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非破壞性檢測實習
NonDestructive Testing
第三章磁粒檢測(MT)
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大 綱
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簡介
檢測原理
檢測設備
檢測方法
實作實習
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磁 粒 檢 測 簡 介
磁粒檢測(簡稱MT) 是利用材料中瑕疵所形成的
磁漏磁場，吸引細小磁粒而形成顯示，常用於檢
測鐵磁性材料的表面及近表面瑕疵。
磁粒檢測適用性
僅適合鐵磁性材料檢測。
無法檢測材料內部缺陷。
需用不同磁化方向才能檢出不同方向缺陷。
檢測後常需退磁處理及表面後處理。
不規則形狀試件不易找到適當磁化方向。
用接觸棒法﹐若接觸不當易產生弧擊灼傷試件。
試件需各別磁化﹐多量小型試件檢測費時耗工。
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磁 粒 檢 測 原 理
由於被檢物的瑕疵或
斷面積改變﹐造成磁
力線在磁路上受阻﹐
而進出被檢物表面。
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磁 粒 檢 測 原 理
5
磁 粒 檢 測 原 理
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磁 粒 檢 測 原 理
適當磁化材料︰磁場強度與磁場方向。
施加磁性介質︰磁性介質種類與施加方 式。
檢視︰判斷缺陷的位置及嚴重性。
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磁 粒 檢 測 原 理
退磁是降低被檢物剩磁至可接受程度。也是將
材料的磁田重新排列成凌亂不規則方向。
退磁之時機：剩磁會影響試件後續加工或是剩
磁會造成使用上的干擾
退磁方法
縮減磁滯曲線法
熱處理法
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磁 粒 檢 測 原 理
磁性：材料具有吸引相同或其他物質的能力。
磁場：鐵磁性材料會受到一吸引的作用力場。
磁力線：磁場作用力所形成的封閉曲線。
• 封閉曲線﹐各曲線不相交。
• 磁鐵兩端(磁極)密集﹐距離愈遠磁力線愈稀疏。
• 順著阻力最小(磁阻最低)的路徑排列。
• 方向性：外由北極至南極﹐內由南極到北極。
磁極：磁力線進出磁鐵的兩個地區。
磁田：磁的最小單位﹐原子的自旋角動量和磁矩皆朝向
同一方向。未磁化前﹐磁田排列雜亂﹐磁化時﹐磁田排
列規律。
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磁 粒 檢 測 原 理
名
詞
單
位
換
算
磁力線 馬克斯威爾
磁通量 韋伯
1韋伯=108馬克斯威爾
磁通密 高斯
度
韋伯/米2
1高斯=1馬克斯威爾/cm2
1高斯=10-4韋伯/米2
磁場強度(H)：，磁場某定點的強度值，單位為奧斯特
(Oersted)或安匝/米。一奧斯特是一單位磁極產生一達因力，
等於1000/4π 安匝/米的電磁力。

磁化力：磁路中建立磁通量的合力，以H表示，奧斯特。
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磁 粒 檢 測 原 理
導磁率
=dB/dH
H:磁化力
B:物體感
應磁通密
度
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磁 粒 檢 測 原 理
非鐵磁性材料
抗磁材料
鐵磁材料
順磁材料
材料
導磁係數
材料
導磁係數
材料
導磁係數
銅
0.99999
鋁
1.000022
鐵
7000
銻
0.999952
鉬
1.00289
鈷
170
水
0.9999992
空氣
1.00000029
鎳
1000
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磁 粒 檢 測 原 理
磁滯
曲線
寬
窄
磁特
性
低導磁率(不易磁化)
高磁阻
高保磁力(高剩磁)
高抗磁力
高導磁率(易被磁化)
低磁阻
低保磁力(低剩磁)
低抗磁力
常見
材料
高碳鋼、硬鋼
低碳鋼、軟鋼、鑄鐵、
鈷、鎳
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磁 粒 檢 測 原 理
磁場強度 (H)
H  I / D …直線導體 [電流大小(I) 距導體距離(D)]
H= NI
...….線圈 (安匝)
[線圈數(N) 電流大小(I) ]
磁場方向 (安培右手定則)
右手大拇指方向--電流方向﹐四指的方向--磁力線方向
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磁 粒 檢 測 原 理
周向磁化
縱向磁化
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磁 粒 檢 測 設 備
攜帶式裝備
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磁 粒 檢 測 設 備
活動式裝備
周向磁化：接觸棒、接觸夾、中心導體
縱向磁化：磁軛、可撓纜線繞線、線圈
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磁 粒 檢 測 設 備
固定式裝備
周向磁化：頭射法、中心導體法
縱向磁化：線圈
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磁 粒 檢 測 試 塊
磁場指示八角塊：判定磁場方向與強度。
貝氏環狀規塊：評估磁化電流大小和種類及測試
磁浴靈敏度。
磁粒測試塊：評估磁化電流大小和種類及測試磁
浴靈敏度。
貝氏環狀規塊
指示八角塊
磁粒測試塊
磁場
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磁 粒 檢 測 方 法電
流 種 類
電流種類
磁化方向
磁場強度
磁性介質
施加方式
穿透性：半波直流最好，直流其次，交流電較差。
脈波效果：半波直流佳，交流可，直流無。
施加時機
退磁處理
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磁 粒 檢 測 方 法
磁
化
方
向
磁化方向：和缺陷垂直，
磁漏最明顯。夾角愈小，
顯示愈不清楚，平行時，
無法檢出缺陷。
磁粒檢測，多用交互磁化，
二次磁化方向約垂直。
電流種類
磁化方向
磁場強度
磁性介質
周向磁化：接觸棒、頭射
施加方式
法及中心導體法。
縱向磁化：線圈法及磁軛
法。
施加時機

