漏磁檢測中磁化場方向要盡量與裂紋走向垂直，該裂紋才能夠被激發出最大的漏磁場。按照裂紋相對于不銹鋼管的走向，裂紋缺陷主要分為：軸向裂紋和周向裂紋。軸向裂紋平行于鋼管軸向，周向裂紋沿鋼管的周向。因此，漏磁檢測形成了鋼管軸向磁化檢測周向裂紋和周向磁化檢測軸向裂紋的兩種基本檢測形式，對應的檢測設備結構也分為兩種：周向裂紋漏磁檢測主機和軸向裂紋漏磁檢測主機。
不銹鋼管的軸向磁化通常采用穿過式磁化線圈，如圖2-2a所示，在鋼管軸向局部形成磁化區域，如圖2-2b所示。當檢測敏感探頭的覆蓋范圍大于360°時，即可實現無漏檢測。
不銹鋼管軸向磁化檢測周向裂紋的具體實施較為簡單，檢測時的相對掃查運動也只需要軸向直線運動方式。然而，對于不銹鋼管周向磁化檢測軸向裂紋的實施則較為復雜，其磁化方式通常采用正對的周向磁化極對加以完成，如圖2-3a所示。在兩磁極正對的管壁中央區形成均勻的磁化場，對該區域內（DZ或DZ＇）的軸向裂紋激發漏磁場。通過有限元仿真計算可以看出，在磁極正對的管壁處，形成的磁化并非均勻且磁力線方向也不一致，不可能激發出合適的漏磁場，所以該區域為軸向裂紋檢測的盲區，如圖2-3b所示。
軸(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭最(zui)好(hao)布(bu)置于兩磁極(ji)正對(dui)(dui)的(de)(de)管(guan)壁中(zhong)央區(qu)的(de)(de)軸(zhou)平(ping)面上(shang)，為此，只(zhi)有檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭與鋼(gang)(gang)管(guan)之(zhi)間實現相(xiang)對(dui)(dui)螺(luo)旋(xuan)掃查(cha)才能(neng)達到無(wu)盲區(qu)檢(jian)(jian)測(ce)。所以，為了完(wan)成(cheng)鋼(gang)(gang)管(guan)上(shang)軸(zhou)／周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋的(de)(de)全(quan)面檢(jian)(jian)測(ce)，通(tong)常需要兩種(zhong)獨立的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)單(dan)元(yuan)：周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)單(dan)元(yuan)和軸(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)單(dan)元(yuan)。檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭與鋼(gang)(gang)管(guan)之(zhi)間的(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)螺(luo)旋(xuan)掃查(cha)運(yun)動有兩種(zhong)組合形式：①. 探(tan)頭固定，鋼(gang)(gang)管(guan)做(zuo)(zuo)螺(luo)旋(xuan)推進；②. 軸(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)單(dan)元(yuan)的(de)(de)磁化器與探(tan)頭一起旋(xuan)轉，鋼(gang)(gang)管(guan)做(zuo)(zuo)直(zhi)線運(yun)動，分別如圖(tu)2-4a、b所示。
一、軸向磁化(hua)方法(fa)與軸向磁化(hua)器
根據垂直(zhi)(zhi)磁化(hua)基本理(li)論(lun)，漏磁檢(jian)測(ce)中形(xing)(xing)成了鋼(gang)(gang)管軸向磁化(hua)檢(jian)測(ce)周向裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)基本檢(jian)測(ce)形(xing)(xing)式(shi)和設備結(jie)構。目(mu)前(qian)主要有兩種驅動方(fang)式(shi)，一(yi)種是(shi)鋼(gang)(gang)管直(zhi)(zhi)線前(qian)進，周向裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)檢(jian)測(ce)探(tan)頭沿圓(yuan)周方(fang)向包(bao)圍鋼(gang)(gang)管的(de)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)；另一(yi)種是(shi)鋼(gang)(gang)管螺旋前(qian)進，周向裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)檢(jian)測(ce)探(tan)頭沿軸向覆蓋鋼(gang)(gang)管的(de)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)。