Coil Magnetization

Components  in  which  length  predominates,  can  be  readily  magnetized  in  the  longitudinal  direction  by  an  encircling  coil.

For  this  technique,  the  magnetic  field  is  produced  in  the  part  by  wrapping  cable  around  it  or  placing  it  within  a  multi  turn  fixed  coil.

Passing  current  through  a  coil  encircling  a  section  of  the  test  part or  encircling  the  part  produces  a  magnetic  field  parallel  to  the  axis  of  the  coil.  Strongest  indications  are  produced  when  the  length  of  the  discontinuities  are  at  right  angles  to  the  axis  of  the  coil. The  magnetic  field  strength  of  a  coil  is  maximum  near  the  inside  wall  and  zero  at  the  center  of  the  coil.

Portable  magnetizing  coils  are  available  that  can  be  plugged    directly  into  a  standard  electrical  outlet. This  coils  are  suitable  for  bar  shaped  parts.For  a  bar  shaped  part,  the  effective  overall  distance  that  can  be  inspected  is  6  to  9  inches  on  either  side  of  the  coil  opening.  In  testing  longer  parts,  either  the  part  must  be  moved  at  regular  intervals  through  the  coil  or  the  coil  must  be  moved  along  the  length  of  the  part.

When  the  cross  sectional  area  of  the  coil  is  10  or  more  times   the  cross  sectional  area  of  the  test  part,  the  required  magnetizing  current,  for  object  positioned  near  the  inside  wall  of  the  coil  is,

I  =  45000 D / N L

 For  parts  positioned  at  the  center  of  the  coil [ larger  parts ],

                I  =  43000 R /   N {( 6 L / D )  - 5 } 

If  the  cross  sectional  area  of  the  coil  is  less  than  twice  the  cross  sectional  area  [ including  hollow  portions ]  of  the  test  part,

                I  =  35000 /   N {( L / D )  + 2 }

 

Where :  L  =  length  of  the  test  part

D  =  diameter  of  the  test  part

N  =  number  of  turns  in  the  coil

R  =  radius  of  the  coil

These  equations  hold  only  if  the  L / D  ratio  is  between  3  and  15.      

The  ease  with  which  a  part  can  be  longitudinally  magnetized  in  a  coil  is  significantly  related  to  the  length  to  diameter  [ L / D ]  ratio  of  the  part. This  is  due  to  the  demagnetizing  effect  of  the  magnetic  poles  setup  at  the  ends  of  the  part. This  demagnetizing  effect  is  very  significant  for  L / D  ratios  of  3  or  less.  In  such  cases, pole  pieces  of  similar  cross-sectional  area  can  be  attached  to  both  the  ends  to  increase  the  length  of  the  part  and  thus  improve  the  L / D  ratio.

Artificial  discontinuity  standards  [ such  as  QQI ]  shall  be  used  to  ensure  proper  current  levels  along  the  entire  axis  of  the  test  length. 

For  complex  shapes, alternating  current  is  recommended. When  testing  tubes  in  conjunction  with  alternating  current, only  the outside  surface  is  magnetized.  When  testing  flange-type  parts,  the magnetic field  lines  at  the  plane  surfaces  enter  the  material  at  right angles  so  that  the  sensitivity  to  circular  cracks  on  the  flange  sides is  reduced.