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(bu)銹(xiu)鋼管(guan)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(bi)厚不(bu)均的磁場分布
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(xiu)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(fen)界面(mian)上(shang)磁(ci)力線(xian)作(zuo)(zuo)用(yong)過程進行梳理，主要歸(gui)納為(wei)磁(ci)力線(xian)在鋼(gang)／空氣(qi)、空氣(qi)／鋼(gang)界面(mian)上(shang)的(de)折(zhe)射作(zuo)(zuo)用(yong)。由麥克(ke)斯韋方程組和(he)電磁(ci)場邊值條(tiao)件可(ke)獲得(de)磁(ci)力線(xian)在兩介(jie)質分(fen)界面(mian)上(shang)的(de)磁(ci)折(zhe)射作(zuo)(zuo)用(yong)方程：
式中為(wei)垂(chui)直于分(fen)(fen)界面(mian)的單(dan)位矢量；B1(H1)和B2(H2)分(fen)(fen)別為(wei)介(jie)(jie)質1和介(jie)(jie)質2內(nei)的磁(ci)感應(ying)強度(du)(du)（磁(ci)場強度(du)(du)）；為(wei)分(fen)(fen)界面(mian)上的電流線(xian)密(mi)度(du)(du)。
設鋼介質磁導率為μ1，空氣介質磁導率為H2，由于不(bu)銹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(shi)（4-12），由(you)(you)于(yu)鋼介質(zhi)磁(ci)(ci)導(dao)(dao)率遠(yuan)遠(yuan)大于(yu)空氣介質(zhi)磁(ci)(ci)導(dao)(dao)率，即，因(yin)此(ci)(ci)磁(ci)(ci)力(li)線與(yu)分界(jie)(jie)(jie)面法向在(zai)磁(ci)(ci)介質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)的夾角(jiao)大于(yu)在(zai)空氣介質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)的夾角(jiao)，即由(you)(you)于(yu)磁(ci)(ci)化(hua)場方(fang)向平(ping)行(xing)于(yu)鋼管表(biao)面，因(yin)此(ci)(ci)，在(zai)鋼／空氣分界(jie)(jie)(jie)面附近(jin)，磁(ci)(ci)力(li)線在(zai)鋼介質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)幾乎平(ping)行(xing)于(yu)分界(jie)(jie)(jie)面，而在(zai)空氣介質(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)磁(ci)(ci)力(li)線幾乎與(yu)分界(jie)(jie)(jie)面垂(chui)直，如圖4-36a所(suo)示。同樣(yang)，根據式(shi)（4-12）可獲(huo)得(de)磁(ci)(ci)力(li)線在(zai)空氣／鋼分界(jie)(jie)(jie)面上的傳遞路徑，如圖4-36b所(suo)示。
根據圖(tu)4-36所示的磁(ci)(ci)(ci)折(zhe)射原理，并(bing)結合圖(tu)4-35所示的壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄(bo)磁(ci)(ci)(ci)力線作(zuo)(zuo)用過程①和②，以(yi)及(ji)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增(zeng)大磁(ci)(ci)(ci)力線作(zuo)(zuo)用過程①和②，可分(fen)別獲得壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄(bo)與壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增(zeng)大產生的擾動背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場B1和B2的分(fen)布特性，如圖(tu)4-37所示。從圖(tu)中可以(yi)看出(chu)，壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄(bo)與壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增(zeng)大形(xing)成了方向相反的擾動背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場：在(zai)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄(bo)處(chu)，部(bu)(bu)分(fen)磁(ci)(ci)(ci)力線泄漏(lou)出(chu)鋼(gang)管(guan)表面；而在(zai)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增(zeng)大處(chu)的外部(bu)(bu)磁(ci)(ci)(ci)力線被吸(xi)收入鋼(gang)管(guan)內部(bu)(bu)。
磁(ci)(ci)(ci)(ci)場特(te)性通(tong)(tong)過磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)表征(zheng)：①. 磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)形成閉合路(lu)徑；②. 磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)具(ju)有彈性且不交(jiao)叉；③. 磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)存(cun)在相(xiang)(xiang)互(hu)擠壓作用(yong)；④. 磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)總是(shi)走磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻(zu)最小(xiao)(xiao)的(de)路(lu)徑。當鋼管(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)均(jun)勻時，磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)均(jun)勻通(tong)(tong)過管(guan)壁(bi)(bi)截面(mian)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)度為；如圖4-37所示，當鋼管(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)減薄時，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場磁(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)(tong)路(lu)徑由Z。