這兩種檢(jian)測(ce)形(xing)(xing)式(shi)的(de)前(qian)提(ti)是(shi)相同的(de)，即需要磁化(hua)器產生合適的(de)軸向磁化(hua)場(chang)，以激(ji)勵周向裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)產生足夠強度(du)的(de)漏磁場(chang)。
不銹鋼管軸向磁化通常采用穿過式線圈磁化器產生軸向磁化場，如圖2-5所示，主要分為單線圈磁化和雙線圈磁化兩種形式。單線圈磁化時，檢測探頭一般放置在磁化線圈內部；雙線圈磁化時，檢測探頭放置在兩個線圈之間。由此可見，由于檢測探頭布置空間的需要，相對于單線圈而言，鋼管與雙線圈的耦合度更高。
1. 單線圈磁(ci)化器及特點
如圖2-5a所示，單線(xian)圈磁(ci)化(hua)器(qi)是目前(qian)軸向磁(ci)化(hua)器(qi)的主要(yao)形(xing)式之一。此種磁(ci)化(hua)器(qi)結構簡(jian)單，成(cheng)本相對較低(di)。但是，因(yin)檢測探頭需放置在線(xian)圈內部，造成(cheng)線(xian)圈內徑相對鋼管外徑較大，鋼管與線(xian)圈的耦合(he)度較低(di)，影響磁(ci)化(hua)效果。
單(dan)勵磁線圈結構如圖2-6所示(shi)，其主(zhu)要參數包括線圈匝(za)數nc 線圈電流(liu)Ic、線圈外徑(jing)dc1、線圈內(nei)徑(jing)dc2、線圈厚度Te。以及內(nei)部漆(qi)包線直徑(jing) dcw。
勵磁線圈的磁化能力主要由線圈的安匝數以及線圈與鋼管的耦合度決定。漆包線直徑越大，其能夠承受的電流越大，也帶來更加嚴重的散熱問題；線圈內徑越小，與不銹(xiu)鋼管的耦合度越高，磁化效果越好，但需留足空間以保證不(bu)銹鋼管順利通過。
以下(xia)舉例說明線圈(quan)結構與設(she)計過(guo)程。
討論壁厚為9.19mm、直徑為127mm不(bu)銹鋼管的單勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)設計，如(ru)圖2-7所示。保持(chi)勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的安(an)匝數和線(xian)(xian)圈(quan)(quan)內徑不(bu)變(bian)，改變(bian)線(xian)(xian)圖2-6 單勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)結(jie)構圈(quan)(quan)厚度(du)和線(xian)(xian)圈(quan)(quan)外徑，得到不(bu)同結(jie)構參數的單勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)。進一步，通過仿真計算(suan)，選(xuan)(xuan)擇磁(ci)化效果相對較(jiao)好，并且線(xian)(xian)圈(quan)(quan)厚度(du)、質量均滿足實際(ji)要(yao)求的勵磁(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)，具體(ti)參數選(xuan)(xuan)取如(ru)下。
a. 線(xian)圈(quan)安匝(za)數(shu)：線(xian)圈(quan)安匝(za)數(shu)主要(yao)根據(ju)鋼管(guan)的磁(ci)化(hua)特性曲線(xian)，以(yi)及鋼管(guan)的內外(wai)徑尺ru寸(cun)(cun)進行(xing)選(xuan)取。針對以(yi)上尺寸(cun)(cun)鋼管(guan)，n。初步選(xuan)取2000匝(za)，漆包線(xian)直徑dcw取1.7mm，單根漆包線(xian)能夠(gou)承受的最大電(dian)流為20A，實(shi)際磁(ci)化(hua)過程中(zhong)取10A。
b. 線圈內徑dc2：由于鋼(gang)管的(de)直線度(du)誤(wu)差，以(yi)及輸送輥(gun)道的(de)制造安(an)裝誤(wu)差，鋼(gang)管在前進過程(cheng)中不可(ke)避(bi)免地存在多(duo)自由度(du)擺動。為使鋼(gang)管順利通過線圈而不發生碰撞，并盡量形成(cheng)最好的(de)磁化效果，d2初步(bu)選取284mm。
