Page 60 - 无损检测2024年第八期

洪 勇，等：

铁磁性构件内外侧缺陷重合度与漏磁场信号的关系

部缺陷，为了获取良好的漏磁场信号切向分量数据，
笔者选取0. 2 mm提离值下的漏磁场切向分量信号
进行分析。

图 3 钢板内外侧缺陷漏磁检测模型

图 4 内外缺陷磁场矢量分解结果
应强度可写为
B y = B oy +B （1）
iy
漏磁场切向分量总磁感应强度为
B x = B +B （2）
ix
ox
式中： Boy、 Box分别为外侧缺陷在检测区域产生的漏
磁场法向、切向分量； Biy、 Bix分别为内侧缺陷在检测
图 5 内外侧缺陷重合度为 100% 时漏磁场法向信号与
区域产生的漏磁场法向、切向分量。
切向信号曲线
3 内外侧缺陷漏磁场信号分析 3.2 管道壁厚对漏磁场信号的影响

计算不同壁厚的管道缺陷漏磁场信号，内外侧
上述分析从理论上验证了漏磁检测技术的合理
缺陷采用相同的特征参数设置，缺陷宽为 6 mm，
性，即在钢板外表面检测到的漏磁场信号为外侧缺
陷和内侧缺陷在同一点产生的漏磁场信号的线性叠 深为 1. 5 mm。分别计算壁厚为 4，5，6 mm 时，不
加。进一步通过COMSOL软件进行仿真，对不同重 同重合度下缺陷的漏磁场切向信号，其结果如图 6
合度下内外侧缺陷的漏磁场信号的影响因素进行精 所示。
确度验证。 由图6可知，内外侧缺陷重合度一定时，随着壁
3.1 漏磁场切向信号与法向信号 厚的变化，在钢板外表面检测到的漏磁场信号幅值发
以内外侧缺陷重合度100%为例，检测到的漏 生了变化，壁厚越大，漏磁场信号越小；随着重合度
磁场信号分布曲线如图5所示。如图5（a）所示，漏 的减小，右侧波峰值增大，左侧波峰值减小，双波峰
磁场的法向分量信号与外侧单侧缺陷产生的漏磁场 间的峰值差逐渐增大。结合漏磁场信号的叠加原理
信号一致，主要变化为峰值的改变；如图5（b）所示， 可以理解为，当内外侧缺陷的重合度改变时，即随着
当内外侧都存在缺陷时，漏磁场切向分量信号图呈 两侧缺陷重合宽度的变化，内侧缺陷的中心位置发
双波峰状，这与外侧单侧存在缺陷的漏磁场信号图 生了偏移，其在外侧表面形成的漏磁场切向分量峰
形状参数相似，并且随着提离值的增大，在钢板外侧 值对漏磁场切向分量的总磁感应强度产生了影响，

表面检测到的漏磁场径向分量峰值逐渐减小。在提 因而左右侧波峰值出现了不同。不同壁厚及重合度
离值为1 mm时不再出现双波峰现象，因此在提离距 下漏磁场信号双波峰间的峰值差如表1所示。
离大于1 mm时无法从切向分量分布图中识别出内 由表1可以看出，随着壁厚的增加，双波峰的峰
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2024 年 第 46 卷 第 8 期
无损检测