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(xiu)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)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)缺(que)(que)陷(xian)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)拾取原理如(ru)圖(tu)3-1所(suo)示(shi)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)處于傳導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)外磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)中(zhong)時,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)對(dui)(dui)外顯示(shi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性,同(tong)時,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)上出(chu)現(xian)宏(hong)觀的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)與(yu)傳導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)一(yi)(yi)樣,也會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度記為(wei)(wei)Bu),這個磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)與(yu)傳導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度記為(wei)(wei)B)疊加之后構成空(kong)間磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度記為(wei)(wei)B)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)中(zhong)存在(zai)缺(que)(que)陷(xian)時,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)表面會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)泄漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)Bma,Bmn與(yu)傳導(dao)(dao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)Bo方向相同(tong)。根據法拉第電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)定(ding)律,高速運(yun)動(dong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)通過(guo)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)(chang)(chang)時,其內部(bu)會(hui)感(gan)(gan)應(ying)(ying)出(chu)渦流(liu)(liu)(liu),并進一(yi)(yi)步產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)感(gan)(gan)應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度記為(wei)(wei)Beddy),感(gan)(gan)應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)在(zai)不(bu)同(tong)位(wei)(wei)置的(de)(de)(de)方向和強(qiang)度不(bu)同(tong),因此感(gan)(gan)應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)對(dui)(dui)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)檢(jian)測的(de)(de)(de)影響與(yu)缺(que)(que)陷(xian)位(wei)(wei)置有關。此外,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)幾(ji)何(he)形狀不(bu)規則也會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度記為(wei)(wei)Bwall),如(ru)鉆桿過(guo)渡帶(dai)、壁厚不(bu)均(jun)等,其方向與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)幾(ji)何(he)特性有關。

漏磁檢測(ce)時,磁敏傳感器測(ce)量鋼管表(biao)面的磁場(chang)分布,并將(jiang)磁場(chang)量依(yi)次轉換為模擬信號和數字(zi)信號,之后進入計算機進行(xing)數字(zi)化(hua)處理。
從本質(zhi)上講(jiang),磁(ci)(ci)敏傳(chuan)感器拾取的磁(ci)(ci)場由多個(ge)磁(ci)(ci)場疊加而成,測量磁(ci)(ci)感應強度Bms為
Bms=Bo+Bmn+Bwall+Bu+Beddy(3-1)
式(shi)中,Bo為(wei)傳導(dao)電(dian)流磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du);Bmfl為(wei)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du);Bwall為(wei)鋼(gang)(gang)管幾(ji)何尺(chi)寸不(bu)規則(ze)產(chan)生的背景磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du);B1為(wei)被磁(ci)(ci)化物體內(nei)磁(ci)(ci)化電(dian)流產(chan)生的反(fan)向(xiang)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du);Beddy為(wei)運(yun)動鋼(gang)(gang)管內(nei)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)渦流產(chan)生的感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)。
由此(ci)可見,漏磁(ci)(ci)檢測過程中(zhong),傳感器拾取(qu)(qu)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)還包含了除缺陷產生的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)場(chang)之外的(de)(de)(de)各種背(bei)景磁(ci)(ci)場(chang)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)。因此(ci),在(zai)探究缺陷尺寸與檢測信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)特征關系(xi)時(shi),必須考慮各種背(bei)景磁(ci)(ci)場(chang)對反演計算帶來的(de)(de)(de)影響。特別地,在(zai)不銹鋼管高(gao)速(su)(su)運(yun)行時(shi)其(qi)內部產生的(de)(de)(de)感生渦流磁(ci)(ci)場(chang)以及壁厚不均時(shi)產生的(de)(de)(de)背(bei)景磁(ci)(ci)場(chang),對漏磁(ci)(ci)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)影響較大,在(zai)開展高(gao)速(su)(su)、高(gao)精度漏磁(ci)(ci)檢測時(shi)必須采取(qu)(qu)相應(ying)的(de)(de)(de)消(xiao)除措施。