c. 線(xian)圈(quan)厚(hou)(hou)度(du)：線(xian)圈(quan)厚(hou)(hou)度(du)是需(xu)要優化的(de)指(zhi)標之(zhi)一，線(xian)圈(quan)厚(hou)(hou)度(du)依(yi)次取(qu)130mm、120mm、110mm、100mm、90mm、80mm、70mm、60mm、50mm、40mm和30mm。
d. 線(xian)圈(quan)外(wai)(wai)徑dcl：保證線(xian)圈(quan)的匝數不變，在線(xian)圈(quan)厚度(du)變化時，外(wai)(wai)徑也做相應調整。對應上述的線(xian)圈(quan)厚度(du)，線(xian)圈(quan)外(wai)(wai)徑依次取ф354.2mm、φ360mm、φ366.9mm、φ375.2mm、ф385.4mm、φ398mm、φ414mm、Φ436mm、φ466.4mm、φ512mm 和φ588mm。
對(dui)不同(tong)結構參數的單勵(li)磁線圈磁化效果進行量化分析，利用仿真方法對(dui)單勵(li)磁線圈磁化鋼管管體(ti)的過程(cheng)依(yi)次(ci)進行求解，各個線圈的具(ju)體(ti)參數如圖(tu)2-8所示。
提取不銹(xiu)鋼管管體內部軸向磁感應強度B2，得到圖2-9所示曲線。從圖中可以看出，不同參數單勵磁線圈對鋼管管體的磁化效果不同。為進一步評估各勵磁線圈的磁化效果，提取不同參數單勵磁線圈磁化時管體內部最大磁感應強度值，用max表示，得到圖2-10所示曲線。
從圖2-10中可以(yi)看出，隨著(zhu)線圈厚(hou)(hou)度(du)(du)的不斷增(zeng)加，鋼管(guan)體(ti)內(nei)的Bmax急劇增(zeng)大，當(dang)線圈厚(hou)(hou)度(du)(du)達到100mm時(shi)，鋼管(guan)體(ti)內(nei)磁感應強度(du)(du)基(ji)本(ben)達到最大值。此(ci)后，繼(ji)續(xu)增(zeng)大線圈厚(hou)(hou)度(du)(du)，鋼管(guan)體(ti)內(nei)的Bmax基(ji)本(ben)保(bao)持不變。此(ci)外，從圖2-9中可以(yi)看出，當(dang)采用單(dan)勵磁線圈對不銹鋼管(guan)進(jin)行磁化(hua)時(shi)，管(guan)體(ti)內(nei)磁感應強度(du)(du)軸向均勻(yun)性較差(cha)。
根據式(shi)（2-3），計算圖2-8所(suo)示不(bu)同參數勵(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)的質(zhi)量(liang)，如圖2-11所(suo)示。從圖中(zhong)可以(yi)看出，隨著(zhu)勵(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)厚(hou)度(du)不(bu)斷增加，其(qi)質(zhi)量(liang)逐漸減小。當(dang)勵(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)厚(hou)度(du)較小時，隨著(zhu)線(xian)圈(quan)(quan)厚(hou)度(du)增加，勵(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)質(zhi)量(liang)減少(shao)較快；當(dang)勵(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)厚(hou)度(du)大(da)于100mm時，勵(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)質(zhi)量(liang)減少(shao)速度(du)趨緩。
綜(zong)上，根(gen)據磁(ci)化效(xiao)果與(yu)線(xian)圈(quan)質量，針對φ127mm鋼管可優化選擇厚(hou)度參數即磁(ci)化線(xian)圈(quan)內徑為284mm，外(wai)徑為375.2mm，厚(hou)度為100mm。對該勵磁(ci)線(xian)圈(quan)磁(ci)化鋼管管體的過(guo)程(cheng)進行有限元仿真(zhen)計算，圖(tu)(tu)2-12所示(shi)為磁(ci)力(li)線(xian)密度分布圖(tu)(tu)，圖(tu)(tu)2-13所示(shi)為磁(ci)感應強度等值云圖(tu)(tu)。
