Page 98 - 无损检测2021年第十二期

王丽婷, 等:

基于磁巴克豪森噪声的磁各向异性试验评估

图2 磁各向异性检测系统外观

异性结果的影响时, 使用的激励频率分别为1 , 10 , 20 ,

50 , 100Hz , 电流为1.6A 。在讨论励磁电流对磁各向
图3 不同角度的典型 MBN 滤波信号
异性结果的影响时, 使用的电流分别为0.4 , 0.8 , 1.2 ,

1.6 , 2 , 2.4A , 频率为20Hz 。
共 测 试 4 种 不 同 材 料 的 钢 板, 即 牌 号 为
30SQG120的取向硅钢、 牌号为 B50A470的无取向
硅钢, 以及牌号为 X60 和 X70 的管线钢, 4 块钢板

的尺寸( 长度×宽度) 均为( 200mm×200mm ), 高

度分别为0.3 , 0.5 , 2 , 2mm 。
MBN 信号对传感器与被测试件之间的接触条
件非常敏感, 为保证可重复测量条件, 设计了具有等
角度( 10° ) 间隔分布的卡槽, 通过手动旋转 MBN 检
测传感器并放置在对应的卡槽内, 完成不同角度方
向的 MBN 信号检测。

3 信号处理

3.1 MBN 包络
设定垂直于钢板轧制方向为参考方向, 外加交
变磁场 H 与参考方向的夹角为θ 。以 30SQG120

钢板在励磁频率为50Hz , 励磁电流为1.6A 的条 图4 30SQG120钢板和 X60钢板在不同激励频率下的
件下产生的试验结果为例, 说明信号处理及特征参 MBN 包络曲线
给定励磁场瞬间畴壁的移动距离以及畴壁移动的数
量提取方法。利用4阶巴特沃斯数字滤波器对 MBN

量 [ 16 ] 。因此, 随着励磁频率的增加, 动态畴壁的数
检测线圈输出电压信号进行带通滤波( 10kHz~
50kHz ) 处理, 得到不同角度的典型 MBN 滤波信号 量增加, 磁化强度变化率也随之增加, 进而导致

( 见图3 )。 MBN 峰峰值增加。
采用滑动平均方法对所得 MBN 滤波信号进行 最大工作磁场强度主要由检测参数决定, 而被测
处理, 计算得到 MBN 包络曲线。图4为30SQG120 还与退磁场有关。励
试件内部实际的磁场强度 H T
钢板和 X60钢板在不同激励频率下的 MBN 包络曲 磁频率的增加会降低材料内部实际磁场强度 H T , 进
线。由图4可以看出, 两种材料的整体 MBN 包络 而缩小磁化范围。这与图4中随着励磁频率的增加,
曲线随着励磁频率的增加而增加。这种变化与动态 峰值位置向较高磁场强度移动的变化规律一致。
畴壁数量的增加相关联, MBN 信号主要取决于在 在不同激励频率下的 MBN 分布将同时受到
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2021年 第43卷 第12期

无损检测