巴克豪森(Barkhausen)噪聲分析原理與工作過(guò)程

巴克豪森噪聲（BN）這一物理現(xiàn)象是用它的發(fā)現(xiàn)者命名的，本質(zhì)上是磁化過(guò)程后的余效反應(yīng)，它是用振幅和多重頻率表征的一種電磁信號(hào)。巴克豪森噪音是在鐵磁性材料被磁化后產(chǎn)生的，受材料本身的導(dǎo)磁率影響。 鋼鐵的導(dǎo)磁性能和相應(yīng)的巴克豪森信號(hào)是和其金屬特性密切相關(guān)的。一般來(lái)說(shuō)，鋼鐵的硬度下降，巴克豪森噪音信號(hào)振幅增大，當(dāng)壓應(yīng)力變化為拉應(yīng)力時(shí)振幅也增大。 巴克豪森聲音分析(BNA)是根據(jù)此物理現(xiàn)象進(jìn)行的相關(guān)應(yīng)用分析，BNA的應(yīng)用也包括了應(yīng)力大小分析（磁至伸縮彈性法）。 

巴克豪森信號(hào)由Rollscan主機(jī)和探頭部分測(cè)量得到。Rollscan圖形可以用來(lái)監(jiān)測(cè)工件磨削面的質(zhì)量。一個(gè)合格工件的表面是均勻的，不管是金相組織還是殘余應(yīng)力的分布。此表面對(duì)應(yīng)的Rollscan測(cè)量曲線是平緩的，總體信號(hào)值較低。而有缺陷的表面其測(cè)量曲線會(huì)有明顯的尖峰，信號(hào)值很高。磨削面的缺陷和信號(hào)尖峰是對(duì)應(yīng)的，測(cè)量曲線的形狀大小也是和殘余應(yīng)力的狀況對(duì)應(yīng)的。 Rollscan有效的測(cè)量深度大約是0.02mm。 
巴克豪森噪聲一般用于磨削面的燒傷缺陷檢查。在磨削加工時(shí)因?yàn)榉N種原因常會(huì)出現(xiàn)局部過(guò)熱的情況，從而產(chǎn)生二次回火造成小部分區(qū)域的硬度下降。這也是為什么要檢測(cè)磨削燒傷的原因。 傳統(tǒng)的磨削燒傷檢驗(yàn)是根據(jù)鋼材因硬度和殘余應(yīng)力情況在不同比率的弱酸中腐蝕的不同程度來(lái)判定的。這個(gè)過(guò)程要按照一定的流程在酸溶液和中性溶液中對(duì)工件表面進(jìn)行處理。燒傷的狀況要看浸蝕面的顏色情況而定。較硬沒(méi)有燒傷的表面肉眼看來(lái)呈現(xiàn)淺灰色，有燒傷的則會(huì)呈現(xiàn)深灰色，因?yàn)樗岬母g反應(yīng)更強(qiáng)烈。更嚴(yán)重的燒傷情況是出現(xiàn)了二次回火。 

酸蝕檢驗(yàn)存在著一些實(shí)際不可取的問(wèn)題：首先，需要使用多種危險(xiǎn)的化學(xué)藥劑；其次，需要一個(gè)熟練的操作者；再次，對(duì)結(jié)果定級(jí)是一個(gè)主觀的過(guò)程；最后，操作過(guò)程中顏色也不是一成不變的。酸蝕檢驗(yàn)也比較慢，把檢驗(yàn)結(jié)果回饋到生產(chǎn)區(qū)校正生產(chǎn)時(shí)可能會(huì)造成延誤。 

用Rollscan進(jìn)行磨削燒傷檢驗(yàn)首先要進(jìn)行非破壞性試驗(yàn)，將結(jié)果和酸蝕檢驗(yàn)的結(jié)果很好的對(duì)應(yīng)起來(lái)。要標(biāo)定Rollscan需要在工件上進(jìn)行測(cè)量。工件要進(jìn)行酸蝕，在酸蝕等級(jí)和Rollscan信號(hào)間進(jìn)行比對(duì)。恰當(dāng)?shù)膶?duì)比關(guān)系必須建立在Rollscan的量程和磨削燒傷的程度范圍內(nèi)。 這個(gè)過(guò)程是定量的，給磨削燒傷缺陷確定了準(zhǔn)確的數(shù)量值。最后，我們要確定什么程度的燒傷是不可接受的，已經(jīng)相對(duì)應(yīng)的 Rollscan數(shù)值是多少。這就是確定Rollscan的檢出限（不合格限值）。