1

Magnetická metoda prášková

2

3

METODA ROZPTYLOVÝCH POLÍMETODA ROZPTYLOVÝCH POLÍ

Metoda je založena na skutečnosti, že ve zmagnetovaném feromagnetickém materiálu se v místě necelistvosti (nebo náhlé změny magnetických vlastností) zvýší zvýší magnetický odpormagnetický odpor, který způsobí , který způsobí deformaci magnetického pole označovanou jako deformaci magnetického pole označovanou jako rozptylrozptyl

RozptylemRozptylem se rozumí ta část magnetického toku, která probíhá mimo předpokládanou dráhu, např. u povrchové vady vystoupí z magnetovaného povrchové vady vystoupí z magnetovaného předmětu nad jeho povrch do vzduchupředmětu nad jeho povrch do vzduchu, vlivem magnetické vodivosti vzduchu vadu překlene a za vadou se opět šíří předmětem dále. Tohoto jevu se pak využívá ke zjištění vady

Rozptylový tok vytváří nad necelistvostí soustavu polokružnic, představujících indukční linie magnetického toku, které vystupují z feromagnetika do vzduchu

Tvar rozptylového toku nad necelistvostí

4

Vliv necelistvosti na vznik rozptylového poleVliv necelistvosti na vznik rozptylového pole

Rozptyl magnetického poleRozptyl magnetického pole závisí především na velikosti, tvaru a poloze necelistvostí ve zkoušeném předmětu (a na hodnotě magnetické indukce, na níž je předmět zmagnetován).

Největšího rozptyluNejvětšího rozptylu magnetického pole se dosáhne, komunikuje-li necelistvost s povrchem (a). Rozptyl rychle klesá, roste-li vzdálenost necelistvosti od povrchu předmětu (b,d).

Necelistvost se projeví zřetelnějiNecelistvost se projeví zřetelněji tehdy, jestliže její poloha jepoloha je kolmokolmo ke směru magnetického pole šířícího se předmětem(a,b).

V opačném případě, splývá-li směr necelistvostisplývá-li směr necelistvosti se směrem pole, rozptylové pole nevzniká a necelistvost zůstane nezjištěnanecelistvost zůstane nezjištěna (c).

5

6

ZÁKLADNÍ VELIČINY MAGNETICKÉHO POLEZÁKLADNÍ VELIČINY MAGNETICKÉHO POLE

Intenzita magnetického poleIntenzita magnetického pole HH [A∙m-1] (ampér na 1m délky vodiče)

Charakterizuje magnetické pole ve vazbě k proudu, který toto pole vytváří.

Intenzita magnetického pole roste kolem přímého vodiče, čím větší je síla proudu Intenzita magnetického pole roste kolem přímého vodiče, čím větší je síla proudu II a menší je odstup od středu vodiče a menší je odstup od středu vodiče rr

nekonečně dlouhý přímý vodič:nekonečně dlouhý přímý vodič: HH je intenzita magnetického pole ve vzdálenosti r od vodiče,II je elektrický proud protékající vodičem [A],rr je kolmá vzdálenost místa s intenzitou H od osy vodiče [m].

r

IH

2

7

MAGNETICKÁ INDUKCE MAGNETICKÁ INDUKCE B B [ T ] (tesla)

je vektorová veličina charakterizující magnetické pole. 1.1. Udává počet indukčních čar na jednotku kolmé plochyUdává počet indukčních čar na jednotku kolmé plochy. 2.2. Projevuje se silovými účinky na vodiče, protékané proudy a indukováním napětí přiProjevuje se silovými účinky na vodiče, protékané proudy a indukováním napětí při své změně. své změně.

Magnetická indukceMagnetická indukce BB charakterizuje magnetický stav látek, které se nacházejí v magnetickémstav látek, které se nacházejí v magnetickémpoli s intenzitou magnetického pole poli s intenzitou magnetického pole HH. .

Obě veličiny jsou vázány vztahem:

HB oo

kde μμ je permeabilita látekpermeabilita látek (prostředí).

Železo má velkou schopnost koncentrovat siločáry ve svém vnitřku. Je tedy pro siločáry tzv. prostupné, jako vzduch. Poměrné číslo pro vyšší prostupnost v porovnání se vzduchem se nazývá jeho poměrnou (relativní) permeabilitoupoměrnou (relativní) permeabilitou (z lat.= prostupnost).

Ve vakuuvakuu je magnetická indukce rovna:

kde μμoo= 4π.10-7 [H.m-1] (Henry na 1m) je permeabilita vakuapermeabilita vakua – magnetická konstantamagnetická konstanta.

HμB = Ho

B

8

V ostatních látkách se magnetický stav vyjadřuje poměrnoupoměrnou (relativní) permeabilitoupermeabilitou prostředí (rr) , udávající poměr magnetické indukce v magnetované látce (poměr magnetické indukce v magnetované látce (BB) a ) a magnetické indukce ve vakuu (magnetické indukce ve vakuu (BBoo).). Permeabilita je mírou magnetické vodivosti látky a udává, kolikrát je magnetický tok jejím jednotkovým průřezem větší než původní pole:

roB

B

HB or

kde součin absor je absolutní permeabilita absolutní permeabilita

Absolutní permeabilitaAbsolutní permeabilita absabs je poměr indukce BB k intenzitě pole HH v měřeném místě

H

Babs

[H·m-1]. (V cívce bez železa, přesněji vzato ve vakuu je je absabs = = oo).

magnetická indukce v magnetované látcemagnetická indukce v magnetované látce

magnetická indukce ve vakuumagnetická indukce ve vakuu

poměrnápoměrná ( (relativnírelativní) ) permeabilitapermeabilita

9

Válcová vzduchová jednovrstvá cívka – magnetické pole Válcová vzduchová jednovrstvá cívka – magnetické pole selenoiduselenoidu pro střed cívky ( x = 0 ) platí:

coso

l

NIH 22

cosld

l

l

NIH

pro cívku s velkou délkou ( solenoidsolenoid kde ll >> >> dd ) platí:

10

MAGNETICKÝ TOKMAGNETICKÝ TOK [ Wb ] (weber)představuje celkovou mohutnost magnetického pole. Je dán součtem součtem

elementárních tokůelementárních toků v celém průřezuv celém průřezu SS, kterým magnetický tok prochází. Pro těleso homogenně magnetované bude v průřezu S kolmém ke směru magnetické indukce B magnetický tok:

SBΦ

11

MAGNETICKÉ VLASTNOSTI LÁTEKMAGNETICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK

Podle toho, jak se látky chovají v magnetickém poli, je dělíme na látky :

1.1. diamagnetickédiamagnetické

mají poměrnou permeabilitu mají poměrnou permeabilitu rr < 1 < 1 (o málo menší než 1). Vloží-li se taková látka do magnetického pole vzniká v ní magnetické pole působící proti původnímu poli, v diamagnetické látce sev diamagnetické látce se původní pole zeslabípůvodní pole zeslabí.

K těmto látkám patří např. měd, rtuť, zinek, vizmut, voda.

2.2. paramagneticképaramagnetické

mají poměrnou permeabilitu mají poměrnou permeabilitu rr > 1> 1 (o málo větši než 1). Vloží-li se taková látka do magnetického pole, vzniká v ní magnetické pole působící ve stejném směru jako původní pole. V paramagnetické látce se původní pole nepatrně zesílíV paramagnetické látce se původní pole nepatrně zesílí.

K paramagnetickým látkám patři např.: platina, hliník, hořčík, draslík, mangan apod.

12

Poněvadž se poměrná permeabilita diamagnetických a paramagnetických látek liší Poněvadž se poměrná permeabilita diamagnetických a paramagnetických látek liší velmi málo od jedničky, pokládáme ji při výpočtech velmi málo od jedničky, pokládáme ji při výpočtech v běžné technické praxi za rovno jedničcev běžné technické praxi za rovno jedničce ((rr = 1), = 1), tj. i pro tyto látky platí vztah:

feromagnetickéferomagnetické,, mají poměrnou permeabilitu rr >> 1>> 1 (až 10(až 1066 krát větší), krát větší), U těchto látek závisí poměrná permeabilita poměrná permeabilita rr na intenzitě magnetického pole HH, teplotě a předchozím magnetickém stavu. V těchto látkách se V těchto látkách se původní pole velmi zesilujepůvodní pole velmi zesiluje a to nám a to nám umožňuje umožňuje dosáhnout velkých magnetických tokůdosáhnout velkých magnetických toků. K feromagnetickým látkám se řadí železo, nikl, kobalt a jejich slitiny.

HB o

ferimagnetické ferimagnetické (ferity) - keramické materiály vytvořené ze sloučenin oxidů železa a některých jiných kovů, značně zesilují magnetické poleznačně zesilují magnetické pole

13

Kvantová fyzika vysvětluje podstatu magnetismu existencí magnetických magnetických momentů atomůmomentů atomů, z nichž je látka složena. Tyto magnetické momenty jsou důsledkem atomárních proudů vyvolaných pohybem elektronů po pohybem elektronů po kvantových drahách kolem jádrakvantových drahách kolem jádra atomu, tj. tzv. pohybu orbitálníhopohybu orbitálního a dále rotací elektronů kolem vlastní osy, rotací elektronů kolem vlastní osy, tj. spinutj. spinu..

Elektrony jsou však v atomuv atomu uspořádány tak, že jejich magnetické účinky působí proti magnetické účinky působí proti sobě a úplně se kompenzují u látky sobě a úplně se kompenzují u látky diamagnetickédiamagnetické nebo částečně se kompenzují u látky nebo částečně se kompenzují u látky paramagneticképaramagnetické..

