آزمون های غیر مخرب Non Destructive Tests (NDT) By: Mr . M . Puor hoseini

مقدمه ضرورت بازرسی در ماده يا قطعه در حين ساخت، انواع نقصها با اندازه هاي متفاوت ممكن است به وجود آيد كه ماهيت و اندازه دقيق اين نقص، كاركرد آتي قطعه را تحت تاثير قرار مي دهد. نقصهاي ديگري مانند تركهاي ناشي از خستگي يا خوردگي، در حين كار با ماده نيز ممكن است به وجود آيد. بنابراين براي آشكارسازي نقصها در مرحله ساخت و همچنين براي آشكارسازي و مشاهده آهنگ رشد آنها در حين عمر كاري هر قطعه يا مجموعه بايد وسايل قابل اعتمادي در اختيار داشت.

انواع سیستمهای بازرسی تستهای مخرب(DT) در این نوع تست آزمایشهای مختلف بر روی نمونه های استاندارد تهیه شده از قطعات مورد آزمون انجام می شود و پس از انجام تست نمونه از بین می رود. معایب روش: سرعت پایین پر هزینه بودن ارائه اطلاعات فقط مربوط به نمونه ها

انواع سیستمهای بازرسی تستهای غیر مخرب (NDT) تست یا بازرسی غیر مخرب به روش هایی از بازرسی اطلاق می شود که در آنها کارایی یک قطعه بدون تغییر یا از بین رفتن آن قطعه، مورد بررسی قرار می گیرد.

تفاوتهای DT و NDT: در روش های DT پس از اعمال آزمایش، قطعه کارایی خود را از دست می دهد در روش های DT نمی توان تمام محصولات را تحت آزمایش قرار داد و باید به صورت random تعدادی از نمونه ها را تحت آزمایش قرار داد. در روش های DT نیاز به تهیه نمونه استاندارد وجود دارد که برای آزمایش های مختلف متفاوت است. آزمایشهای DT و NDT در عرض یکدیگر قرار ندارند و انجام یک تست باعث بی نیازی از تست دیگر نمی شود.

عیوب ناشی از مونتاژ قطعات عیوب ناشی از مواد اولیه عیوب قابل تشخیص با NDT جدایش ناخالصی آخالهای سرباره تخلخل های گازی تخلخل های انقباضی عیوب ناشی از روش ساخت ترک ناشی از تنش اضافی عیوب ناشی از جوشکاری اضافی مونتاژ نادرست قطعات جا افتاده شکل دادن متالورژی پودر جوشکاری عملیات حرارتی ماشینکاری عیوب ناشی از مونتاژ قطعات ناپایداری حرارتی خزش سایش خوردگی تنشی خوردگی خستگی عیوب ناشی از کارکرد

طبقه بندی عیوب موجود در جوش بر اساس مکان عیب عیوب موجود در جوش سطحی Surface داخلی Volumetric بر اساس شکل عیب بر اساس منشا عیب دو بعدی Bidimentional سه بعدی Tridimentional متالورژیکی تکنولوژیکی

المان های بازرسی غیر مخرب منبع انرژی یک قطعه کار متناسب با منبع انرژی قطعه آزمون برای اندازه گیری تفاوت ها وسیله ای برای نشان دادن و ثبت نتایج آزمون اپراتور آموزش دیده دستور العمل برای انجام تست سیستم گزارش نتایج

روش های متداول NDT بررسی چشمی (VT) Visual Test بازرسی با مایعات نافذ (PT) Liquid Penetranat Test بازرسی با ذرات مغناطیسی (MT) Magnetic Particle Test رادیوگرافی (RT) Radiographic Test بازرسی با جریان گردابی (ET) Eddy Current Test بازرسی با امواج اولتراسونیک (UT) Ultrasonic Test بازرسی با انتشار امواج صوتی (AET) Acoustic Emission Test

مراحل NDT مرحله اول: استفاده از یک خاصیت فیزیکی جسم و محیط تست مرحله دوم: تغییر در خاصیت فوق به دلیل وجود عیب مرحله سوم: آشکار سازی تغییر ایجاد شده به کمک یک آشکارساز مناسب مرحله چهارم: تبدیل تغییر آشکار شده به نحوی که قابل تفسیر باشد مرحله پنجم: تفسیر نتایج

یک ناپیوستگی لزوماَ عیب نیست. تعاریف اولیه ناپیوستگی (Discontinuity): هر گونه اغتشاش در خواص متالورژیکی یا مکانیکی یا فیزیکی جسم ناپیوستگی نامیده می شود. عیب (Defect): ناپیوستگی هایی که باعث شود خواص استاندارد قطعه از بین رود، عیب نامیده می شود. یک ناپیوستگی لزوماَ عیب نیست.

