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(gang)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(xiu)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)(lie)紋(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)探頭(tou)最好布置于(yu)兩(liang)磁極正對的管(guan)(guan)壁中央(yang)區(qu)的軸平面上，為(wei)此，只有(you)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)探頭(tou)與鋼管(guan)(guan)之(zhi)間實現相(xiang)對螺旋(xuan)掃查才能達到無盲區(qu)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)。所以，為(wei)了完(wan)成鋼管(guan)(guan)上軸／周向裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的全面檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)，通常(chang)需要兩(liang)種獨立的檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)單(dan)元(yuan)(yuan)：周向裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)單(dan)元(yuan)(yuan)和(he)軸向裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)單(dan)元(yuan)(yuan)。檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)探頭(tou)與鋼管(guan)(guan)之(zhi)間的相(xiang)對螺旋(xuan)掃查運(yun)動有(you)兩(liang)種組合形(xing)式：①. 探頭(tou)固定(ding)，鋼管(guan)(guan)做(zuo)螺旋(xuan)推(tui)進；②. 軸向裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)單(dan)元(yuan)(yuan)的磁化器與探頭(tou)一起旋(xuan)轉，鋼管(guan)(guan)做(zuo)直(zhi)線運(yun)動，分別如圖(tu)2-4a、b所示。
一、軸(zhou)向磁化方法與(yu)軸(zhou)向磁化器
根據垂(chui)直磁化(hua)基(ji)(ji)本(ben)理論，漏磁檢(jian)(jian)測(ce)(ce)中(zhong)形(xing)成了鋼管(guan)(guan)軸(zhou)向磁化(hua)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)周(zhou)向裂(lie)紋(wen)的(de)基(ji)(ji)本(ben)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)形(xing)式和設備結(jie)構。目前(qian)主要(yao)有兩種驅動(dong)方式，一(yi)種是鋼管(guan)(guan)直線前(qian)進，周(zhou)向裂(lie)紋(wen)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭沿圓(yuan)周(zhou)方向包圍(wei)鋼管(guan)(guan)的(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)方法；另一(yi)種是鋼管(guan)(guan)螺旋前(qian)進，周(zhou)向裂(lie)紋(wen)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭沿軸(zhou)向覆蓋鋼管(guan)(guan)的(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)方法。這兩種檢(jian)(jian)測(ce)(ce)形(xing)式的(de)前(qian)提是相同(tong)的(de)，即需要(yao)磁化(hua)器產生(sheng)合適的(de)軸(zhou)向磁化(hua)場，以激勵周(zhou)向裂(lie)紋(wen)產生(sheng)足(zu)夠強度的(de)漏磁場。
不(bu)銹(xiu)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(xian)圈磁化器及(ji)特點