Feromagnetický stav látky je vysvětlován souběžnou orientací spinových momentůFeromagnetický stav látky je vysvětlován souběžnou orientací spinových momentů. To znamená, že účinek spinu není kompenzován stejným počtem elektronů obráceného spinu.

PODSTATA FEROMAGNETISMUPODSTATA FEROMAGNETISMU

14

FeromagnetismusFeromagnetismus existuje pouze u tuhých látek s krystalickou strukturou. Moderní výklad teorie feromagnetismu ukázal, že feromagnetismus není vlastností pouhého atomu, ale, není vlastností pouhého atomu, ale, že se jedná o vlastnost komplexní, celých oblastí, které se že se jedná o vlastnost komplexní, celých oblastí, které se označují jako označují jako doménydomény.. Tyto domény obsahují 1012 až 1015 atomů se stejnou orientací elementárních magnetů. Domény jsou vzájemně odděleny zřetelným rozhraním, které tvoří tzv. Blochovy Blochovy stěnystěny. Jednotlivé domény feromagnetických látek představují elementární magnety.

V nezmagnetovaném stavu jsou magnetická pole domén nahodile orientována V nezmagnetovaném stavu jsou magnetická pole domén nahodile orientována a jejich a jejich účinek se navenek rušíúčinek se navenek ruší. Při magnetování dochází k postupnému uspořádání uspořádání magnetických účinků doménmagnetických účinků domén do směru vnějšího pole, tím si vysvětlujeme velké zmagnetování.

15

Chování feromagnetické látky v magnetickém poli

Proces magnetování popisuje magnetizační křivkamagnetizační křivka, která představuje závislost B = f (H).

pro vzduchpro vzduch

je závislost Bo = oH přímka vycházející z počátku

u feromagnetických láteku feromagnetických látek

při zvětšování intenzity H stoupá magnetizační křivka rychle až k bodu PP11, kde se ohýbá a s dalším zvyšováním intenzity H indukce B narůstá již pomalu

V bodě PP33 přechází v přímku rovnoběžnou s magnetizační přímkou pro vzduch. Bod, kde se v nasycení magnetizační křivka vyrovnává do přímky, záleží na materiálu a pohybuje se u ocelí většinou mezi 0,6 až 1,5 T0,6 až 1,5 TZa bodem PZa bodem P33 je látka magneticky nasycena je látka magneticky nasycena (všechny její elementární magnety jsou již zorientovány a natočeny do směru vnějšího magnetického pole)

Magnetizační křivka feromagnetických látek.

16

MAGNETICKÁ HYSTEREZEMAGNETICKÁ HYSTEREZEJe charakteristickým jevem chování feromagnetik v magnetickém poli. U téměř všech technických materiálů se magnetizace nevrací zpět k nulemagnetizace nevrací zpět k nule, přestane-li vnější pole působitpřestane-li vnější pole působit. V diagramu je vidět, že magnetizace se nevrací po původní křivce magnetizace, ale končí na ose hustoty toku končí na ose hustoty toku BB H = 0 v bodě B = Br .

Křivka prvotní magnetizaceprvotní magnetizace tedy platí jen pro materiál bez magnetické minulosti, a označuje se také jako křivka panenská. Magnetická hystereze je způsobena poruchami krystalové mřížkyMagnetická hystereze je způsobena poruchami krystalové mřížky a graficky se vyjadřuje hysterezní smyčkouhysterezní smyčkou

U ideální krystalové mřížky by magnetizační děje probíhaly bez hysterezeU ideální krystalové mřížky by magnetizační děje probíhaly bez hystereze.

kde

BBss je indukce nasyceníBBrr je remanentní indukceHHcc je koercitivní síla (síla zabraňující změnám magnetizace materiálů)

17

Stálým přepólováním a současným zvyšováním a snižováním proudu (případně magnetováním střídavým proudem) lze trvale „putovat" po magnetizační křivce. Vnitřní Vnitřní magnetizace (účinek) zaostává (zpožďuje se) za magnetizace (účinek) zaostává (zpožďuje se) za vnějším polem (příčina), vnějším polem (příčina), proto se křivka také označuje cizím slovem jako křivka hysterezní (opožďující se). Tvar křivky závisí na magnetických vlastnostech materiálu.

MAGNETICKÁ HYSTEREZEMAGNETICKÁ HYSTEREZE

18

Rozlišení Rozlišení feromagnetickýchferomagnetických materiálů podle tvaru hysterezní smyčky materiálů podle tvaru hysterezní smyčky

magneticky měkkémagneticky měkké - (s úzkouúzkou hysterezní smyčkou hysterezní smyčkou), mají malou koercitivní sílu Hc, nasytí se při středních hodnotách H.

Jsou to např. měkké železo, slitiny Fe-Ni, křemíková ocel, permalloy apod. Těchto materiálů se používá pro konstrukci magnetických obvodů, které jsou v provozu střídavě magnetizovány (transformátory, tlumivky apod.), protože mají malé hysterezní ztráty. Po zániku vnějšího magnetického pole se samy odmagnetují.

magneticky tvrdémagneticky tvrdé - (se širokouširokou hysterezní smyčkou hysterezní smyčkou), mají velkou koercitivní silou Hc, nasytí se až při velkých hodnotách H.

Jsou to např. uhlíková, wolframová, chromová a kobaltová ocel, slitiny typu AINiCo apod. Potřebují vysoké hodnoty intenzity magnetického pole H k dosaženi nasyceného stavu.

Každý feromagnetický materiál vykazuje feromagnetické Každý feromagnetický materiál vykazuje feromagnetické vlastnosti jenom do určité teploty (vlastnosti jenom do určité teploty (Curierovy teplotyCurierovy teploty), která ), která je charakteristická pro daný typ látkyje charakteristická pro daný typ látky.(např. pro Fe ≈ 780(např. pro Fe ≈ 780ooC).C).

19

PŘEHLED ZPŮSOBŮ MAGNETOVÁNÍPŘEHLED ZPŮSOBŮ MAGNETOVÁNÍ

pólovépólové – jhem – cívkou proudovéproudové – průchodem proudu – pomocným proudovodičem – indukcí proudu v předmětu impulsníimpulsní – proudové – pólovékombinovanékombinované – současně proudově i pólově

20

Používá-li se k magnetování stejnosměrný proud, pak se neopouští pravá horní čtvrtina souřadnicového systému magnetizační křivky. To v principu platí i pro usměrněný střídavý proud. V obou těchto případech mluvíme o stejnosměrné magnetizaci.Magnetizace střídavým proudem znamená, že se musí brát v úvahu neustálé ztráty energie přemagnetováním zkoušeného předmětu. Ztráty lze např. pozorovat tak, že se předmět při delší magnetizaci zahřívá. Při magnetizaci stejnosměrným proudem se potřebné intenzity proudu dají relativně snadno a spolehlivě předem vypočítat.

STŘÍDAVÁ A STEJNOSMĚRNÁ MAGNETIZACE

Stejnosměrná magnetizaceStejnosměrná magnetizace principiálně umožňuje obsáhnout i principiálně umožňuje obsáhnout i podpovrchové podpovrchové objemové objemové vadyvady (až do cca 5 - 10 mm).(až do cca 5 - 10 mm). Magnetizace střídavým polemMagnetizace střídavým polem reaguje jen na reaguje jen na povrchové vadypovrchové vady, , nebo nebo mírně podpovrchové vadymírně podpovrchové vady (do asi 2 mm). (do asi 2 mm). Zatímco stejnosměrná magnetizace reaguje na změnu průřezu, indikuje magnetizace střídavým proudem „narušení" povrchové vrstvy, kterou pole prochází. Střídavá pole se lépe přizpůsobí komplikované geometrii zkoušeného předmětu, aniž by Střídavá pole se lépe přizpůsobí komplikované geometrii zkoušeného předmětu, aniž by vyvolávala geometrické indikacevyvolávala geometrické indikace.

21

Uskutečňuje se pomocí trvalých magnetů, nebo magnetizačními cívkami. Elektromagnety a magnetizační cívky mohou být napájeny ze stejno-směrných, střídavých nebo impulsních zdrojů. Pod pojem pólové magnetovánipólové magnetováni zahrnujeme všechny způsoby magnetování, při nichž se při nichž se na koncích na koncích nebo alespoň na části zkoušeného předmětunebo alespoň na části zkoušeného předmětu vytvářejí vytvářejí magnetické pólymagnetické póly a to buď trvale nebo jen na určitou dobu. Při tomto způsobu magnetizace lzelze ve zkoušeném předmětu indikovat příčné vady, indikovat příčné vady, případně vady s převážně příčnou složkou.případně vady s převážně příčnou složkou.

Pólová magnetizace magnetizační cívkou

Pólová magnetizacetrvalým magnetem

PÓLOVÁ (PODÉLNÁ) MAGNETIZACE PÓLOVÁ (PODÉLNÁ) MAGNETIZACE jhemjhem

22

sestávají z jádra ve tvaru Usestávají z jádra ve tvaru U, na němž jsou navinuty jedna nebo dvě cívky napájené přes vestavěný ruční spínač obvykle přímo ze sítě tj. 230 V/50 Hz230 V/50 Hz nebo přes oddělovací transformátor (snižuje napětí na 42 V42 V - jha s oddělovacím transformátorem se používají v v prostorách se zvýšeným rizikem úrazu elektrickým proudem, např. uvnitř tlakových nádobprostorách se zvýšeným rizikem úrazu elektrickým proudem, např. uvnitř tlakových nádob).