عیوب در اتصالات جوشکاری شده یک ناپیوستگی در حقیقت یک انقطاع در ساختار فلز جوش می باشد مثل وجود ناهمگنی در خواص مکانیکی و متالورژیکی ماده یا فلز جوش. عیب نیز یک ناپیوستگی است که به واسطه ویژگی خاصش و یا در اثر تجمع آن درقطعه یا محصول، نمی تواند حداقل استانداردهای کاری مورد نیاز را برآورده کند. عیوب جوش به طور کلی به گروههای زیر تقسیم می شود: ترکها حفره های گازی ناخالصیهای سرباره جوش عدم نفوذ یا ذوب شکل ناقص یا طرح ظاهری غیر قابل قبول جوش و سایر عیوب(مثل اثر پاشش قوس الکتریکی بر روی سطح قطعه

ترکها(Cracks) زماني كه تنشهاي موضعي از حد استحكام ماده فراتر روند در جوش و يا فلز پايه ترک ايجاد مي شود. انواع ترک: طولی:تركهاي طولي در جوشهاي كوچك بين مقاطع سنگين، معمولا بر اثر سرعت بالاي سرد شدن و تنش بالا رخ مي دهند. عرضی:معمولا بر اثر تنشهاي طولي انقباضي، روي فلز جوش با چكشخواري كم بوجود مي آيند. ستاره ای: در اثر قطع نامناسب جوشكاري قوسي در چاله انتهايي جوش بوجود مي آيند. ريشه: تركهاي طولي ايجاد شده در ريشه جوش يا سطح ريشه هستند.

ترکها(Cracks)

ترکها(Cracks) انواع ترک بر حسب دمایی که در آن ایجاد می شود: ترک گرم تركهاي گرم در حين انجماد و یا قبل از اینکه حرارت جوش به طور کامل برطرف شود، بوجود مي آيند. ترك سرد تركهاي سرد بعد از تكميل انجماد بوجود مي آيند. به آنها تركهاي تأخيري نيز گفته مي شود.

پارگی لایه ای(Lamellar Tearing) به شكست صفحه ای گفته مي شود كه در فلز پايه ايجاد شده و جهتگيري اصلي آن به موازات سطح است. علت آن تنش بالا در جهت ضخامت است كه بر اثر جوشكاري ايجاد مي شود. پارگي لايه اي مي تواند تا مسافت زيادي گسترش يابد و معمولا در محلي كه فلز پايه داراي ناخالصي هاي غيرفلزي باشد و يا در محلهايي از فلز پايه كه تحت تنشهاي بالاي جوشكاري است، يا تركيبي از هر دو، آغاز مي شوند.

تخلخل(Porosity) تخلخل ها نتیجه حبس گازها در فلز در حال انجماد می باشند. این ناپیوستگی معمولا بصورت کروی است اما می تواند گسترش نیز پیدا کند. این نوع ناپیوستگی بحرانی نبوده و ایجاد تمرکز تنش نمی کنند، مگر اینکه مقدار آن بیش از حد معینی باشد. تخلخل بیش از حد، ناشی از عدم کنترل صحیح پارامترهای جوش، مواد مصرفی جوشکاری، طراحی اتصال، آلودگی فلز پایه و یا ترکیب نا مناسب فلز پر کننده مورد استفاده است.

تخلخل(Porosity)

تخلخل با توزیع یکنواخت تخلخلي است که بصورت یکنواخت در فلز جوش توزیع شده باشد. مقدار زياد تخلخل معمولا به علت روش نامناسب جوشکاری یا مواد نامناسب است. تکنیک نامناسب آماده سازی اتصال یا مواد نامناسب مورد استفاده می توانند موجب به وجود آمدن تخلخل گردند. اگر جوش به اندازه کافی آرام سرد شود تا بیشتر گاز قبل از انجماد، از سطح خارج شود، تخلخل کمی در جوش باقي مي ماند.

