בדיקת חלקיקים מגנטית (MPT) היא טכניקה מבוססת היטב של בדיקות לא הרסניות (NDT) המועסקת באופן נרחב על פני תעשיות כגון אווירול, רכב, וייצור כבד כדי לזהות את פני השטח ואת הפסקות ליד-הקרקע בחומרים פרומגנטיים.בשמירה על מורשת ושיקום, MPT הפך כלי חיוני להערכת השלמות המבנית של חפצים היסטוריים, אלמנטים אדריכליים, ומומנטים שלא כמו גם שיטות הגנה מפנים, אשר מסייעות, כדי לשנות את יכולת ניתוח בלעדיות לחלוטין, או לשנות את יכולת ה-מתקני MPT מזיקה.

מימון של בדיקת חלקיקים מגנטיים

בדיקת חלקיקים מגנטית מבוססת על העיקרון של דליפת פלוקס מגנטית.כאשר חומר ferroמגנטי הוא מגנטי, קווי שדה מגנטי לעבור דרך זה באופן אחיד.עם זאת, אם הפסקת כמו סדק, ריק, או הכללה היא נוכח, קווי השדה המגנטיים נאלצים לפענוח ו"חלק" מתוך החומר על פני השטח.

ניתן להשיג את המגנטיזציה באמצעות שיטות שונות, כולל זרם ישיר (DC), שינוי הנוכחי (AC), או חצי גלי גלית לתקן זרם.הבחירה תלויה בגיאומטריה של החומר ואת עומק פגמים להיות מזוהה. AC הוא מעדיף עבור סדקים משטח החשיפה, בעוד DC מספק חדירה עמוקה יותר. בעבודת מורשת ניידת, ירכיים אלקטרומגנטיות או כבלים משמשים לעתים קרובות כי הם מאפשרים מגנטיזציה ללא כל אובייקט שדה חזק.

חלקיקים מגנטיים באים בשני סוגים עיקריים:0 (FLT:0ableFLT:1) (צבע שחור, אדום או אפור) לשימוש תחת אור לבן, וFLT:2fluorescentigtureFLT 3 חלקיקים זוהרים תחת אולטרה סגול (UV) אור עבור רגישות מוגברת.

יישום לשימור המורשת

שימור מורשת כרוך מגוון רחב של חומרים פררומגנטיים, כולל ברזל, ברזל חולש, פלדה קלה, ופלדות ⁇ שונות.חומרים אלה מופיעים גשרים היסטוריים, דלתות הקתדרלה, רכיבי רכבת, שערי נוי, פסלים ואפילו ספינות. MPT הוא מועסקים במספר שלבים קריטיים של שימור:

Detecting Fatigue Cracks in Historic Structures

מבנים היסטוריים רבים, כגון גשרי רכבת הרים מהמאה ה-19 או מרפסות ברזל מהמאה ה -18, היו כפופים לטעינה מחזורית במשך עשרות שנים. סדקים פטריגיים יכולים להתפתח במצטברי מתח כגון חורים צלעות צלעות ברזל, מפרקים ננו, או פינות חדות.

נזקי קורוזיה

קורוזיה היא אחת המנגנונים הנפוצים והמזיקים ביותר למורשת מתכת חיצונית.גם כאשר חלודה משטח הוסר, מחפירת מוסתרת או קורוזיה בין-גרפית עשויה להישאר. MPT יכול לחשוף את ההפסקות המושרה קורוזית המפשרת יושרה מבנית.לדוגמה, הובלת שערי ברזל מהמאה ה-18 לעתים קרובות להפגין קורוזיציה כי מחלישה אלמנטים דקורטיביים.