減小(xiao)(xiao)到(dao)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)之間的(de)相(xiang)(xiang)互(hu)擠壓作用(yong)使得小(xiao)(xiao)部(bu)分(fen)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)折射入空氣中，而絕(jue)大部(bu)分(fen)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)通(tong)(tong)過磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻(zu)更(geng)小(xiao)(xiao)的(de)鋼介(jie)質(zhi)，造(zao)成磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)度由Bo增加(jia)到(dao)近(jin)似BoZo/(Zo-Zdec)；同樣，當壁(bi)(bi)厚(hou)增大、磁(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)(tong)路(lu)徑由Z。增加(jia)到(dao)Zo+Zinc時，磁(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)線(xian)會基本均(jun)勻分(fen)布于整個(ge)壁(bi)(bi)厚(hou)截面(mian)，造(zao)成磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)度由Bo減小(xiao)(xiao)到(dao)近(jin)似
建立(li)如(ru)圖(tu)(tu)4-38所示(shi)(shi)的仿(fang)真模型，不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)外徑(jing)為250mm，壁(bi)厚(hou)(hou)為20mm，長度(du)為1200mm，材質為25鋼(gang)。磁(ci)化線圈內徑(jing)為290mm，外徑(jing)為590mm，厚(hou)(hou)度(du)為300mm，磁(ci)化電流密度(du)i＝。仿(fang)真中(zhong)分別用(yong)減薄(bo)、均勻和(he)增大三(san)種壁(bi)厚(hou)(hou)特(te)性進行對比，其(qi)中(zhong)壁(bi)厚(hou)(hou)減薄(bo)和(he)增大程度(du)均為12.5％，獲得不(bu)(bu)同(tong)壁(bi)厚(hou)(hou)特(te)性形(xing)成的背景磁(ci)場和(he)磁(ci)感應強度(du)分布，如(ru)圖(tu)(tu)4-39和(he)圖(tu)(tu)4-40所示(shi)(shi)。
圖4-39所(suo)示(shi)(shi)的鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)變化產生的背景磁(ci)(ci)(ci)場仿真結(jie)(jie)果(guo)與圖4-37所(suo)示(shi)(shi)的理論(lun)分(fen)(fen)析(xi)結(jie)(jie)論(lun)吻合：壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減(jian)薄(bo)形(xing)(xing)成(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)／空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)和空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)／鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)分(fen)(fen)界(jie)面(mian)，進而產生從(cong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)向(xiang)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)泄漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)力線(xian)的背景磁(ci)(ci)(ci)場；壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均勻(yun)形(xing)(xing)成(cheng)的背景磁(ci)(ci)(ci)場與鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面(mian)近似平(ping)行；壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大(da)形(xing)(xing)成(cheng)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)／鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)／空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)分(fen)(fen)界(jie)面(mian)，進而形(xing)(xing)成(cheng)從(cong)外(wai)部(bu)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)吸引磁(ci)(ci)(ci)力線(xian)進入鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)內部(bu)的背景磁(ci)(ci)(ci)場。另外(wai)，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)變化使磁(ci)(ci)(ci)化場磁(ci)(ci)(ci)通路徑發(fa)生改(gai)變，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減(jian)薄(bo)、均勻(yun)和增大(da)部(bu)位(wei)形(xing)(xing)成(cheng)不同(tong)的磁(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)(du)，分(fen)(fen)別為2.2844T、2.1474T和1.9473T，如(ru)圖4-40所(suo)示(shi)(shi)。由此可見，與鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均勻(yun)相比，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減(jian)薄(bo)與增大(da)會形(xing)(xing)成(cheng)不同(tong)的擾動背景磁(ci)(ci)(ci)場和磁(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)(du)。
二、壁厚不(bu)均(jun)對(dui)缺陷漏(lou)磁(ci)場的影響
