Page 115 - 无损检测2025年第一期

范效礼，等：

电磁检测技术在油气管道焊缝缺陷检测中的应用与进展

激 励 过 程 导 电 试 件 偏置磁场
电磁感应 洛伦兹力
时变电流 激励线圈 电涡流

超声波
反射衍射

示波器 接收线圈 超声回波
接收过程
电磁感应
图 2 电磁超声检测原理示意

磁化被测试件 形成感应磁
磁化装置

磁敏元件 缺陷处形成漏磁场 形成感应磁场
试件
收集分析漏磁信号，获得缺陷信息

(a) 原理 (b) 流程
图 3 漏磁检测技术原理及流程
与其他检测方式相比，漏磁检测技术易实现自动 磁扰动检测将永磁体本身当作磁源,不需要外加磁
化，适合组成自动检测系统，且信号可从传感器直接 化场，且没有检测死角，具有相对较高的检测灵敏度
传递到计算机，减少了人为因素的影响，提高了检测 与空间分辨率。目前，广泛使用的磁扰动检测传感器
精度，有较高的可靠性。对于一定壁厚的管道，其能 为圆柱体形永磁体和环绕感应线圈组合的结构 [10] ，
够同时实现内部及外部的缺陷检测，且是无污染检测 常用的磁敏传感器主要是感应线圈和霍尔传感器。
方法。但漏磁检测技术也存在一定局限性，即需要先 在检测过程中，永磁体围绕被测试件匀速扫描，如果
磁化被测试件，所以该方法只适用于铁磁材料。严格 扫描区域没有缺陷，永磁体和被测试件之间的磁场
来说，漏磁检测技术适合表面和亚表面的缺陷检测， 分布不会发生改变，即不产生磁扰动现象；如果扫描
对较深缺陷的检测结果不很理想，另外，在检测前还 区域存在缺陷，则该缺陷作为不连续突变,会致使
[9]
需要对试件进行清管工作，准备工作较为繁琐 。 磁场相互作用发生重构，进而影响永磁体内部及其
2.4 磁扰动检测原理及特点 近表面处的磁场分布, 即形成了磁扰动现象。通过
磁扰动是一种常见的电磁场物理现象，是伴随 捕捉处理所产生的磁扰动量，即可得到缺陷的相关
着磁扰动引起的磁重构和重联产生的新的磁场变 信息。按照产生区域的不同，可将磁扰动分为：永
化。磁扰动检测技术主要检测结构包括：永磁体，漆 磁体的内部磁扰动和外部磁扰动。其中捕捉永磁体
包线和被测试件。其检测原理及流程如图4所示。 内部磁扰动的应用较多。

永磁体 放大器 滤波器 A/D转换器
缺陷
漆包线
计算机数据处理

被测试件

(a) 原理 (b) 流程
图 4 磁扰动检测原理及流程

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2025 年 第 47 卷 第 1 期
无损检测