تخلخل خوشه ای به گروهی موضعی از تخلخل ها گفته می شود كه معمولا علت آن شروع یا اتمام نامناسب قوس جوشکاری است.

ناخالصی های سرباره مواد جامد غیرفلزی هستند که در فلز جوش يا بين فلز جوش و فلز پایه محبوس شده اند. این ناخالصی ها می توانند در بيشتر روشهای جوشکاری مشاهده شوند. بطور کلی ناخالصی های سرباره بر اثر روش نامناسب جوشکاری، طراحی نامناسب اتصالات یا تمیزکاری نامناسب جوش بین پاسها بوجود مي آيند. معمولا سرباره مذاب به سمت بالای جوش جریان پیدا می کند. شکافهای تیز در مرز جوش یا بین پاسها معمولا باعث حبس سرباره داخل فلز جوش مذاب می شود.

ناخالصی های سرباره

نفوذ ناقص اتصال در صورت عدم نفوذ فلز جوش به اتصال ايجاد مي شود. منطقه نفوذ نکرده، یک ناپیوستگی محسوب می شود که به آن نفوذ ناقص گفته می شود. نفوذ ناقص می تواند براثر حرارت ناکافی جوش، طراحی نامناسب اتصال (مثلا ضخامت زیاد و عدم توانایی نفوذ قوس جوشکاری)، یا کنترل نامناسب قوس جوش بوجود آید. جوشهایی که نیازمند نفوذ کامل هستند، معمولا توسط روشهای غیرمخرب مورد بازرسی قرار می گیرند. این موضوع به خصوص در پلها، خطوط لوله، محفظه های تحت فشار و کاربردهای هسته ای صدق می کند.

نفوذ ناقص اتصال

ذوب ناقص در نتیجه روش نامناسب جوشکاری، آماده سازی نامناسب فلز پایه، یا طراحی نامناسب اتصال به وجود مي آيد. دلایل بوجود آورنده ذوب ناقص عبارتند از حرارت ناکافی جوشکاری یا عدم دسترسی کافی به تمام وجوه همجوشی، یا هر دو. همچنین اکسیدهای به شدت چسبنده نيز جلوی ذوب کامل را می گیرند. [

ذوب ناقص

سوختگی لبه جوش(Undercut) معمولا به علت روش نامناسب جوشکاری یا جریان اعمالی بیش از حد یا هر دو، اين عيب بوجود می آید. Undercut شیاری است که در فلز پایه در مجاورت انتهاي جوش یا ریشه جوش ایجاد شده و فلز جوش آنرا پر نمی کند. این شیار موجب تشکیل یک شکاف مکانیکی شده و ایجاد تمرکز تنش می کند.

سوختگی لبه جوش(Undercut)

همپوشانی(Over lap) پیش آمدگی فلز جوش تا جلوتر از انتهاي جوش یا ریشه است. علت این امر می تواند کنترل ناکافی فرایند جوشکاری، انتخاب نامناسب مواد جوشکاری، یا آماده سازی نامناسب فلز پایه باشد. معمولاً با وجود اکسیدهای بسیار چسبنده روی فلز پایه که مانع از ذوب فلز گردند، نيز همپوشانی رخ می دهد. همپوشانی یک ناپیوستگی سطحی است که یک شکاف مکانیکی ایجاد می کند و تقریبا همیشه مردود تلقی می­شود.

همپوشانی(Over lap)

ناخالصی های تنگستن ذرات تنگستن محبوس در فلز جوش هستند که مختص روش جوشکاری قوسی تنگستنی است.