如(ru)圖2-5a所示，單(dan)線圈磁(ci)化器(qi)是目前軸向磁(ci)化器(qi)的主要形式之(zhi)一。此種磁(ci)化器(qi)結構簡單(dan)，成(cheng)本(ben)相對(dui)較低(di)。但是，因檢測探頭需放置在(zai)線圈內部，造(zao)成(cheng)線圈內徑(jing)相對(dui)鋼管外(wai)徑(jing)較大，鋼管與線圈的耦合度(du)較低(di)，影響磁(ci)化效果(guo)。
單勵(li)磁線(xian)圈(quan)(quan)結構如圖2-6所示，其主要參數(shu)包(bao)括線(xian)圈(quan)(quan)匝數(shu)nc 線(xian)圈(quan)(quan)電流Ic、線(xian)圈(quan)(quan)外徑dc1、線(xian)圈(quan)(quan)內(nei)徑dc2、線(xian)圈(quan)(quan)厚度Te。以及(ji)內(nei)部(bu)漆包(bao)線(xian)直徑 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(ju)例說明線圈結構與設計過(guo)程。
討論壁厚為(wei)9.19mm、直徑(jing)為(wei)127mm不銹鋼管的單勵磁(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)設計(ji)，如圖(tu)2-7所示。保持勵磁(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的安匝(za)數和(he)(he)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)內徑(jing)不變，改變線(xian)(xian)圖(tu)2-6 單勵磁(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)結(jie)構圈(quan)(quan)厚度和(he)(he)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)外徑(jing)，得到不同(tong)結(jie)構參(can)數的單勵磁(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)。進一步(bu)，通過仿真計(ji)算，選(xuan)擇磁(ci)(ci)化效(xiao)果相對較好，并(bing)且線(xian)(xian)圈(quan)(quan)厚度、質量(liang)均滿足(zu)實際要求的勵磁(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)，具體參(can)數選(xuan)取如下。
a. 線(xian)圈安(an)匝數：線(xian)圈安(an)匝數主要(yao)根據(ju)鋼(gang)管的(de)磁化特性曲線(xian)，以及鋼(gang)管的(de)內(nei)外(wai)徑尺ru寸進(jin)行(xing)選取。針(zhen)對以上尺寸鋼(gang)管，n。初(chu)步選取2000匝，漆(qi)包線(xian)直徑dcw取1.7mm，單(dan)根漆(qi)包線(xian)能夠承受(shou)的(de)最大電(dian)流(liu)為20A，實際磁化過程中取10A。
b. 線圈內(nei)徑dc2：由于鋼(gang)管(guan)(guan)的直線度誤差，以及輸送輥道(dao)的制造安(an)裝誤差，鋼(gang)管(guan)(guan)在前進過程中不(bu)可避免(mian)地存(cun)在多自由度擺動。為使鋼(gang)管(guan)(guan)順利通過線圈而不(bu)發生碰撞，并盡量形成最(zui)好的磁化效果，d2初步選取284mm。
c. 線圈厚(hou)度：線圈厚(hou)度是需(xu)要優化的指(zhi)標之一，線圈厚(hou)度依次取130mm、120mm、110mm、100mm、90mm、80mm、70mm、60mm、50mm、40mm和30mm。
d. 線(xian)圈外徑(jing)dcl：保證線(xian)圈的匝數(shu)不(bu)變，在線(xian)圈厚度(du)變化(hua)時，外徑(jing)也(ye)做相應調整。對(dui)應上述的線(xian)圈厚度(du)，線(xian)圈外徑(jing)依次取ф354.2mm、φ360mm、φ366.9mm、φ375.2mm、ф385.4mm、φ398mm、φ414mm、Φ436mm、φ466.4mm、φ512mm 和φ588mm。
對(dui)不同結(jie)構(gou)參數的單勵(li)(li)磁線圈(quan)磁化效果進(jin)行量化分析，利用仿(fang)真方法對(dui)單勵(li)(li)磁線圈(quan)磁化鋼管(guan)(guan)管(guan)(guan)體的過(guo)程(cheng)依次進(jin)行求解，各個線圈(quan)的具體參數如圖2-8所(suo)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(cong)圖2-10中可以(yi)看出，隨(sui)著線圈厚度的不斷增(zeng)加，鋼管體(ti)內的Bmax急劇增(zeng)大(da)，當線圈厚度達到100mm時(shi)，鋼管體(ti)內磁(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)度基本(ben)達到最大(da)值。此后，繼續增(zeng)大(da)線圈厚度，鋼管體(ti)內的Bmax基本(ben)保持不變。此外，從(cong)圖2-9中可以(yi)看出，當采用單勵磁(ci)(ci)線圈對不銹鋼管進行磁(ci)(ci)化時(shi)，管體(ti)內磁(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)度軸向均(jun)勻性較差。
