа микросхемы. Повышенная помехоустойчивость микросхем обеспечена наличием гистерезиса (с индукцией 3 9 мТл) на характеристике переключения.

Микросхемы серии К1116 рассчитаны на сопряжение с цифровыми интегральными микросхемами видов РТЛ, ДТЛ, ТТЛ, ЭСЛ и структуры КМОП. Микросхемы К1116КП1 и К1116КП2 имеют по два синфазных выхода с открытым коллектором и стробирующий вход (вывод 3) При подаче на этот вход стробирующего импульса с уровнем 0, уровень выходного напряжения не будет зависеть от воздействия внешнего магнитного поля, т. е. будет реализована функция «запрет» Если вход стробирования не используют, его необходимо подключить к плюсовому проводу питания.

Эффективность НМК определяется большим числом факторов, главными из которых являются выявляемость дефектов, производительность, оперативность, безопасность и стоимость.

Визуальные и капиллярные методы контроля изделий из ферромагнитных материалов позволяют обнаруживать дефекты только на поверхности изделия. Магнитными и токовихревыми методами можно обнаруживать как поверхностные, так и подповерхностные дефекты. Радиационным и токовихревыми методами можно обнаружить поверхностные, подповерхностные и внутренние дефекты.

Дефекты подразделяются на явные и скрытые. В зависимости от возможного влияния дефекта на служебные свойства детали дефекты могут быть:

• критическими;
• значительными;
• малозначительными.

Форма дефекта определяет его опасность с точки зрения разрушения конструкции. Дефекты правильных формы, без острых концов, наименее опасны, т.к. вокруг них не происходит концентрации напряжений. Дефекты с острыми концами являются концентраторами напряжений. Эти дефекты увеличиваются в процессе эксплуатации изделия по линиям концентрации механических напряжений, что ведет к разрушению изделий.

Магнитный неразрушающий контроль применяется только для контроля деталей и изделий, изготовленных из ферромагнитных материалов, находящихся в намагниченном состоянии. МНК основаны на регистрации магнитного полей рассеяния, возникающих над дефектами, поэтому эти методы позволяют определять только поверхностные и подповерхностные дефекты, залегающие в ферромагнетиках на глубинах, не превосходящих 15 мм.

Дефекты наиболее легко выявляются, когда направление намагничивания контролируемой детали перпендикулярно направлению дефекта. Для оптимального выявления дефектов при МНК намагничивание контролируемых изделий производят в двух направлениях, а деталей сложной формы – в нескольких направлениях. После намагничивания изделия осуществляется проявление дефектов, заключающееся в фиксировании магнитного поля над дефектом. После МНК обязательно размагничивание детали.

При магнитном методе контроля применяются различные способы регистрации дефектов. Их выбор обусловлен следующими факторами: 1) геометрией контролируемой детали; 2) необходимой чувствительностью контроля; 3) заданной разрешающей способностью контроля; 4) производительностью контроля. При контроле дефектов каната широко применяют способ регистрации с помощью преобразователей Холла и магниторезисторов. Принцип действия основан на возникновении между ЭДС Uу между гранями пластины, по которому протекает ток I в направлении, перпендикулярном намагничиванию.

После контроля деталь необходимо размагнитить, так как остаточная намагниченность может вызвать нежелательные последствия. Например, поверхности плохо размагниченных подшипников, других вращающихся и соприкасающихся при работе деталей притягивают ферромагнитные продукты износа, что вызывает ускоренный износ и выход деталей.

Любое размагничивание (кроме нагревания выше температуры Кюри) сводится к периодическому изменению величины и направления магнитного поля, в котором находится КО с постепенным уменьшением этого поля до нуля. Когда напряженность поля достигнет нулевого значения, остаточная индукция в детали также будет близка к нулю.

Обычно применяют следующие виды размагничивания:

• Медленное протаскивание намагниченного КО через отверстие катушки, питаемой переменным током частоты 50 Гц. Деталь удаляют на расстояние не менее 1 м от катушки. В этом случае переменное поле, обладая ограниченной глубиной проникновения, эффективно размагничивает только поверхностный слой детали.
• Пропускание переменного тока, равного намагничивающему, непосредственно через деталь с постепенным уменьшением его до нуля;
• Коммутации постоянного тока в соленоиде или в обмотках электромагнита с постепенным снижением тока до нуля;
• Использование электромагнита, питаемого переменным током, постепенно снижаемым до нуля.

Лучший результат достигается с использованием тех же средств, что применялись при намагничивании. Первоначально поле намагничивания должно быть не меньше поля, действующего при намагничивании. Ток не должен выключаться, когда деталь находится в сфере влияния поля; направление намагничивающего и размагничивающего полей должны совпадать.