Stejnosměrný proud je používán výjimečněStejnosměrný proud je používán výjimečně, protože pak se jhem nedosáhne větší protože pak se jhem nedosáhne větší hloubka vniku.hloubka vniku.

Hlavní oblast použití ručních magnetů je zkoušení svarových spojůzkoušení svarových spojů; jhy se rovněž zkouší velké výkovky nebo odlitkyvýkovky nebo odlitky a rovněž tehdy, kdy se chceme vyhnout opalůmchceme vyhnout opalům v místě přívodu proudu kontaktními elektrodami.

Zkoušení magnetickým práškem s ručními magnety se provádí po úsecích.

Velikost úseku, který lze pokrýt jednou magnetizací závisí mimo jiné na: kvalitě jha (induktivitě cívky) a intenzitě proudu, vzdálenosti pólů jha, kvalitě styku (přiložení) jha se zkoušeným předmětem.

Ruční elektromagnety – jhaRuční elektromagnety – jha

23

Zkoušený předmět (nebo jeho část) je obklopen magnetovací cívkouZkoušený předmět (nebo jeho část) je obklopen magnetovací cívkou. Cívka je napájena stejnosměrným, střídavým nebo impulsním proudemstejnosměrným, střídavým nebo impulsním proudem a vytváří homogenní magnetické pole se dvěma póly. Předmět je magnetován podélněPředmět je magnetován podélně, tzn. zjišťují se , tzn. zjišťují se příčné necelistvostipříčné necelistvosti. .

PÓLOVÁ (PODÉLNÁ) MAGNETIZACE PÓLOVÁ (PODÉLNÁ) MAGNETIZACE cívkoucívkou

Výhodou je, že při magnetování nevznikají opalynevznikají opaly a předmět se nadměrně neohříváa předmět se nadměrně neohřívá. Nevýhodou je, že rozptylové pole cívky v určité vzdálenosti od ní zhoršuje tvorbu indikací vad. Spolehlivé zkoušení je Spolehlivé zkoušení je protoproto omezeno na oblast uvnitř cívky omezeno na oblast uvnitř cívky a na úseky přibližně do 150 mm a na úseky přibližně do 150 mm od obou konců cívkyod obou konců cívky. Při magnetování pohybující se cívkou musí být detekční suspenze nanášena vždy před cívkoudetekční suspenze nanášena vždy před cívkou, nikoliv za ní. Rychlost pohybu předmětu cívkou nemá přesahovat 20 cm.s-1. Cívkové magnetování je často používaným způsobem u stacionárních přístrojů, ale má výhody i u přenosných proudových zdrojů, kde se při ručním zkoušení využívají většinou cívky navíjené na předmět přímo z proudových kabelů zdroje.

předmět

24

Magnetování průchodem prouduprůchodem proudu je druh cirkulárního cirkulárního magnetovánímagnetování. Zkoušeným předmětem nebo jeho části prochází elektrický proud přiváděný přiloženými elektrodami. Předmět je Předmět je proudem proudem příčně magnetovánpříčně magnetován, takže jsou zjišťovány podélné podélné necelistvostinecelistvosti. Proud může být stejnosměrný, střídavý nebo impulsní. Jeho intenzita se pohybuje od několika stovek do několika tisíc A, napětí je obvykle od 4 do 15 V.

PROUDOVÁ MAGNETIZACEPROUDOVÁ MAGNETIZACE

Magnetování pomocným vodičempomocným vodičem je cirkulární magnetování prstencových a trubkových součástí nebo součástí s dírou (např. různá závěsná oka, díry pro šrouby apod.). Pomocným vodičem může být buď tyč, nebo kabel z vodivého neferomagnetického materiálu (Cu, Al, Ms). Proud múže být stejnosměrný, střídavý nebo impulsní značných intenzit. Pomocný vodič se umísťuje pokud možno v ose zkoušeného otvoru.

Předmět se magnetuje Předmět se magnetuje přičněpřičně, takže jsou zjistitelné podélnépodélné necelistvosti necelistvosti jak na vnějším, tak i na vnitřním povrchu. Lze detekovat i radiální necelistvosti v okolí dutin (např. na čele trubky). Magnetování pomocným vodičem se používá při ručním zkoušení přenosnými zdroji a hlavně ve stacionárních přístrojích, především automatizovaných.

25

Indukcí prouduIndukcí proudu ve zkoušeném tělese patří do cirkulárního magnetování. Předmět je navlečen na pomocném vodiči z feromagnetického materiálu upnutém ve jhu buzeným střídavým proudem (předmět v podstatě vytváří sekundární závit nakrátko transformátoru).

PROUDOVÁ MAGNETIZACEPROUDOVÁ MAGNETIZACE

Střídavým polem jha je indukován v předmětu proud, který vytváří druhotné magnetické polevytváří druhotné magnetické pole, takže prstencovitý nebo trubkový předmět je cirkulárně magnetován. Jsou zjistitelné obvodové necelistvosti Jsou zjistitelné obvodové necelistvosti (příčné)(příčné) jak na vnějším a vnitřním povrchu tělesa, tak na čelních plochách.

VýhodouVýhodou je, že předmět je magnetován bezdotykově, takže nemohou vzniknout ani opaly, ani nadměrný ohřev. NevýhodouNevýhodou je nutnost použití jha se střídavým magnetováním (způsob se téměř nepoužívá při ručním zkoušení), uplatňuje se však u stacionárních přístrojů, zejména automatizovaných. Široké využití má především při hromadné kontrole kvality leteckých součástí prstencovitých tvarů.

26

Impulsní magnetování je zvláštní magnetovaci způsob vhodný pro zkoušení výrobků s dostatečným zbytkovým magnetickým polem. Materiál těchto výrobků musí mít koercitivní sílu Hc = 1 až 2,5 kA.m-1 a remanenci nejméně Br = 0,9 T.

Pří tomto způsobu se magnetické pole v předmětu vytváří buď proudovým impulsem, nebo se předmět vkládá do cívky buzené proudovými impulsy intenzity až 10 000 Aproudovými impulsy intenzity až 10 000 A.

Doba trvání impulsu je od 0,1 do 0,001 s0,1 do 0,001 s. Za tak krátkou dobu se nestačí vytvořit opaly, takže je možno zkoušet i výrobky opracované na čisto. To je velkou výhodou impulsního magnetování.

IMPULSNÍ MAGNETOVÁNÍIMPULSNÍ MAGNETOVÁNÍ

U předmětů, jejichž poměr délka:šířce je menší než 3:1, jsou zjistitelné jak podélné tak příčné necelistvostijsou zjistitelné jak podélné tak příčné necelistvosti. U delších předmětů jsou detekovány jen vady jednoho směru.

Impulsní magnetování je používáno zejména u drobnějších součástí s vhodnými magnetickými vlastnostmi, a to jak při ručním zkoušení v hromadné výrobě, tak zejména při automatizované kontrole.

27

KOMBINOVANÉ MAGNETOVÁNÍKOMBINOVANÉ MAGNETOVÁNÍje postup, kterým je možno zjistit necelistvosti libovolné orientace je možno zjistit necelistvosti libovolné orientace jediným pracovním pochodemjediným pracovním pochodem. K tomu účelu musí být použito současně musí být použito současně magnetizace podélné i příčnémagnetizace podélné i příčné tak, aby jimi vyvolaná magnetická pole byla vzájemně kolmá a časový průběh polí byl rozdílný. V předmětu vznikne výsledné pole, jehož směr se periodicky mění.

Kombinovaná magnetizace pomocným vodičem a indukcí proudu v předmětu

Kombinovaná magnetizace pomocným vodičem a průchodem

proudu v předmětu

28

PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKARuční elektromagnetyRuční elektromagnety

Ruční elektromagnet TS 230 S standardní provedení 230V/50 Hz

Ruční elektromagnet TS 230 provedení mini 230V/50 Hz

29

PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKA

Zařízení na zjišťování trhlin magnetizační práškovou metodou (Tiede)

Stacionární magnetizátoryStacionární magnetizátory

Zjišťování trhlin magnetickou metodouMagnetizér DELTAFLUX Série DH

30

PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKASedimentační baňkaSedimentační baňka

Sedimentační baňka se používá k určování podílu pevných částic v suspenzi nebo na kontrolu znečištění suspenze fluorescenčních a barevných prášků.Technické parametry: objem:       100 ml materiál:    laboratorní sklo stupnice:    do 1.5 ml dělení po 0.1 ml,                  od 1.5 do 10 ml dělení po 0.5 ml stojan

31

PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKAUV lampyUV lampy

UV lampa typ B – 100 APBodově fokusovaná

S tepelnou ochranou proti přehřátíIntenzita UV světla 8 900ěW/cm2

ve vzdálenosti 250 mm100 W, značka CE

Hmotnost celková 4,2 kgHmotnost samotné lampy 1,6 kg

UV lampa typ B – 100 ABodově fokusovanáBez tepelné ochrany

Intenzita UV světla 8 900ěW/cm2ve vzdálenosti 250 mm

100 W, značka CEHmotnost celková 3,4 kg

Hmotnost samotné lampy 1,2 kg

32

PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKABertholdova měrkaBertholdova měrka

Je jednoduchá pomůcka při zkoušení magnetickou práškovou metodou, používá se k ověření: směru magnetizace, zjistitelnosti vad Technické parametry: Průměr: 20 mm Výška: 5 mm Váha: 24 g

33

PŘÍSTROJOVÁ TECHNIKAMěrka Typ 1 Měrka Typ 1 podle EN ISO 9934–2

Měrka se používá k ověřování detekční suspenze při zkoušení magnetickou práškovou metodou. Na obou stranách povrchu měrky je hustá síť trhlin. Měrka je Měrka je sama magnetická a má dostatečnou remanenci k vytvoření indikací trhlin. sama magnetická a má dostatečnou remanenci k vytvoření indikací trhlin.

