Page 76 - 无损检测2021年第十期

李俊涛:
金属管道腐蚀量的电磁法检测

图1 地下金属的电磁检测技术原理示意

测技术在时间和空间上都具有可分性, 时间上可分 图3 感应电压曲线( 笛卡尔坐标系)
是指接收信号和激励信号一前一后没有干扰; 空间
上可分是指激励频率不同导致一次磁场的能量和穿
透力不同 [ 3 ] 。

2 试验方法与数据分析

2.1 试验系统及试件
信号激发源选择瞬变电磁仪( 见图 2 ), 可以激

发不同电压和频率的信号, 电压为 -20~20V , 频
图4 感应电压曲线( 双对数坐标系)
率为1 / 16~32Hz 。传感器采用自制的线圈, 线圈

称提离高度) 对检测数据的影响规律, 笔者合理设

形状为圆形, 激励线圈直径为250mm , 漆包线直径
计试验步骤和装置, 检测原理如图 5 所示。从试
为1mm , 匝数为200 , 检测线圈直径为150mm , 漆

包线直径为0.25mm , 匝数为500 。采用与管道材料 件1 , 试件2 , 试件3 , 试件 4 在提离高度分别为 0 ,

相同的试件, 尺寸为50mm×50mm ( 长×宽), 数量 50 , 100 , 150 , 200mm 情况下得到的检测数据中,
每组选择相邻 5 个数据, 采用 kx
y=Ae 函数进行
为4个, 板材厚度分别为5 , 10 , 15 , 20mm 。
拟合处理( 为感应电压, A 为信号幅值, k 为衰减
y
率, x 为时间), 对比选择出每组数据中衰减率的最
大值, 以此作为评价依据, 得到的检测数据如表 1
所示。通过对比分析可知: 当提离 高 度 H 小 于

100mm 时, 检测信号衰减率基本相同, 只是幅值
发生变化, 提离高度越小, 信号幅值越大; 当提离
高度 H 大于 100mm 时, 衰减率变化较大, 这是

因为激励线圈有效响应面积大于试件表面积, 形

图2 检测设备现场 成的涡流不均匀。对于 厚 度 为 20mm 的 试 件,
2.2 检测信号分析 信号衰减率忽大忽小, 无法分辨规律。说明对于

厚度超过 20 mm 的试件, 该传感器的检测结果
通过分别在试件 1 ( d=5 mm ), 试件 2 ( d=

10mm ), 试件3 ( d=15mm ), 试件 4 ( d=20mm ) 可信度低。
上进行试验( d 为厚度) 来获取感应电压, 经过滤波
处理得到感应电压曲线( 见图 3 ), 但无法从感应电
压曲线中分辨不同厚度信号的差异, 需要把笛卡尔
坐标系转化成双对数坐标系( 见图 4 )。由图 4 可
知, 信号在后期幅值存在较大差异, 衰减速度排序
, 与之前检测信号

为: v 5mm> v 10mm> v 15mm> v 20mm
理论分析规律吻合。
2.3 试验步骤及数据分析
为了研究传感器与试件之间的垂直高度( 也 图5 提离高度检测原理示意
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2021年 第43卷 第10期

无损检测