漏磁檢測中磁化場方向要盡量與裂紋走向垂直，該裂紋才能夠被激發出最大的漏磁場。按照裂紋相對于不銹鋼管的走向，裂紋缺陷主要分為：軸向裂紋和周向裂紋。軸向裂紋平行于鋼管軸向，周向裂紋沿鋼管的周向。因此，漏磁檢測形成了鋼管軸向磁化檢測周向裂紋和周向磁化檢測軸向裂紋的兩種基本檢測形式，對應的檢測設備結構也分為兩種：周向裂紋漏磁檢測主機和軸向裂紋漏磁檢測主機。
不銹鋼管的軸向磁化通常采用穿過式磁化線圈，如圖2-2a所示，在鋼管軸向局部形成磁化區域，如圖2-2b所示。當檢測敏感探頭的覆蓋范圍大于360°時，即可實現無漏檢測。
不(bu)銹鋼管軸向磁化檢測周向裂紋的具體實施較為簡單，檢測時的相對掃查運動也只需要軸向直線運動方式。然而，對于不銹鋼管周向磁化檢測軸向裂紋的實施則較為復雜，其磁化方式通常采用正對的周向磁化極對加以完成，如圖2-3a所示。在兩磁極正對的管壁中央區形成均勻的磁化場，對該區域內（DZ或DZ＇）的軸向裂紋激發漏磁場。通過有限元仿真計算可以看出，在磁極正對的管壁處，形成的磁化并非均勻且磁力線方向也不一致，不可能激發出合適的漏磁場，所以該區域為軸向裂紋檢測的盲區，如圖2-3b所示。
軸向裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭最好布置于兩(liang)(liang)磁(ci)極正(zheng)對的(de)管壁中央區的(de)軸平(ping)面(mian)上，為此，只(zhi)有檢(jian)(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭與(yu)鋼(gang)管之間實現相(xiang)對螺旋(xuan)掃(sao)查(cha)才能達到無(wu)盲(mang)區檢(jian)(jian)測(ce)(ce)。所以(yi)，為了完成(cheng)鋼(gang)管上軸／周向裂(lie)紋的(de)全面(mian)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)，通常需要兩(liang)(liang)種(zhong)獨(du)立(li)的(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)單元：周向裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)(ce)單元和軸向裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)(ce)單元。檢(jian)(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭與(yu)鋼(gang)管之間的(de)相(xiang)對螺旋(xuan)掃(sao)查(cha)運動有兩(liang)(liang)種(zhong)組合形式：①. 探(tan)頭固定(ding)，鋼(gang)管做螺旋(xuan)推進；②. 軸向裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)(ce)單元的(de)磁(ci)化器與(yu)探(tan)頭一(yi)起旋(xuan)轉，鋼(gang)管做直線運動，分別如圖2-4a、b所示。
一、軸(zhou)向磁(ci)化方法(fa)與軸(zhou)向磁(ci)化器
根據垂直(zhi)磁(ci)化(hua)(hua)基本理論，漏磁(ci)檢(jian)測中形(xing)成(cheng)了鋼(gang)管(guan)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)檢(jian)測周(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)的(de)(de)基本檢(jian)測形(xing)式和設備結構。目(mu)前(qian)主要有兩種驅動(dong)方式，一種是(shi)鋼(gang)管(guan)直(zhi)線前(qian)進(jin)，周(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)檢(jian)測探頭(tou)沿圓周(zhou)方向(xiang)(xiang)包(bao)圍鋼(gang)管(guan)的(de)(de)檢(jian)測方法(fa)；另(ling)一種是(shi)鋼(gang)管(guan)螺旋前(qian)進(jin)，周(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)檢(jian)測探頭(tou)沿軸向(xiang)(xiang)覆蓋鋼(gang)管(guan)的(de)(de)檢(jian)測方法(fa)。這兩種檢(jian)測形(xing)式的(de)(de)前(qian)提是(shi)相(xiang)同的(de)(de)，即需要磁(ci)化(hua)(hua)器(qi)產(chan)生合(he)適的(de)(de)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)場，以激勵周(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)產(chan)生足夠強(qiang)度的(de)(de)漏磁(ci)場。