不(bu)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所示為不銹鋼管缺陷漏磁場測量原理。
從本質上(shang)講，磁(ci)敏(min)傳感器所測量的(de)缺(que)陷總漏磁(ci)場(chang)(chang)由三部分磁(ci)場(chang)(chang)疊(die)加(jia)而(er)成，包括磁(ci)化(hua)線(xian)圈(quan)在鋼管表面(mian)處形成的(de)初始背景(jing)磁(ci)場(chang)(chang)，鋼管壁厚(hou)變(bian)化(hua)產(chan)生(sheng)的(de)擾動背景(jing)磁(ci)場(chang)(chang)以及缺(que)陷產(chan)生(sheng)的(de)漏磁(ci)場(chang)(chang)，即
式中，為(wei)(wei)傳感器測量的(de)(de)總漏磁場(chang)；Bo(r,z)為(wei)(wei)磁化(hua)(hua)線圈產(chan)生(sheng)的(de)(de)初始背景磁場(chang)；Bwallz)為(wei)(wei)壁厚變化(hua)(hua)形(xing)成的(de)(de)擾動背景磁場(chang)；為(wei)(wei)缺陷(xian)漏磁場(chang)。進一步(bu)將式（4-13）按徑向和軸向進行矢量分解，即
磁(ci)(ci)化(hua)線圈在(zai)測點處形成的(de)初始(shi)背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)在(zai)檢測過程中(zhong)基(ji)本不(bu)發生變化(hua)。然而不(bu)同(tong)壁(bi)厚特性會(hui)產生不(bu)同(tong)的(de)擾動背(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)，其疊加(jia)于缺陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)之后(hou)會(hui)影響測點處總(zong)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)分布。結合圖4-41所示的(de)鋼管缺陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)測量(liang)原理，對測點處各磁(ci)(ci)場(chang)(chang)進行矢(shi)量(liang)分解，如圖4-42所示。
圖(tu)(tu)4-42a所(suo)示(shi)為壁(bi)厚減(jian)薄不銹(xiu)鋼管表面(mian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)矢量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)解圖(tu)(tu)，從(cong)圖(tu)(tu)中(zhong)可(ke)以看出，缺陷漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)Brmnl與(yu)壁(bi)厚減(jian)薄擾動背景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)Brvall方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)同，而與(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)初(chu)(chu)(chu)始(shi)背景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)B,01方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)反；缺陷漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)、壁(bi)厚減(jian)薄擾動背景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)和磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)初(chu)(chu)(chu)始(shi)背景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)三者的軸向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)(xiang)同，從(cong)而可(ke)獲得(de)壁(bi)厚減(jian)薄鋼管表面(mian)缺陷總(zong)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)Brmsl和軸向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)Bzmsl如式（4-）和式（4-17）所(suo)示(shi)。可(ke)以看出，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)初(chu)(chu)(chu)始(shi)背景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)削弱了缺陷總(zong)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)強度，并(bing)增強了缺陷總(zong)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)強度；壁(bi)厚減(jian)薄形(xing)成(cheng)的背景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)對缺陷總(zong)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)(jing)(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和軸向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)均具有增強作用。
圖4-42b所(suo)示為壁厚(hou)均勻不銹鋼管(guan)表面磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)矢量分(fen)解圖，由于不存在壁厚(hou)變化形(xing)成(cheng)的(de)擾動背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，缺(que)(que)(que)(que)陷總(zong)(zong)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)由磁(ci)(ci)(ci)(ci)化線圈(quan)(quan)產生的(de)背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)和(he)缺(que)(que)(que)(que)陷漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)矢量合成(cheng)。