34

Základy demagnetizace (odmagnetování)Remanence je vítaná při výrobě permanentních magnetů, nebo chceme-li zkoušet (s využitím remanence) ve zbytkovém poli.

Pro další používání zkoušeného předmětu může mít remanence rušivý remanence rušivý efektefekt, např. tím, žepři svařování vychyluje oblouk,při mechanickém opracování přidržuje třísky,ovlivňuje činnost elektrických přístrojů

DEMAGNETIZACEDEMAGNETIZACE

Existuje-li nebezpečí, že Existuje-li nebezpečí, že zbytkový zbytkový magnetismus ve zkoušeném předmětu bude magnetismus ve zkoušeném předmětu bude negativně ovlivňovat další operacenegativně ovlivňovat další operace, anebo zejména , anebo zejména jeho pozdější používání, jeho pozdější používání, musí být předmět po musí být předmět po magnetické práškové zkoušce odmagnetovánmagnetické práškové zkoušce odmagnetován (demagnetizován).(demagnetizován).

Po magnetizaci střídavým polem postačí k odmagnetování většinou protažení protažení předmětu cívkou, nebo oddálení jhapředmětu cívkou, nebo oddálení jha. Odmagnetování je v prvé řadě nezbytnénezbytné po po stejnosměrné magnetizacistejnosměrné magnetizaci, musí se použít nízká frekvence střídavého proudu, aby se dosáhlo velké hloubky vniku pole. Klesající intenzity pole se dosahuje pomalým oddalováním zkoušeného předmětu z demagnetizační cívky, nebo postupným snižováním proudu v cívce.

35

Odmagnetovací tunelyOdmagnetovací tunely

36

V magnetických práškových metodách rozdělujeme detekční prostředky z hlediska tvorby indikace a jejího hodnocení ve viditelném nebo ultrafialovém světle na: prášky barevnébarevné a prášky fluorescenčnífluorescenční

Vlastnosti magnetických práškůVlastnosti magnetických prášků Od dobrého magnetického prášku se požaduje snadná tvorba dobře

viditelných a ostře vykreslených indikací necelistvostí materiálu. Tato tvorba je podmíněna následujícími vlastnostmi:

a) magnetické vlastnosti - prášek musí být z feromagnetického materiálu o vysoké permeabilitě, co nejnižší koercitivní síle a musí být magneticky

stejnorodý. b) optické vlastnosti barva prášku - moderní magnetické prášky se vyrábějí pouze v

přirozených barvách, tj. černé, šedé, červenéčerné, šedé, červené, fluorescence prášku - intenzita fluorescence prášku se vyjadřuje

fluorescenčním koeficientem [ cd/W ]; většina prášků fluoreskuje žlutozeleně nebo modrozeleně, řidčeji též oranžově.

c) velikost práškových částic podmiňuje dobrou zjistitelnost zejména jemných necelistvostí. Proto se zásadně používá pro suspenze prášků jemného zrnění a pro suchý způsob prášků hrubšího zrnění.

DETEKČNÍ PROSTŘEDKYDETEKČNÍ PROSTŘEDKY

37

38

d) chemické složení - výchozími materiály magnetických prášků jsou: čisté železo (prášky šedé a černé barvy – podle druhu výroby s tvarem zrn je buď nepravidelně kulovitým nebo mírně protáhlým), karbonylové železo (prášky sytě černé se zrnem kulovitého tvaru), oxidy železa: Fe2O3 – oxid železitý (červený), Fe3O4 – oxid železnato- železitý (černý) Magnetické vlastnosti prášků z čistého Fe popř. karbonylového železa jsou velmi

dobré a jsou vhodné jak pro suchý způsob nanášení tak i pro olejové suspenzesuchý způsob nanášení tak i pro olejové suspenze. Nejsou vhodné pro vodné suspenze, neboť zejména při nízkém obsahu antikorozních přísad

v suspenzi snadno korodujív suspenzi snadno korodují a tím se znehodnocují. Prášky z oxidů Fe jsou vhodné pro všechny způsoby zkoušenípro všechny způsoby zkoušení. Jejich částice ve

vodných suspenzích korozi nepodléhajíkorozi nepodléhají. Tvar jejich zrn bývá kulovitý až tyčinkovitý. Magnetické vlastnosti mají nepatrně horší než prášky prvé skupiny. Vlastnosti magnetických prášků ovlivňují výrazně rozeznatelnost vad a proto se kontrolují pomocí různých měrek.

39

Původní, dosud často používané rozdělení magnetických prášků, roz lišovalo podle velikosti částic: suché práškysuché prášky 40 až 400 40 až 400 mm, prášky do suspenzí prášky do suspenzí 1až 40 1až 40 mmToto rozdělení však neposkytuje uživateli dostatečnou informaci o jakosti používaného prášku z hlediska jeho jemnosti. V zahraničních normách se definuje velikost částic prášku dolním - dd, středním - ds a horním průměrem částice - dh.dd značí, že maximálně 10 % všech částic je menších než uváděná hodnotadh značí, že maximálně 10 % všech částic je větších než uváděná hodnotads značí, že 50 % částic prášku se rovná nebo je větších než uváděná hodnota

Tímto způsobem je z hlediska velikosti částic magnetický prášek přesně definován. V praxi však k rychlé a jednoduché klasifikaci většinou postačí jen hodnota ds. Podle ní se moderní magnetické prášky barevné i fluorescenční pro mokrý způsob rozdělují do tří skupin: jemné prášky ds = 3 až 8 m střední prášky ds = 8 až 16 m hrubé prášky ds = 16 až 32 m

Rozdělení magnetických prášků podle velikosti částicRozdělení magnetických prášků podle velikosti částic

40

Vlastnosti detekčních suspenzí jsou podmíněny vlastnostmi nosných kapalin, kterými mohou být olej, petrolej nebo voda s přísadami.ViskozitaViskozitaJejí hodnota výrazně ovlivňuje tvorbu indikace necelistvostí. Čím je vyšší, tím pomaleji jsou Čím je vyšší, tím pomaleji jsou částice v prášku dopravovány do míst s rozptylovými poličástice v prášku dopravovány do míst s rozptylovými poli. Je udávána jako hodnota dynamické viskozity v Pa•s (pascalsekunda) za určité teploty (obvykle 20°C). Vodné suspenze mají viskozitu přibližně 1 mPa•s. Ta se přídavkem smáčedla a antikorozní přísady mění jen nepodstatně. Olejové suspenze jsou viskóznější, přesto však jejich viskozita nemá překročit hodnotu 6 mPa•s, neboť pak již dochází k nepříznivému ovlivnění tvorby indikacíPovrchové napětíPovrchové napětíJe důležitou hodnotou u vodných suspenzí. Protože povrchové napětí vody je příliš vysoké (přibližně 73 mN•m-1), snižuje se přísadou smáčedel na 25 až 35 mN•m-1. Čím je nižší Čím je nižší povrchové napětí, tím je lepší smáčivost povrchu.povrchové napětí, tím je lepší smáčivost povrchu.

VLASTNOSTI DETEKČNÍCH PROSTŘEDKŮVLASTNOSTI DETEKČNÍCH PROSTŘEDKŮ

41

Hodnota pHHodnota pHJe hodnotou důležitou pro vodné suspenze. Ovlivňuje výrazně inhibitory koroze, které jsou jako přísady přidávány do těchto suspenzí. Čím je hodnota pH vyšší, tím lépe ochraňuje suspenze zkoušený předmět proti korozi. Protože však příliš zásadité vodné suspenze by nepříznivě působily na pokožku pracovníků, musí být hodnota pH vodných suspenzí 8 až 9,5pH vodných suspenzí 8 až 9,5. Obsah prášku v suspenziObsah prášku v suspenzise řídí směrnicemi výrobce, popř. podle zkušebního předpisu. Moderníprášky se do suspenzí dávají v těchto poměrech:barevné prášky - 5 až 10 g na 1 litr nosné kapalinyfluorescenční prášky - 0,5 až 2 g na 1 litr nosné kapalinyv žádném případě by však obsah prášku neměl překračovat 20 g na 1litr Fluorescence nosné kapalinyFluorescence nosné kapalinyNosná kapalina suspenze fluorescenčního prášku nesmí sama fluoreskovatnesmí sama fluoreskovat a nesmí potlačovat fluorescenci prášku

VLASTNOSTI DETEKČNÍCH PROSTŘEDKŮVLASTNOSTI DETEKČNÍCH PROSTŘEDKŮ

42

Fluorescenční koeficient udává intenzitu fluorescence daného magnetic-kého prášku. Je definován jako podíl jasu dané plochy L, pokryté fluorescenčním práškem a intenzity ozáření černým světlem Ee

PROVOZNÍ TRVANLIVOST FLUORESCENČNÍHO PRÁŠKUPROVOZNÍ TRVANLIVOST FLUORESCENČNÍHO PRÁŠKU

e

=EL

β

Při použití fluorescenčního magnetického prášku v magnetovacích přístrojích s čerpadlovým okruhem detekční kapaliny je třeba počítat s postupným snižováním hodnoty jeho fluorescenčního koeficientu . Je to způsobeno otěrem luminoforu z feromagnetických částic následkem hydromechanického namáhání v čerpadle.Odolnost proti tomuto otěru se nazývá provozní trvanlivost (stálost), vyjadřuje se faktorem provozní trvanlivosti B, který udává hodnotu relativní fluorescence za dobu tb = 50 hodin a je označn B50 .

