由于制造工具缺陷、溫度控制不均和原料屬性差異等因素的影響,造成鋼管在穿孔、頂管和張減等成形工藝中產生壁厚不均,如圖4-33a所示。另外,不(bu)銹鋼管在使用過程中,由于受到腐蝕介質和交變應力作用,同樣會形成如圖4-33b所示的腐蝕、偏磨等局部壁厚變化。壁厚不均對不銹鋼管性能的影響與缺陷有所不同,壁厚不均一般為大面積材料的緩慢損失或增加,一定范圍內的壁厚變化對不銹鋼管力學特性和使用性能的影響較小;缺陷為突變的局部材料損失,容易產生應力集中,并會往深度方向加速擴展,進而造成鋼管使用性能失效。根據美國石油協會API標準要求,鋼管壁厚偏差允許范圍為≤±12.5%,缺陷深度要求范圍為≤5%。
根據磁力線傳遞機制,壁厚不均會形成擾動背景磁場,疊加于原缺陷漏磁場上會改變漏磁場特征;另一方面,壁厚不均會改變磁化場磁通路徑,引起不銹鋼(gang)管磁化狀態發生變化,進一步影響缺陷漏磁場強度。從而,相同尺寸的缺陷在壁厚減薄和增大處會產生不同于壁厚均勻處的漏磁場。
一、壁厚不均的磁(ci)場分(fen)布
不銹鋼管壁厚不均主要包括橫向壁厚不均和縱向壁厚不均,如圖4-34所示。橫向壁厚不均主要指鋼管橫截面上形成的局部壁厚增大和減薄,如青線;縱向壁厚不均是指鋼管在長度方向上形成的局部壁厚增大和減薄,如腐蝕坑。不(bu)銹鋼管漏磁檢測一般采用復合磁化方法對缺陷進行全面檢測,即軸向磁化檢測橫向缺陷和周向磁化檢測縱向缺陷。
不銹鋼管漏磁檢測的本質為磁場、空氣介質與鋼介質之間的電磁耦合作用,主要體現為磁力線在空氣介質、磁介質及其分界面上的傳遞過程。不銹(xiu)鋼管壁厚減薄和增大時,在磁介質與空氣介質之間會形成具有一定角度的作用界面。壁厚減薄磁力線傳遞過程為:①. 磁力線在鋼/空氣分界面處發生折射;②. 磁力線在空氣/鋼分界面處發生折射。壁厚增大磁力線傳遞過程為:①. 磁力線在空氣/鋼分界面處發生折射;②. 磁力線在鋼/空氣分界面處發生折射,如圖4-35所示。
對分界(jie)面(mian)上(shang)磁力線(xian)(xian)作(zuo)用(yong)過程進行梳理,主要歸納為磁力線(xian)(xian)在鋼(gang)/空氣(qi)、空氣(qi)/鋼(gang)界(jie)面(mian)上(shang)的(de)折(zhe)射(she)(she)作(zuo)用(yong)。由麥克斯(si)韋方(fang)程組和電磁場邊值條件可獲得磁力線(xian)(xian)在兩介質(zhi)分界(jie)面(mian)上(shang)的(de)磁折(zhe)射(she)(she)作(zuo)用(yong)方(fang)程:
式中為垂直(zhi)于分(fen)(fen)界面(mian)的單位(wei)矢(shi)量;B1(H1)和B2(H2)分(fen)(fen)別為介質(zhi)(zhi)1和介質(zhi)(zhi)2內的磁(ci)感應強(qiang)度(磁(ci)場強(qiang)度);為分(fen)(fen)界面(mian)上的電(dian)流(liu)線密度。
設鋼介質磁導率為μ1,空氣介質磁導率為H2,由于不銹(xiu)鋼管表面不存在電流分布,因而,從而可獲得鋼介質內、外磁場的關系:(切向分量),(法向分量)。圖4-36a所示為在鋼介質與空氣介質分界面處的磁力線折射作用原理圖,磁力線與分界面法向形成入射角01,經分界面折射入空氣中,并與分界面法向形成折射角02o根據式(4-11),并結合磁感應強度和磁場強度關系,可獲得磁力線在分界面上走向與介質磁導率的關系,即
根據式(4-12),由于(yu)鋼介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)磁(ci)(ci)導率(lv)遠(yuan)遠(yuan)大(da)于(yu)空(kong)(kong)氣(qi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)磁(ci)(ci)導率(lv),即,因此(ci)磁(ci)(ci)力(li)(li)線與(yu)分(fen)界面(mian)(mian)法(fa)向在磁(ci)(ci)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中的(de)(de)夾角大(da)于(yu)在空(kong)(kong)氣(qi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中的(de)(de)夾角,即由于(yu)磁(ci)(ci)化(hua)場方向平(ping)行于(yu)鋼管表面(mian)(mian),因此(ci),在鋼/空(kong)(kong)氣(qi)分(fen)界面(mian)(mian)附近,磁(ci)(ci)力(li)(li)線在鋼介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中幾(ji)乎(hu)平(ping)行于(yu)分(fen)界面(mian)(mian),而在空(kong)(kong)氣(qi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中磁(ci)(ci)力(li)(li)線幾(ji)乎(hu)與(yu)分(fen)界面(mian)(mian)垂直,如圖4-36a所示。同(tong)樣,根據式(4-12)可(ke)獲(huo)得磁(ci)(ci)力(li)(li)線在空(kong)(kong)氣(qi)/鋼分(fen)界面(mian)(mian)上的(de)(de)傳遞(di)路徑,如圖4-36b所示。
根據圖(tu)4-36所示的(de)磁(ci)折射(she)原理,并結合(he)圖(tu)4-35所示的(de)壁(bi)厚減(jian)薄(bo)磁(ci)力線(xian)作用過(guo)程(cheng)(cheng)①和(he)②,以及壁(bi)厚增大磁(ci)力線(xian)作用過(guo)程(cheng)(cheng)①和(he)②,可分(fen)別獲得(de)壁(bi)厚減(jian)薄(bo)與壁(bi)厚增大產生(sheng)的(de)擾動背景磁(ci)場B1和(he)B2的(de)分(fen)布特(te)性,如圖(tu)4-37所示。從圖(tu)中可以看出,壁(bi)厚減(jian)薄(bo)與壁(bi)厚增大形成了方向相反的(de)擾動背景磁(ci)場:在壁(bi)厚減(jian)薄(bo)處(chu),部分(fen)磁(ci)力線(xian)泄漏出鋼管(guan)表面;而(er)在壁(bi)厚增大處(chu)的(de)外部磁(ci)力線(xian)被吸(xi)收入鋼管(guan)內部。