不銹鋼管軸向磁化通常采用穿過式線圈磁化器產生軸向磁化場，如圖2-5所示，主要分為單線圈磁化和雙線圈磁化兩種形式。單線圈磁化時，檢測探頭一般放置在磁化線圈內部；雙線圈磁化時，檢測探頭放置在兩個線圈之間。由此可見，由于檢測探頭布置空間的需要，相對于單線圈而言，鋼管與雙線圈的耦合度更高。
1. 單線圈磁化器及(ji)特點
如圖2-5a所(suo)示，單(dan)線圈磁化(hua)(hua)器(qi)(qi)是目前軸向磁化(hua)(hua)器(qi)(qi)的主(zhu)要形式之一。此種磁化(hua)(hua)器(qi)(qi)結構簡單(dan)，成本相對較(jiao)低。但是，因檢測(ce)探頭需放(fang)置(zhi)在(zai)線圈內部，造成線圈內徑(jing)相對鋼(gang)管(guan)外徑(jing)較(jiao)大，鋼(gang)管(guan)與線圈的耦合度較(jiao)低，影響(xiang)磁化(hua)(hua)效果(guo)。
單勵磁線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)結構如圖(tu)2-6所示，其主要參數包(bao)括(kuo)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)匝數nc 線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)電流(liu)Ic、線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)外徑(jing)dc1、線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)內徑(jing)dc2、線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)厚度Te。以(yi)及內部漆包(bao)線(xian)(xian)(xian)(xian)直(zhi)徑(jing) dcw。
勵磁線圈的磁化能力主要由線圈的安匝數以及線圈與鋼管的耦合度決定。漆包線直徑越大，其能夠承受的電流越大，也帶來更加嚴重的散熱問題；線圈內徑越小，與不銹(xiu)鋼管的耦合度越高，磁化效果越好，但需留足空間以保證不銹鋼管順利通過。
以下舉例(li)說明(ming)線圈結構與設計(ji)過程。
討論壁厚為9.19mm、直徑(jing)為127mm不(bu)銹鋼管的單勵(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)設計，如(ru)(ru)圖2-7所(suo)示。保持勵(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)的安匝數(shu)和線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)內徑(jing)不(bu)變，改(gai)變線(xian)(xian)(xian)圖2-6 單勵(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)結構(gou)圈(quan)(quan)厚度(du)和線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)外徑(jing)，得到不(bu)同(tong)結構(gou)參(can)數(shu)的單勵(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)。進一步，通過仿(fang)真計算，選擇磁(ci)化(hua)效果相對較好，并且線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)厚度(du)、質量均滿足實際要求的勵(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)，具體參(can)數(shu)選取如(ru)(ru)下(xia)。
a. 線(xian)圈安匝數：線(xian)圈安匝數主要根據鋼管(guan)的磁化特性曲線(xian)，以及(ji)鋼管(guan)的內外徑尺(chi)ru寸(cun)(cun)進行選(xuan)取(qu)(qu)。針對以上尺(chi)寸(cun)(cun)鋼管(guan)，n。初(chu)步選(xuan)取(qu)(qu)2000匝，漆包(bao)線(xian)直徑dcw取(qu)(qu)1.7mm，單(dan)根漆包(bao)線(xian)能夠承受的最大電流為(wei)20A，實(shi)際磁化過程中取(qu)(qu)10A。
