Page 98 - 无损检测2021年第二期

冯 搏, 等:

高速漏磁检测方法的发展

在动生涡流的作用下, 管壁内的磁化状态受到 Ansoft仿真发现了动生涡流集肤效应并得到了涡

影响, 钢管在静态时和 10 m · s 的运动速度下, 管 流的扩散范围和检 测速度之间的关系。 PULLEN
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壁内的磁场分布如图 5 所示。由图 5 可知, 在钢管 等 [ 22 ] 在进一步的研究中指出内表面缺陷的漏磁场
运动时, 其外表面磁场有所增强, 而内表面磁场则有 随速度增大而减小, 而外表面缺陷漏磁场的变化趋
所减弱。根据漏磁场与钢管磁化强度的关系可知, 势则相反, 其信号随速度的增大而增大, 在对厚壁管
动生涡流将导致外壁缺陷信号的增强和内壁缺陷信 进行检测时该效应更明显, 该漏磁场变化规律与图

号的减弱。 5 显示的管壁磁场变化规律相符。

3 高速检测中的无损检测新技术

3.1 高速漏磁检测中的补偿方法
试件受有效磁场作用的时间由 2 个因素决定,
分别为有效磁场的空间范围和试件的运动速度。当
检测速度一定时, 可通过增大磁场作用范围的方法
削弱磁化滞后效应的影响, 为验证其可行性, 将磁化
线圈的轴向长度增大至 1m , 并对比线圈增长前后

的信号, 结果如图 6 所示。从图 6 可看出, 用常规线
圈进行检测时, 内外缺陷的检测信号在高速与低速
时都出现了明显的变化, 而在线圈轴向长度增大后,

在0.1m · s 和10m · s 的检测速度下得到的漏磁
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信号几乎一致 [ 23 ] 。
增长线圈长度的方法虽然能有效保证信号的一
致性, 但线圈体积过大增加了检测设备的成本和功
图 5 钢管静止和运动时的磁场分布
UDPA , SHIN , PARK 等 [ 17-19 ] 也通过有限元仿 耗。杨理践等 [ 24 ] 同样基于增长磁化时间的考虑, 提
真得到了动生涡流的分布, 并发现信号基线漂移、 信 出用多级磁化器增大有效磁场作用范围的方法来抑
号畸变等现象。 LI等 [ 20 ] 通过 Ansoft仿真得到各深 制磁化滞后效应的影响, 多级磁化器布置如图 7 所
度的裂纹在不同检测速度下的信号, DU 等 [ 21 ] 通过 示。该研究通过毕奥 - 萨伐尔定律计算了线圈的磁

图 6 线圈增长前后检测信号一致性对比

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2021 年 第 43 卷 第 2 期

无损检测