退磁處理
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磁 粒 檢 測 方 法
磁
場 強
度
頭射法
被檢物外徑D(mm)
125以內
125~250
250~375
375以上
電流種類
磁化電流範圍(安培)
(試件外徑/25)*700
/25)*900
(試件外徑/25)*500
/25)*700
(試件外徑/25)*300
/25)*500
(試件外徑/25)*100
/25)*300
磁化方向
~ (試件外徑
磁場強度
~ (試件外徑
磁性介質
~ (試件外徑
施加方式
~ (試件外徑
施加時機
退磁處理
磁化電流為交流電且用於表面缺陷時，電流為上表之一半。
試件非圓形時，外徑更改為垂直電流方向最大橫截面的最大對角線長。
頭射法
接觸棒
中心導體
線圈法
磁軛法
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磁 粒 檢 測 方 法
磁
場
強
度
接觸棒
電流種類
試件厚度
磁化電流
磁化方向
>=19時mm
(接觸棒間距/25)*100 ~ (間距/25)*125
磁場強度
<19時mm
(接觸棒間距/25)* 90 ~ (間距/25)*110
磁性介質
施加方式
接觸棒的間距需保持在75mm至200mm之間，以保持安全與檢測靈敏度。施加時機
退磁處理
頭射法
接觸棒
中心導體
線圈法
磁軛法
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磁 粒 檢 測 方 法
磁
場
強
中心導體
度
電流種類
磁化方向
磁場強度
磁化電流：和頭射法相同。
交流電做試件內表面檢測時，被檢物外徑(D)
磁性介質
施加方式
改為被檢
物內徑。
偏置法檢測大內徑試件，被檢物外徑(D)改為導體直徑加
上兩倍的試件厚度，導體應貼近試件內表面，有效磁化區
為中心導體直徑的4倍，分段檢測時，檢測區重疊10%。

頭射法
接觸棒
中心導體
線圈法
磁軛法
施加時機
退磁處理
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磁 粒 檢 測 方 法
磁
場 強
線圈法
度
電流種類
磁化方向
磁場強度
磁性介質
施加方式
施加時機
退磁處理
頭射法
接觸棒
中心導體
線圈法
磁軛法
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磁 粒 檢 測 方 法
磁
場 強
度
磁軛法
電流種類
磁軛法之磁化力以舉升力表示。
磁化方向
交流電磁軛在最大磁極間距時，最低吸舉力應
磁場強度
為4.5Kgf。
直流磁軛或永久磁軛在最大磁極間距時，最低
吸舉力應為18.1Kgf。

磁性介質
施加方式
施加時機
退磁處理
頭射法
接觸棒
中心導體
線圈法
磁軛法
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磁 粒 檢 測 方 法
磁性介質
乾式磁粒：低抗磁性及低保磁性鐵磁性材料。
用於粗糙表面、近表面瑕疵檢測，靈敏度最
佳。
濕式磁粒：較乾式磁粒更細微，可懸浮於水或
輕質油中形成磁浴，適合檢測細微瑕疵。
磁漆：調和透明漆，試件磁化後，刷在檢測面
上。特點為磁漆黏性大，適合垂直面或倒仰
面的檢測，且檢測結果易於保存。
磁膠磁粒：濕式磁粒懸浮於可在室溫凝固的橡
膠中，磁化後，磁粒受磁漏場吸住，經約1小
時後，橡膠凝固取下，便可做為永久之檢測
紀錄。一般可用於檢測凹入之孔穴等不易觀
察的場合。
電流種類
磁化方向
磁場強度
磁性介質
施加方式
施加時機
退磁處理
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磁 粒 檢 測 方 法
磁性介質施加方式
連續法：磁化同時施加磁性介質。
 用於乾式及濕式磁粒。
 磁化效果較佳，靈敏度較佳，適合表面、近
電流種類
磁化方向
表面缺陷及細微的表面缺陷。
高保磁性材料(較硬的材料)及低保磁性材料
(較軟材料)。
磁場強度
剩磁法：被檢物的剩磁(小於磁飽和)來檢測。
 用於乾式及濕式磁粒。
 磁化電流較正常檢測大。靈敏度較差，僅適
施加方式


磁性介質
施加時機
退磁處理
用於表面缺陷的檢測。
僅用於高保磁性材料(磁滯曲線較為寬胖者)。
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磁 粒 檢 測 方 法
磁性介質施加時機
連續法
剩磁法
適用磁粒
乾式及濕式
乾式及濕式
磁化電流
一般磁化電流
較一般磁化電流大
適用材料
高、低保磁材料皆可
僅用於高保磁材料
靈敏度
較高
較差
適合缺陷類型 表面、近表面、細微缺陷
表面缺陷
檢測速度
較快
較慢
操作技術性
較高
較容易
適用場合
一般用
特殊目的或自動化檢驗
設備搭配需要
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磁 粒 檢 測 方 法
退
磁
處
理
退磁要件
磁極交迭
磁化電流採用交流電
交替改變直流電方向
轉變磁場中試件的方向
磁場強度遞減
試件漸離磁場或磁場漸離試件
電源控制電流衰減
分段步降(一般常採用30 點步降)。
電流種類
磁化方向
磁場強度
磁性介質
施加方式
施加時機
退磁處理
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磁 粒 檢 測 方 法
退
磁
處
理
電流種類
退磁方法
交流電退磁法：控制易，穿透淺
直流電退磁法：穿透深、磁極交替難
磁軛退磁法 ：小零件、低長寬比、局部
磁化方向
磁場強度
磁性介質
施加方式
施加時機
退磁處理
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