b. 線圈內徑dc2：由(you)于鋼(gang)(gang)管的(de)直線度誤(wu)差，以及輸送(song)輥道(dao)的(de)制造安裝誤(wu)差，鋼(gang)(gang)管在(zai)前進過(guo)程中不可避(bi)免地存在(zai)多自由(you)度擺(bai)動。為使(shi)鋼(gang)(gang)管順利通過(guo)線圈而不發(fa)生(sheng)碰撞(zhuang)，并(bing)盡量形成最好的(de)磁化效果，d2初(chu)步(bu)選取(qu)284mm。
c. 線圈(quan)厚(hou)度(du)(du)：線圈(quan)厚(hou)度(du)(du)是需要(yao)優(you)化的(de)指標之(zhi)一，線圈(quan)厚(hou)度(du)(du)依次取130mm、120mm、110mm、100mm、90mm、80mm、70mm、60mm、50mm、40mm和30mm。
d. 線圈外(wai)徑(jing)dcl：保證線圈的(de)匝數不(bu)變，在(zai)線圈厚度(du)變化時，外(wai)徑(jing)也做相應調整。對應上述的(de)線圈厚度(du)，線圈外(wai)徑(jing)依次(ci)取ф354.2mm、φ360mm、φ366.9mm、φ375.2mm、ф385.4mm、φ398mm、φ414mm、Φ436mm、φ466.4mm、φ512mm 和(he)φ588mm。
對不同結構參數(shu)的(de)單(dan)勵(li)磁(ci)線圈磁(ci)化效(xiao)果進行量化分析，利用仿真方(fang)法對單(dan)勵(li)磁(ci)線圈磁(ci)化鋼(gang)管管體(ti)的(de)過程依次進行求(qiu)解，各個(ge)線圈的(de)具體(ti)參數(shu)如圖2-8所示。
提取不銹鋼管管體內部軸向磁感應強度B2，得到圖2-9所示曲線。從圖中可以看出，不同參數單勵磁線圈對鋼管管體的磁化效果不同。為進一步評估各勵磁線圈的磁化效果，提取不同參數單勵磁線圈磁化時管體內部最大磁感應強度值，用max表示，得到圖2-10所示曲線。
從圖(tu)2-10中可以看(kan)出，隨著線(xian)圈厚(hou)(hou)度(du)(du)的(de)不(bu)斷增(zeng)加(jia)，鋼(gang)(gang)管(guan)體(ti)(ti)內的(de)Bmax急劇增(zeng)大，當(dang)線(xian)圈厚(hou)(hou)度(du)(du)達到100mm時，鋼(gang)(gang)管(guan)體(ti)(ti)內磁感應強(qiang)度(du)(du)基(ji)本(ben)(ben)達到最大值。此后，繼(ji)續增(zeng)大線(xian)圈厚(hou)(hou)度(du)(du)，鋼(gang)(gang)管(guan)體(ti)(ti)內的(de)Bmax基(ji)本(ben)(ben)保持不(bu)變(bian)。此外，從圖(tu)2-9中可以看(kan)出，當(dang)采用單勵磁線(xian)圈對不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)進行磁化(hua)時，管(guan)體(ti)(ti)內磁感應強(qiang)度(du)(du)軸(zhou)向均勻性較差。
根據式(shi)（2-3），計(ji)算(suan)圖2-8所示(shi)不同參數勵(li)磁(ci)線圈的(de)質量(liang)，如圖2-11所示(shi)。從(cong)圖中可以看出，隨著勵(li)磁(ci)線圈厚(hou)度不斷(duan)增加，其(qi)質量(liang)逐漸減小。當勵(li)磁(ci)線圈厚(hou)度較小時，隨著線圈厚(hou)度增加，勵(li)磁(ci)線圈質量(liang)減少較快；當勵(li)磁(ci)線圈厚(hou)度大于(yu)100mm時，勵(li)磁(ci)線圈質量(liang)減少速(su)度趨(qu)緩。
綜上(shang)，根據磁(ci)(ci)化(hua)效(xiao)果與線(xian)圈質量，針(zhen)對φ127mm鋼管(guan)可(ke)優(you)化(hua)選擇厚度參數即磁(ci)(ci)化(hua)線(xian)圈內徑為(wei)284mm，外(wai)徑為(wei)375.2mm，厚度為(wei)100mm。對該(gai)勵磁(ci)(ci)線(xian)圈磁(ci)(ci)化(hua)鋼管(guan)管(guan)體(ti)的(de)過程進(jin)行(xing)有限元仿真(zhen)計算，圖(tu)2-12所示(shi)為(wei)磁(ci)(ci)力(li)線(xian)密度分布圖(tu)，圖(tu)2-13所示(shi)為(wei)磁(ci)(ci)感應強度等值云圖(tu)。