بازرسی با مایعات نافذ

تاریخچه پاکسازی چرخ ها نگه داری در نفت سفید به مدت 30 دقیقه از حدود نیمه قرن چهاردهم این روش مورد استفاده بوده است. در صنعت راه آهن در بررسی چرخهای لوکوموتیو جهت پیدا کردن ترک استفاده می شده است پاکسازی چرخ ها نگه داری در نفت سفید به مدت 30 دقیقه تمیز کردن چرخ ها پوشش دادن سطح بیرونی توسط گچ خروج نفت و تیره شدن لایه گچی چرخاندن یا وارد کردن ضرباتی به چرخ

معرفی روش آزمون مایع نافذ (PT) روشی است که ناپیوستگی های باز (سطحی) را با نشان دادن یک مایع نافذ در مقابل یک آشکار ساز، روی زمینه ظاهر می کند

مراحل انجام بازرسی تمیز کردن سطح نمونه اعمال مایع نافذ منتظر بودن به اندازه زمان نفوذ (Dwell Time) حذف مایع نافذ اضافی اعمال آشکار ساز بررسی سطح برای مشاهده و ثبت نتایج تمیزکاری نهایی (در صورت لزوم)

مزایای بازرسی به روش مایعات نافذ روش نسبتا ساده ای است. روش ارزانی است. محدودیتی در جنس ماده وجود ندارد (به جز مواد متخلخل). قادر به تعیین محل و اندازه تقریبی عیب است. تجهیزات این روش قابل حمل و نقل است.

محدودیت های بازرسی به روش مایعات نافذ تنها عیوب و ناپیوستگی های سطحی قابل تشخیص هستند. در قطعات متخلخل و با سطوح خشن کاربردی ندارد. گاهی ترک های عریض و کم عمق تشخیص داده نمی شوند. اندازه عیوب بزرگتر از اندازه واقعی تخمین زده می شود.

کاربردهای بازرسی به روش مایعات نافذ صنایع فضایی برای کنترل مواد تولیدی قطعات خودرو مانند قطعات ریخته گری و آهنگری آلومینیم تعمیرات و سرویس های منظم قطعات لوکوموتیوهای قطار یافتن ترک های خستگی مواد نورد شده کنترل صحت و دقت نتایج به دست آمده از MT

اصول فیزیکی بازرسی با مایعات نافذ به طور عمده به تر شدن مؤثر یک نمونه یا قطعه کار جامد توسط یک عامل نفوذ کننده که روی سطح مذکور جریان می یابد، وابسته است. قابلیت یک مایع نافذ برای جریان یافتن روی سطح و ورود به حفره ها به طور عمده به موارد زیر بستگی دارد: تمیزی سطح پیکر بندی حفره تمیزی حفره اندازه گشودگی دهانه حفره کشش سطحی مایع نافذ توانایی مایع در تر کردن سطح

کشش سطحی و خاصیت تر کنندگی

گرانروی یا ویسکوزیته

خاصیت مویینگی

روش های تست مایعات نافذ I تست مایع نافذ فلورسنت II تست مایع نافذ مرئی

تفسیر مشاهدات ناپیوستگی های مورد ارزیابی به سه دسته کلی تقسیم می شوند: نشانه های خطی یا Linear ( طول سه برابر عرض) نشانه های گرد یا Round (طول کمتر از سه برابر عرض) نشانه های پراکنده در قطعه گاهی ممکن است نشانه های نامربوط Non relevant نیز بر روی سطح قطعه نمایان شود.

تفسیر مشاهدات متداول ترین نقص قابل مشاهده با این روش ترک سطحی است. در تفسیر علائم ناشی از ترک عرض Bled out معیاری از عمق ترک است. در یک ترک بسیار عمیق Bled out حتی پس از تمیزکاری و آشکارسازی مجدد نیز ظاهر می شود. تخلخل سطحی، اکسیدهای فلزی، سرباره و نفوذ و ذوب ناقص نیز در صورتی که در سطح باشند، با این روش بازرسی تشخیص داده می شوند. Under cut و همپوشانی به راحتی با این روش تشخیص داده نمی شوند.

تفسیر مشاهدات در برخی موارد نشانه های نادرست False Indication نیز بر روی سطح قطعه ایجاد می شود: از روی دست اپراتور به سطح انتقال یابد. در اثر آلودگی Developer ایجاد شود. Bled out از یک قطعه بیرون آمده و به قطعه دیگر منتقل می شود. به وسیله محلی که پس از غوطه وری قطعات روی آن چیده می شوند، به قطعه منتقل شود. در اثر شستشوی نا مناسب قطعات ایچاد شود.

