Page 56 - 无损检测2022年第八期
P. 56
贾博涵,等:
钢丝绳开环永磁磁化漏磁检测传感器探靴槽的仿真优化
表 1 钢丝绳开环永磁磁化器探靴槽有限元模型参数
基本参数 / mm
模型 材料 材料性质
内径 外径 长度
矫顽力 955000A / m
永磁铁 45 75 15 钕铁硼 N52 相对磁导率 1.21
剩磁 1.45T
衔铁 42 78 60 Q235 钢 -
钢丝绳 直径 28 X52 钢 -
缺陷 3×2×2 ( 长 × 宽 × 深) - -
取高度为6.5mm 路径上的磁通密度, 研究缺陷漏磁场
大小随探靴槽宽度或深度改变的变化规律。
图 4 带探靴槽的开环漏磁检测磁化器结构示意
在令宽度 L 为变量时, 需选择一个初始深度。
由于衔铁的作用是引导磁力线, 若深度太大, 则衔铁
会被贯穿, 且可能会影响衔铁内部磁通大小, 从而影
响检测结果的有效性。因此初始刻槽深度不应过
大, 暂定为 5mm 。
2.2 仿真结果及分析
图 3 带探靴槽的开环漏磁检测磁化器仿真模型 2.2.1 以探靴槽宽度为变量时的仿真结果
是由一对 C型磁化器( 由磁铁 - 衔铁 - 磁铁配置组成) 对 探靴槽宽度在 0~30mm 间变化时, 分别提取
开形成, 磁铁沿轴向磁化, 中间衔铁内表面处挖去一块 高度为 6.5mm 路径上的磁通密度轴向分量与径向
形成探靴槽, 在仿真过程中分别令其宽度L 或深度 H 分量, 不同探靴槽宽度下的缺陷信号特征变化曲线
变化, 磁化器结构如图4所示, 根据实际情况, 设定探 如图 5 所示, 并计算不同探靴槽宽度下缺陷信号幅
靴中磁敏元件到钢丝绳外表面的距离为6.5mm , 即提 值, 其结果如表 2 所示。
图 5 不同探靴槽宽度下的缺陷信号特征变化曲线
表 2 变量为探靴槽宽度时缺陷特征信号幅值
探靴槽宽度 / mm
参数
0 6 10 14 18 20 22 24 30
-4
轴向特征幅值 /( ×10 T ) 0.1751 0.3104 0.6070 0.7543 0.7875 0.7791 0.7638 0.7479 0.6995
-4
径向特征幅值 /( ×10 T ) 1.4393 1.4678 1.6451 1.4984 1.2728 1.1615 1.0643 0.9808 0.9058
2
2
2022 年 第 44 卷 第 8 期
无损检测
