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)(gang)管(guan)缺(que)陷產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)拾(shi)取原理如圖3-1所示。當鋼(gang)(gang)管(guan)處于傳(chuan)導(dao)電(dian)流產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)外(wai)(wai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)中時(shi),不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)對外(wai)(wai)顯示一定的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性,同(tong)時(shi),鋼(gang)(gang)管(guan)上(shang)出現宏觀的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)電(dian)流。磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)電(dian)流與傳(chuan)導(dao)電(dian)流一樣,也(ye)會產(chan)(chan)生磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)記為(wei)Bu),這個磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)與傳(chuan)導(dao)電(dian)流產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)記為(wei)B)疊加之后構(gou)成空間磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)記為(wei)B)。當鋼(gang)(gang)管(guan)中存在(zai)缺(que)陷時(shi),不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)表面會產(chan)(chan)生泄漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)Bma,Bmn與傳(chuan)導(dao)電(dian)流產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)Bo方(fang)向相同(tong)。根據法拉第電(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)定律,高速運(yun)動(dong)鋼(gang)(gang)管(guan)通過磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)(chang)(chang)時(shi),其內部(bu)會感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)出渦流,并(bing)進一步(bu)產(chan)(chan)生感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)記為(wei)Beddy),感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)在(zai)不(bu)同(tong)位(wei)置(zhi)的(de)(de)(de)方(fang)向和強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)不(bu)同(tong),因(yin)此感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)對漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)檢測的(de)(de)(de)影(ying)響與缺(que)陷位(wei)置(zhi)有關(guan)。此外(wai)(wai),鋼(gang)(gang)管(guan)幾何形狀不(bu)規則也(ye)會產(chan)(chan)生背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)記為(wei)Bwall),如鉆桿過渡帶、壁(bi)厚(hou)不(bu)均等,其方(fang)向與鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)(de)幾何特性有關(guan)。


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  漏磁(ci)檢測時,磁(ci)敏傳感器測量(liang)鋼管(guan)表面(mian)的(de)磁(ci)場(chang)分布(bu),并將磁(ci)場(chang)量(liang)依(yi)次轉(zhuan)換為模擬信(xin)(xin)號(hao)和數(shu)字信(xin)(xin)號(hao),之(zhi)后(hou)進(jin)入計算機進(jin)行數(shu)字化(hua)處(chu)理。


  從(cong)本質上講,磁(ci)(ci)敏(min)傳感器拾取的磁(ci)(ci)場由多個磁(ci)(ci)場疊加(jia)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)(wei)(wei)傳導(dao)電流磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du);Bmfl為(wei)(wei)(wei)缺(que)陷漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du);Bwall為(wei)(wei)(wei)鋼(gang)管幾何尺寸不規則(ze)產生的(de)(de)背景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du);B1為(wei)(wei)(wei)被磁(ci)(ci)(ci)化(hua)物體內磁(ci)(ci)(ci)化(hua)電流產生的(de)(de)反向磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du);Beddy為(wei)(wei)(wei)運(yun)動鋼(gang)管內感(gan)(gan)應(ying)(ying)渦(wo)流產生的(de)(de)感(gan)(gan)應(ying)(ying)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du)。


  由(you)此(ci)可見(jian),漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)測過(guo)程中,傳感器拾取的(de)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)還包含了(le)除(chu)缺(que)陷產生(sheng)的(de)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)之外的(de)各(ge)種背景磁(ci)場(chang)(chang)(chang)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)。因此(ci),在(zai)探究缺(que)陷尺(chi)寸與檢(jian)測信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)特征關系時,必須考慮各(ge)種背景磁(ci)場(chang)(chang)(chang)對反(fan)演計算帶來的(de)影(ying)響。特別(bie)地(di),在(zai)不銹鋼管高速運(yun)行時其內(nei)部產生(sheng)的(de)感生(sheng)渦流磁(ci)場(chang)(chang)(chang)以及壁厚不均時產生(sheng)的(de)背景磁(ci)場(chang)(chang)(chang),對漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)影(ying)響較大,在(zai)開展高速、高精度漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)檢(jian)測時必須采取相應的(de)消除(chu)措施。




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