בקרת איכות אחריות

לאחר שיקום או תיקון - כגון ריתוך סדק, הוספת תיקון, או יישום של מאגד -MPT יכול לאמת כי התערבות לא הציג פגמים חדשים.זה יכול גם לאשר כי התיקון חתמה ביעילות את ההפסקות המקורית.זה חשוב במיוחד כאשר אנולדינג מבוצע על ברזל היסטורי, אשר נוטה לפצח חום הקשורים MPT מסייע להבטיח כי האובייקט משוחזר נשאר יציב לטווח ארוך.

יתרונות של שיטות בדיקה לא הרסניות אחרות

לשמרנים מורשת יש גישה לכמה טכניקות NDT, כל אחת עם נקודות חוזק וחולשות. MPT מציעה יתרונות ברורים עבור פריטים פרוטרומגנטיים:

  • (FLT:0) רגישות גבוהה על פני השטח ופגמים ליד פנים:FLT 1 MPT יכול לזהות סדקים קטנים כמו כמה מיקרומטר רחב, בתנאי שהם מוכוונים לשדה המגנטי.
  • (FLT:0) Immediate, תוצאות גלויות: FIRLT:1 ; איורים חלקיקים מופיעים בתוך שניות, ומאפשרים פרשנות באתר.אין ניתוח נתונים מורכב או סריקה נדרשת, בניגוד לבדיקות קוליות (UT) או בדיקות עדכניות (ECT).
  • (FLT:0) הכנת משטחים מינימליים: 1FLT:1 בעוד משטחים חייב להיות נקי באופן סביר וחופשי בקנה מידה או רצם, חלודה כבדה לעתים קרובות יכול להיות נסבל כי השדה המגנטי חודר ציפויים דקים.
  • (FLT:0)Portability and low Cost:FLT:1 MPT ציוד (yoke, אבקה, מנורת UV) הוא קל משקל וסוללה-מופצת, מה שהופך אותו אידיאלי עבור אתרי מורשת מרוחקים או קשים לגישה.העלות לבדיקה נמוכה בהשוואה לבדיקות רדיוגרפיים (RT) או מערך מתקדם של אודיו בשלב מתקדם.
  • (FLT:0) ,Adaptability to Complex Geometries:cioFLT:1 ,Wrought-iron Scrollwork, גריל, ו ליציקת טרמפים ניתן לבדוק על ידי עיצוב הכיוון השדה המגנטי עם כבלים גמישים או פרודונים, משהו רדיוגרפיה ואולטרסאונד נאבקים עם.

בדיקות רדיוגרפיות מספקות תמונה קבועה אך דורשות פרוטוקולי בטיחות קרינה ופחות רגישים לסדקים הדוקים.בדיקות אולטרה סאונד יכולות לזהות פגמים פנימיים עמוקים יותר, אך דורשות משטח הפיכה חלק ופרשנות מיומנים. Eddy הנוכחי בדיקות הוא מהיר יותר אך מוגבל לחומרים התנהגותיים ולעתים קרובות דורשות תקני קליברציה לא זמינים עבור ⁇ היסטוריים. MPT מגשרים רבים של פערים אלה עבור אובייקטים מפרוקומגנטיים.

הגבלות ושיקולים

למרות היתרונות הרבים שלה, MPT היא לא פתרון אוניברסלי.הסרבוואטורים חייבים להבין את המגבלות שלה כדי ליישם אותה כראוי:

