不銹鋼管經磁化后,在缺陷附近產生漏磁場。與管道內檢測不同,不(bu)銹鋼管自動化漏磁檢測是在管外布置傳感器來拾取漏磁信號,并將磁場信號轉換為電信號,經濾波放大后進入采集卡轉換為數字信號,最終由計算機進行后處理與評價。在缺陷漏磁場的自動化拾取過程中,合理的傳感單元、有效的探頭陣列結構、符合實際工況的探頭部件是不銹鋼管漏磁檢測的基礎。


  不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)缺(que)(que)陷產(chan)(chan)生的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)拾取(qu)原理如(ru)圖3-1所示。當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)處于傳導(dao)電(dian)流(liu)產(chan)(chan)生的(de)外磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)中時(shi),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)對外顯示一定的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing),同時(shi),鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)上(shang)出(chu)現宏觀的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化電(dian)流(liu)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化電(dian)流(liu)與(yu)(yu)傳導(dao)電(dian)流(liu)一樣,也會(hui)(hui)產(chan)(chan)生磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感應強度(du)記(ji)為Bu),這個(ge)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)與(yu)(yu)傳導(dao)電(dian)流(liu)產(chan)(chan)生的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感應強度(du)記(ji)為B)疊加之(zhi)后構成空間磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感應強度(du)記(ji)為B)。當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)中存在(zai)缺(que)(que)陷時(shi),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)表面會(hui)(hui)產(chan)(chan)生泄(xie)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)Bma,Bmn與(yu)(yu)傳導(dao)電(dian)流(liu)產(chan)(chan)生的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)Bo方(fang)向(xiang)相同。根據(ju)法拉第(di)電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感應定律,高(gao)速運動鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)通過磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)(chang)時(shi),其(qi)內部會(hui)(hui)感應出(chu)渦(wo)流(liu),并進一步產(chan)(chan)生感應磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感應強度(du)記(ji)為Beddy),感應磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)在(zai)不(bu)(bu)同位置(zhi)的(de)方(fang)向(xiang)和強度(du)不(bu)(bu)同,因此感應磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)檢測的(de)影響與(yu)(yu)缺(que)(que)陷位置(zhi)有關。此外,鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)幾(ji)何形狀不(bu)(bu)規(gui)則也會(hui)(hui)產(chan)(chan)生背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感應強度(du)記(ji)為Bwall),如(ru)鉆桿過渡帶(dai)、壁厚(hou)不(bu)(bu)均(jun)等,其(qi)方(fang)向(xiang)與(yu)(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)幾(ji)何特性(xing)有關。


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  漏磁(ci)檢測時,磁(ci)敏傳感器(qi)測量鋼(gang)管表面的磁(ci)場(chang)(chang)分布,并將磁(ci)場(chang)(chang)量依次(ci)轉換(huan)為模擬信(xin)(xin)號(hao)和數字信(xin)(xin)號(hao),之后進入計算機(ji)進行數字化處理(li)。


  從本(ben)質(zhi)上講,磁(ci)(ci)敏傳感器拾取(qu)的磁(ci)(ci)場由多個磁(ci)(ci)場疊(die)加而成,測量磁(ci)(ci)感應強度Bms為


  Bms=Bo+Bmn+Bwall+Bu+Beddy(3-1)


  式中,Bo為(wei)(wei)傳(chuan)導電流(liu)磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)磁(ci)感應(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du);Bmfl為(wei)(wei)缺陷漏磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)磁(ci)感應(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du);Bwall為(wei)(wei)鋼管(guan)幾何尺(chi)寸(cun)不規則產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)背景磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)磁(ci)感應(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du);B1為(wei)(wei)被磁(ci)化物體內(nei)磁(ci)化電流(liu)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)反向(xiang)磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)磁(ci)感應(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du);Beddy為(wei)(wei)運(yun)動鋼管(guan)內(nei)感應(ying)(ying)(ying)(ying)渦流(liu)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)感應(ying)(ying)(ying)(ying)磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)磁(ci)感應(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du)。


  由此可見,漏磁(ci)檢測過程中(zhong),傳感器(qi)拾取的(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)(chang)信(xin)(xin)(xin)號(hao)還(huan)包含了除缺陷產生的(de)(de)(de)(de)漏磁(ci)場(chang)(chang)之外的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)背(bei)(bei)景磁(ci)場(chang)(chang)信(xin)(xin)(xin)號(hao)。因(yin)此,在探究缺陷尺(chi)寸(cun)與檢測信(xin)(xin)(xin)號(hao)特(te)征關系(xi)時,必須(xu)考慮各種(zhong)背(bei)(bei)景磁(ci)場(chang)(chang)對反演計算(suan)帶來的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。特(te)別地,在不銹(xiu)鋼管高速(su)運行時其內部產生的(de)(de)(de)(de)感生渦(wo)流磁(ci)場(chang)(chang)以及壁(bi)厚(hou)不均時產生的(de)(de)(de)(de)背(bei)(bei)景磁(ci)場(chang)(chang),對漏磁(ci)信(xin)(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)較(jiao)大,在開展高速(su)、高精度漏磁(ci)檢測時必須(xu)采取相應的(de)(de)(de)(de)消除措施(shi)。




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