其中，缺(que)(que)(que)(que)陷漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)與初(chu)始(shi)背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)徑(jing)向(xiang)分(fen)量方向(xiang)相反(fan)，軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)分(fen)量方向(xiang)相同，從(cong)而可(ke)獲得壁厚(hou)均勻時缺(que)(que)(que)(que)陷總(zong)(zong)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)徑(jing)向(xiang)和(he)軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)分(fen)量Brmw2和(he)Bzms2，如式（）和(he)式（419）所(suo)示。同樣，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化線圈(quan)(quan)初(chu)始(shi)背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)削弱(ruo)了缺(que)(que)(que)(que)陷總(zong)(zong)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)徑(jing)向(xiang)分(fen)量強度，而對(dui)其軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)分(fen)量具有增(zeng)強作用(yong)。
圖4-42c所示為壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大(da)(da)不銹鋼管表面磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)矢(shi)量(liang)分(fen)解(jie)圖，缺(que)陷(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)Bmm壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大(da)(da)擾(rao)動(dong)(dong)背(bei)(bei)(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)BrwlB和(he)(he)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)線(xian)圈初(chu)(chu)始(shi)(shi)背(bei)(bei)(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)B,m西者方(fang)向(xiang)(xiang)均相l"^u反；缺(que)陷(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)、壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大(da)(da)擾(rao)動(dong)(dong)背(bei)(bei)(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)和(he)(he)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)線(xian)圈初(chu)(chu)始(shi)(shi)背(bei)(bei)(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)三(san)者的軸向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)方(fang)向(xiang)(xiang)相同，從(cong)而可獲得壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大(da)(da)時(shi)(shi)缺(que)陷(xian)總漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)B,ma3和(he)(he)軸向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)B4m3如式(shi)（4）和(he)(he)式(shi)（4-21）所示。可以看出，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)線(xian)圈初(chu)(chu)始(shi)(shi)背(bei)(bei)(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)與(yu)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大(da)(da)擾(rao)動(dong)(dong)背(bei)(bei)(bei)景(jing)(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)對(dui)缺(que)陷(xian)總漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)同時(shi)(shi)具(ju)有削弱作用，而對(dui)其軸向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)同時(shi)(shi)具(ju)有增(zeng)強作用。
進一步(bu)，采圖(tu)4-38所示(shi)模型仿真研(yan)究壁(bi)(bi)厚(hou)變(bian)化形成的背景(jing)磁場分布特性。磁場提(ti)取路(lu)徑(jing)(jing)ム、2和的提(ti)離值均為2mm，如(ru)圖(tu)4-43所示(shi)。通過(guo)數值有限元仿真計(ji)算壁(bi)(bi)厚(hou)減薄、壁(bi)(bi)厚(hou)均勻和壁(bi)(bi)厚(hou)增大時鋼管(guan)表面磁場的徑(jing)(jing)向和軸向分量，如(ru)圖(tu)4-44所示(shi)。
由(you)于不存在(zai)缺陷漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang)，此時不銹鋼管表(biao)面(mian)形成(cheng)由(you)磁(ci)(ci)化(hua)線圈初(chu)始背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)和壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)變化(hua)擾動(dong)背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)疊加(jia)而(er)(er)成(cheng)的(de)背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)，即中可以(yi)看出，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)薄(bo)(bo)、壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)和壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大(da)形成(cheng)的(de)背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)軸向(xiang)(xiang)分量(liang)的(de)方向(xiang)(xiang)相同，但強度(du)存在(zai)差異：壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)薄(bo)(bo)B強度(du)最大(da)，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)Brm2強度(du)次之，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大(da)Brma3強度(du)最弱。壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)薄(bo)(bo)徑向(xiang)(xiang)分量(liang)與壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)Bma2以(yi)及壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大(da)Bm3方向(xiang)(xiang)相反，其中壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)徑向(xiang)(xiang)分量(liang)強度(du)微弱。究其原因，與壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)相比，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)薄(bo)(bo)形成(cheng)由(you)鋼管內部(bu)向(xiang)(xiang)空（中泄漏(lou)磁(ci)(ci)力線的(de)背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)，而(er)(er)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)增(zeng)大(da)則產生(sheng)從外部(bu)空中吸(xi)引(yin)磁(ci)(ci)力線進(jin)人鋼管中的(de)背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)，從而(er)(er)使得(de)鋼管表(biao)面(mian)的(de)總背(bei)(bei)景(jing)磁(ci)(ci)場(chang)軸向(xiang)(xiang)分量(liang)強度(du)滿足(zu)關(guan)系：并且徑向(xiang)(xiang)分量(liang)Brmsl與Brmm3方向(xiang)(xiang)相反。
下面以(yi)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁場(chang)(chang)軸向分量為討(tao)論(lun)對象，研究相同尺寸缺(que)陷(xian)在(zai)不同壁厚(hou)下產生的總漏(lou)磁場(chang)(chang)差異。仿真(zhen)模型如(ru)圖4-45所示(shi)，其中缺(que)陷(xian)寬度(du)和(he)深(shen)度(du)分別為4mm和(he)6mm，建立提離值均為2mm的磁場(chang)(chang)拾取路徑l4、ls和(he)l6，并通過仿真(zhen)計算獲得相應的軸向分量Bzms4、Bzms5和(he)Bzms6，如(ru)圖4-46所示(shi)。
從仿真結果可以看出(chu)，相同(tong)尺(chi)寸缺(que)(que)陷(xian)在不(bu)同(tong)壁(bi)(bi)厚(hou)特性處(chu)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)總(zong)漏(lou)磁(ci)場(chang)強度差異較(jiao)大(da)：壁(bi)(bi)厚(hou)減(jian)薄(bo)處(chu)的(de)缺(que)(que)陷(xian)總(zong)漏(lou)磁(ci)場(chang)軸向分量(liang)Bzms4最大(da)，壁(bi)(bi)厚(hou)均(jun)勻(yun)(yun)B2ms5次(ci)之，壁(bi)(bi)厚(hou)增大(da)Bzms6信(xin)號(hao)最弱(ruo)。究其原因包(bao)括：①. 不(bu)同(tong)壁(bi)(bi)厚(hou)變(bian)化(hua)(hua)(hua)會(hui)在鋼管(guan)表面產(chan)生(sheng)(sheng)不(bu)同(tong)的(de)擾動(dong)背景磁(ci)場(chang)，疊(die)加于缺(que)(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)場(chang)之后(hou)會(hui)造(zao)成不(bu)同(tong)程(cheng)度的(de)基(ji)線漂移，如圖4-46所示，壁(bi)(bi)厚(hou)減(jian)薄(bo)、壁(bi)(bi)厚(hou)均(jun)勻(yun)(yun)和壁(bi)(bi)厚(hou)增大(da)處(chu)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)缺(que)(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)場(chang)軸向分量(liang)處(chu)于不(bu)同(tong)的(de)基(ji)線上(shang)；②. 壁(bi)(bi)厚(hou)變(bian)化(hua)(hua)(hua)使磁(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)磁(ci)通(tong)路徑發生(sheng)(sheng)改變(bian)，壁(bi)(bi)厚(hou)減(jian)薄(bo)、壁(bi)(bi)厚(hou)均(jun)勻(yun)(yun)與壁(bi)(bi)厚(hou)增大(da)處(chu)形(xing)成依次(ci)減(jian)弱(ruo)的(de)磁(ci)感應(ying)強度，進(jin)而產(chan)生(sheng)(sheng)不(bu)同(tong)強度的(de)缺(que)(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)場(chang)。
三、消除(chu)壁(bi)厚不均(jun)影響的方法
為(wei)實現在不同(tong)壁厚(hou)(hou)特(te)性處(chu)的(de)(de)相同(tong)尺寸缺陷的(de)(de)一致性評價，一方面需要消除壁厚(hou)(hou)變化(hua)(hua)產生的(de)(de)背景磁(ci)場(chang)，另(ling)一方面需要消除由于(yu)壁厚(hou)(hou)變化(hua)(hua)引起的(de)(de)磁(ci)感應(ying)強度差異。為(wei)此，提出基于(yu)陣(zhen)列式(shi)差動傳感布置和深度飽(bao)和磁(ci)化(hua)(hua)方法，用(yong)于(yu)消除壁厚(hou)(hou)不均引起的(de)(de)漏(lou)磁(ci)場(chang)差異。
1. 背景(jing)磁場消除方法(fa)