磁(ci)(ci)場(chang)特性通過(guo)(guo)磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)表征:①. 磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)形(xing)成(cheng)閉合路(lu)徑(jing);②. 磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)具有(you)彈性且不交(jiao)叉(cha);③. 磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)存在相(xiang)互擠(ji)壓作(zuo)用;④. 磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)總是走磁(ci)(ci)阻最小(xiao)(xiao)的(de)(de)路(lu)徑(jing)。當(dang)鋼(gang)管壁厚(hou)均勻時(shi),磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)均勻通過(guo)(guo)管壁截面(mian),磁(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)為;如圖4-37所示,當(dang)鋼(gang)管壁厚(hou)減薄時(shi),磁(ci)(ci)化場(chang)磁(ci)(ci)通路(lu)徑(jing)由Z。減小(xiao)(xiao)到,磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)之間的(de)(de)相(xiang)互擠(ji)壓作(zuo)用使(shi)得小(xiao)(xiao)部分磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)折(zhe)射入空(kong)氣中,而絕大部分磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)通過(guo)(guo)磁(ci)(ci)阻更(geng)小(xiao)(xiao)的(de)(de)鋼(gang)介質,造成(cheng)磁(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)由Bo增加到近似BoZo/(Zo-Zdec);同(tong)樣(yang),當(dang)壁厚(hou)增大、磁(ci)(ci)通路(lu)徑(jing)由Z。增加到Zo+Zinc時(shi),磁(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)(xian)會基本均勻分布于(yu)整個壁厚(hou)截面(mian),造成(cheng)磁(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)由Bo減小(xiao)(xiao)到近似
建立如圖4-38所(suo)示的仿真模型,不銹鋼管外徑為(wei)250mm,壁厚為(wei)20mm,長度(du)為(wei)1200mm,材質(zhi)為(wei)25鋼。磁化(hua)線圈內徑為(wei)290mm,外徑為(wei)590mm,厚度(du)為(wei)300mm,磁化(hua)電(dian)流密度(du)i=。仿真中分(fen)別用(yong)減薄(bo)、均勻和(he)增大(da)三(san)種壁厚特性(xing)進行對比(bi),其中壁厚減薄(bo)和(he)增大(da)程度(du)均為(wei)12.5%,獲得不同(tong)壁厚特性(xing)形成的背景磁場(chang)和(he)磁感(gan)應強度(du)分(fen)布(bu),如圖4-39和(he)圖4-40所(suo)示。
圖(tu)4-39所(suo)示(shi)的(de)(de)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)變化產生(sheng)的(de)(de)背景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)仿真結(jie)(jie)果與(yu)圖(tu)4-37所(suo)示(shi)的(de)(de)理論分(fen)析結(jie)(jie)論吻合:壁(bi)(bi)厚(hou)減薄(bo)形成(cheng)鋼(gang)(gang)/空(kong)氣和空(kong)氣/鋼(gang)(gang)分(fen)界(jie)面,進(jin)而產生(sheng)從(cong)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)向空(kong)氣中泄漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)力線的(de)(de)背景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang);壁(bi)(bi)厚(hou)均勻形成(cheng)的(de)(de)背景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)表(biao)面近似平(ping)行(xing);壁(bi)(bi)厚(hou)增(zeng)大(da)形成(cheng)空(kong)氣/鋼(gang)(gang)和鋼(gang)(gang)/空(kong)氣分(fen)界(jie)面,進(jin)而形成(cheng)從(cong)外(wai)部空(kong)氣中吸引磁(ci)(ci)(ci)力線進(jin)入(ru)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)內部的(de)(de)背景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)。另外(wai),壁(bi)(bi)厚(hou)變化使(shi)磁(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)(chang)(chang)磁(ci)(ci)(ci)通路徑發(fa)生(sheng)改變,鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)減薄(bo)、均勻和增(zeng)大(da)部位形成(cheng)不同(tong)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)度,分(fen)別(bie)為(wei)2.2844T、2.1474T和1.9473T,如圖(tu)4-40所(suo)示(shi)。由此可見,與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)均勻相(xiang)比(bi),壁(bi)(bi)厚(hou)減薄(bo)與(yu)增(zeng)大(da)會(hui)形成(cheng)不同(tong)的(de)(de)擾動背景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)和磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)度。
二(er)、壁厚不均(jun)對缺陷漏磁場的影響
不銹鋼管漏磁檢測利用磁敏感元件測量鋼管表面的磁場分布,并將磁場量依次轉換為模擬信號和數字信號進入計算機進行數字化處理,圖4-41所示為不銹(xiu)鋼管缺陷漏磁場測量原理。
從本質上講,磁(ci)(ci)敏傳(chuan)感器所測(ce)量(liang)的(de)缺(que)陷總漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang)由三部分磁(ci)(ci)場(chang)疊加而成,包括(kuo)磁(ci)(ci)化線圈在(zai)鋼管表面處形(xing)成的(de)初(chu)始背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang),鋼管壁厚(hou)變化產(chan)(chan)生(sheng)的(de)擾(rao)動背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)以及缺(que)陷產(chan)(chan)生(sheng)的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang),即