طبقه بندی روش های بازرسی مایعات نافذ عوامل اصلی در انتخاب روش PT: شرایط سطحی قطعه کار مورد بازرسی مشخصه های نقص مورد تشخیص زمان و مکان بازرسی اندازه قطعه کار حساسیت مورد انتظار

انواع مایع نفوذ کننده از لحاظ دید از لحاظ اعمال Fluorescent Visible Dual از لحاظ اعمال Water Washable Post Emulsifier-Lipophilic Solvent Removable Post Emulsifier-Hydrophilic

روش A عمليات 5: بازرسي عمليات 3: عمليات 1: عمليات 2: تميزكاري و خشك كردن سطح عمليات 2: اعمال مايع نافذ به سطح عمليات 3: زدودن مايع نافذ از سطح با شستشوي آبي عمليات 5: بازرسي عمليات 4: اعمال آشكارساز

روش C عمليات 5: بازرسي عمليات 3: عمليات 1: عمليات 2: تميزكاري و خشك كردن سطح عمليات 2: اعمال مايع نافذ به سطح عمليات 3: زدودن مايع نافذ از سطح با پارچه آغشته با حلال عمليات 5: بازرسي عمليات 4: اعمال آشكارساز

روش Bو D

مراحل روش B بازرسي عمليات 1: اعمال مايع نافذ به سطح عمليات 2: اعمال معلق كننده به مايع نافذ عمليات 3: تركيب معلق كننده و مايع نافذ عمليات 5: بازرسي عمليات 5: اعمال عامل آشكارساز عمليات 4: زدودن مايع نافذ از سطح به طريق شستشو با آب

مراحل روش D بازرسي عمليات 1: اعمال مايع نافذ به سطح عمليات 2: شستشوي اوليه عمليات 3: اعمال معلق كننده به مايع نافذ عمليات 4: تركيب معلق كننده و مايع نافذ عمليات 5: زدودن مايع نافذ از سطح به طريق شستشو با آب عمليات 5: بازرسي عمليات6: كاربرد عامل آشكار ساز

مواد و تجهیزات مواد نافذ معلق کننده ها حذف کننده ها آشکار سازها

انواع مایع نفوذ کننده سطح 1 • سطح2/1: بسيار پايين • سطح 1: پايين فلوئورسنت انواع مایع نفوذ کننده • سطح2/1: بسيار پايين • سطح 1: پايين • سطح 2: متوسط • سطح 3: بالا • سطح 4: بسيار بالا مرئی سطح 1

ويژگي هاي فيزيكي و شيميايي پايداري شيميايي و تطابق يكنواخت فيزيكي نقطة اشتعال بالاتر از 95C (200F)؛ (نافذهايي كه نقطه اشتعالي پايين­تر از اين ميزان داشته باشند، داراي خطر بالقوه آتش سوزي هستند.) درجة بالاي ترشوندگي ويسكوزيتة پايين به منظور ايجاد امكان پوشش بهتر و حداقل بيرون زدگي قابليت نفوذ سريع و كامل در ناپيوستگي­ها وضوح و دوام رنگ كافي واكنش ناپذيري شيميايي با مواد مورد بازرسي و محفظه­هاي نگهداري مسموميت پايين به منظور ايمني كاركنان خصوصيات خشك شوندگي آهسته سهولت زدايش نداشتن بوي زننده هزينه پايين مقاومت در برابر نور ماوراء بنفش و محو شدن بر اثر حرارت

معلق کننده ها نوع B

معلق کننده ها نوع D

پاك كننده ها ( زداينده هاي حلالي) اشتعال پذير پاك كننده ها اشتعال ناپذير

آشكارسازها نوع A، پودر خشك نوع B، قابل انحلال در آب Water Soluble نوع C، قابل معلق شدن در آب Water Suspendible نوع D، غيرآبي و قابل معلق شدن در حلالNonaqveoos Solvent Suspendible