Má-li fluorescenční prášek hodnotu provozní trvanlivosti vyjádřenounapř. BB5050 = 0,8 = 0,8 pak

činí ztráta jeho fluorescence po 50 h provozu v čerpadlovém okruhu 20ztráta jeho fluorescence po 50 h provozu v čerpadlovém okruhu 20 %%..

[ cd•W -1 ]

43

Jsou metody, které k indikaci rozptylového pole nad necelistvostmi používají snímací cívky resp. sondy, ve kterých se působením vnějšího magnetického pole indikuje elektrické napětí, které je možno měřit nebo registrovat. Snímače rozptylových polí používané v těchto metodách jsou: - snímací cívka - feromagnetická sonda (Försterova) - Hallova sonda - magnetodioda - magnetorezistor

Určitou nevýhodou těchto způsobů snímání rozptylových polí je, že k dosažení reprodukovatelných výsledků je nutné, aby snímač byl veden v malé a konstantní vzdálenosti nad povrchem zkoušeného tělesa. Intenzita rozptylového pole vyvolaného necelistvostí materiálu, a tedy i citlivost metody se vzdáleností od povrchu prudce klesá. Proto v praxi někdy tyto principy snímání narážejí na potíže vyplývající z nedodržení konstantní vzdálenosti mezi povrchem tělesa a čidlem.

ELEKTROINDUKTIVNÍ METODYELEKTROINDUKTIVNÍ METODY

44

jsou snímače rozptylových polí s vhodně uspořádaným vinutím, v němž změna magnetického toku indukuje elektrické napětí E úměrné (podle indukčního zákona) počtu závitů cívky N a časové změně dt magnetického toku d ve vinutí:

dt

dΦNE

Proto se snímací vinutí musí vůči zkoušenému tělesu pohybovat, protože teprve průchodem místa, které je nositelem prostorové změny pole, dochází i k jeho časové změně vůči vinutí. Snímací cívky se používají buď bez jádra nebo s otevřeným jádrem. Pro některé účely (např. pro indikaci podélných vad ve válcových tělesech) se používají rotační cívky .

Snímací cívkySnímací cívky

45

Uspořádání snímacích cívekUspořádání snímacích cívek

dt

dΦN

idukE

Indukované napětí E ve snímací cívce je úměrné rychlosti změny magnetického toku

Číslice znamenají: 1 - snímací cívka, 2 - směr pohybu cívky 3 - zkoušený předmět

46

Principy snímání rozptylového polePrincipy snímání rozptylového pole

Uspořádání defektoskopického vícekanálového systému s podélným systému s podélným magnetickým polemmagnetickým polem firmy Foerster.

Magnetizace se realizuje stejnosměrným proudem dvojicí cívek, mezi nimiž je přibližně homogenní magnetické pole. Mezi cívkami je umístěno senzorové pole navzájem přesahujících sond.

47

Uspořádání defektoskopického vícekanálového systém s příčným příčným magnetickým polem. magnetickým polem.

Magnetizační rotační hlava rotuje kolem přímočaře se pohybující trubky. Senzorové pole ze dvou protilehlých segmentu je zavěšeno mezi póly elektromagnetu. Rozlišení vady na povrchu a uvnitř trubky je stejné jako u Transomatu.

Principy snímání rozptylového polePrincipy snímání rozptylového pole

48

Defektoskopické systémy firmy Foerster umožňují s určitou nejistotou rozpoznávat vady na vnějším a vady na vnitřním vady na vnějším a vady na vnitřním povrchu trubkypovrchu trubky. Napěťový impuls nad vadou na vnějším povrchu je vyšší a užší a obsahuje vyšší frekvenční složky oproti impulzu od vnitřní vady, který je širší a nižší.

Principy snímání rozptylového polePrincipy snímání rozptylového pole

49

Magnetickou práškovou metodouMagnetickou práškovou metodou lze odhalit všechny povrchové a blízko pod povrchem ležící lze odhalit všechny povrchové a blízko pod povrchem ležící vadyvady, které narušují magnetický tok uvnitř výrobku natolik, že na povrchu výrobku vzniknou zjistitelná rozptylová pole.

Z povrchových vad jsou touto metodou zjistitelné nejsnáze vady plošného charakterunejsnáze vady plošného charakteru, především trhliny a studené spoje, neboť vyvolávají nejvýraznější rozptylová pole. Výskyt těchto polí je indikován výrazným nahromaděním magnetického prášku.

Obdobný je rovněž vzhled indikací řádkových vměstků u tvářených materiálů. Vady typu přeložek a plen materiálu, vyúsťujících šikmo na povrch výrobku, dávají vzhledem k orientaci vady méně výrazná rozptylová pole.

Zjistitelnost pórů je značně závislá na jejich vzájemném uspořádání a tvaru, takže jsou obvykle zřetelně indikovány jen tehdy, pokud vytvářejí řádkové shluky.

Vady prostorového charakteru jako jsou bubliny, staženiny, struskové s pískové vměstky, vytvářejí většinou méně výrazná rozptylová pole, jejich indikace nemívají dostatečně ostrou kresbu a hůře se hodnotí.

Podpovrchové vady se zjišťují tím obtížněji, čím je jejich vzdálenost od povrchu většíPodpovrchové vady se zjišťují tím obtížněji, čím je jejich vzdálenost od povrchu větší. Se vzdáleností od povrchu se zvětšuje i neostrost indikace a hodnocení takových difúzních indikací bývá málo spolehlivé.

INDIKACE VADINDIKACE VAD

50

Magnetická rozptylová pole vznikají nejen v místech necelistvosti materiálu, ale často také tam, kde se necelistvosti nevyskytují. Indikacím, které nemají příčinu svého vzniku v porušení souvislosti materiálu, říkáme nepravé nebo falešné indikace. Příčinou vzniku nepravé indikace mohou být:

náhlé změny magnetických vlastností povrchu zkoušeného předmětu. Např. kontakt s ostrou hranou jiného zmagnetovaného předmětu (rýsovací jehla, šroubovák ap.). Tyto nepravé indikace zmizí po odmagnetování výrobku. Jsou časté zejména u cementovaných nebo kuličkováním zpevněných povrchů,

náhlé změny průřezu výrobku vedou ke zvýšeni hustoty magnetického toku, který vyvolá nepravou indikaci. Odmagnetováním se tato nepravá indikace neodstraní,

změny struktury materiálu vyvolávají nepravé indikace, které jsou větši-nou široké s neostrými okraji. Při stejném způsobu magnetování se tyto indikace objevují ve stejných místech

NEPRAVÉ INDIKACENEPRAVÉ INDIKACE

51

vlákna materiálu, zejména u ocelí tvářených za studena. U těchto nepravých indikací je nápadný shodný směr se směrem materiálových vláken. Potlačení těchto nepravých indikací je někdy možné snížením Potlačení těchto nepravých indikací je někdy možné snížením intenzity magnetování o 10 až 20 %.intenzity magnetování o 10 až 20 %. Pokud se indikace objeví i nadále, je třeba jejich výskyt ověřit jinou nedestruktivní metodou (např. kapilární),

nadměrná intenzita magnetování předmětu vede ke vzniku četných drobných indikací, orientovaných ve směru magnetických siločar pole. Vznikají zejména v blízkosti pólů magnetovacího jha. Snížením intenzity Snížením intenzity magnetování se většinou tyto nepravé indikace potlačímagnetování se většinou tyto nepravé indikace potlačí. Podobný úkaz však může poskytnout i nadměrně vysoká koncentrace magnetického prášku v suspenzi.

NEPRAVÉ INDIKACENEPRAVÉ INDIKACE

52

VÍŘIVÉ PROUDY

53

Vířivé proudyVířivé proudy tvoří druhou skupinu v metodách, které využívají ke využívají ke zjišťování vad materiálu a výrobků působení elektromagnetického polezjišťování vad materiálu a výrobků působení elektromagnetického pole.

Na rozdíl od metody magnetických rozptylových toků je metoda metoda vířivých proudů založena na zjišťování změn fyzikálních vlastnostívířivých proudů založena na zjišťování změn fyzikálních vlastností vzorku pomocí magnetického střídavéhomagnetického střídavého polepole.

Princip metody:

Ve vzorku, který má elektrickou vodivostelektrickou vodivost permeabilitupermeabilitu a určité rozměrya určité rozměry

se po jeho vložení do střídavého magnetického pole indukují po jeho vložení do střídavého magnetického pole indukují vířivé proudyvířivé proudy, , které svými magnetickými účinky které svými magnetickými účinky působí zpětně na pole původní - budicí.působí zpětně na pole původní - budicí.

Vzniklá magnetická poleVzniklá magnetická pole (od magnetizační cívky a od vířivých proudů indukovaných ve vzorku) se vektorově skládajíse vektorově skládají.