根據式（2-3），計(ji)算圖2-8所(suo)示(shi)不同參(can)數勵(li)磁(ci)線(xian)圈的質(zhi)(zhi)量，如圖2-11所(suo)示(shi)。從圖中可以看出，隨(sui)著(zhu)勵(li)磁(ci)線(xian)圈厚(hou)(hou)(hou)度(du)不斷(duan)增加，其質(zhi)(zhi)量逐(zhu)漸減小。當勵(li)磁(ci)線(xian)圈厚(hou)(hou)(hou)度(du)較(jiao)小時(shi)，隨(sui)著(zhu)線(xian)圈厚(hou)(hou)(hou)度(du)增加，勵(li)磁(ci)線(xian)圈質(zhi)(zhi)量減少(shao)較(jiao)快；當勵(li)磁(ci)線(xian)圈厚(hou)(hou)(hou)度(du)大于100mm時(shi)，勵(li)磁(ci)線(xian)圈質(zhi)(zhi)量減少(shao)速(su)度(du)趨(qu)緩。
綜(zong)上，根據磁化效(xiao)果與線(xian)圈(quan)質量，針對(dui)φ127mm鋼管(guan)(guan)(guan)可優(you)化選擇厚度(du)參(can)數即磁化線(xian)圈(quan)內徑為284mm，外徑為375.2mm，厚度(du)為100mm。對(dui)該勵磁線(xian)圈(quan)磁化鋼管(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)體的(de)過程進行有限元仿真計算，圖(tu)2-12所示為磁力(li)線(xian)密度(du)分布圖(tu)，圖(tu)2-13所示為磁感(gan)應強度(du)等值云圖(tu)。
從圖(tu)2-12中可(ke)以(yi)看(kan)出，勵磁(ci)線(xian)圈(quan)產生(sheng)的(de)磁(ci)力線(xian)大(da)部分都(dou)從鋼(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)體中通過，這是由于鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)磁(ci)導率(lv)遠大(da)于空氣的(de)磁(ci)導率(lv)。從圖(tu)2-13中可(ke)以(yi)看(kan)出，管(guan)(guan)體內(nei)的(de)最大(da)磁(ci)感應強度點位(wei)于線(xian)圈(quan)中心(xin)位(wei)置，最大(da)值為Bmax=2.314T。另(ling)外，管(guan)(guan)體內(nei)的(de)磁(ci)感應強度隨著遠離線(xian)圈(quan)中心(xin)呈現(xian)逐漸下降的(de)趨勢。
2. 雙線圈磁化器及特點
雙線(xian)圈(quan)磁化(hua)(hua)(hua)方式如圖(tu)2-5b所(suo)示(shi)，檢測探頭放(fang)置在兩個線(xian)圈(quan)之(zhi)間，這(zhe)樣(yang)可減(jian)小線(xian)圈(quan)內(nei)徑(jing)，提高磁化(hua)(hua)(hua)效率。當然，磁化(hua)(hua)(hua)器(qi)設備成(cheng)本也更高。雙線(xian)圈(quan)磁化(hua)(hua)(hua)器(qi)在鋼管內(nei)更易形成(cheng)密集均勻的軸(zhou)(zhou)向(xiang)磁化(hua)(hua)(hua)場，有利于(yu)提高檢測靈敏度和一致性。為了保證檢測區(qu)域中相同形態的缺陷(xian)產(chan)生相同的漏磁信號(hao)，鋼管由線(xian)圈(quan)磁化(hua)(hua)(hua)后，必須(xu)保證磁感應強度的軸(zhou)(zhou)向(xiang)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)磁線圈(quan)磁化鋼管管體示意(yi)圖如圖2-14所示。為得到合理的線圈(quan)間距，計算過程中Lcc依次取20mm、40mm、60mm、80mm、100mm、140mm、180mm、220mm、260mm、300mm、340mm、380mm、440mm和500mm。