خواص مورد نياز آشكارسازها آشكارساز بايد داراي خاصيت جذب سطحي باشد تا كاركرد لكه سازي آن به حداكثر ميزان ممكن برسد. بايد از اندازه دانه كوچك و شكل ذرات ظريف برخوردار باشد تا به خوبي پراكنده شده و در معرض نافذ موجود در نقائص قرار گرفته و بدين طريق منجر به شكل گيري نشانه هايي قوي و واضح از نقائص گردد. در صورت استفاده از نافذ رنگي، مادة آشكارساز بايد قادر به تأمين كنتراست با زمينه براي نشانه ها باشد. اعمال آن بايد آسان باشد. بايد پوششي نازك و يكنواخت روي سطح ايجاد نمايد. بايد به سادگي توسط نافذ موجود در نقائص تر گردد (بايد امكان پخش شدن مايع در سطح ذرات فراهم باشد) در صورت استفاده از نافذهاي فلوئورسنت، آشكارساز نيز بايد فلوئورسنت باشد. پس از بازرسي بايد به آساني قابل زدايش باشد. نبايد محتوي اجزايي باشد كه ضرري را متوجه قطعات مورد بازرسي يا تجهيزات مورد استفاده در عمليات بازرسي مي نمايند. نبايد حاوي اجزاي سمي يا مضر براي اپراتور باشد.

بازرسی با ذرات مغناطیسی

معرفی روش بازرس ذرات مغناطيسي (MT) يك روش غيرمخرب براي تشخيص ناپيوستگي هاي سطحي يا نزديك به سطح در مواد مغناطيسي مي باشد

معرفی روش خطوط مغناطيسي نيرو در مواد فرومغناطيسي، توسط ناپيوستگي هاي موجود در ماده تغيير شكل مي دهند. اگر يك ناپيوستگي در يك ماده مغناطيسي روي سطح يا نزديكي آن وجود داشته باشد، خطوط شار مغناطيسي روي سطح تغيير شكل مي يابند، كه به آن نشتي شار مغناطيسي گفته مي شود.

تجمع ذرات تحت شرايط نوري مناسب قابل مشاهده خواهد بود

معرفی روش سه شرط اصلي براي انجام اين روش وجود دارد كه عبارتند از: قطعه بايد مغناطيسي شود. یک ماده فرومغناطیس را می توان با ایجاد یک جریان الکتریکی در ماده یا قرار دادن ماده در یک میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک منبع خارجی، مغناطیسی کرد. ذرات مغناطيسي بايد وقتي اعمال شوند كه قطعه مغناطيسي است. هر گونه تجمع مواد مغناطيسي بايد مشاهده و تفسير شود. اگر جهتگيري يك ناپيوستگي موازي خطوط نيرو باشد، غيرقابل تشخيص خواهد بود.

مزایای بازرسی به روش ذرات مغناطیسی روش ذرات مغناطيسي وسيله اي حساس براي يافتن ترك هاي كوچك و كم عمق سطحي در مواد فرومغناطيسي است. روش ارزانی است. نشانه هاي ذرات مغناطيسي، مستقيماً روي سطح قطعه ايجاد مي شوند و محل عیب به راحتی تشخیص داده می شود. نیاز به مداربندي الكتريكي يا ابزار بازخواني الكترونيكي كه كاليبره شده باشد، وجود ندارد. تخمين عمق ترك به صورت تقریبی امکان پذیر است. اندازه يا شكل قطعات قابل بازرسي به اين روش از محدوديت بسيار كمي برخودار بوده و يا محدوديتي ندارد. نيازي به تميزكاري مبسوط اوليه وجود ندارد و ترك هايي كه توسط مواد خارجي پر شده اند، قابل تشخيص مي باشند

محدودیت های بازرسی به روش ذرات مغناطیسی اين روش صرفاً براي مواد فرومغناطيسي قابل استفاده است. اتصال بين فلزاتي با خواص مغناطيسي غيرمشابه باعث ناپيوستگي هاي مغناطيس اي مي شود كه بصورت عيب مشاهده مي شوند، در حالي كه اتصال جوش سالم است پوششهاي نازك رنگ و ساير پوشش هاي غيرمغناطيسي، مانند روكش هاي آبكاري، اثر مخربي بر حساسيت بازرسي با ذرات مغناطيسي دارند حساسيت با كاهش اندازة ناپيوستگي و همچنين با افزايش عمق عيب نسبت به سطح كاهش مي يابد. يك ناپيوستگي بايد به اندازة كافي بزرگ باشد تا ميدان مغناطيسي را قطع كرده يا در آن تغيير ايجاد كند و نشتي خارجي ايجاد شود. شرايط سطحي نيز بر حساسيت فرايند بازرسي مؤثرند.

