整流电是方向不变,但大小随时间变化的电流。整流电既含有直流部分,又含有交流部分,故有时也称为脉动交流或脉动直流。
整流电是通过对交流电整流获得的,分为单相半波、单相全波、三相半波、三相全波四种类型。图2-4是它们的原理图和电流波形图。整流是利用半导体二极管的单向导电特性把交流电变为脉动直流电的。半波整流是交流电通过二极管后只保留电流的正半周,利用二极管的截止功能去掉了负半周。全波整流是利用变压器的中心抽头与两个二极管配合,使两个二极管分别在正半周和负半周轮流导通,而且两者流过负载的电流保持同一方向,使正弦曲线的负半周也倒转了过来。
由图2-4可知,三相全波或半波整流电交流分量已很小,波动很小,已接近直流,其磁化效果也近似于直流。在现代磁粉检测中已几乎替代了纯直流磁化。而单相半波或全波整流电,交流分量大,电流波动大,尤其是单相半波,电流是由直流脉冲组成,每个脉冲持续半周,在脉冲之间的半周完全没有电流流动。因此,它的磁化效果与直流相差很大。
单相半波整流电具有如下磁化特点:
(1)兼有渗透性和脉动性 单相半波整流电方向单一,趋肤效应远比交流小,因此能探测近表面缺陷。试验表明:对于钢中ϕ1mm的人工缺陷,交流磁化时,剩磁法检出深度为1mm,连续法为2.5mm,而单相半波整流电磁化时,剩磁法为1.5mm,连续法为4mm。
图2-4 整流电
a)单相半波 b)三相半波 c)单相全波 d)三相全波(www.daowen.com)
图2-5 单相半波整流电所产生的磁滞曲线
但是,半波整流电交流分量较大,它的磁场具有强烈的脉动性,它能够搅动干燥的磁粉,有利于磁粉的迁移。因此,单相半波整流电常与干法相结合,用于检测大型铸件及焊缝的表层缺陷。
(2)剩磁稳定 单相半波整流电所产生的磁滞曲线如图2-5所示,因为磁场总是同方向的,不存在磁滞回线中的退磁曲线段,所以无论何时断电,总能在工件上获得稳定的剩磁,试验也证明了这一点。
(3)对比度好 单相半波整流电磁化工件时磁场不是过分地集中于表面,所以即使采用严格规范,缺陷上的磁粉也不会大量增加,磁痕轮廓清晰,本底干净,便于观察分析。
整流电的磁化效果随着电流脉动性的减小,磁场渗透深度的加深,检测深度增大,更接近直流电,整流电磁化无需考虑断电相位问题,任何时刻断电都可获得稳定的剩磁。但整流电磁化后工件的退磁比交流困难。要想彻底有效地退磁,需用超低频退磁设备,用它退磁效率很低,并且设备价格昂贵。
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