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(you)于壁厚變化主要為緩慢(man)變化的(de)大(da)面積鋼管損失或增加，從而傳感器(qi)單元S；和(he)Si-1所處(chu)空間位置的(de)鋼管壁厚特性基(ji)本(ben)相(xiang)同，進(jin)一步傳感器(qi)單元S；和(he)S;-1拾(shi)取的(de)背(bei)景(jing)磁場(chang)Bzwall也基(ji)本(ben)相(xiang)同。設傳感器(qi)S；和(he)拾(shi)取的(de)磁場(chang)軸向分量(liang)分別為B2i和(he)，并且(qie)局(ju)部橫向缺(que)陷經過傳感器(qi)Si，根據式（4-15），Bi和(he)可表示為
式中，Bswall為壁厚變化產(chan)生的擾動背(bei)景(jing)(jing)磁場軸(zhou)向(xiang)分(fen)(fen)量(liang)；Bzmn為缺陷漏磁場軸(zhou)向(xiang)分(fen)(fen)量(liang)；Bo為磁化線圈(quan)形成的初始背(bei)景(jing)(jing)磁場軸(zhou)向(xiang)分(fen)(fen)量(liang)。將傳(chuan)感器S；和-測量(liang)的磁場軸(zhou)向(xiang)分(fen)(fen)量(liang)進行(xing)差(cha)分(fen)(fen)處理，即
通(tong)過式（4-24）可知，經(jing)過差分(fen)(fen)(fen)處(chu)理(li)之后的(de)(de)(de)(de)漏(lou)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)檢(jian)測信(xin)(xin)(xin)號(hao)等(deng)于(yu)(yu)缺陷(xian)漏(lou)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)軸(zhou)向(xiang)分(fen)(fen)(fen)量Bzcko將圖(tu)4-46和圖(tu)4-44所(suo)示的(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)總漏(lou)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)軸(zhou)向(xiang)分(fen)(fen)(fen)量和背景(jing)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)軸(zhou)向(xiang)分(fen)(fen)(fen)量進行(xing)差分(fen)(fen)(fen)處(chu)理(li)，即：Bzms2和可獲得如圖(tu)4-48所(suo)示的(de)(de)(de)(de)漏(lou)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)檢(jian)測信(xin)(xin)(xin)號(hao)。從(cong)圖(tu)中可以看出，經(jing)過差分(fen)(fen)(fen)處(chu)理(li)之后，相同尺寸缺陷(xian)在壁(bi)厚(hou)(hou)減薄、壁(bi)厚(hou)(hou)均(jun)勻和壁(bi)厚(hou)(hou)增大(da)處(chu)產生的(de)(de)(de)(de)漏(lou)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)檢(jian)測信(xin)(xin)(xin)號(hao)Bzck4、Bzcks和Bzck6處(chu)于(yu)(yu)同一基線上，從(cong)而有效消除(chu)了壁(bi)厚(hou)(hou)變化(hua)產生的(de)(de)(de)(de)背景(jing)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)。同樣，將傳感(gan)器(qi)S，和Sj-1拾取的(de)(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)軸(zhou)向(xiang)分(fen)(fen)(fen)量進行(xing)差分(fen)(fen)(fen)處(chu)理(li)可有效消除(chu)橫向(xiang)壁(bi)厚(hou)(hou)變化(hua)產生的(de)(de)(de)(de)背景(jing)磁場(chang)(chang)(chang)(chang)，即
2. 磁感(gan)應(ying)強度差異消除方法(fa)
從圖(tu)4-48中(zhong)可以看出，在(zai)消除(chu)背景磁(ci)(ci)場后，處于(yu)不同壁厚特性處的相同尺寸缺陷產生的漏(lou)磁(ci)(ci)場檢測信號(hao)仍(reng)存在(zai)較大差異(yi)(yi)。為(wei)此，提(ti)出一種深度(du)飽和磁(ci)(ci)化(hua)(hua)方法(fa)，用(yong)于(yu)消除(chu)壁厚變化(hua)(hua)引起(qi)的磁(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)差異(yi)(yi)。根據線磁(ci)(ci)偶極子模型，建立(li)矩(ju)形缺陷漏(lou)磁(ci)(ci)場Bmn的表達式為(wei)
Bmn=2/·f(b,d) (4-26) 式中，f(b,d，d）為(wei)缺(que)陷的寬(kuan)度(du)(du)(du)與(yu)深度(du)(du)(du)參數(shu)方程(cheng)；M為(wei)磁化強(qiang)度(du)(du)(du)矢量(liang)。
由式（4-26）可(ke)知(zhi)，當尺寸大(da)小確(que)定時，缺陷(xian)產生的漏磁(ci)場強(qiang)度(du)主要由不(bu)銹鋼管(guan)磁(ci)化強(qiang)度(du)決定。
在外加磁(ci)(ci)化(hua)場強度(du)逐步增大(da)(da)的(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)，不(bu)銹鋼管內部(bu)(bu)依次將(jiang)發生磁(ci)(ci)疇(chou)壁移(yi)動(dong)和磁(ci)(ci)矩(ju)轉動(dong)，磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)M從零逐漸增大(da)(da)，當所(suo)有磁(ci)(ci)疇(chou)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)矩(ju)都轉到與外場方向(xiang)相(xiang)同(tong)時，磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)M達到最大(da)(da)值。因此，如果(guo)使(shi)得檢測區域內鋼管磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)處(chu)于最大(da)(da)值，則(ze)可(ke)使(shi)相(xiang)同(tong)尺寸缺(que)陷產(chan)生相(xiang)同(tong)強度(du)的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)場。