提取鋼管管體(ti)內(nei)(nei)部(bu)軸向磁(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du)B2，如(ru)圖2-15所(suo)示。從圖中可以看出，當Lcc較(jiao)(jiao)小時(shi)，管體(ti)內(nei)(nei)部(bu)存在一(yi)個(ge)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du)極(ji)大(da)值點，并(bing)(bing)位(wei)于兩(liang)線圈的中間(jian)位(wei)置；隨著(zhu)Lcc不(bu)斷增大(da)，極(ji)大(da)值點的磁(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du)逐漸減小，當Lcc≥140mm時(shi)，管體(ti)內(nei)(nei)部(bu)則出現兩(liang)個(ge)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du)極(ji)大(da)值點，并(bing)(bing)且兩(liang)極(ji)大(da)值點的距離不(bu)斷增大(da)，且兩(liang)線圈中心處的磁(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du)逐漸變小。特別(bie)地，當Lcc=100mm時(shi)，鋼管管體(ti)具有較(jiao)(jiao)大(da)的磁(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du)和(he)較(jiao)(jiao)好的軸向磁(ci)(ci)化均(jun)勻區域，均(jun)勻區域軸向長(chang)度(du)約為(wei)(wei)200mm。綜合(he)考(kao)慮磁(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du)和(he)均(jun)勻性要求，雙(shuang)勵(li)磁(ci)(ci)線圈間(jian)距Lcc取100mm較(jiao)(jiao)為(wei)(wei)合(he)適(shi)。
二(er)、周向磁化方法與周向磁化器
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(zhou)向(xiang)磁(ci)(ci)化(hua)場是由繞在(zai)磁(ci)(ci)極(ji)(ji)上(shang)的(de)線(xian)圈產(chan)生的(de)。磁(ci)(ci)極(ji)(ji)正對的(de)管(guan)(guan)壁磁(ci)(ci)化(hua)不均勻(yun)，且管(guan)(guan)壁與(yu)極(ji)(ji)靴之間的(de)背景(jing)磁(ci)(ci)場分布雜亂。然而，在(zai)遠離兩磁(ci)(ci)極(ji)(ji)的(de)管(guan)(guan)壁中央區(qu)域，磁(ci)(ci)場分布較均勻(yun)，因此，一般(ban)將條形(xing)陣列探頭布置在(zai)該區(qu)域，如2-16所示，并且其長(chang)(chang)度必須小于或等于均勻(yun)磁(ci)(ci)化(hua)區(qu)域的(de)軸向(xiang)長(chang)(chang)度。
如圖2-17所示，為實現軸向(xiang)裂(lie)紋的全覆蓋檢測(ce)，一般采用探(tan)頭(tou)(tou)與鋼(gang)管表(biao)面之間的螺旋掃(sao)查來(lai)完成。對于(yu)雙探(tan)頭(tou)(tou)檢測(ce)布置，在掃(sao)查過程中需滿足條件(jian)
2Ls≥P (2-4) 式中(zhong)，Ls為單個縱向探頭的(de)有效長度；為鋼(gang)管表面(mian)形成(cheng)的(de)掃(sao)查螺(luo)距。
鋼(gang)管直線前進的速(su)度(du)v。與螺距P的關系為 Va=ntP (2-5) 式(shi)中，n為鋼(gang)管旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度(du)。
由此(ci)可(ke)(ke)見，在高(gao)速(su)漏磁檢測中(zhong)可(ke)(ke)通過增大螺距P來提(ti)高(gao)檢測速(su)度(du)Va0但是，根據式(shi)（2-4）可(ke)(ke)知(zhi)，為(wei)了保證軸向裂紋的全覆蓋掃查(cha)，必須增大單個探頭的軸向有效掃查(cha)范圍(wei)，此(ci)時鋼管(guan)中(zhong)的均勻磁化區(qu)域的軸向長度(du)也(ye)需要相應增加。
舉例分析(xi)如(ru)下：
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。
進一步分析磁化不(bu)均勻帶來(lai)的檢(jian)測不(bu)一致性(xing)問(wen)題。