式中,為(wei)傳感器測量的總(zong)漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang);Bo(r,z)為(wei)磁(ci)化線(xian)圈產生的初始(shi)背(bei)景磁(ci)場(chang)(chang);Bwallz)為(wei)壁(bi)厚(hou)變化形(xing)成的擾動背(bei)景磁(ci)場(chang)(chang);為(wei)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)。進一(yi)步(bu)將式(4-13)按徑(jing)向和(he)軸(zhou)向進行矢量分解,即
磁(ci)化(hua)(hua)線圈在測(ce)(ce)點(dian)處(chu)(chu)形(xing)成的(de)初始背(bei)景磁(ci)場(chang)在檢測(ce)(ce)過程中基本不發生變化(hua)(hua)。然而不同(tong)壁厚特性會產生不同(tong)的(de)擾動背(bei)景磁(ci)場(chang),其(qi)疊(die)加于缺陷(xian)(xian)漏磁(ci)場(chang)之后(hou)會影(ying)響(xiang)測(ce)(ce)點(dian)處(chu)(chu)總磁(ci)場(chang)的(de)分布。結合圖4-41所示(shi)(shi)的(de)鋼管缺陷(xian)(xian)漏磁(ci)場(chang)測(ce)(ce)量原理,對測(ce)(ce)點(dian)處(chu)(chu)各磁(ci)場(chang)進(jin)行矢(shi)量分解,如圖4-42所示(shi)(shi)。
圖(tu)4-42a所示(shi)為壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚減薄(bo)不(bu)銹鋼管(guan)表(biao)面(mian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)矢量分(fen)解圖(tu),從圖(tu)中(zhong)可(ke)以看出,缺陷(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量Brmnl與(yu)壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚減薄(bo)擾動(dong)背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量Brvall方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相同,而與(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化線圈初(chu)始背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量B,01方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相反;缺陷(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)、壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚減薄(bo)擾動(dong)背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)和磁(ci)(ci)(ci)(ci)化線圈初(chu)始背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)三者的軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相同,從而可(ke)獲得壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚減薄(bo)鋼管(guan)表(biao)面(mian)缺陷(xian)總(zong)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量Brmsl和軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量Bzmsl如式(4-)和式(4-17)所示(shi)。可(ke)以看出,磁(ci)(ci)(ci)(ci)化線圈初(chu)始背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)削弱了缺陷(xian)總(zong)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量強(qiang)度,并(bing)增強(qiang)了缺陷(xian)總(zong)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量強(qiang)度;壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚減薄(bo)形成的背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)對缺陷(xian)總(zong)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量均(jun)具有增強(qiang)作用。
圖(tu)4-42b所示(shi)為壁(bi)厚(hou)均勻(yun)不(bu)銹(xiu)鋼管表面磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)矢量分(fen)解圖(tu),由(you)于不(bu)存(cun)在壁(bi)厚(hou)變化(hua)形成(cheng)的(de)擾(rao)動背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang),缺陷總(zong)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)由(you)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)產生的(de)背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)和(he)缺陷漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)矢量合(he)成(cheng)。其中,缺陷漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)與初始背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)分(fen)量方向(xiang)相反,軸(zhou)向(xiang)分(fen)量方向(xiang)相同,從而(er)可獲得壁(bi)厚(hou)均勻(yun)時缺陷總(zong)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)和(he)軸(zhou)向(xiang)分(fen)量Brmw2和(he)Bzms2,如式(shi)()和(he)式(shi)(419)所示(shi)。同樣,磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)初始背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)削弱(ruo)了缺陷總(zong)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)分(fen)量強(qiang)度(du),而(er)對其軸(zhou)向(xiang)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)分(fen)量具有增強(qiang)作用。