  • (FLT:0) הגבלת אוויר: 1FLT 1 MPT עובד רק על חומרים פרוטרוגנטיים (ברזל, ניקל, קובלט, ⁇ שלהם) מתכות לא מגנטיות כגון נחושת, פליז, ברונזה, אלומיניום או נירוסטה פלדה (ציונים אלקטיביים) לא ניתן לבדוק עם MPT. עבור פסלים ברונזה או גגות נחושת, שיטות אחרות כמו סנודה או שימוש חזותי.
  • (FLT:0) Near-surface רק:FLT:1 MPT מזהה פגמים או רק מתחת לפני השטח (בדרך כלל עד 1-2 מ"מ למגנט AC). סדקים פנימיים עמוקים או רִיק נותר בלתי נראה אלא אם כן הם מחוברים אל פני השטח.
  • (FLT:0) תנאי פני השטח: 1FLT:1 חלודה כבדה, צבע או שכבות קורוזיות עבות יכול למנוע חלקיקים נודדים אל הפגמים, בעוד שחלודה מתונה עשויה להיות מקובלת, משטחים מעוותים חמורים עשויים לייצר אינדיקציות כוזבות או מעורפלות אמתיות.
  • (FLT:0) תלויות בהתמדה: 1FLT:1, הפסקת אש רק תימצא אם זה מפריע קווי השדה המגנטיים באופן מיוחד. סדקים ארוכים במקביל לשדה עשויים להימחק אלא אם כן הכיוון המגנטיזציה משתנה.זה דורש לפחות שני מגנטיזציה לכל הפחות לכיסוי מלא, זמן בדיקה הולך וגובר.
  • (FLT:0) מגנטיות סובסידית: 1FLT:1 לאחר MPT, שדה מגנטי חזק עשוי להישאר באובייקט, במיוחד אם DC או חצי גל לתקן זרם משמש. residual מגנטיזם יכול למשוך פסולת ברזל, מעוות כלי שדה מגנטיים, או במקרים נדירים, להשפיע על הטבילה של חפצים עדינים.
  • (FLT:0) בריאות ובטיחות: חלקיקים פלואורים גדולים דורשים אור UV, אשר יכול להיות מסוכן לעיניים ולעור. חשיפה לטווח ארוך צריך להיות מצמצם.בנוסף, השעיית חלקיקים (במיוחד מבוסס מים) עשוי להכיל גולשים שיכולים אינטראקציה עם צבע ישן או ציפויים.

Best Practices for MPT in Heritage

החל MPT לאובייקטים מורשת דורש רמה גבוהה יותר של טיפול מאשר בהגדרות תעשייתיות.הפרקטיקות הטובות ביותר עוזרות להבטיח בדיקה יעילה ומכובדת:

  1. (FLT:0) תיעוד של Pre-inspection:FLT:1 Photograph) את החפץ, לציין את המצב הקיים שלו (lacquer, צבע, קורוזיה), ולהקליט כל תיקונים קודמים.
  2. (FLT:0) כוחות שדה נמוך כאשר ניתן: אנדרל:1 שדות מגנטיים גבוהים יכול לחמם חלקים דקים מדי או לגרום ללחץ מכני. . ⁇ עם כוח שדה מתאים יש להשתמש, החל מהרמה הנמוכה ביותר יעילה.
  3. (FLT:0Select המתאים סוג חלקיקים:FLT:1ure פלואורסנט חלקיקים רטובים (במים או שמן) מספקים רגישות מקסימלית עבור סדקים דקים בגזרות מורכבים.
  4. (FLT:0) משטחים רק כנדרש: FIRLT:1) להסיר חלודה ולכלוך רופפת עם שיטות עדינות (כחול רך, ואקום או אוויר דחוס) ולא פיצוץ חודרני.
  5. (ב) ⁇ (ב"א): "ה'מבול" (ב"ב)" (ב"ב)"ב"ה"ב, "הראשונה" (ב"ה, "ה"מ"ה)" (ה"ב"ה)"מ"ב"ה"ה"ה"מ"ל)"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"ה"
  6. (FLT:0)Demagnetize לחלוטין: FLT:1 לאחר בדיקה, demagnetize את הפריט באמצעות שדה AC מופחת או סליל מיוחד demagnetizing coil. לבדוק עם gussmeter כי שטח השונה הוא פחות מ 3 Gauss (או כפי שצוין על ידי הנחיות שימור).
  7. (FLT:0) בין היתר בזהירות: 1FLT:1 סימנים כוזבים יכולים להתעורר מנקודות חד, שריטות פני השטח, או שינויים עובי חלק. קרוס-בדיקה עם חזותי, tactile, או שיטות אחרות NDT לפני השלמת פגם קיים.
  8. (ב) [13] , [13] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מחקרים בנושא Heritage MPT