采用圖(tu)(tu)4-45所(suo)示的(de)(de)(de)模型仿真(zhen)計算不(bu)同(tong)壁厚特性(xing)部(bu)(bu)位(wei)磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)與勵磁(ci)(ci)電(dian)流密度(du)的(de)(de)(de)關(guan)系曲(qu)線(xian)，如圖(tu)(tu)4-49所(suo)示。從圖(tu)(tu)中(zhong)可(ke)以看出，在勵磁(ci)(ci)電(dian)流密度(du)較弱時，不(bu)同(tong)壁厚特性(xing)部(bu)(bu)位(wei)磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)差異較大(da)(da)，其中(zhong)壁厚減薄磁(ci)化強(qiang)(qiang)度(du)M21最大，壁厚均勻M2次之，壁厚增大M3最小(xiao)(xiao)。隨著(zhu)勵磁(ci)電(dian)流密(mi)度(du)的進(jin)一步增強(qiang)(qiang)，磁(ci)化強(qiang)(qiang)度(du)差(cha)異逐(zhu)漸減小(xiao)(xiao)，并(bing)最終到(dao)達相同(tong)的幅值而保持不變。
進(jin)一(yi)步比(bi)較位(wei)于(yu)不(bu)同(tong)(tong)壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)特性處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)場(chang)軸向分(fen)(fen)量(liang)檢(jian)測(ce)信號(hao)幅(fu)值與(yu)勵(li)磁(ci)(ci)電流密(mi)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系曲線，如(ru)圖4-50所示(shi)。其中，B24、B25和(he)(he)B6分(fen)(fen)別(bie)為壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄、壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)均(jun)勻和(he)(he)壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大(da)(da)處鋼管(guan)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)(xian)總磁(ci)(ci)場(chang)軸向分(fen)(fen)量(liang)，其包含了磁(ci)(ci)化線圈產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)初始背(bei)(bei)景磁(ci)(ci)場(chang)、壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)變化形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擾動背(bei)(bei)景磁(ci)(ci)場(chang)以(yi)及缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)場(chang)。進(jin)一(yi)步通過(guo)差分(fen)(fen)處理消除(chu)背(bei)(bei)景磁(ci)(ci)場(chang)，從(cong)而獲得(de)位(wei)于(yu)不(bu)同(tong)(tong)壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)特性處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)信號(hao)B＇4、B's和(he)(he)B'6。從(cong)圖4-50中可(ke)以(yi)看出，在(zai)漏磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)方法常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)近飽和(he)(he)磁(ci)(ci)化區(qu)，不(bu)銹鋼管(guan)壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)不(bu)均(jun)引起(qi)較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)信號(hao)差異(yi)；但在(zai)深度飽和(he)(he)磁(ci)(ci)化區(qu)，相同(tong)(tong)尺寸缺(que)陷(xian)(xian)可(ke)獲得(de)相同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)信號(hao)，從(cong)而可(ke)實現處于(yu)不(bu)同(tong)(tong)壁(bi)厚(hou)(hou)(hou)特性處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相同(tong)(tong)尺寸缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)致性檢(jian)測(ce)與(yu)評價。
進一步(bu)討論不(bu)(bu)銹鋼管壁(bi)厚(hou)變化(hua)對缺(que)陷漏磁場(chang)的(de)(de)影響，對內(nei)外(wai)加(jia)厚(hou)鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)孔缺(que)陷進行漏磁檢測(ce)試驗。內(nei)外(wai)加(jia)厚(hou)鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)幾何(he)結(jie)構尺(chi)寸(cun)如圖(tu)4-51所示(shi)，鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體、過渡區(qu)和(he)加(jia)厚(hou)區(qu)的(de)(de)壁(bi)厚(hou)不(bu)(bu)同。在(zai)鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)不(bu)(bu)同壁(bi)厚(hou)部位處刻(ke)制尺(chi)寸(cun)相同的(de)(de)不(bu)(bu)通孔，直徑和(he)深度分別為1.6mm和(he)3.0mm。鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)漏磁檢測(ce)試驗平臺如圖(tu)4-52所示(shi)，其(qi)由穿過式磁化(hua)線(xian)圈、勵磁電(dian)源、傳感器(qi)、鉆(zhan)(zhan)桿(gan)(gan)(gan)、支撐輪、采集卡和(he)帶有數(shu)據分析軟件的(de)(de)計算機組成。