從圖2-12中(zhong)可(ke)以(yi)看出，勵磁線圈(quan)產生的(de)(de)磁力線大(da)部分(fen)都從鋼管管體(ti)(ti)中(zhong)通過，這(zhe)是由(you)于鋼管的(de)(de)磁導率遠大(da)于空氣的(de)(de)磁導率。從圖2-13中(zhong)可(ke)以(yi)看出，管體(ti)(ti)內(nei)的(de)(de)最(zui)(zui)大(da)磁感(gan)應強度點位(wei)于線圈(quan)中(zhong)心(xin)位(wei)置，最(zui)(zui)大(da)值為Bmax=2.314T。另外，管體(ti)(ti)內(nei)的(de)(de)磁感(gan)應強度隨(sui)著(zhu)遠離線圈(quan)中(zhong)心(xin)呈(cheng)現逐(zhu)漸下降的(de)(de)趨(qu)勢。
2. 雙線圈磁化器及特點(dian)
雙線圈(quan)(quan)磁(ci)(ci)化方式如圖(tu)2-5b所示，檢(jian)測(ce)(ce)探頭放置在(zai)兩(liang)個線圈(quan)(quan)之間，這(zhe)樣可減小線圈(quan)(quan)內徑(jing)，提高(gao)磁(ci)(ci)化效率。當然，磁(ci)(ci)化器設備成(cheng)本(ben)也更(geng)高(gao)。雙線圈(quan)(quan)磁(ci)(ci)化器在(zai)鋼(gang)管(guan)內更(geng)易形成(cheng)密集均勻的(de)軸(zhou)向磁(ci)(ci)化場，有利于提高(gao)檢(jian)測(ce)(ce)靈(ling)敏度和一致性。為了保(bao)證檢(jian)測(ce)(ce)區(qu)域中相同(tong)形態的(de)缺陷(xian)產生相同(tong)的(de)漏磁(ci)(ci)信號，鋼(gang)管(guan)由線圈(quan)(quan)磁(ci)(ci)化后，必須保(bao)證磁(ci)(ci)感應強(qiang)度的(de)軸(zhou)向均勻性。
在不銹鋼管高速生產線上配置的周向裂紋漏磁檢測設備，一般采用雙勵磁線圈對鋼管管體進行軸向磁化。在得到單勵磁線圈的具體參數之后，需要對雙勵磁線圈間距L。c進行優化，以形成足夠強度的軸向均勻場。如雙勵磁線圈間距L。。過小，則無法滿足軸向磁化均勻的要求；如間距過大，則無法滿足磁化強度的要求。
雙勵(li)磁線(xian)圈(quan)磁化鋼管管體示意圖如圖2-14所示。為得到合理的線(xian)圈(quan)間距，計(ji)算過程中Lcc依次取20mm、40mm、60mm、80mm、100mm、140mm、180mm、220mm、260mm、300mm、340mm、380mm、440mm和500mm。
提取(qu)鋼(gang)管管體(ti)(ti)內(nei)部軸(zhou)向磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)B2，如圖2-15所示(shi)。從圖中可以看出，當Lcc較小(xiao)時，管體(ti)(ti)內(nei)部存在(zai)一個磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)極大(da)(da)值(zhi)(zhi)點(dian)(dian)(dian)，并位于兩線(xian)圈(quan)的(de)中間(jian)(jian)位置；隨(sui)著Lcc不(bu)(bu)斷增(zeng)大(da)(da)，極大(da)(da)值(zhi)(zhi)點(dian)(dian)(dian)的(de)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)逐漸(jian)減小(xiao)，當Lcc≥140mm時，管體(ti)(ti)內(nei)部則(ze)出現兩個磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)極大(da)(da)值(zhi)(zhi)點(dian)(dian)(dian)，并且(qie)兩極大(da)(da)值(zhi)(zhi)點(dian)(dian)(dian)的(de)距(ju)離不(bu)(bu)斷增(zeng)大(da)(da)，且(qie)兩線(xian)圈(quan)中心處的(de)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)逐漸(jian)變小(xiao)。特別地，當Lcc=100mm時，鋼(gang)管管體(ti)(ti)具有較大(da)(da)的(de)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)和較好的(de)軸(zhou)向磁(ci)(ci)化均(jun)勻區(qu)域，均(jun)勻區(qu)域軸(zhou)向長度(du)約為(wei)200mm。綜合考慮(lv)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)和均(jun)勻性要(yao)求(qiu)，雙勵(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)間(jian)(jian)距(ju)Lcc取(qu)100mm較為(wei)合適。
