在不(bu)銹鋼管(guan)漏磁無損檢(jian)測中,往往沒有去考慮鐵磁性構件運動速度對漏磁場形成的影響。但隨著檢測速度的不斷提高,高速運動對檢測機理和檢測性能的影響將會表現出來,除了不銹鋼管中存在的渦流效應,還有更深層次的磁后效現象,速度越快,磁后效影響越明顯。


  在(zai)靜態或(huo)低速(su)磁(ci)(ci)(ci)化過(guo)程中(zhong),不需(xu)要考慮磁(ci)(ci)(ci)化建立(li)所需(xu)的(de)(de)時間;在(zai)高(gao)速(su)漏磁(ci)(ci)(ci)檢測中(zhong),這(zhe)一(yi)建立(li)時間雖然非常短,但(dan)影響重大。磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(或(huo)磁(ci)(ci)(ci)化強(qiang)(qiang)度)隨磁(ci)(ci)(ci)場變化的(de)(de)延遲現(xian)象稱為(wei)磁(ci)(ci)(ci)后效現(xian)象。如圖(tu)5-41所示,當外磁(ci)(ci)(ci)場從(cong)0突然階躍(yue)變化到時,磁(ci)(ci)(ci)性(xing)材料的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度并(bing)不是(shi)立(li)即(ji)全部(bu)達到穩(wen)定(ding)值Bm,而是(shi)一(yi)部(bu)分瞬時到達B2另一(yi)部(bu)分緩慢趨(qu)近穩(wen)定(ding)值。


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  磁化強度(du)逐漸達到穩(wen)定(ding)狀態的時間稱(cheng)為磁化弛豫時間,這一過(guo)程(cheng)稱(cheng)為磁化弛豫過(guo)程(cheng)。單弛豫時間磁后(hou)效可表示為


    B-B2=(Bm-B2)x(1-e-/t)     (5-14)


  式中(zhong),B為(wei)任一(yi)時刻的磁(ci)感應強度;B2為(wei)瞬(shun)時達(da)到的那部分磁(ci)感應強度;Bm為(wei)穩定后(hou)的磁(ci)感應強度,τ為(wei)弛豫時間參量。


  當鐵(tie)磁(ci)體被磁(ci)化(hua)時(shi),磁(ci)矩的(de)方向將發生變化(hua),而且為了滿(man)足自(zi)由能最(zui)低的(de)要求,價電子也在離(li)子之間(jian)擴散,但這種擴散不是(shi)和(he)磁(ci)場(chang)的(de)變化(hua)同時(shi)完成的(de),在時(shi)間(jian)上有(you)(you)一(yi)(yi)定(ding)的(de)滯(zhi)后性(xing)。根據一(yi)(yi)般(ban)電子或離(li)子擴散理(li)論(lun),電子或離(li)子的(de)擴散是(shi)具(ju)有(you)(you)一(yi)(yi)定(ding)弛(chi)豫時(shi)間(jian)的(de),弛(chi)豫時(shi)間(jian)τ為


  由式(5-15)可(ke)知,升高溫度會使弛豫時間減少,但在實際(ji)檢測過程中不可(ke)行。


  在(zai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)進入磁(ci)化線圈(quan)后,鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)中(zhong)發生的(de)(de)(de)(de)變(bian)化有(you)(you):磁(ci)疇(chou)壁的(de)(de)(de)(de)位移(yi)、磁(ci)化矢量(liang)的(de)(de)(de)(de)轉動、價電子在(zai)離子之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散。這(zhe)三(san)種(zhong)(zhong)過(guo)程都會有(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)阻尼,不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)中(zhong)磁(ci)感應(ying)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化不(bu)能瞬間(jian)(jian)完(wan)成。磁(ci)疇(chou)壁位移(yi)的(de)(de)(de)(de)阻力主要來自材料內(nei)部結構的(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun),如內(nei)應(ying)力的(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)和雜質(zhi)空洞分布的(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)。對于磁(ci)化矢量(liang)的(de)(de)(de)(de)轉動,由于其在(zai)外(wai)磁(ci)場作用下完(wan)成,故需考(kao)慮靜磁(ci)能。磁(ci)矩轉動是在(zai)晶(jing)格(ge)上進行的(de)(de)(de)(de),所(suo)以(yi)又要考(kao)慮晶(jing)格(ge)各(ge)向(xiang)異性能,如果物(wu)質(zhi)中(zhong)有(you)(you)應(ying)力,就會產生另(ling)一種(zhong)(zhong)各(ge)向(xiang)異性能,同樣(yang)會對晶(jing)格(ge)轉動起阻礙作用。因此(ci),弛豫時間(jian)(jian)受多種(zhong)(zhong)因素(su)的(de)(de)(de)(de)影響,目(mu)前(qian)還沒有(you)(you)直接的(de)(de)(de)(de)理論(lun)計(ji)算方法。


  在不銹鋼管漏(lou)磁(ci)檢測(ce)中,隨著磁(ci)化(hua)器與被測(ce)構(gou)件間相對(dui)運(yun)動(dong)(dong)速度(du)(du)的(de)(de)提(ti)高,磁(ci)后效現(xian)象(xiang)的(de)(de)影響不能忽略。可以采用加長沿磁(ci)化(hua)場方(fang)向(xiang)上(shang)的(de)(de)磁(ci)化(hua)器長度(du)(du)來(lai)減小(xiao)這一影響,但(dan)對(dui)具(ju)有(you)回轉運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)循(xun)環磁(ci)化(hua)過程,磁(ci)后效現(xian)象(xiang)將(jiang)會直接影響漏(lou)磁(ci)檢測(ce)的(de)(de)靈敏(min)度(du)(du),并(bing)且難以消(xiao)除(chu)。


  為此(ci),在(zai)理論(lun)上(shang)和試驗中(zhong),一(yi)方(fang)面(mian)(mian)尋(xun)求不銹鋼(gang)管磁(ci)化弛(chi)豫時間的(de)計算和測(ce)量方(fang)法,將有利于精確評價磁(ci)后效的(de)影響程度;另一(yi)方(fang)面(mian)(mian),尋(xun)求新(xin)的(de)漏磁(ci)檢測(ce)方(fang)法來消(xiao)除磁(ci)后效影響,將是高速(su)或超高速(su)漏磁(ci)檢測(ce)需要(yao)研究的(de)問題。對此(ci),在(zai)研制高速(su)漏磁(ci)檢測(ce)設備時,應盡可(ke)能地去探(tan)索如何減少或者避免磁(ci)后效現象。





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