從(cong)圖2-12中(zhong)(zhong)可以(yi)看出，勵(li)磁線圈(quan)產生的磁力線大(da)部分都(dou)從(cong)鋼(gang)管管體中(zhong)(zhong)通過，這是由于(yu)鋼(gang)管的磁導率(lv)遠大(da)于(yu)空氣的磁導率(lv)。從(cong)圖2-13中(zhong)(zhong)可以(yi)看出，管體內的最大(da)磁感應(ying)(ying)強度(du)點位于(yu)線圈(quan)中(zhong)(zhong)心(xin)位置，最大(da)值(zhi)為Bmax=2.314T。另外，管體內的磁感應(ying)(ying)強度(du)隨著遠離線圈(quan)中(zhong)(zhong)心(xin)呈現逐漸下降的趨勢。
2. 雙線(xian)圈磁化器及特(te)點
雙線(xian)圈(quan)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)方式如圖2-5b所示(shi)，檢測(ce)探頭(tou)放置在兩個(ge)線(xian)圈(quan)之間，這樣可(ke)減小線(xian)圈(quan)內徑，提(ti)高磁(ci)(ci)化(hua)(hua)效率。當然，磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器設備成本也更(geng)高。雙線(xian)圈(quan)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器在鋼管內更(geng)易形(xing)成密集(ji)均勻的(de)(de)(de)軸向磁(ci)(ci)化(hua)(hua)場，有利于提(ti)高檢測(ce)靈(ling)敏度和一(yi)致性(xing)。為了(le)保證檢測(ce)區域(yu)中相(xiang)同形(xing)態的(de)(de)(de)缺陷產生(sheng)相(xiang)同的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)信(xin)號，鋼管由(you)線(xian)圈(quan)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)后，必須保證磁(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)度的(de)(de)(de)軸向均勻性(xing)。
在不銹鋼管高速生產線上配置的周向裂紋漏磁檢測設備，一般采用雙勵磁線圈對鋼管管體進行軸向磁化。在得到單勵磁線圈的具體參數之后，需要對雙勵磁線圈間距L。c進行優化，以形成足夠強度的軸向均勻場。如雙勵磁線圈間距L。。過小，則無法滿足軸向磁化均勻的要求；如間距過大，則無法滿足磁化強度的要求。
雙勵磁線(xian)圈(quan)磁化鋼(gang)管管體示意圖如圖2-14所(suo)示。為得到合(he)理的線(xian)圈(quan)間距，計算(suan)過(guo)程中Lcc依次取20mm、40mm、60mm、80mm、100mm、140mm、180mm、220mm、260mm、300mm、340mm、380mm、440mm和500mm。
提取(qu)鋼管(guan)(guan)管(guan)(guan)體(ti)(ti)內部(bu)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)(qiang)度B2，如圖(tu)2-15所示。從圖(tu)中(zhong)可以看出，當Lcc較(jiao)小(xiao)時(shi)，管(guan)(guan)體(ti)(ti)內部(bu)存在一(yi)個(ge)(ge)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)(qiang)度極(ji)大值點(dian)，并位于兩線(xian)(xian)圈的(de)(de)中(zhong)間位置；隨著Lcc不斷增大，極(ji)大值點(dian)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)(qiang)度逐漸減(jian)小(xiao)，當Lcc≥140mm時(shi)，管(guan)(guan)體(ti)(ti)內部(bu)則出現兩個(ge)(ge)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)(qiang)度極(ji)大值點(dian)，并且兩極(ji)大值點(dian)的(de)(de)距離不斷增大，且兩線(xian)(xian)圈中(zhong)心處的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)(qiang)度逐漸變小(xiao)。