二、周(zhou)向磁化方(fang)法與周(zhou)向磁化器
不銹鋼管軸向裂紋檢測的基礎是產生足夠強度和均勻性的周向磁化場。如2-16所示，由于鋼管圓周狀的幾何形態，周向磁化時磁力線難以全部沿鋼管周向從管壁內通過，始終會有一部分磁通會擴散到空氣中，導致在磁極處磁場最強，在兩磁極正中間的鋼管區域磁場最弱。磁極在鋼管軸向方向的長度有限，因此，磁化場覆蓋的軸向區域也是有限的。在設計磁化線圈磁化能力時，主要考慮鋼管的磁化特性曲線、不銹鋼管內外徑尺寸以及檢測區域的軸向長度。
周向(xiang)磁(ci)(ci)化場是由(you)繞在磁(ci)(ci)極(ji)上的線圈(quan)產生的。磁(ci)(ci)極(ji)正對的管壁磁(ci)(ci)化不均(jun)(jun)勻(yun)，且管壁與極(ji)靴之間的背景磁(ci)(ci)場分(fen)布(bu)雜亂。然而(er)，在遠離(li)兩磁(ci)(ci)極(ji)的管壁中央區域，磁(ci)(ci)場分(fen)布(bu)較均(jun)(jun)勻(yun)，因此，一般將條(tiao)形陣列探頭布(bu)置在該區域，如2-16所示，并且其(qi)長(chang)度(du)必須小于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)均(jun)(jun)勻(yun)磁(ci)(ci)化區域的軸(zhou)向(xiang)長(chang)度(du)。
如圖(tu)2-17所示，為實現軸向裂紋的全覆蓋檢測，一般采用探頭(tou)(tou)與鋼管表(biao)面之間的螺旋掃(sao)查(cha)來完成。對于雙探頭(tou)(tou)檢測布置，在掃(sao)查(cha)過程中需滿足條件(jian)
2Ls≥P (2-4) 式(shi)中，Ls為單個縱向探頭(tou)的有效長度；為鋼管表面形成的掃查螺距。
鋼管直線前進的(de)(de)速(su)度(du)v。與螺距P的(de)(de)關系(xi)為 Va=ntP (2-5) 式中，n為鋼管旋轉速(su)度(du)。
由此(ci)可(ke)見，在(zai)高(gao)速(su)漏(lou)磁檢(jian)測中(zhong)可(ke)通過增(zeng)大(da)螺(luo)距P來提高(gao)檢(jian)測速(su)度Va0但是，根據式(shi)（2-4）可(ke)知，為了保證軸(zhou)向裂紋的全覆(fu)蓋掃查，必須增(zeng)大(da)單個探頭的軸(zhou)向有效掃查范圍，此(ci)時鋼管中(zhong)的均勻磁化(hua)區域的軸(zhou)向長(chang)度也需(xu)要相應增(zeng)加。
舉例分(fen)析如下(xia)：
圖2-18a所示為常用的鋼管周向磁化結構，鋼管外徑為90mm，壁厚為8mm，磁極靴尺寸為200mm（00mm（長）×40mm（寬）×50mm（（高），磁極靴底面到鋼管外表面的距離為15mm，勵磁線圈參數為15000安匝。仿真分析得到不銹鋼管表面磁感應強度分布云圖如圖2-18b所示，為了便于觀察，將鋼管的側面展開成了一個平面，從圖中可以看出這種磁極形式得到的均勻磁化區域較小。
進一(yi)步分析(xi)磁化不均勻帶(dai)來的檢測不一(yi)致性(xing)問題(ti)。
在圖2-18b中給出的三個位置處分別設置三個尺寸相同的軸向裂紋，位置1為不銹鋼管側面的正中心，位置2與位置1之間的軸向距離為50mm，位置3與位置1之間的軸向距離為100mm，裂紋尺寸為20mm20mm（長）×3mm（寬）×2mm（深）深），圖2-19給出了在三個不同位置處的裂紋漏磁檢測信號。
從圖2-19中可以看出(chu)，如果陣列(lie)探(tan)頭(tou)同(tong)時(shi)掃(sao)查到(dao)了三個缺(que)陷(xian)，則(ze)尺寸相同(tong)的裂(lie)紋產(chan)生的漏磁(ci)檢測信號(hao)幅值與基線均出(chu)現了嚴重的不一致，從而無法對缺(que)陷(xian)進行(xing)精確的定(ding)量評價，因此，探(tan)頭(tou)長度必須小于200mm。