اصول فیزیکی ميدان مغناطيسي جهتگيري ميدان مغناطيسي درون و پيرامون يك قطعه مغناطيس و پيرامون رسانايي كه جريان برق از آن مي گذرد، يك ميدان مغناطيسي وجود دارد. ميدان مغناطيسي پيرامون يك ميله مغناطيس، داراي دو قطب مي باشد، ولي ميدان مغناطيسي پيرامون يك رسانا، قطبي (قطبيده) نيست. جهتگيري ميدان مغناطيسي جهتگيري ميدان مغناطيسي اثر زيادي بر اعتبار و عملكرد تست دارد. اگر تست روي يك قطعه جوش با استفاده از يك جهتگيري ميدان مغناطيسي انجام پذيرد، ممكن است بعضي از ناپيوستگي ها كه هم جهت با جهت شار هستند، قابل تشخيص نباشند. . بهترين نتايج وقتي بدست مي آيند كه ميدان مغناطيسي عمود بر طول ناپيوستگي هاي موجود باشد

اصول فیزیکی اثر جهت شار جهت شكل گيري يك نشانه، زاوية برخورد ميدان مغناطيسي با ناپيوستگي بايد تا آن حد بزرگ باشد كه سبب شود خطوط ميدان مغناطيسي از قطعه خارج شده و پس از پل زدن از روي ناپيوستگي به قطعه بازگردند. جهت حصول بهترين نتايج، زاوية برخورد نزديك به 90 درجه مطلوب مي باشد. بنابراین: جهت، اندازه و شكل ناپيوستگي حائز اهميت هستند. علاوه بر اين موارد، جهت ميدان مغناطيسي و نيز شدت ميدان در منطقة ناپيوستگي مهم مي باشند

اصول فیزیکی ناپیوستگی A: شکل منظم و موازی میدان  هیچ نشانه ای ایجاد نمی کند. ناپیوستگی B: شکل نا منظم و همچنان موازی میدان  نشانه ضعیفی ایجاد می کند. ناپیوستگی C، D و E: زاویه 45 درجه نسبت به میدان  نشانه خوبی ایجاد می کند. ناپیوستگی F، G و H: زاویه 90 درجه نسبت به میدان  بهترین نشانه ایجاد می شود.

اصول فیزیکی ناپیوستگی L، M و N: زاویه 45 درجه نسبت به میدان  نشانه قابل تشخیص ایجاد می کند. ناپیوستگی J و K: نشانه خوبی ایجاد می کند. ناپیوستگی P، Q و R: نشانه ضعیفی ایجاد می کند.

جريان مغناطيس كردن جريان متناوب : فقط سطح فلز توسط جريان متناوب مغناطيسي مي شود. (skin effect) اين روش براي تعيين محل ناپيوستگي هايي كه روي سطح گسترش يافته اند مانند تركها مناسب است، اما ناپيوستگي هاي عميق تر يا ذوب ناقص تشخيص داده نمي شوند. اين روش را براي بازرسي جوش هايي كه در آن ارزيابي زير سطح مورد نياز نيست بكار مي برند. جريان مستقيم : ميدان مغناطيسي توليد شده توسط این جریان در قطعه نفوذ مي كند و در نتيجه بيشتر از جريان متناوب قادر به تشخيص ناپيوستگي هاي زير سطح خواهد بود.

جريان مغناطيس كردن جريان بايد قدرت كافي جهت تشخيص تمام نواقصي كه ممكن است برعملكرد جوش در حين كار تأثير بگذارند را داشته باشد. جريان زيادي مغناطيسي كردن باعث ايجاد الگوهاي نامربوط مي شود. 1- مغناطيسي كردن طولي: 3000 تا 10000 آمپر- دور (بسته به نسبت قطر كويل به قطر قطعه) 2- مغناطيسي كردن دايره اي: 100 تا 1000 آمپر در هر اينچ از قطر نمونه 3- مغناطيسي كردن پراد: 90 تا 125 آمپر در هر اينچ فاصله پراد، بسته به ضخامت فلز 4- مغناطيسي كردن يوك: جريان مغناطيسي كردن بايد براي بلند كردن lb40 با مغناطش DC و lb10 با AC كافي باشد.