Výsledné pole závisí:Výsledné pole závisí:

na kmitočtu magnetizačního proudu na kmitočtu magnetizačního proudu ((ff)) na elektrických a magnetických vlastnostech vzorku na elektrických a magnetických vlastnostech vzorku ((, , rr)) rozměrech vzorkurozměrech vzorku

ÚVODÚVOD

VÍŘIVÉ PROUDY

54

Použití u všech druhů u všech druhů elektricky vodivých materiálůelektricky vodivých materiálů (neferomagnetických i neferomagnetických i

feromagnetickýchferomagnetických) možnost současného odděleného hodnocení dvou parametrůhodnocení dvou parametrů zkoušeného

tělesa (zpravidla výskyt necelistvostí a změna rozměrůvýskyt necelistvostí a změna rozměrů) při jediném kontrolním pochodu, (příznivá vlastnost)

Výhody umožňuje sledovat vlastnosti zkoušeného tělesa, jejichž změny ovlivňují umožňuje sledovat vlastnosti zkoušeného tělesa, jejichž změny ovlivňují

elektrickou vodivost nebo průřezelektrickou vodivost nebo průřez, resp. , resp. permeabilitupermeabilitu je bezdotykovou metodou a dovoluje proto vysokou rychlost plynulého vysokou rychlost plynulého

zkoušenízkoušení výstupní informací je elektrický signál, který splňuje předpoklady pro

automatizaci kontroly

ÚVODÚVOD

VÍŘIVÉ PROUDY

55

Vířivé proudy mohou být použity pro:Vířivé proudy mohou být použity pro:• zjišťování trhlin• měření tloušťky materiálu• měření tloušťky nátěrů• měření vodivosti pro :

i. materiálové identifikaceii. detekce tepelného poškozeníiii. stanovení hloubky pláštěiv. kontroly tepelného zpracování

Výhody vířivého proudu:Výhody vířivého proudu:• Citlivý na malé trhliny a další defekty• Odhalí povrchové a podpovrchové vady• Zkoumání dává okamžité výsledky• Vybavení je přenosné• Minimální potřebná příprava vzorků• Testovací sonda nepotřebuje vždy přímý kontakt se součástkou• Umožňuje vyšetření složitých tvarů a velikosti vodivých materiálů

Omezení metody vířivého proudu:Omezení metody vířivého proudu:• Mohou být vyšetřovány pouze vodivé materiály• Sonda musí mít dostatečný přístup k povrchu• Je nutná určitá zručnost a zaškolení, rozsáhlejší než ostatních technik• Konečná úprava povrchu a „hrbolatost“ může překážet• Potřeba nastavení pomocí etalonu• Hloubka penetrace je omezená• Nelze zjistit vady, které jsou orientovány v určitém směru

VÍŘIVÉ PROUDY

56

Princip metody vířivých proudůPrincip metody vířivých proudůlze jej vysvětlit na případu válcového tělesa z elektricky vodivého materiálu válcového tělesa z elektricky vodivého materiálu

vloženého do cívky napájené vloženého do cívky napájené střídavým elektrickým proudemstřídavým elektrickým proudem ii11. Její střídavé magnetické polemagnetické pole HH11 indukuje v tělese elektrické napětí a protože

tento obvod představuje uzavřený proudovodič, vznikají ve válci cirkulární proudyproudy ii22 nazývané vířivévířivé. Tyto proudy vytvářejí vlastní polevlastní pole HH22, které má opačnou fázi než pole opačnou fázi než pole budícíbudící.

Vlivem pole vířivých proudů je budící pole budící pole HH11 zeslabováno a vzniká výsledné zeslabováno a vzniká výsledné

pole pole HH, dané vektorovým složením obou dílčích polí (tzn. pole budícího vyvolaného proudem v cívce H1 a pole vířivých proudů H2).

Budící a vířivé pole u materiálu s trhlinou

VÍŘIVÉ PROUDY

57

Nositeli informace o vlastnostech tělesa resp. jeho části jsou Nositeli informace o vlastnostech tělesa resp. jeho části jsou amplituda a fáze amplituda a fáze výsledného polevýsledného pole H. H.

Vyhodnocení informaceVyhodnocení informace o vlastnostech tělesa se uskutečňuje:

1.1. buď přímo v cívcebuď přímo v cívce, která budíkterá budí střídavé magnetické pole. Cívkový systém má jedno vinutí a vyhodnocuje sevyhodnocuje se změna impedance cívkyzměna impedance cívky Z Z (tj. její odpor, který klade střídavému proudu) co do velikosti a fáze,

2. nebo pomocí cívky snímacípomocí cívky snímací, kdy cívkový systém má dvě vinutí (budící a snímací) a měří se amplituda a fáze napětí na snímacím vinutíměří se amplituda a fáze napětí na snímacím vinutí..

TrhlinaTrhlina snižuje elektrickou vodivost snižuje elektrickou vodivost materiálu zkoušeného tělesa, materiálu zkoušeného tělesa, vířivé vířivé proudy Hproudy H22 trhlinu obtékají trhlinu obtékají, jejich dráha se prodlužuje a snižuje se rovněž i hustota , jejich dráha se prodlužuje a snižuje se rovněž i hustota vířivých proudů. vířivých proudů.

Tím se snižuje i intenzita zeslabení budícího H1, takže intenzita výsledného pole H a s ní i indukované napětí na snímací cívce stoupne. Zvýšená amplituda Zvýšená amplituda napětí svědčí o výskytu trhliny.napětí svědčí o výskytu trhliny.

58

ROZLOŽENÍ PROUDOVÉ HUSTOTY V PRŮŘEZU VODIČEROZLOŽENÍ PROUDOVÉ HUSTOTY V PRŮŘEZU VODIČE..

Skin efektSkin efekt(též povrchový efekt (skin angl. kůže) je způsoben nerovnoměrným rozložením proudové hustoty v průřezu vodiče)

Podle Lenzova zákonaLenzova zákona působí indukované proudy působí indukované proudy proti příčině svého vznikuproti příčině svého vzniku, tj. potlačují střídavý magnetický tok.

Největší zeslabení toku nastane ve střední části Největší zeslabení toku nastane ve střední části průřezuprůřezu, která je obepínána všemi vlákny indukovaných která je obepínána všemi vlákny indukovaných vířivých proudůvířivých proudů iv. Zde je hustota toku, tj. magnetická indukce B, nejmenší. Místa blíže k povrchu jsou obepínána menším Místa blíže k povrchu jsou obepínána menším proudem, zeslabení toku je zde menší a indukce většíproudem, zeslabení toku je zde menší a indukce větší.

59

Vířivé proudy jsou uzavřené smyčky indukovaného proudu obíhající v rovinách kolmých k magnetickému toku. Hustota vířivého proudu se snižuje exponenciálně s Hustota vířivého proudu se snižuje exponenciálně s hloubkouhloubkou. Tento úkaz je známý jako povrchový jevpovrchový jev.

Hloubka, do které vířivé proudy proniknou do materiálu je ovlivňována: - frekvencí budicího proudufrekvencí budicího proudu f - elektrickou vodivostíelektrickou vodivostí - magnetickou permeabilitou vzorkumagnetickou permeabilitou vzorku r (u feromagnetických materiálů)

Pro případ materiálu rovinného povrchumateriálu rovinného povrchu s velkou tloušťkous velkou tloušťkou při sinusovém průběhu magnetické indukce a uvažujeme-li konstantní permeabilitu zkoušeného materiálu, je hloubka vnikuhloubka vniku s (mm) :

rfs

ro

51052

kde: = 2 f - kruhová frek. střídavého magnetického pole [rad.s-1]o = 4.10-7 - permeabilita vakua [H.m-1]r - relativní permeabilita [ - ] - měrná vodivost (dále vodivost) [S.m-1] ff - frekvence budícího proudu [Hz]

60

Při zkoušení metodou vířivých proudů vždy zkoušíme především zkoušíme především povrchovou vrstvupovrchovou vrstvu. Určení její hloubky, do které je zkoušení účinné je obtížné. Pro přibližnou představu tedy slouží tzv. hloubka vniku vířivých proudůhloubka vniku vířivých proudů, tj. hloubka, ve hloubka, ve které poklesne hustota vířivých proudů na 37% hodnoty na povrchu.které poklesne hustota vířivých proudů na 37% hodnoty na povrchu.

Příklad:Pro železo při kmitočtu f = 50 Hz vodivosti = 7,8.106 S.m-1

relativní permeabilitě r = 20

bude standardní hloubka vniku:

mm 5,7m00570201041087502

276

,π,π

sFe

rfs

ro

51052

61

ZNÁZORNĚNÍ HLOUBKY VNIKUZNÁZORNĚNÍ HLOUBKY VNIKU

Rozdělení hustoty vířivých proudů po průřezu zkoušeného materiálu je velmi nerovnoměrné. V ose tyče je hustota vířivých proudů nulová, největší je na povrchu.

Při použití nízké frekvencePři použití nízké frekvence je hustota vířivých proudů celkově nízká, avšak hustota vířivých proudů celkově nízká, avšak proudy zasahují větší část průřezu.proudy zasahují větší část průřezu.

U vysokých frekvencíU vysokých frekvencí je naopak hustota vířivých proudů vysoká, ale pouze v hustota vířivých proudů vysoká, ale pouze v poměrně tenké povrchové vrstvěpoměrně tenké povrchové vrstvě.

V důsledku vzniku vířivých proudů je i rozdělení intenzity magnetického pole po průřezu nerovnoměrné.