為(wei)了提(ti)高檢(jian)測(ce)速(su)度(du)，需要(yao)使陣(zhen)列(lie)(lie)探頭在(zai)軸向上有足(zu)夠的(de)(de)長(chang)(chang)度(du)。然而鋼管磁(ci)感應強度(du)在(zai)軸向上的(de)(de)非均(jun)勻性(xing)限制(zhi)了陣(zhen)列(lie)(lie)探頭沿軸向布置的(de)(de)有效(xiao)長(chang)(chang)度(du)，解決這一矛盾(dun)最為(wei)關(guan)鍵(jian)的(de)(de)問題就是(shi)如何在(zai)鋼管表面建立更大范圍的(de)(de)均(jun)勻磁(ci)場。
對此，在原有磁(ci)(ci)極(ji)(ji)的下(xia)方(fang)加(jia)(jia)上一(yi)個(ge)導磁(ci)(ci)板，將一(yi)部分(fen)(fen)磁(ci)(ci)場導入遠(yuan)離磁(ci)(ci)極(ji)(ji)的區(qu)域，從而可擴大(da)磁(ci)(ci)場在軸向上的覆(fu)蓋范圍，如圖2-20a所示的模型(xing)。模型(xing)中使用的導磁(ci)(ci)板尺寸為300mm（長）×40mm（寬(kuan)）×10mm（厚），保持導磁(ci)(ci)板底面到鋼(gang)管(guan)外表面的距離為15mm。增加(jia)(jia)該導磁(ci)(ci)板后，仿真(zhen)獲得的鋼(gang)管(guan)表面的磁(ci)(ci)場分(fen)(fen)布云圖如圖2-20b所示。
從圖(tu)(tu)2-20b中(zhong)可以看出(chu)，與(yu)常規磁(ci)(ci)(ci)極相比，增加導磁(ci)(ci)(ci)板之(zhi)后(hou)，磁(ci)(ci)(ci)場(chang)覆蓋的(de)范圍(wei)有所增大，而(er)且磁(ci)(ci)(ci)場(chang)分(fen)布(bu)也更(geng)加均勻(yun)，起(qi)到了一定的(de)優化效果。另一方(fang)面(mian)，通(tong)過觀察磁(ci)(ci)(ci)場(chang)分(fen)布(bu)云(yun)圖(tu)(tu)可以發(fa)現，鋼管表面(mian)中(zhong)間部(bu)位的(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)要比兩(liang)邊(bian)稍(shao)強，所以，進一步地，需要消(xiao)除(chu)或者減弱(ruo)周(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)化區域的(de)磁(ci)(ci)(ci)化場(chang)強度差異。
如圖2-21a所示的極靴模型，在之前的導磁板上增開一個槽，這樣由于中間部位磁阻增大，一部分磁通就會往兩邊擴散，從而達到減弱中間磁場增大兩邊磁場的目的。模型中，開槽尺寸為150mm（長50mm（長）x40mm（寬）x5mm（m（深），獲得的不銹鋼管表面的磁場分布云圖如圖2-21b所示。
由圖2-21b可以看出，在磁極(ji)中(zhong)部開槽(cao)之后(hou)，均(jun)勻磁場的(de)區域進一步擴大(da)。為了更好地比較上(shang)述三種磁極(ji)的(de)磁化效果(guo)，在探(tan)頭所(suo)在位置沿鋼管軸向取長度為600mm的(de)路(lu)徑(jing)，得(de)到路(lu)徑(jing)上(shang)各個(ge)點的(de)磁感應強度，結果(guo)如圖2-22所(suo)示。
從圖中(zhong)可以看出(chu)，傳統磁極磁化下的(de)(de)均勻區域(yu)最小(xiao)，軸(zhou)向長(chang)度約為(wei)(wei)150mm；增(zeng)加導磁板后，均勻磁場(chang)區域(yu)的(de)(de)軸(zhou)向長(chang)度增(zeng)加至(zhi)180mm；如(ru)果(guo)在導磁板上開(kai)槽，均勻磁場(chang)區域(yu)的(de)(de)軸(zhou)向長(chang)度進一步擴大為(wei)(wei)240mm。
進一步在圖(tu)2-18b所(suo)示(shi)的(de)(de)三(san)個(ge)(ge)不同(tong)位置設置尺寸相(xiang)同(tong)的(de)(de)軸向裂(lie)紋，仿真獲得缺陷的(de)(de)漏磁檢測(ce)信號，如圖(tu)2-23所(suo)示(shi)。從(cong)圖(tu)中可(ke)以(yi)看出，沿軸向距離100mm的(de)(de)兩個(ge)(ge)缺陷產生的(de)(de)漏磁信號幅值(zhi)差異僅為(wei)0.5％，基(ji)線(xian)漂移量也(ye)基(ji)本(ben)相(xiang)似。因此，圖(tu)2-21a所(suo)示(shi)的(de)(de)磁化極(ji)靴形式可(ke)基(ji)本(ben)滿足磁化的(de)(de)均勻性要(yao)求。
