Page 99 - 无损检测2021年第二期

冯 搏, 等:

高速漏磁检测方法的发展

图 7 多级磁化器布置示意
场分布, 对多级磁化器间距进行了优化, 并通过试验
得到磁化器级数与信号一致性的关系。
USAREK 等 [ 25 ] 则从信号拟合的角度出发, 提
出一种高速漏磁检测信号的补偿方法。首先, 通过
试验测得同一缺陷在不同检测速度下的漏磁场法向
分量, 对结果进行最小二乘拟合后, 发现漏磁信号幅 图 8 2 种动生涡流检测试验装置
值随速度线性增大, 拟合结果为
=
(
B z v ) 0.446 v+2.494 ( 6 )
(
式中: B z v ) 为漏磁场大小; v 为检测速度。
在实际检测中, 对其他速度下测量的漏磁信号进
行如式( 7 ) 所示的补偿处理, 归一化为静态测量信号。
B z v= 0 ) B z -0.446v ( 7 )
=
(
为动态漏磁场测量值; B z v=0 ) 为归一化
(
式中: B z
后的静态测量信号。 图 9 不同速度下 2mm 深缺陷的动生涡流检测信号

3.2 动生涡流无损检测新方法
此, 动生涡流法将尤其适用于高速检测场合。
在漏磁检测中, 动生涡流会对试件的磁化状态
3.3 动生涡流热成像检测新方法
产生影响, 从而干扰漏磁检测信号, 一般被认为是一
在进行动生涡流检测试验时, 发现在动生涡流
种不利于检测的因素。从另一个角度出发, 动生涡
的焦耳热效应作用下, 被测试件温度会升高, 尤其在
流的产生为检测提供了一种新的电磁场源。在常规
进行高速检测时, 试件升温速度愈加明显。基于上
涡流检测中, 一般通过给线圈通交变电流的方式在
述对动生涡流热效应的发现, 结合热成像方法高分
被测金属试件中产生涡流, 并通过缺陷对涡流及其
辨率和缺陷可视化的优势, 提出一种新的基于动生
磁场的扰动对缺陷进行判定。动生涡流产生后, 缺 涡流激励的热成像无损检测方法 [ 27 ] 。利用阵列磁
陷同样能对动生涡流及其磁场产生扰动, 若能对此 场( 电磁铁激励或永磁体激励) 在试件表面高速运动
信号进行提取, 把对检测不利的动生涡流加以利用, 产生的动生涡流作为激励, 裂纹等缺陷会引起涡流
形成一种基于动生涡流的高速电磁检测新方法。 传导路径的变化, 并在试件表面形成可探测的畸变
为了验证动生涡流检测方法的可行性, 首先对 温度场。与传统的高频大电流激励线圈方式相比,
非铁磁性材料进行了测试, 以避免漏磁信号对动生 一方面, 与切割磁力线速度成正比的动生涡流激励在
涡流检测信号的干扰。通过 2 种方式( 见图 8 ) 进行 更高的探伤速度下加热效率更高, 即可获得更高的探
了试验 [ 26 ] : ① 采用固定的磁化线圈产生空间磁场, 伤灵敏度, 因此该方法适用于高速检测; 另一方面, 当

试件在辊轮带动下高速通过磁化线圈, 并通过置于 磁铁线速度为 100km · h 时, 动生涡流渗透深度为

-1
线圈中的磁敏传感器提取动生涡流检测信号; ② 固 5mm , 远大于传统高频激励线圈产生涡流的渗透深

定试件, 用永磁体和磁敏传感器组成小型化探头, 在 度, 因此试件内 / 外缺陷均能够在表面形成可探测的
电机和传送带的作用下在试件上方进行高速扫查。 畸变温度场, 此时, 该热成像检测方法适用于内 / 外缺
用图 8 ( b ) 所示的装置, 在不同速度下对金属板 陷全覆盖检测, 对实现钢管及其他金属构件的高速无

中2mm 深的缺陷进行检测, 结果如图 9 所示。由 损检测具有重要的理论意义和实用价值。
图 9 可见, 检测速度越大检测信号的幅值越大。因 动生涡流产生原理如图 10 ( a ) 所示, 安装在十
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2021 年 第 43 卷 第 2 期

无损检测