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,不銹鋼(gang)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)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)缺(que)陷(xian)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)拾取(qu)原理如圖3-1所示(shi)。當鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)處于傳(chuan)導電流(liu)(liu)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)外(wai)(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)中時(shi)(shi),不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)對(dui)外(wai)(wai)顯(xian)示(shi)一(yi)(yi)定的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing),同(tong)時(shi)(shi),鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)上(shang)出(chu)現宏觀的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化電流(liu)(liu)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化電流(liu)(liu)與傳(chuan)導電流(liu)(liu)一(yi)(yi)樣,也會產生(sheng)(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度記為Bu),這個磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)與傳(chuan)導電流(liu)(liu)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度記為B)疊加之后(hou)構(gou)成空(kong)間磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度記為B)。當鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)中存在(zai)缺(que)陷(xian)時(shi)(shi),不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)表面會產生(sheng)(sheng)(sheng)泄(xie)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)Bma,Bmn與傳(chuan)導電流(liu)(liu)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)Bo方向相同(tong)。根據法拉第電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)定律,高(gao)速運動鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)通過磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)(chang)(chang)時(shi)(shi),其(qi)內(nei)部會感(gan)(gan)(gan)應(ying)出(chu)渦流(liu)(liu),并進一(yi)(yi)步(bu)產生(sheng)(sheng)(sheng)感(gan)(gan)(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度記為Beddy),感(gan)(gan)(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)在(zai)不(bu)同(tong)位置的(de)方向和(he)強(qiang)(qiang)度不(bu)同(tong),因此感(gan)(gan)(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)對(dui)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)檢測的(de)影(ying)響與缺(que)陷(xian)位置有關。此外(wai)(wai),鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)幾何形狀不(bu)規則也會產生(sheng)(sheng)(sheng)背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度記為Bwall),如鉆桿過渡帶、壁厚不(bu)均等,其(qi)方向與鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)幾何特性(xing)有關。


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  漏(lou)磁(ci)檢(jian)測時,磁(ci)敏傳感器測量鋼管表面的磁(ci)場(chang)分布,并將磁(ci)場(chang)量依次轉換為模擬(ni)信(xin)(xin)號(hao)和(he)數字信(xin)(xin)號(hao),之后進入計(ji)算機(ji)進行數字化(hua)處理。


  從本質上講,磁(ci)敏傳感(gan)器拾(shi)取的磁(ci)場由多個(ge)磁(ci)場疊加而成,測量(liang)磁(ci)感(gan)應強(qiang)度Bms為


  Bms=Bo+Bmn+Bwall+Bu+Beddy(3-1)


  式中(zhong),Bo為傳導電流磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度;Bmfl為缺(que)陷漏磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度;Bwall為鋼管(guan)幾何(he)尺寸不規(gui)則產生(sheng)(sheng)的(de)背景磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度;B1為被磁(ci)(ci)化(hua)物體內磁(ci)(ci)化(hua)電流產生(sheng)(sheng)的(de)反(fan)向磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度;Beddy為運動鋼管(guan)內感(gan)應(ying)(ying)(ying)渦流產生(sheng)(sheng)的(de)感(gan)應(ying)(ying)(ying)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度。


  由(you)此(ci)可(ke)見,漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢測過程中,傳感器拾取的(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)信號(hao)還包(bao)含了除缺(que)陷(xian)產生(sheng)的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)之外(wai)的(de)各(ge)種背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)信號(hao)。因(yin)此(ci),在探究缺(que)陷(xian)尺寸與(yu)檢測信號(hao)特征關系(xi)時(shi)(shi),必須考慮各(ge)種背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)對反演計(ji)算帶來的(de)影響(xiang)。特別地,在不銹鋼管高速(su)運行時(shi)(shi)其內部產生(sheng)的(de)感生(sheng)渦流磁(ci)(ci)(ci)場(chang)以及壁厚不均(jun)時(shi)(shi)產生(sheng)的(de)背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang),對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)信號(hao)的(de)影響(xiang)較大,在開展高速(su)、高精度(du)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢測時(shi)(shi)必須采(cai)取相應的(de)消除措施(shi)。




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