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，如果陣列探頭(tou)(tou)同時(shi)掃查到了三個(ge)缺(que)陷，則尺(chi)寸相(xiang)同的(de)(de)裂紋(wen)產生(sheng)的(de)(de)漏磁(ci)檢測(ce)信號幅值與基(ji)線均出現了嚴重的(de)(de)不一(yi)致，從而無(wu)法對缺(que)陷進行精確的(de)(de)定(ding)量評(ping)價，因此，探頭(tou)(tou)長(chang)度(du)必須小于200mm。
為(wei)了提高檢測(ce)速度，需要使陣列探(tan)頭(tou)在(zai)軸向(xiang)上(shang)有足夠的(de)(de)長度。然而鋼(gang)管磁(ci)感應強度在(zai)軸向(xiang)上(shang)的(de)(de)非均(jun)勻性限制了陣列探(tan)頭(tou)沿軸向(xiang)布置的(de)(de)有效長度，解決這(zhe)一矛盾(dun)最為(wei)關(guan)鍵的(de)(de)問題(ti)就是如(ru)何在(zai)鋼(gang)管表面建(jian)立更大范圍的(de)(de)均(jun)勻磁(ci)場。
對此(ci)，在原有(you)磁(ci)極的(de)下方加上一個導磁(ci)板，將一部分磁(ci)場導入遠離磁(ci)極的(de)區(qu)域，從(cong)而可擴大磁(ci)場在軸(zhou)向上的(de)覆蓋范圍，如圖2-20a所示的(de)模型。模型中使(shi)用的(de)導磁(ci)板尺寸為300mm（長(chang)）×40mm（寬）×10mm（厚），保持導磁(ci)板底面到鋼(gang)管外表面的(de)距(ju)離為15mm。增加該導磁(ci)板后，仿真獲得的(de)鋼(gang)管表面的(de)磁(ci)場分布云圖如圖2-20b所示。
從圖(tu)2-20b中可以(yi)看出，與常規磁(ci)極(ji)相比(bi)，增(zeng)加導磁(ci)板之后，磁(ci)場(chang)(chang)(chang)覆蓋的范圍(wei)有(you)所增(zeng)大，而且磁(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)布也(ye)更加均勻，起(qi)到了(le)一(yi)定的優化效果。另一(yi)方面(mian)，通過觀察(cha)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)布云圖(tu)可以(yi)發現，鋼管表面(mian)中間部位的磁(ci)場(chang)(chang)(chang)要比(bi)兩邊稍強(qiang)，所以(yi)，進一(yi)步地，需要消除或者減弱周向磁(ci)化區域的磁(ci)化場(chang)(chang)(chang)強(qiang)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(bu)銹鋼管表面的磁場分布云圖如圖2-21b所示。
由圖(tu)2-21b可(ke)以看(kan)出，在(zai)(zai)磁(ci)極(ji)中部(bu)開(kai)槽之(zhi)后(hou)，均(jun)勻磁(ci)場的區域進一(yi)步擴大(da)。為了更好地比較上述三種磁(ci)極(ji)的磁(ci)化效果(guo)(guo)，在(zai)(zai)探頭所(suo)在(zai)(zai)位(wei)置沿鋼管(guan)軸向取(qu)長度(du)為600mm的路徑(jing)，得(de)到路徑(jing)上各個點的磁(ci)感應強度(du)，結果(guo)(guo)如圖(tu)2-22所(suo)示。
從圖中可以看出(chu)，傳統磁(ci)極磁(ci)化下的均勻(yun)區域最小，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)長度(du)約為150mm；增加(jia)導磁(ci)板(ban)后，均勻(yun)磁(ci)場(chang)區域的軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)長度(du)增加(jia)至(zhi)180mm；如果在(zai)導磁(ci)板(ban)上開槽，均勻(yun)磁(ci)場(chang)區域的軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)長度(du)進一步擴大為240mm。
進一步在圖(tu)2-18b所示(shi)的(de)(de)(de)三個(ge)不同(tong)位置設置尺寸相同(tong)的(de)(de)(de)軸向(xiang)裂紋，仿真獲(huo)得缺陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)漏磁(ci)檢(jian)測信(xin)號(hao)，如圖(tu)2-23所示(shi)。從圖(tu)中可以(yi)看出，沿軸向(xiang)距離100mm的(de)(de)(de)兩個(ge)缺陷(xian)(xian)產生的(de)(de)(de)漏磁(ci)信(xin)號(hao)幅值差異僅為0.5％，基(ji)線漂移(yi)量也基(ji)本相似。因此(ci)，圖(tu)2-21a所示(shi)的(de)(de)(de)磁(ci)化極靴形式可基(ji)本滿足磁(ci)化的(de)(de)(de)均勻性要求。