特別地，當Lcc=100mm時(shi)，鋼管(guan)(guan)管(guan)(guan)體(ti)(ti)具有較(jiao)大的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)(qiang)度和較(jiao)好的(de)(de)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化均勻(yun)(yun)區域(yu)，均勻(yun)(yun)區域(yu)軸向(xiang)(xiang)長(chang)度約為(wei)(wei)200mm。綜合(he)考慮磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強(qiang)(qiang)度和均勻(yun)(yun)性(xing)要求，雙勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈間距Lcc取(qu)100mm較(jiao)為(wei)(wei)合(he)適。
二(er)、周向磁化方法與周向磁化器
不(bu)銹(xiu)鋼管軸向裂紋檢測的基礎是產生足夠強度和均勻性的周向磁化場。如2-16所示，由于鋼管圓周狀的幾何形態，周向磁化時磁力線難以全部沿鋼管周向從管壁內通過，始終會有一部分磁通會擴散到空氣中，導致在磁極處磁場最強，在兩磁極正中間的鋼管區域磁場最弱。磁極在鋼管軸向方向的長度有限，因此，磁化場覆蓋的軸向區域也是有限的。在設計磁化線圈磁化能力時，主要考慮鋼管的磁化特性曲線、不銹(xiu)鋼管內外徑尺寸以及檢測區域的軸向長度。
周(zhou)向磁(ci)(ci)化場是由繞在磁(ci)(ci)極(ji)上的(de)(de)線圈產生的(de)(de)。磁(ci)(ci)極(ji)正對的(de)(de)管壁磁(ci)(ci)化不(bu)均(jun)(jun)勻(yun)，且管壁與極(ji)靴之(zhi)間的(de)(de)背景磁(ci)(ci)場分布(bu)雜亂(luan)。然而，在遠(yuan)離(li)兩磁(ci)(ci)極(ji)的(de)(de)管壁中央區(qu)域，磁(ci)(ci)場分布(bu)較均(jun)(jun)勻(yun)，因此，一般將條形陣列探頭(tou)布(bu)置在該區(qu)域，如2-16所示，并(bing)且其長度必須(xu)小于(yu)或等于(yu)均(jun)(jun)勻(yun)磁(ci)(ci)化區(qu)域的(de)(de)軸向長度。
如圖2-17所示，為(wei)實現軸向裂紋的(de)全(quan)覆蓋(gai)檢測，一般(ban)采用探頭(tou)與(yu)鋼管(guan)表面之(zhi)間的(de)螺旋(xuan)掃查(cha)來完成。對(dui)于雙探頭(tou)檢測布(bu)置，在掃查(cha)過(guo)程中需滿足條件
2Ls≥P (2-4) 式(shi)中，Ls為單個縱向探頭(tou)的有效長度；為鋼管表面形成的掃查(cha)螺距。
鋼(gang)管直(zhi)線前進(jin)的速(su)度v。與(yu)螺(luo)距P的關系為(wei) Va=ntP (2-5) 式(shi)中，n為(wei)鋼(gang)管旋轉(zhuan)速(su)度。
由此可見(jian)，在高速(su)漏磁檢(jian)測中可通(tong)過(guo)增大(da)螺(luo)距(ju)P來提(ti)高檢(jian)測速(su)度Va0但(dan)是，根據式（2-4）可知(zhi)，為了保證軸向裂紋(wen)的(de)全覆蓋掃查(cha)，必(bi)須(xu)增大(da)單個探頭的(de)軸向有效掃查(cha)范圍，此時(shi)鋼(gang)管中的(de)均勻(yun)磁化區域的(de)軸向長度也需要相應增加。
舉(ju)例分析如下：
圖2-18a所示為常用的鋼管周向磁化結構，鋼管外徑為90mm，壁厚為8mm，磁極靴尺寸為200mm（00mm（長）×40mm（寬）×50mm（（高），磁極靴底面到鋼管外表面的距離為15mm，勵磁線圈參數為15000安匝。仿真分析得到不銹(xiu)鋼管表面磁感應強度分布云圖如圖2-18b所示，為了便于觀察，將鋼管的側面展開成了一個平面，從圖中可以看出這種磁極形式得到的均勻磁化區域較小。
進一步分析磁化不均勻帶(dai)來的(de)檢測不一致性問題。
在圖2-18b中給出的三個位置處分別設置三個尺寸相同的軸向裂紋，位置1為不銹(xiu)鋼管側面的正中心，位置2與位置1之間的軸向距離為50mm，位置3與位置1之間的軸向距離為100mm，裂紋尺寸為20mm20mm（長）×3mm（寬）×2mm（深）深），圖2-19給出了在三個不同位置處的裂紋漏磁檢測信號。
從(cong)圖2-19中可以看出(chu)，如果(guo)陣列探頭同時掃查到(dao)了三(san)個缺陷(xian)，則尺寸相同的裂紋(wen)產生的漏磁檢(jian)測信(xin)號幅值與基線均出(chu)現了嚴重(zhong)的不(bu)一致，從(cong)而無(wu)法(fa)對(dui)缺陷(xian)進行精確的定量(liang)評價，因此(ci)，探頭長度必(bi)須小于200mm。