שערי סנט פול, לונדון

בתחילת שנות ה -2000, שיקום שערי הברזל בקתדרלת סנט פול מעורב MPT כדי להעריך סדקים במפרקים שבהם גלילים דקורטיביים נפגשו את המסגרת העיקרית.השערים, המתוארכים מהמאה ה-17, סבלו מאות שנים של מזג אוויר בלונדון ואפקטים מזדמנים מדי פעם.T עם חלקיקים רטובים פלואורסנט חשפו מספר רב של סדקים שיער שהיו תחת אור רגיל אלה תוקנו על ידי תיקונים מיומנים עבור תיקונים שחורים ותיקון של תאים סרטניים.

גשר פורת, סקוטלנד

הגשר פורת, אתר מורשת עולמית של אונסק"ו המורכב פלדה, עובר בדיקות MPT קבוע כחלק תחזוקה מתמשכת שלה. MPT משמש על מיליוני צלעות ורצועות כי להחזיק את המבנה יחד.ב 2010s, MPT זיהה סדקים בחתכים אחדים יאכטות כי מאוחר יותר התחזקו. צוות השימור של הגשר משתמש שילוב של DC ומגנטיזציה כי הם מסלולים עבה של פלדה ורשומות.

קסטרון בלקוני של ניו אורלינס

מרפסות ברזל בקער הצרפתי של ניו אורלינס הן אייקוניות אך פגיעות לקורוזיון מהאקלים התת-טרופי החומצי. במהלך תוכנית שימור עירונית, MPT נייד שימש כדי להעריך את הצלילות של עמודות המרפסת ומסילות המעקה.הבדיקה גילתה כי "מדפים" רבים לכאורה לכאורה היו למעשה קורוזיה משטח מלא עם debris Targets, בעוד סדקים אמיתיים היו קיימים רק בבסיס של מאות תיקונים מקוריים.

שיטות עתידיות וטכנולוגיות מתפתחות

תחום המורשת NDT מתקדם במהירות.התפתחויות חדשות ב MPT כוללות את ה-FLT:0דיגיטלי חלקיקים מגנטיים הדמיה FLT:1 באמצעות מצלמות ברזולוציה גבוהה ומערכות סריקה אוטומטיות.זה מאפשר הארכיון דיגיטלי של אינדיקציות פגמים שניתן לדרג ולמדד עבור ניטור עתידי.FLT:2מחקר באוניברסיטת בולוניהFLT:3 הוכיח את יכולת השימוש בתבניות למידה, כדי להפחית את דפוסי הטיות של תאים.

מגמה נוספת היא שילוב של MPT עם שיטות בדיקות אלקטרומגנטיות אחרות, כגון מדד שדה AC (ACFM), אשר יכול לכמת עומק פגמים. עבור אובייקטים מורשת שבו אישור הרסני הוא בלתי אפשרי, נתונים כמותיים כאלה הוא בלתי יקר ערך.

מסקנה

בדיקת חלקיקים מגנטית היא טכניקה רבת עוצמה, יעילה ובעלת משקל מינימלית להערכת הבריאות המבנית של אובייקטים מורשת ferroמגנטית.היכולת שלה לחשוף סדקים משטח זעירים, קורוזיה מתפתלת ונזק עייפות - מבלי לפגוע בחפץ - עושה את זה אבן הפינה של אימון שימור מודרני, על ידי ביצוע שיטות טובות יותר, מכבד את ההיסטוריה של החומר, ותוספת MPT עם שיטות אחרות כאשר נדרש MPTvit לפתח את התפקיד של ניהול נתונים אחיד יותר, אפילו יותר, 000, אפילו יותר, 000, 000 מסוגל לשמור על ידי אימון שימור מקצועי, 000 יעיל יותר, 000, 000 יעיל יותר, 000.