圖(tu)4-42c所示(shi)(shi)為(wei)壁(bi)厚增(zeng)大不銹鋼管表面磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)矢量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)解圖(tu),缺(que)陷(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)Bmm壁(bi)厚增(zeng)大擾(rao)動背(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)BrwlB和(he)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化線(xian)圈(quan)初(chu)(chu)始背(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)B,m西者(zhe)方向(xiang)(xiang)(xiang)均相l"^u反;缺(que)陷(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)、壁(bi)厚增(zeng)大擾(rao)動背(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)和(he)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化線(xian)圈(quan)初(chu)(chu)始背(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)三者(zhe)的軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)方向(xiang)(xiang)(xiang)相同,從而可獲得壁(bi)厚增(zeng)大時缺(que)陷(xian)總漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)B,ma3和(he)軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)B4m3如式(shi)(4)和(he)式(shi)(4-21)所示(shi)(shi)。可以看(kan)出,磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化線(xian)圈(quan)初(chu)(chu)始背(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)與壁(bi)厚增(zeng)大擾(rao)動背(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)對缺(que)陷(xian)總漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)同時具有削(xue)弱(ruo)作用,而對其軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)同時具有增(zeng)強作用。
進一(yi)步(bu),采圖4-38所(suo)示模型仿真(zhen)研(yan)究壁厚(hou)(hou)變化形成(cheng)的(de)(de)背景磁場分(fen)布特(te)性。磁場提取路(lu)徑ム、2和(he)的(de)(de)提離值均(jun)為2mm,如圖4-43所(suo)示。通過(guo)數(shu)值有限元仿真(zhen)計算壁厚(hou)(hou)減薄、壁厚(hou)(hou)均(jun)勻和(he)壁厚(hou)(hou)增大時鋼管表面磁場的(de)(de)徑向(xiang)和(he)軸(zhou)向(xiang)分(fen)量,如圖4-44所(suo)示。
由于不(bu)存在(zai)缺陷漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang),此時(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管表(biao)面(mian)形成(cheng)由磁(ci)(ci)(ci)(ci)化線圈(quan)初始背(bei)(bei)(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)和壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)變化擾動背(bei)(bei)(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)疊(die)加(jia)而(er)成(cheng)的(de)(de)背(bei)(bei)(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang),即(ji)中可以(yi)看出,壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)薄(bo)、壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)均勻(yun)和壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)增大形成(cheng)的(de)(de)背(bei)(bei)(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸向(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)的(de)(de)方向(xiang)相同(tong),但(dan)強度(du)(du)存在(zai)差(cha)異(yi):壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)薄(bo)B強度(du)(du)最大,壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)均勻(yun)Brm2強度(du)(du)次(ci)之,壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)增大Brma3強度(du)(du)最弱。壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)薄(bo)徑向(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)與(yu)壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)均勻(yun)Bma2以(yi)及壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)增大Bm3方向(xiang)相反(fan)(fan),其中壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)均勻(yun)徑向(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)強度(du)(du)微弱。究其原因,與(yu)壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)均勻(yun)相比,壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)薄(bo)形成(cheng)由鋼(gang)管內部(bu)向(xiang)空(kong)(中泄漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)線的(de)(de)背(bei)(bei)(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang),而(er)壁(bi)(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)增大則(ze)產(chan)生從外部(bu)空(kong)中吸引磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)線進(jin)人鋼(gang)管中的(de)(de)背(bei)(bei)(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang),從而(er)使得(de)鋼(gang)管表(biao)面(mian)的(de)(de)總背(bei)(bei)(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸向(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)強度(du)(du)滿(man)足關系:并且徑向(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)Brmsl與(yu)Brmm3方向(xiang)相反(fan)(fan)。
下面以缺陷(xian)(xian)漏磁(ci)場(chang)軸(zhou)向分量為討論(lun)對(dui)象,研究相同尺寸缺陷(xian)(xian)在不(bu)同壁厚下產生的總漏磁(ci)場(chang)差異(yi)。仿真模型如(ru)圖(tu)4-45所示,其中(zhong)缺陷(xian)(xian)寬度(du)和(he)深度(du)分別為4mm和(he)6mm,建立(li)提離值均為2mm的磁(ci)場(chang)拾(shi)取(qu)路徑l4、ls和(he)l6,并(bing)通過(guo)仿真計算獲得相應的軸(zhou)向分量Bzms4、Bzms5和(he)Bzms6,如(ru)圖(tu)4-46所示。
從(cong)仿(fang)真結(jie)果可以看出,相同(tong)(tong)(tong)尺寸缺陷在(zai)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)特(te)性(xing)處(chu)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)總漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)強(qiang)(qiang)(qiang)度差異(yi)較(jiao)大:壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)減薄(bo)處(chu)的(de)缺陷總漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸向(xiang)分量Bzms4最大,壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)均勻B2ms5次之,壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)增(zeng)大Bzms6信號最弱。究其原(yuan)因(yin)包(bao)括(kuo):①. 不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)變(bian)化會在(zai)鋼管(guan)表面產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)擾(rao)動背景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang),疊加于缺陷漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)之后會造成(cheng)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)程度的(de)基(ji)線漂(piao)移(yi),如圖4-46所示,壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)減薄(bo)、壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)均勻和壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)增(zeng)大處(chu)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)缺陷漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸向(xiang)分量處(chu)于不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)的(de)基(ji)線上;②. 壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)變(bian)化使磁(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)磁(ci)(ci)(ci)通(tong)路徑發生(sheng)(sheng)改變(bian),壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)減薄(bo)、壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)均勻與壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)增(zeng)大處(chu)形成(cheng)依次減弱的(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)(qiang)度,進而產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)強(qiang)(qiang)(qiang)度的(de)缺陷漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)。