تجهيزات عوامل موثر بر انتخاب نوع تجهيزات جهت انجام يك نوع خاص تست: 1- نوع جريان مغناطيسي كردن 2- اندازه قطعه يا جوش 3- هدف مشخصه تست يا نوع عيوب مورد انتظار 4- محيط مورد نظر براي انجام تست 5- تجهيزات متحرك يا ثابت 6- مساحت قسمت مورد آزمايش و موقعيت آن روي قطعه 7- تعداد قطعات مورد آزمايش

روش هاي ايجاد ميدان مغناطيسي يكي از الزامات اساسي بازرسي با ذرات مغناطيسي اين است كه قطعة تحت بازرسي به درستي مغناطيسي گردد، به گونه اي كه ميدان هاي نشتي ايجاد شده توسط ناپيوستگي ها قادر به جذب ذرات مغناطيسي باشند. در اين راستا، آهنرباهاي دائمي از مزايايي برخوردار مي باشند، اما مغناطيسي كردن به طور كلي توسط آهنرباهاي الكتريكي صورت مي پذيرد كه در آن ها ميدان مغناطيسي در ارتباط با جريان يافتن جريان الكتريكي ايجاد مي گردد. اساساً مغناطيسي شدن، ناشي از ميدان مغناطيسي مدوري است كه بر اثر جاري شدن جريان الكتريكي درون يك هادي ايجاد مي گردد. جهت اين ميدان، وابسته به جهت جريان خواهد بود كه با استفاده از قانون دست راست قابل تعيين مي باشد.

روش هاي ايجاد ميدان مغناطيسي آهنربای دائمی الکترومغناطیس روش هاي ايجاد ميدان مغناطيسي یوک سیم پیچ ها تک حلقه ای چند حلقه ای هادی های مرکزی روش تماس مستقیم پرادهای تماسی

يوك هاي آهنرباي دائمي براي كاربردهايي مورد استفاده قرار مي گيرند كه در آن­ها منبع توان الكتريكي در دسترس نبوده و يا قوس زني مجاز نمي باشد (به عنوان مثال در اتمسفر انفجاري). محدوديت هاي يوك هاي آهنرباي دائمي شامل موارد ذيل مي باشد: نواحي يا اجسام بزرگ را نمي­توان با استحكام كافي لازم جهت حصول نشانه­هاي رضايت­بخش از ترك ها، مغناطيسي نمود. دانسيتة شار نمي تواند عمداً تغيير داده شود. در صورتي كه آهنربا بسيار قوي باشد، ممكن است جدا كردن آن از قطعات مشكل باشد. ذرات ممكن است به آهنربا بچسبند و احياناً موجب نامشخص شدن نشانه ها گردند.

يوك هاي الكترومغناطيسي پايه هاي قابل تنظيم امكان تغيير فاصلة تماس و زاوية تماس نسبي را به منظور جاي گرفتن در قطعات داراي شكل نامنظم فراهم مي آورند. برخلاف يوك هاي آهنرباي دائمي، يوك هاي الكترومغناطيسي به سهولت مي توانند خاموش يا روشن بشوند. اين ويژگي سبب تسهيل اتصال و برداشتن يوك از قطعه مورد آزمايش مي شود

سيم پيچ ها سيم پيچ هاي تك حلقه اي و چند حلقه اي براي مغناطيسي كردن طولي قطعات مورد استفاده قرار مي گيرند. در خصوص قطعات بزرگ، سيم پيچ را مي توان با پيچيدن چندين دور از يك سيم قابل انعطاف به حول قطعه، توليد نمود، اما بايد دقت لازم صورت گيرد كه هيچ نشانه اي، در زير كابل، پنهان نشود.

هادي هاي مركزي در خصوص بسياري از قطعات حلقه اي شكل، بهتر آن است كه به جاي خود قطعه، از هادي مجزايي جهت حمل جريان مغناطيسي كننده استفاده گردد. قوانين پاية حاكم بر ميدان هاي مغناطيسي حول هادي مدوري كه حامل جريان مستقيم باشد، به شرح زير بيان مي شوند: ميدان مغناطيسي در خارج يك هادي داراي سطح مقطع يكنواخت، در طول هادي يكنواخت خواهد بود. ميدان مغناطيسي با مسير جريان داخل هادي، زاويه 90 درجه مي سازد. دانسيتة شار در خارج هادي با عكس فاصلة شعاعي از مركز هادي تغيير مي نمايد