62

Při zkoušení materiálu na automatických linkách nemůže být frekvence příliš nemůže být frekvence příliš nízká, zejména při zjišťování vadnízká, zejména při zjišťování vad.

Vada by mohla projít cívkou dříve než se uskuteční celý kmit a mohla by zůstat Vada by mohla projít cívkou dříve než se uskuteční celý kmit a mohla by zůstat nezjištěnanezjištěna. Proto frekvence v kHz nemá být nižší než je rychlost pohybu v m/sfrekvence v kHz nemá být nižší než je rychlost pohybu v m/s.

Např. při rychlosti 2 m/s nemá být frekvence nižší než 2 kHz.

63

METODA S PRŮCHOZÍ CÍVKOUMETODA S PRŮCHOZÍ CÍVKOU

Kontrolovaný materiál prochází měřící cívkouměřící cívkou s dvojím vinutíms dvojím vinutím – magnetizačním a snímacím. Primární magnetizační vinutímagnetizační vinutí je napájeno střídavým proudemstřídavým proudem o frekvenci f vytváří střídavé magnetické pole H. Zpětným působením magnetického pole vířivých proudů na pole původní vzniká magnetické pole výsledné, které indukuje ve snímací cívcesnímací cívce napětí Eind, jehož velikost je dána fyzikálními vlastnostmi materiálu, geometrickým tvarem cívek a jejich vzájemnou vazbou a budící frekvencí.

Matematický výpočet indukovaného napětí Eind vychází z teorie vířivých proudů a je odvozen za určitých zjednodušujících předpokladů:

vodivost a permeabilita r jsou fyzikálními konstantami materiálu, délka cívky a délka kontrolovaného materiálu je uvažována jako neomezeně velká, budící proud má sinusový průběh o kruhovém kmitočtu

64Kolísání velikosti signálu při excentrickém umístění zkoušeného kusuKolísání velikosti signálu při excentrickém umístění zkoušeného kusu

65

Absolutní snímačeAbsolutní snímače mají jen jedno vinutíjedno vinutí, , z něhož se získává požadovaná kontrolní informacez něhož se získává požadovaná kontrolní informace. Při tom se může jednat pouze o jednu cívku, která plní funkci cívky napájecí i měřící. Informace o Informace o defektech pak nese změna impedance této cívkydefektech pak nese změna impedance této cívky. Citlivost absolutního zapojení je však maláCitlivost absolutního zapojení je však malá.

Diferenciální zapojeníDiferenciální zapojení má vždy dvě cívky, z jichž získáváme požadovanou kontrolní informaci.má vždy dvě cívky, z jichž získáváme požadovanou kontrolní informaci. Uspořádání cívek umožňuje vzájemné porovnání dvou blízkých lokalit kontrolované součástivzájemné porovnání dvou blízkých lokalit kontrolované součásti. Výhodou tohoto zapojení je, že se citlivě indikují pouze lokálně diferencované nehomogenity např. trhliny, které se citlivě indikují pouze lokálně diferencované nehomogenity např. trhliny, které se nachází vždy pouze pod jednou z diferencovaných cíveknachází vždy pouze pod jednou z diferencovaných cívek. Pozvolné změny podél celého objektu se eliminují.

66

Hlavní oblastí aplikace metody s aplikace metody s průchozí cívkouprůchozí cívkou je zkoušení tyčového materiálu je zkoušení tyčového materiálu (tyče různého průřezu, trubky, dráty). Hlavní znaky zkušebního zařízení:• Diferenciální cívky uspořádané za sebou• Vysoký koeficient plnění cívek (při zkoušení tyčí z nekruhovým průřezem se užívají i nekruhové cívky, např. čtvercové, obdélníkové)• Vysoká zkušební rychlost, protože se snímač nedotýká zkoušeného předmětu• Možnost zkoušení i za vysokých teplot pomocí speciálních chlazených snímačů

Nejlépe se zjišťují vady krátkéNejlépe se zjišťují vady krátké, které během zkoušení nezasáhnou do obou cívek. Při zkoušení trubek jsou velmi dobře indikovány drobné díry přes celou tloušťku stěnyvelmi dobře indikovány drobné díry přes celou tloušťku stěny, takže je možno u trubek tímto zkoušením nahradit nahradit zkoušku vnitřním přetlakemzkoušku vnitřním přetlakem.

Indikace dlouhých vad je méně spolehliváIndikace dlouhých vad je méně spolehlivá. Pokud vada zasáhne do obou diferenciálních cívek, signál vady se alespoň částečně vyruší. Dlouhé vady bývají indikovány převážně na koncíchDlouhé vady bývají indikovány převážně na koncích, pokud nemají příliš pomalý náběh.

67

METODA S PŘÍLOŽNOU CÍVKOUMETODA S PŘÍLOŽNOU CÍVKOU

Cívka napájená střídavým proudem se radiálně Cívka napájená střídavým proudem se radiálně přikládá k povrchu zkoušeného tělesapřikládá k povrchu zkoušeného tělesa.

Magnetické pole od vířivých proudů zpětně Magnetické pole od vířivých proudů zpětně ovlivňuje vlastnosti příložné cívky a ovlivňuje vlastnosti příložné cívky a způsobuje způsobuje změnu její změnu její impedance. impedance.

Poměry ukazuje obr. vlevo, kde HHpp je primární primární budicí magnetické polebudicí magnetické pole od magnetizačního proudu v cívce, HHss je sekundární reakční magnetické polesekundární reakční magnetické pole od vířivých proudů iivv, indukovaných ve vzorku.

Zpětné působení vířivých proudůZpětné působení vířivých proudů bude opět souviset s elektrickými a magnetickými vlastnostmi zkoušeného vzorku jako u metody průchozí cívky, dále bude bude značně záviset na oddálení cívky od povrchu vzorku a na značně záviset na oddálení cívky od povrchu vzorku a na tloušťce měřeného vzorkutloušťce měřeného vzorku.

"Oddalovací efektOddalovací efekt" Ize v některých případech využítvyužít, např. při při měření tloušťky nevodivé vrstvy na vodivém podkladuměření tloušťky nevodivé vrstvy na vodivém podkladu, jindy se musí potlačovatpotlačovat, např. při kontrole trhlin nebo vodivostipři kontrole trhlin nebo vodivosti.

68

U principu s průchozí cívkou obepínal cívkový systém kontrolované těleso a údaj metody odpovídal průměrné hodnotě z povrchové vrstvy celého obvodu tělesa. Naproti tomu u snímače typu u snímače typu příložné cívkypříložné cívky je oblast jeho působení podstatně je oblast jeho působení podstatně omezenější, srovnatelná svými rozměry s rozměry cívkového snímačeomezenější, srovnatelná svými rozměry s rozměry cívkového snímače.

METODA S PŘÍLOŽNOU CÍVKOUMETODA S PŘÍLOŽNOU CÍVKOU

69

Poměry při zkoušení materiálu příložnou cívkou jsou velmi složité. Významně se uplatňují zejména tyto vlivy:

Vliv tloušťky materiáluVliv tloušťky materiálu – uplatňuje s zejména při měření elektrické vodivostipři měření elektrické vodivosti. Aby se neprojevil vliv tloušťky materiálu, je zapotřebí měřit na dostatečně je zapotřebí měřit na dostatečně silných vzorcíchsilných vzorcích, minimálně 1 – 3 mm1 – 3 mm podle druhu materiálu.

Vliv frekvenceVliv frekvence – metodametoda s přílož. cívkou jeje málo citlivá jednak při malých málo citlivá jednak při malých frekvencích, ale i při frekvencích příliš velkýchfrekvencích, ale i při frekvencích příliš velkých. Je nutno pozorně vybrat pro každou úlohu nejlepší frekvenci.

Vliv mezery mezi cívkou a povrchem materiáluVliv mezery mezi cívkou a povrchem materiálu – vzdálenost od povrchuvzdálenost od povrchu má velmi značný vliv i při změnách několika mikrometrůvelmi značný vliv i při změnách několika mikrometrů. V určitých případech je tak možno metodu využít pro měření tloušťky vrstevpro měření tloušťky vrstev.

70

SílaSíla vířivých proudů pod cívkou sondy je indikována barvouje indikována barvou.

Na spodním obrázku je vada vada pod pravou stranoupod pravou stranou cívky a je vidět, že vířivé proudy jsou zde slabšívířivé proudy jsou zde slabší.

Cívka má zpravidla jediné jediné vinutívinutí, takže na rozdíl od systému s průchozími cívkami, kde bylo nositelem informace indukované napětí se v tomto případě hodnotív tomto případě hodnotí zpravidla změny impedance cívky změny impedance cívky ZZLL.

METODA S PŘÍLOŽNOU CÍVKOUMETODA S PŘÍLOŽNOU CÍVKOU

71

Zobrazení měřeného signáluZobrazení měřeného signálu

V případě metody s průchozími cívkamimetody s průchozími cívkami je sledovanou informací indukované napětíindukované napětí.

U metody s příložnou cívkoumetody s příložnou cívkou se zpravidla hodnotí změny impedance cívky změny impedance cívky ZZLL

72

METODY PRO ZJIŠŤOVÁNÍ METODY PRO ZJIŠŤOVÁNÍ ZÁMĚN A STRUKTURNÍHO ZÁMĚN A STRUKTURNÍHO

STAVU MATERIÁLŮSTAVU MATERIÁLŮ

73

Přístroje pro kontrolu struktury a záměn materiáluPřístroje pro kontrolu struktury a záměn materiálu

Kromě zjišťování povrchových vadKromě zjišťování povrchových vad lze elektromagnetických vlastností materiálu využít i pro kontrolu některých dílčích, pro zpracovatelské účely důležitých charakteristik. Do tohoto oboru spadá především kontrolakontrola:

- chemického složeníchemického složení feromagnetických i neferomagnetických kovů,- výsledků jejich tepelného zpracovánívýsledků jejich tepelného zpracování.