三、消除壁厚不(bu)均影響的(de)方法
為實(shi)現(xian)在不同壁(bi)(bi)厚特性處的(de)相同尺寸缺陷的(de)一致性評價,一方面需要消(xiao)除壁(bi)(bi)厚變化產生的(de)背景(jing)磁(ci)場,另一方面需要消(xiao)除由于壁(bi)(bi)厚變化引起(qi)的(de)磁(ci)感應(ying)強度(du)差異。為此,提出基(ji)于陣列(lie)式(shi)差動傳感布置和深(shen)度(du)飽和磁(ci)化方法(fa),用于消(xiao)除壁(bi)(bi)厚不均引起(qi)的(de)漏(lou)磁(ci)場差異。
1. 背景(jing)磁場消(xiao)除方(fang)法
不銹鋼管自動化漏磁檢測通過軸向和周向復合磁化技術實現,如圖4-47所示。軸向磁化技術用于檢測橫向缺陷,磁場傳感器陣列S;沿鋼管周向布置,從而縱向壁厚變化會引起橫向缺陷的漏磁場差異;與此對應,周向磁化技術用于檢測縱向缺陷,磁場傳感器陣列S,沿鋼管軸向布置,因此橫向壁厚變化主要引起縱向缺陷漏磁場差異。
由于壁厚變(bian)化主要為緩(huan)慢變(bian)化的(de)(de)大面積鋼管損失或增(zeng)加(jia),從而傳感器(qi)(qi)單元S;和(he)(he)(he)Si-1所(suo)處空間位置的(de)(de)鋼管壁厚特性(xing)基本相同,進一步傳感器(qi)(qi)單元S;和(he)(he)(he)S;-1拾取的(de)(de)背(bei)景磁場Bzwall也基本相同。設傳感器(qi)(qi)S;和(he)(he)(he)拾取的(de)(de)磁場軸(zhou)向分量分別(bie)為B2i和(he)(he)(he),并且局部(bu)橫向缺陷經過傳感器(qi)(qi)Si,根(gen)據式(shi)(4-15),Bi和(he)(he)(he)可表(biao)示為
式中,Bswall為壁厚變(bian)化產生的擾動(dong)背景(jing)磁(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)向分(fen)量(liang);Bzmn為缺陷漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)向分(fen)量(liang);Bo為磁(ci)化線圈形成的初始背景(jing)磁(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)向分(fen)量(liang)。將傳感器S;和-測量(liang)的磁(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)向分(fen)量(liang)進(jin)行差分(fen)處理,即(ji)
通(tong)過(guo)式(4-24)可(ke)知(zhi),經過(guo)差(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)處(chu)(chu)理之后(hou)的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)檢測(ce)(ce)信號(hao)(hao)等(deng)于(yu)缺(que)陷漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)Bzcko將(jiang)(jiang)圖(tu)4-46和(he)(he)圖(tu)4-44所示(shi)的(de)缺(que)陷總漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)和(he)(he)背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)進行差(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)處(chu)(chu)理,即(ji):Bzms2和(he)(he)可(ke)獲得如圖(tu)4-48所示(shi)的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)檢測(ce)(ce)信號(hao)(hao)。從(cong)(cong)圖(tu)中可(ke)以看出(chu),經過(guo)差(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)處(chu)(chu)理之后(hou),相同尺寸缺(que)陷在壁(bi)厚(hou)(hou)減薄、壁(bi)厚(hou)(hou)均勻和(he)(he)壁(bi)厚(hou)(hou)增大處(chu)(chu)產生(sheng)的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)檢測(ce)(ce)信號(hao)(hao)Bzck4、Bzcks和(he)(he)Bzck6處(chu)(chu)于(yu)同一基(ji)線上,從(cong)(cong)而有效消(xiao)除了壁(bi)厚(hou)(hou)變化產生(sheng)的(de)背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)。同樣,將(jiang)(jiang)傳感(gan)器S,和(he)(he)Sj-1拾取的(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)進行差(cha)(cha)(cha)分(fen)(fen)處(chu)(chu)理可(ke)有效消(xiao)除橫向(xiang)(xiang)壁(bi)厚(hou)(hou)變化產生(sheng)的(de)背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang),即(ji)
2. 磁感(gan)應(ying)強度差異消除方法(fa)
從圖4-48中(zhong)可以看出,在(zai)消除背景磁(ci)場(chang)后,處于不同(tong)壁厚特(te)性處的(de)相同(tong)尺(chi)寸缺陷(xian)產(chan)生(sheng)的(de)漏磁(ci)場(chang)檢測信號仍存在(zai)較大差(cha)異。為此,提出一種深度(du)飽和(he)磁(ci)化(hua)(hua)方法(fa),用于消除壁厚變化(hua)(hua)引起的(de)磁(ci)感應強度(du)差(cha)異。根(gen)據線磁(ci)偶極子模型(xing),建(jian)立矩(ju)形(xing)缺陷(xian)漏磁(ci)場(chang)Bmn的(de)表達式為
Bmn=2/·f(b,d) (4-26) 式中,f(b,d,d)為(wei)缺陷的寬度(du)與深度(du)參(can)數(shu)方程;M為(wei)磁化(hua)強度(du)矢量(liang)。
由式(4-26)可知(zhi),當尺寸大小確定時,缺陷產生的漏磁場強(qiang)度(du)主要由不銹鋼管磁化(hua)強(qiang)度(du)決定。
