目前,我國具有世界上最先進的不銹鋼管(guan)生產工藝和最新的軋管機組,鋼管的最大生產速度高達960支/h。為匹配不銹鋼管的在線高速生產速度,鋼管在線漏磁檢測速度要求也越來越高,為3m/s以上。此外,高速鐵軌、煤礦鋼絲繩及石油管道等檢測速度要求也很高,如高速列車運行速度高達100m/s。
漏磁檢測(ce)速度較(jiao)低(di)時,鐵磁性介質的磁化(hua)(hua)過(guo)程(cheng)(cheng)與靜態磁化(hua)(hua)區(qu)別不大。然(ran)而,隨(sui)著檢測(ce)速度不斷(duan)提高,漏磁檢測(ce)過(guo)程(cheng)(cheng)中將(jiang)會產生電磁感(gan)應和動態磁化(hua)(hua)機理問(wen)題。
一方面,由于(yu)鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)性(xing)介(jie)質與(yu)磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)之(zhi)間(jian)存在相對運動,鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)性(xing)介(jie)質切(qie)割(ge)磁(ci)(ci)力(li)線(xian)會在其內產生(sheng)感(gan)應渦(wo)(wo)流(liu),也(ye)即,存在渦(wo)(wo)流(liu)效應。鋼(gang)管中產生(sheng)的渦(wo)(wo)流(liu)會形(xing)成感(gan)生(sheng)磁(ci)(ci)場(chang),其與(yu)原始(shi)磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)共同作用于(yu)不銹鋼(gang)管,進(jin)而改變不銹鋼(gang)管的磁(ci)(ci)化(hua)狀態,最終影響(xiang)缺(que)陷漏磁(ci)(ci)場(chang)的強度與(yu)分(fen)布。
另一方面,工(gong)件(jian)高速通過(guo)磁(ci)化(hua)(hua)場(chang)時(shi),動態(tai)磁(ci)化(hua)(hua)機理作用(yong)突顯。在(zai)動態(tai)磁(ci)化(hua)(hua)過(guo)程中,當鐵磁(ci)性材(cai)料處(chu)于變化(hua)(hua)很快的(de)磁(ci)場(chang)作用(yong)下時(shi),其磁(ci)感應強度(du)不(bu)能立即隨磁(ci)化(hua)(hua)場(chang)的(de)變化(hua)(hua)而(er)變化(hua)(hua),而(er)是(shi)出現某(mou)些滯(zhi)后,這種磁(ci)感應強度(du)在(zai)時(shi)間上的(de)滯(zhi)后就(jiu)是(shi)磁(ci)后效。因此,當工(gong)件(jian)高速通過(guo)磁(ci)化(hua)(hua)場(chang)時(shi),會導致工(gong)件(jian)在(zai)尚未(wei)達到飽和(he)狀態(tai)的(de)情況(kuang)下就(jiu)已(yi)經離開磁(ci)化(hua)(hua)場(chang),從而(er)導致檢測靈敏度(du)和(he)可靠(kao)性降低(di)。
建立(li)渦流效應(ying)與磁(ci)(ci)(ci)(ci)后效作用機理是突(tu)破(po)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)速(su)度瓶頸(jing)的基礎,對(dui)豐富(fu)和完善(shan)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)理論具有(you)重要意義。之后,依(yi)據感生磁(ci)(ci)(ci)(ci)場和動態磁(ci)(ci)(ci)(ci)化過(guo)程(cheng)對(dui)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場的影響提出(chu)相應(ying)的補償(chang)方法(fa),以適應(ying)不銹(xiu)鋼管漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)的高速(su)度要求,并(bing)對(dui)其(qi)他工(gong)件的高速(su)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)提供參考。
不銹鋼管作(zuo)為(wei)油氣開(kai)采(cai)與運輸過程的(de)重要部件被大量使用(yong),對其進(jin)行(xing)質量檢(jian)測(ce)是不銹鋼管安全生產(chan)應(ying)用(yong)的(de)前提。隨著(zhu)鋼管連軋工藝的(de)發展,在(zai)線檢(jian)測(ce)速度要求(qiu)不斷(duan)提高。在(zai)漏磁(ci)檢(jian)測(ce)中,鋼管高速運動時產(chan)生的(de)感生磁(ci)場將引起局部磁(ci)化(hua)場的(de)變化(hua),使得(de)該部位缺(que)陷產(chan)生的(de)漏磁(ci)場發生改變,進(jin)而造成檢(jian)測(ce)設備的(de)判(pan)別異常,造成質量事故。
根據(ju)楞次定律(lv),當(dang)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)穿過(guo)磁化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)時(shi),不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)內(nei)部(bu)將(jiang)(jiang)產(chan)(chan)生渦流,同(tong)(tong)(tong)時(shi)磁化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)中也會(hui)(hui)感應(ying)出(chu)電(dian)流。不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)中感生渦流產(chan)(chan)生的(de)磁場(chang)和(he)磁化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)中感生電(dian)流產(chan)(chan)生的(de)磁場(chang)共同(tong)(tong)(tong)作用鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)之后,鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)局部(bu)的(de)磁化(hua)(hua)(hua)(hua)狀態(tai)將(jiang)(jiang)發生變化(hua)(hua)(hua)(hua)。在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)慢速(su)運動(dong)時(shi),這一磁化(hua)(hua)(hua)(hua)狀態(tai)變化(hua)(hua)(hua)(hua)并不(bu)(bu)(bu)明顯,但隨著速(su)度的(de)提升,會(hui)(hui)越(yue)來(lai)越(yue)嚴重,特別是在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)進入和(he)離開磁化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)時(shi)。根據(ju)漏(lou)磁檢(jian)(jian)測原理,由(you)于磁化(hua)(hua)(hua)(hua)狀態(tai)的(de)改變,相同(tong)(tong)(tong)當(dang)量(liang)的(de)缺陷在(zai)(zai)管(guan)(guan)(guan)(guan)頭、管(guan)(guan)(guan)(guan)體和(he)管(guan)(guan)(guan)(guan)尾處會(hui)(hui)產(chan)(chan)生出(chu)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)強度的(de)漏(lou)磁場(chang),經信號系(xi)統拾取(qu)與(yu)計算處理之后,將(jiang)(jiang)引(yin)起不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)部(bu)位(wei)缺陷對應(ying)的(de)檢(jian)(jian)測信號幅值不(bu)(bu)(bu)一致,從而會(hui)(hui)影響(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)質量(liang)的(de)一致性評(ping)價(jia)。