MetodyMetody používané pro uvedené účely jsou založeny na závislostech mezi strukturním jsou založeny na závislostech mezi strukturním stavem kovových materiálů a jejich magnetickými resp. elektrickými vlastnostmistavem kovových materiálů a jejich magnetickými resp. elektrickými vlastnostmi. Protože nejčastěji zpracovávaným kovovým materiálem jsou feromagnetické oceli, zaměřuje se strukturní kontrola zejména na tento druh materiálu. Oceli poskytují díky svým feromagnetickým Oceli poskytují díky svým feromagnetickým vlastnostem podstatně širší možnosti kontrolyvlastnostem podstatně širší možnosti kontroly strukturního stavu než materiály materiály neferomagnetickéneferomagnetické, u nich lze pro tento účel využít pouze změn elektrická vodivostipouze změn elektrická vodivosti.

74

MĚŘENÍ KOERCITIVNÍ SÍLY MĚŘENÍ KOERCITIVNÍ SÍLY HHC C aa MĚŘENÍ REMANENTNÍ INDUKCE MĚŘENÍ REMANENTNÍ INDUKCE BBrr

MĚŘENÍ KOERCITIVNÍ SÍLYMĚŘENÍ KOERCITIVNÍ SÍLY HC

Měření koercivity je jedním z perspektivních principů kontroly tepelného kontroly tepelného zpracovánízpracování, neboť řada ocelí vykazuje monotonní závislost mezi tvrdostí a závislost mezi tvrdostí a koercivitoukoercivitou v použitelném rozsahu.

Klasický způsob měření však není jednoduchý, neboť vyžaduje Klasický způsob měření však není jednoduchý, neboť vyžaduje zmagnetování kontrolovaného výrobku do nasycení v jednom smyslu a poté zjištění zmagnetování kontrolovaného výrobku do nasycení v jednom smyslu a poté zjištění opačné intenzity pole, potřebné pro zrušení remanentní indukce.opačné intenzity pole, potřebné pro zrušení remanentní indukce.

Uvedený postup má spíše laboratorní charakter a je též laboratorně používán. Jeho mechanizace, resp. automatizace je obtížná a v provozním měřítku se zatím užívá pouze zřídka. Za určitých předpokladů je však možno nahradit měření koercivity měřením remanentní indukceměřením remanentní indukce, jak je uvedeno dále.

75

MĚŘENÍ KOERCITIVNÍ SÍLY MĚŘENÍ KOERCITIVNÍ SÍLY HHC C aa MĚŘENÍ REMANENTNÍ INDUKCE MĚŘENÍ REMANENTNÍ INDUKCE BBrr

MĚŘENÍ REMANENTNÍ INDUKCEMĚŘENÍ REMANENTNÍ INDUKCE Br´ Měření zdánlivé remanentní indukce je podstatně jednodušší než měření koercitivní síly Hc , neboť stačí měřit pole v stačí měřit pole v okolí předmětu, který byl předtím okolí předmětu, který byl předtím zmagnetován do nasycenízmagnetován do nasycení. Postup lze poměrně jednoduše mechanizovat nebo automatizovat.

76

METODA POTENCIOMETRICKÁ METODA POTENCIOMETRICKÁ (tloušťka materiálu)(tloušťka materiálu)

Dalším možným použitím metody měření elektrického potenciálu je stanovení tloušťky materiálustanovení tloušťky materiálu. Po ocejchování přístroje pomocí měrky se známými tloušťkami stačí pro měření tloušťky přistup stačí pro měření tloušťky přistup jen z jednoho povrchujen z jednoho povrchu, což je zvlášť výhodné např. pro určení tloušťky stěn trubek, nádrží, plechů a pod.

Praktické ověřeni měření tloušťky materiálu potvrdilo, že při měření v rozsahu tlouštěk do 1 mm lze dosáhnout přesnosti 0,01 mmměření v rozsahu tlouštěk do 1 mm lze dosáhnout přesnosti 0,01 mm, v rozsahu 1 až 3 mm přesnosti 0,1 mm.

77

METODA POTENCIOMETRICKÁMETODA POTENCIOMETRICKÁ (kontaktní způsobkontaktní způsob)

kde R je elektrický odpor materiálu mezi elektrodami N1 a N2, je měrný odpor lo je vzdálenost napěťových elektrod, I je protékající proud, SS  je průřez materiálu protékaný proudem.

ISlIRU o

Metoda je založena na měření měření elektrického potenciálu vyvolaného elektrického potenciálu vyvolaného proudem na určité délce povrchové vrstvy proudem na určité délce povrchové vrstvy výrobku.výrobku.

Do kontrolovaného výrobku se přivádí ze stabilizovaného stejnosměrného (nebo střídavého) zdroje proud kontaktními elektrodami P1 a P2.

V jejich spojnici umístěnými dalšími dvěma elektrodami N1, N2 se měří měří elektrický potenciál elektrický potenciál UU, který je vyvolán proudem I v povrchové vrstvě materiálu na úseku lo mezi elektrodami N1 a N2.

Podle Ohmova zákona má U hodnotu :

78

METODA POTENCIOMETRICKÁ METODA POTENCIOMETRICKÁ (hloubka trhlin)(hloubka trhlin)

Vyhledání trhliny kontaktním Vyhledání trhliny kontaktním měřením vodivosti je sice zásadně možné, měřením vodivosti je sice zásadně možné, ale velmi pracnéale velmi pracné. K vyhledání trhliny se K vyhledání trhliny se použíjí jiné metody (kapilární, prášková atd.)použíjí jiné metody (kapilární, prášková atd.) a pomocí kontaktního měření vodivosti se pomocí kontaktního měření vodivosti se stanoví jen její hloubkastanoví jen její hloubka.

Teoretické stanovení hloubky trhliny je vzhledem k okrajovým podmínkám obtížné a u střídavého napájení je navíc nelineární závislost mezi změřeným napětím, hloubkou trhliny a frekvencí proudu.

Výrobci zařízení dodávají pro vyhodnocení hloubky trhliny kalibrační kalibrační měrku s umělou trhlinou a v paměti měrku s umělou trhlinou a v paměti uloženými parametry pro různé materiályuloženými parametry pro různé materiály, popřípadě měrku z materiálu, který se testuje.

Po kalibraci na měrce se nejprve přiloží sonda na povrch materiálu bez trhlin a poté Po kalibraci na měrce se nejprve přiloží sonda na povrch materiálu bez trhlin a poté se zjišťuje hloubka trhliny z relativní změny změřeného napětíse zjišťuje hloubka trhliny z relativní změny změřeného napětí. Pro poměr délky trhliny vůči její hloubce větší než 10:1 platí přibližný vztah:

U1 je napětí měřené na povrchu bez trhliny,U2 je napětí měřené na trhlině, je vzdálenost mezi elektrodami P1 a N1, h je hloubka trhliny.

21

2 1

221

UUh

hUU

79

AplikaceMĚŘENÍ TLOUŠŤKY VRSTEVMĚŘENÍ TLOUŠŤKY VRSTEV

(využití efektu oddáleníefektu oddálení u příložné sondy)

Pro měření tloušťky vrstevměření tloušťky vrstev se používá rozdílných fyzikálních vlastností vrstvy a podkladového rozdílných fyzikálních vlastností vrstvy a podkladového materiálumateriálu. Používají se dvě metody:

Metoda magneticko-indukční – označení F (feromagnetikum). Pro měření nemagnetických vrstev naměření nemagnetických vrstev na feromagnetickém podkladu.feromagnetickém podkladu. Metoda vířivých proudů – označení N (non-feromagnetikum). Pro měření elektricky nevodivých vrstevelektricky nevodivých vrstev na elektricky vodivém podkladu.na elektricky vodivém podkladu.

Magneticko-indukční metodaMagneticko-indukční metoda

Měřící sonda obsahuje feromagnetické jádro a budící vinutí napájené střídavým proudem o nízké frekvenci. Sonda vytváří ve svém okolí elektromagnetické pole.

Pokud se v blízkosti sondy nachází Pokud se v blízkosti sondy nachází feromagnetický materiál, pole sondy se zesilujeferomagnetický materiál, pole sondy se zesiluje. Toto zesílenízesílení je měřitelné druhou, snímací cívkou a odpovídá vzdálenosti feromagnetika od sondy. odpovídá vzdálenosti feromagnetika od sondy.

Metoda vířivých proudůMetoda vířivých proudů

Sonda obsahuje cívku bez jádra napájenou střídavým proudem o vysoké frekvenci. Sonda vytváří elektromagnetické pole. Pokud je v blízkosti sondy elektricky vodivý materiál, vznikají v něm vířivé proudy, které vytváří elektromagnetické pole opačného směru.

Výsledné pole vzniká vektorovým součtem Výsledné pole vzniká vektorovým součtem obou polí. Změna pole je měřitelná a odpovídá obou polí. Změna pole je měřitelná a odpovídá vzdálenosti el. vodivého materiálu od sondyvzdálenosti el. vodivého materiálu od sondy..

80

Aplikace

MĚŘENÍ TLOUŠŤKY VRSTEV – měřící přístroje