在外(wai)加磁(ci)化(hua)場(chang)強(qiang)度(du)逐(zhu)步增大(da)的(de)(de)過程中(zhong),不(bu)銹鋼管(guan)內(nei)部(bu)依次將發生磁(ci)疇壁移(yi)動和磁(ci)矩轉動,磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)M從零逐(zhu)漸(jian)增大(da),當(dang)所(suo)有磁(ci)疇的(de)(de)磁(ci)矩都轉到與(yu)外(wai)場(chang)方向相同(tong)時,磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)M達到最(zui)大(da)值(zhi)。因此,如果(guo)使得檢測區(qu)域(yu)內(nei)鋼管(guan)磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)處于最(zui)大(da)值(zhi),則可使相同(tong)尺(chi)寸缺陷產(chan)生相同(tong)強(qiang)度(du)的(de)(de)漏磁(ci)場(chang)。采用(yong)圖4-45所(suo)示的(de)(de)模型仿真計算不(bu)同(tong)壁厚特性部(bu)位(wei)磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)與(yu)勵磁(ci)電(dian)流密度(du)的(de)(de)關系曲線,如圖4-49所(suo)示。從圖中(zhong)可以看出,在勵磁(ci)電(dian)流密度(du)較弱時,不(bu)同(tong)壁厚特性部(bu)位(wei)磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)差異(yi)較大(da),其中(zhong)壁厚減薄磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度(du)M21最大,壁厚均(jun)勻(yun)M2次之,壁厚增(zeng)大M3最小。隨著勵磁(ci)(ci)電流(liu)密度(du)的進一步增(zeng)強(qiang),磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度(du)差異逐漸減小,并(bing)最終到達相(xiang)同的幅值(zhi)而保(bao)持不變。
進一(yi)步比較位于不(bu)(bu)(bu)同壁(bi)厚(hou)(hou)特性處的(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏磁場軸向(xiang)分量檢測信號(hao)(hao)(hao)幅值與勵磁電流(liu)密度的(de)(de)關系(xi)曲線,如圖4-50所(suo)示。其中(zhong)(zhong),B24、B25和B6分別為壁(bi)厚(hou)(hou)減薄(bo)、壁(bi)厚(hou)(hou)均(jun)勻和壁(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大處鋼管表面的(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)總磁場軸向(xiang)分量,其包(bao)含了磁化線圈產生的(de)(de)初始背(bei)(bei)景磁場、壁(bi)厚(hou)(hou)變(bian)化形成的(de)(de)擾動背(bei)(bei)景磁場以及缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏磁場。進一(yi)步通過差(cha)分處理(li)消除背(bei)(bei)景磁場,從而獲得(de)位于不(bu)(bu)(bu)同壁(bi)厚(hou)(hou)特性處的(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏磁檢測信號(hao)(hao)(hao)B'4、B's和B'6。從圖4-50中(zhong)(zhong)可(ke)(ke)以看出,在漏磁檢測方(fang)法(fa)常用的(de)(de)近飽(bao)(bao)和磁化區,不(bu)(bu)(bu)銹鋼管壁(bi)厚(hou)(hou)不(bu)(bu)(bu)均(jun)引(yin)起較大的(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏磁檢測信號(hao)(hao)(hao)差(cha)異(yi);但在深(shen)度飽(bao)(bao)和磁化區,相同尺(chi)寸缺(que)(que)陷(xian)(xian)可(ke)(ke)獲得(de)相同的(de)(de)漏磁檢測信號(hao)(hao)(hao),從而可(ke)(ke)實現處于不(bu)(bu)(bu)同壁(bi)厚(hou)(hou)特性處的(de)(de)相同尺(chi)寸缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)一(yi)致性檢測與評(ping)價(jia)。
進一步討論不銹鋼管壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)變化(hua)對(dui)缺陷漏(lou)磁(ci)場的影響,對(dui)內外加(jia)厚(hou)(hou)(hou)(hou)鉆(zhan)桿孔缺陷進行漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)試驗。內外加(jia)厚(hou)(hou)(hou)(hou)鉆(zhan)桿幾何結(jie)構(gou)尺(chi)寸如圖(tu)4-51所示,鉆(zhan)桿桿體、過渡區和(he)加(jia)厚(hou)(hou)(hou)(hou)區的壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)不同(tong)。在鉆(zhan)桿不同(tong)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)(hou)部位(wei)處刻(ke)制尺(chi)寸相同(tong)的不通孔,直徑和(he)深度分別為1.6mm和(he)3.0mm。鉆(zhan)桿漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)試驗平臺(tai)如圖(tu)4-52所示,其(qi)由穿過式磁(ci)化(hua)線圈、勵(li)磁(ci)電源、傳感器(qi)、鉆(zhan)桿、支撐(cheng)輪、采集卡(ka)和(he)帶(dai)有數據分析軟件(jian)的計算機組成。
檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)過(guo)程中,保持磁(ci)(ci)場(chang)(chang)傳(chuan)感(gan)(gan)器與鉆桿(gan)表面(mian)提離值恒定為(wei)0.5mm,并使鉆桿(gan)以(yi)0.5m/s勻速沿(yan)軸(zhou)向(xiang)移動。如(ru)圖4-53所示,傳(chuan)感(gan)(gan)器拾(shi)取路(lu)(lu)徑分兩種(zhong):路(lu)(lu)徑①所拾(shi)取的磁(ci)(ci)場(chang)(chang)為(wei)無缺(que)(que)(que)陷背景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)(chang),主要為(wei)壁厚(hou)變(bian)化(hua)和磁(ci)(ci)化(hua)線(xian)圈產生的背景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)(chang);路(lu)(lu)徑②測(ce)(ce)(ce)量的磁(ci)(ci)場(chang)(chang)包含背景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)以(yi)及缺(que)(que)(que)陷漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)。試(shi)驗(yan)中,沿(yan)路(lu)(lu)徑①和②往復掃(sao)查過(guo)渡區并獲得相應的磁(ci)(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)向(xiang)分量檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)信(xin)(xin)號,如(ru)圖4-54和圖4-55所示。從圖中可以(yi)看出,過(guo)渡區壁厚(hou)變(bian)化(hua)形(xing)成了較(jiao)大幅值的背景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)信(xin)(xin)號。當傳(chuan)感(gan)(gan)器掃(sao)查過(guo)渡區缺(que)(que)(que)陷時(shi),缺(que)(que)(que)陷漏(lou)磁(ci)(ci)信(xin)(xin)號疊加(jia)于背景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)信(xin)(xin)號之(zhi)上,形(xing)成基線(xian)偏移。
為消(xiao)除(chu)鉆桿過渡區(qu)壁(bi)厚變化引起(qi)的背景磁(ci)場,采(cai)(cai)用差(cha)分(fen)式(shi)傳(chuan)感檢測方式(shi)對缺陷進行(xing)(xing)掃查,即將路(lu)徑(jing)①和路(lu)徑(jing)②處(chu)的兩(liang)個傳(chuan)感器檢測信號(hao)進行(xing)(xing)差(cha)分(fen)輸(shu)出,獲得如圖4-56所示差(cha)分(fen)式(shi)缺陷漏(lou)磁(ci)信號(hao)。從圖中可以看出,采(cai)(cai)用差(cha)分(fen)式(shi)傳(chuan)感器布(bu)置方法可基本消(xiao)除(chu)基線漂移,從而消(xiao)除(chu)了由背景磁(ci)場引起(qi)的缺陷漏(lou)磁(ci)場差(cha)異。
進(jin)一(yi)步采(cai)用差分(fen)式(shi)傳感(gan)布置法對(dui)不(bu)(bu)通(tong)(tong)孔H1、H2和(he)(he)H3進(jin)行(xing)檢測。在常規(gui)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)化條件(jian)下,由于磁(ci)(ci)化場磁(ci)(ci)通(tong)(tong)路徑不(bu)(bu)同,鉆桿桿體、過渡區(qu)和(he)(he)加厚區(qu)會形成不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)度,進(jin)一(yi)步使(shi)得不(bu)(bu)同位置不(bu)(bu)通(tong)(tong)孔產生(sheng)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)場強(qiang)度。為驗(yan)證深度飽和(he)(he)磁(ci)(ci)化法的(de)(de)(de)有效性(xing),采(cai)用差分(fen)式(shi)傳感(gan)布置法,試驗(yan)獲得不(bu)(bu)通(tong)(tong)孔H1、H2和(he)(he)H3產生(sheng)的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)場軸向分(fen)量信號幅值B21B22和(he)(he)B3與磁(ci)(ci)化電流的(de)(de)(de)關(guan)系曲線,如圖(tu)4-57所示。
從圖4-57中可以看(kan)出(chu),當磁(ci)(ci)(ci)化電(dian)流(liu)較小(xiao)(xiao)時,桿(gan)體處不(bu)(bu)(bu)通(tong)(tong)孔H3漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)強(qiang)度(du)最(zui)大(da),過渡區不(bu)(bu)(bu)通(tong)(tong)孔H2信(xin)號(hao)強(qiang)度(du)次之(zhi),加厚區不(bu)(bu)(bu)通(tong)(tong)孔H1信(xin)號(hao)強(qiang)度(du)最(zui)小(xiao)(xiao);隨著(zhu)磁(ci)(ci)(ci)化電(dian)流(liu)的不(bu)(bu)(bu)斷增(zeng)大(da),三(san)處不(bu)(bu)(bu)通(tong)(tong)孔漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)強(qiang)度(du)不(bu)(bu)(bu)斷增(zeng)加且差(cha)異逐漸減小(xiao)(xiao);當磁(ci)(ci)(ci)化電(dian)流(liu)增(zeng)加到(dao)45A之(zhi)后,三(san)處不(bu)(bu)(bu)通(tong)(tong)孔漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢測信(xin)號(hao)基本相等并(bing)保持(chi)不(bu)(bu)(bu)變。在(zai)對鉆(zhan)桿(gan)進行深度(du)飽和磁(ci)(ci)(ci)化后,由于缺(que)(que)陷(xian)處所有磁(ci)(ci)(ci)疇的磁(ci)(ci)(ci)矩都翻轉到(dao)與(yu)外(wai)磁(ci)(ci)(ci)化場相同的方(fang)向(xiang)上,磁(ci)(ci)(ci)化強(qiang)度(du)達到(dao)最(zui)大(da)值,此時缺(que)(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場強(qiang)度(du)只與(yu)缺(que)(que)陷(xian)尺寸有關,從而(er)可消除(chu)由于磁(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)不(bu)(bu)(bu)同引起的缺(que)(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場差(cha)異。