目前,我國具有世界上最先進的不銹鋼管生產工藝和最新的軋管機組,鋼管的最大生產速度高達960支/h。為匹配不銹鋼管的在線高速生產速度,鋼管在線漏磁檢測速度要求也越來越高,為3m/s以上。此外,高速鐵軌、煤礦鋼絲繩及石油管道等檢測速度要求也很高,如高速列車運行速度高達100m/s。
漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢測(ce)速度(du)(du)較低時,鐵磁(ci)(ci)(ci)性介(jie)質的磁(ci)(ci)(ci)化過(guo)程與(yu)靜態磁(ci)(ci)(ci)化區別不(bu)大(da)。然而,隨(sui)著檢測(ce)速度(du)(du)不(bu)斷提高(gao),漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢測(ce)過(guo)程中將會產生(sheng)電磁(ci)(ci)(ci)感應和動態磁(ci)(ci)(ci)化機理(li)問題。
一方面,由(you)于鐵磁(ci)性(xing)介質(zhi)與(yu)磁(ci)化(hua)(hua)場之間存(cun)(cun)在相對運(yun)動,鐵磁(ci)性(xing)介質(zhi)切割磁(ci)力線會在其內(nei)產生(sheng)感(gan)應渦流(liu),也即,存(cun)(cun)在渦流(liu)效應。鋼(gang)管(guan)中產生(sheng)的(de)渦流(liu)會形(xing)成(cheng)感(gan)生(sheng)磁(ci)場,其與(yu)原(yuan)始磁(ci)化(hua)(hua)場共同(tong)作用于不(bu)銹鋼(gang)管(guan),進(jin)而改變不(bu)銹鋼(gang)管(guan)的(de)磁(ci)化(hua)(hua)狀態,最(zui)終影(ying)響缺陷漏(lou)磁(ci)場的(de)強度與(yu)分布。
另一方面,工(gong)件(jian)高(gao)速通過磁化(hua)(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)時,動態(tai)磁化(hua)(hua)(hua)(hua)機(ji)理作用(yong)突顯。在(zai)動態(tai)磁化(hua)(hua)(hua)(hua)過程中,當鐵磁性材(cai)料處于變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)很快(kuai)的(de)(de)磁場(chang)(chang)作用(yong)下時,其(qi)磁感應強度不(bu)能立即(ji)隨磁化(hua)(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)而變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua),而是出(chu)現某些滯(zhi)后,這(zhe)種磁感應強度在(zai)時間上(shang)的(de)(de)滯(zhi)后就(jiu)是磁后效。因(yin)此,當工(gong)件(jian)高(gao)速通過磁化(hua)(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)時,會導致(zhi)工(gong)件(jian)在(zai)尚未達(da)到飽和(he)狀態(tai)的(de)(de)情況下就(jiu)已經離開磁化(hua)(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang),從而導致(zhi)檢測靈敏度和(he)可靠性降低(di)。
建立(li)渦流效(xiao)應(ying)與(yu)磁(ci)后效(xiao)作用機理是突(tu)破漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測速(su)(su)度瓶(ping)頸的基礎,對(dui)豐(feng)富和完善漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測理論具有重要(yao)意義。之后,依據感生磁(ci)場和動態(tai)磁(ci)化過程對(dui)漏(lou)磁(ci)場的影響提出相應(ying)的補償方法,以適應(ying)不銹鋼管漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測的高速(su)(su)度要(yao)求,并對(dui)其他(ta)工件的高速(su)(su)漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測提供(gong)參考。
不銹鋼(gang)(gang)管(guan)作為油氣開采與運(yun)(yun)輸過程的(de)(de)重要部件被大量使(shi)用,對其(qi)進(jin)行質(zhi)量檢(jian)測是不銹鋼(gang)(gang)管(guan)安全生產應用的(de)(de)前提(ti)。隨著(zhu)鋼(gang)(gang)管(guan)連軋工(gong)藝的(de)(de)發展,在(zai)線檢(jian)測速(su)度要求不斷(duan)提(ti)高。在(zai)漏磁(ci)檢(jian)測中,鋼(gang)(gang)管(guan)高速(su)運(yun)(yun)動時產生的(de)(de)感(gan)生磁(ci)場將引起局(ju)部磁(ci)化場的(de)(de)變(bian)化,使(shi)得該部位(wei)缺陷產生的(de)(de)漏磁(ci)場發生改變(bian),進(jin)而(er)造成(cheng)(cheng)檢(jian)測設(she)備的(de)(de)判別異常,造成(cheng)(cheng)質(zhi)量事故。
根據楞次定律,當(dang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)穿過磁化(hua)線圈時,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)內部(bu)將(jiang)產(chan)生渦流(liu),同時磁化(hua)線圈中(zhong)也會(hui)感應出電流(liu)。不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)中(zhong)感生渦流(liu)產(chan)生的磁場和磁化(hua)線圈中(zhong)感生電流(liu)產(chan)生的磁場共(gong)同作用鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)之(zhi)后,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)局部(bu)的磁化(hua)狀態(tai)將(jiang)發生變化(hua)。在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)慢速運動時,這一磁化(hua)狀態(tai)變化(hua)并不(bu)明顯,但(dan)隨著(zhu)速度的提升,會(hui)越來越嚴重(zhong),特別是在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)進入和離開(kai)磁化(hua)線圈時。根據漏磁檢測(ce)原理,由(you)于磁化(hua)狀態(tai)的改變,相同當(dang)量(liang)的缺(que)(que)陷在管(guan)(guan)(guan)頭、管(guan)(guan)(guan)體和管(guan)(guan)(guan)尾處(chu)會(hui)產(chan)生出不(bu)同強度的漏磁場,經(jing)信(xin)號系(xi)統拾取與計算處(chu)理之(zhi)后,將(jiang)引起(qi)不(bu)同部(bu)位缺(que)(que)陷對應的檢測(ce)信(xin)號幅值(zhi)不(bu)一致,從而會(hui)影響不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)質(zhi)量(liang)的一致性評價。