為(wei)了提(ti)高檢測速度，需(xu)要使(shi)陣(zhen)列(lie)(lie)探頭(tou)(tou)在(zai)軸向上(shang)有足夠的(de)長度。然而鋼(gang)管磁感應強(qiang)度在(zai)軸向上(shang)的(de)非均勻性(xing)限制了陣(zhen)列(lie)(lie)探頭(tou)(tou)沿軸向布置的(de)有效長度，解決這一矛(mao)盾最(zui)為(wei)關鍵的(de)問(wen)題就(jiu)是如何在(zai)鋼(gang)管表面建立更大范圍的(de)均勻磁場。
對此，在原有磁(ci)(ci)極(ji)的(de)下方加上一個導(dao)磁(ci)(ci)板(ban)，將一部分磁(ci)(ci)場(chang)導(dao)入遠離磁(ci)(ci)極(ji)的(de)區域，從而可(ke)擴大磁(ci)(ci)場(chang)在軸向上的(de)覆蓋范圍，如圖2-20a所(suo)示(shi)的(de)模型(xing)。模型(xing)中使用(yong)的(de)導(dao)磁(ci)(ci)板(ban)尺(chi)寸為(wei)300mm（長）×40mm（寬）×10mm（厚），保持導(dao)磁(ci)(ci)板(ban)底面(mian)到(dao)鋼(gang)管(guan)外表面(mian)的(de)距離為(wei)15mm。增加該導(dao)磁(ci)(ci)板(ban)后，仿真獲得的(de)鋼(gang)管(guan)表面(mian)的(de)磁(ci)(ci)場(chang)分布云(yun)圖如圖2-20b所(suo)示(shi)。
從圖2-20b中可(ke)以(yi)看出，與常規磁(ci)(ci)極相(xiang)比，增加導磁(ci)(ci)板之后，磁(ci)(ci)場(chang)覆蓋的(de)(de)范(fan)圍有(you)所(suo)增大，而且(qie)磁(ci)(ci)場(chang)分布也更(geng)加均勻，起到了一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)優化(hua)效果。另一(yi)(yi)方面，通過觀(guan)察磁(ci)(ci)場(chang)分布云圖可(ke)以(yi)發現，鋼管表面中間(jian)部位的(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)要比兩邊稍強，所(suo)以(yi)，進一(yi)(yi)步地，需要消(xiao)除(chu)或者(zhe)減弱周向磁(ci)(ci)化(hua)區域的(de)(de)磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)強度差異(yi)。
如圖2-21a所示的極靴模型，在之前的導磁板上增開一個槽，這樣由于中間部位磁阻增大，一部分磁通就會往兩邊擴散，從而達到減弱中間磁場增大兩邊磁場的目的。模型中，開槽尺寸為150mm（長50mm（長）x40mm（寬）x5mm（m（深），獲得的不銹(xiu)鋼管表面的磁場分布云圖如圖2-21b所示。
由圖2-21b可以看(kan)出，在磁極中部開槽之后，均勻(yun)磁場的區域(yu)進一步擴大。為了更(geng)好地比較(jiao)上(shang)述三種磁極的磁化效果，在探頭所在位(wei)置(zhi)沿鋼(gang)管軸向(xiang)取長(chang)度(du)為600mm的路徑(jing)，得到路徑(jing)上(shang)各(ge)個點的磁感應強度(du)，結果如圖2-22所示。
從(cong)圖中(zhong)可以(yi)看出(chu)，傳統磁極磁化下(xia)的(de)(de)均勻(yun)區(qu)域(yu)最小，軸向(xiang)長度約為150mm；增(zeng)加導(dao)磁板后，均勻(yun)磁場區(qu)域(yu)的(de)(de)軸向(xiang)長度增(zeng)加至180mm；如果(guo)在(zai)導(dao)磁板上開(kai)槽，均勻(yun)磁場區(qu)域(yu)的(de)(de)軸向(xiang)長度進一(yi)步擴大為240mm。
進(jin)一步在圖(tu)2-18b所示(shi)的(de)三(san)個(ge)不同位置設置尺寸(cun)相(xiang)同的(de)軸(zhou)向(xiang)裂紋，仿(fang)真獲得(de)缺陷的(de)漏磁(ci)檢(jian)測(ce)信號，如(ru)圖(tu)2-23所示(shi)。從圖(tu)中可以(yi)看出(chu)，沿軸(zhou)向(xiang)距離(li)100mm的(de)兩個(ge)缺陷產生的(de)漏磁(ci)信號幅值(zhi)差異僅為0.5％，基線漂移(yi)量也基本相(xiang)似。因此，圖(tu)2-21a所示(shi)的(de)磁(ci)化(hua)極靴形式可基本滿足磁(ci)化(hua)的(de)均勻性要(yao)求(qiu)。