檢(jian)測(ce)(ce)過(guo)程中(zhong)，保持磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)傳感器(qi)與鉆桿(gan)表面提離值恒定(ding)為0.5mm，并使鉆桿(gan)以(yi)(yi)0.5m／s勻速沿(yan)軸向移動。如(ru)圖(tu)4-53所示，傳感器(qi)拾取(qu)路徑(jing)分(fen)兩種：路徑(jing)①所拾取(qu)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)為無缺(que)陷(xian)背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)，主要為壁厚變化和(he)(he)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化線(xian)圈(quan)產生的背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)；路徑(jing)②測(ce)(ce)量(liang)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)包含背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)以(yi)(yi)及缺(que)陷(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)。試驗中(zhong)，沿(yan)路徑(jing)①和(he)(he)②往復掃(sao)查過(guo)渡區并獲得相應的磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)軸向分(fen)量(liang)檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號，如(ru)圖(tu)4-54和(he)(he)圖(tu)4-55所示。從圖(tu)中(zhong)可(ke)以(yi)(yi)看出，過(guo)渡區壁厚變化形成了較大幅值的背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)信(xin)號。當傳感器(qi)掃(sao)查過(guo)渡區缺(que)陷(xian)時，缺(que)陷(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號疊(die)加于背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)信(xin)號之上，形成基線(xian)偏移。
為消除鉆桿過渡區壁(bi)厚變化(hua)引起的背景磁場(chang)，采用差分式(shi)傳(chuan)感檢(jian)測(ce)方(fang)(fang)式(shi)對缺陷進(jin)行(xing)掃查(cha)，即將路徑①和(he)路徑②處的兩個傳(chuan)感器檢(jian)測(ce)信號進(jin)行(xing)差分輸出，獲(huo)得如圖4-56所示差分式(shi)缺陷漏磁信號。從圖中可(ke)以看(kan)出，采用差分式(shi)傳(chuan)感器布置方(fang)(fang)法(fa)可(ke)基本消除基線漂(piao)移，從而消除了由背景磁場(chang)引起的缺陷漏磁場(chang)差異。
進(jin)(jin)一步采(cai)用差分(fen)式傳(chuan)感(gan)布置法對(dui)不通(tong)孔H1、H2和(he)H3進(jin)(jin)行檢測。在常規的(de)(de)(de)磁(ci)化(hua)條件下(xia)，由于磁(ci)化(hua)場磁(ci)通(tong)路徑(jing)不同(tong)(tong)，鉆桿(gan)桿(gan)體、過渡區和(he)加(jia)厚(hou)區會(hui)形(xing)成不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)磁(ci)感(gan)應強(qiang)度(du)，進(jin)(jin)一步使得不同(tong)(tong)位置不通(tong)孔產生不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)漏磁(ci)場強(qiang)度(du)。為驗證(zheng)深度(du)飽(bao)和(he)磁(ci)化(hua)法的(de)(de)(de)有效性，采(cai)用差分(fen)式傳(chuan)感(gan)布置法，試(shi)驗獲得不通(tong)孔H1、H2和(he)H3產生的(de)(de)(de)漏磁(ci)場軸向分(fen)量信號幅值B21B22和(he)B3與磁(ci)化(hua)電(dian)流的(de)(de)(de)關系曲線，如圖4-57所示。
從圖4-57中可(ke)(ke)以看出，當磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)電流較小時，桿體處(chu)不(bu)(bu)(bu)(bu)通(tong)孔(kong)(kong)H3漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)強(qiang)(qiang)度最(zui)大，過渡區不(bu)(bu)(bu)(bu)通(tong)孔(kong)(kong)H2信(xin)號(hao)強(qiang)(qiang)度次之，加厚區不(bu)(bu)(bu)(bu)通(tong)孔(kong)(kong)H1信(xin)號(hao)強(qiang)(qiang)度最(zui)小；隨著磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)電流的不(bu)(bu)(bu)(bu)斷增大，三(san)處(chu)不(bu)(bu)(bu)(bu)通(tong)孔(kong)(kong)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)強(qiang)(qiang)度不(bu)(bu)(bu)(bu)斷增加且差異逐漸減(jian)小；當磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)電流增加到45A之后，三(san)處(chu)不(bu)(bu)(bu)(bu)通(tong)孔(kong)(kong)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測信(xin)號(hao)基本相等(deng)并保持(chi)不(bu)(bu)(bu)(bu)變。在對鉆桿進(jin)行深度飽和(he)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)后，由于(yu)缺(que)陷處(chu)所有磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇的磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩都翻(fan)轉到與(yu)外磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場相同的方向上(shang)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強(qiang)(qiang)度達到最(zui)大值，此時缺(que)陷漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場強(qiang)(qiang)度只與(yu)缺(que)陷尺寸有關，從而可(ke)(ke)消除由于(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)(qiang)度不(bu)(bu)(bu)(bu)同引起(qi)的缺(que)陷漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場差異。
