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(bu)銹(xiu)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)向裂(lie)(lie)紋(wen)檢(jian)測(ce)探頭(tou)最好布置于(yu)兩磁(ci)極正對的管壁中央區(qu)的軸(zhou)平面上，為此，只有檢(jian)測(ce)探頭(tou)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管之(zhi)間實現相對螺(luo)旋掃查才(cai)能達到無盲(mang)區(qu)檢(jian)測(ce)。所以，為了完成(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)管上軸(zhou)／周(zhou)向裂(lie)(lie)紋(wen)的全面檢(jian)測(ce)，通常需(xu)要兩種(zhong)獨立的檢(jian)測(ce)單(dan)(dan)元：周(zhou)向裂(lie)(lie)紋(wen)檢(jian)測(ce)單(dan)(dan)元和軸(zhou)向裂(lie)(lie)紋(wen)檢(jian)測(ce)單(dan)(dan)元。檢(jian)測(ce)探頭(tou)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管之(zhi)間的相對螺(luo)旋掃查運(yun)動有兩種(zhong)組合形式(shi)：①. 探頭(tou)固定，鋼(gang)(gang)(gang)管做(zuo)螺(luo)旋推(tui)進；②. 軸(zhou)向裂(lie)(lie)紋(wen)檢(jian)測(ce)單(dan)(dan)元的磁(ci)化器(qi)與(yu)探頭(tou)一起旋轉，鋼(gang)(gang)(gang)管做(zuo)直線運(yun)動，分(fen)別如圖2-4a、b所示。
一、軸向磁(ci)化方法與軸向磁(ci)化器
根(gen)據垂直(zhi)磁(ci)化(hua)基本理(li)論，漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)中形成了鋼(gang)管(guan)軸向磁(ci)化(hua)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)周向裂(lie)紋的(de)基本檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)形式和設備結構。目前(qian)主(zhu)要(yao)有兩(liang)種驅(qu)動(dong)方(fang)(fang)式，一種是鋼(gang)管(guan)直(zhi)線前(qian)進，周向裂(lie)紋檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)探頭沿圓周方(fang)(fang)向包圍鋼(gang)管(guan)的(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)(fang)法；另一種是鋼(gang)管(guan)螺(luo)旋前(qian)進，周向裂(lie)紋檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)探頭沿軸向覆(fu)蓋(gai)鋼(gang)管(guan)的(de)檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)(fang)法。這兩(liang)種檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)形式的(de)前(qian)提是相同的(de)，即需要(yao)磁(ci)化(hua)器產生合適的(de)軸向磁(ci)化(hua)場，以激勵(li)周向裂(lie)紋產生足夠強度的(de)漏(lou)磁(ci)場。
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(xian)圈磁化(hua)器(qi)及特點
如(ru)圖2-5a所示，單(dan)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)磁(ci)化(hua)器(qi)是(shi)目前(qian)軸向(xiang)磁(ci)化(hua)器(qi)的主(zhu)要形式之一。此種磁(ci)化(hua)器(qi)結構簡單(dan)，成本(ben)相對較(jiao)低(di)。但是(shi)，因(yin)檢測(ce)探頭需(xu)放置在線(xian)(xian)(xian)圈(quan)內部，造成線(xian)(xian)(xian)圈(quan)內徑(jing)相對鋼(gang)(gang)管外徑(jing)較(jiao)大(da)，鋼(gang)(gang)管與(yu)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)的耦合度較(jiao)低(di)，影響(xiang)磁(ci)化(hua)效果。
單勵磁(ci)線(xian)圈(quan)結(jie)構如圖2-6所示，其主要參數包(bao)括線(xian)圈(quan)匝數nc 線(xian)圈(quan)電流Ic、線(xian)圈(quan)外(wai)徑dc1、線(xian)圈(quan)內(nei)徑dc2、線(xian)圈(quan)厚度Te。以及內(nei)部(bu)漆(qi)包(bao)線(xian)直徑 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，與不銹鋼管的耦合度越高，磁化效果越好，但需留足空間以保證不銹(xiu)鋼管順利通過。
以下(xia)舉例說(shuo)明(ming)線圈結(jie)構與設計過程。
討論壁(bi)厚為(wei)(wei)9.19mm、直徑為(wei)(wei)127mm不銹(xiu)鋼管的(de)單(dan)勵(li)(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)設計(ji)，如圖2-7所示(shi)。保持勵(li)(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)安匝數(shu)和(he)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)內徑不變，改變線(xian)(xian)(xian)(xian)圖2-6 單(dan)勵(li)(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)結(jie)構圈(quan)(quan)(quan)厚度(du)和(he)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)外徑，得到不同結(jie)構參數(shu)的(de)單(dan)勵(li)(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)。進一步，通過(guo)仿真計(ji)算(suan)，選(xuan)擇磁(ci)化效果(guo)相對(dui)較好，并且線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)厚度(du)、質(zhi)量均滿足(zu)實際要求(qiu)的(de)勵(li)(li)磁(ci)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)，具體參數(shu)選(xuan)取(qu)如下。
a. 線圈安匝數：線圈安匝數主(zhu)要根(gen)據鋼管的磁(ci)化特性曲線，以及鋼管的內外(wai)徑尺ru寸進行(xing)選取(qu)。針對(dui)以上(shang)尺寸鋼管，n。初(chu)步選取(qu)2000匝，漆包線直(zhi)徑dcw取(qu)1.7mm，單(dan)根(gen)漆包線能夠承受的最大(da)電流(liu)為20A，實際(ji)磁(ci)化過程中取(qu)10A。
b. 線(xian)圈內徑dc2：由于鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)直(zhi)線(xian)度誤差，以及輸送輥(gun)道(dao)的(de)制造安(an)裝誤差，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)在前進過(guo)程中(zhong)不(bu)可避免(mian)地(di)存在多自(zi)由度擺(bai)動。為使(shi)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)順利通過(guo)線(xian)圈而不(bu)發(fa)生(sheng)碰撞(zhuang)，并盡(jin)量形成(cheng)最(zui)好的(de)磁化效果，d2初步選取284mm。
c. 線圈(quan)厚(hou)度(du)：線圈(quan)厚(hou)度(du)是需要優(you)化(hua)的指(zhi)標(biao)之(zhi)一，線圈(quan)厚(hou)度(du)依次取130mm、120mm、110mm、100mm、90mm、80mm、70mm、60mm、50mm、40mm和30mm。
d. 線圈外(wai)徑dcl：保證線圈的匝數(shu)不變，在線圈厚(hou)度變化時，外(wai)徑也做相應調整(zheng)。對應上述的線圈厚(hou)度，線圈外(wai)徑依次(ci)取(qu)ф354.2mm、φ360mm、φ366.9mm、φ375.2mm、ф385.4mm、φ398mm、φ414mm、Φ436mm、φ466.4mm、φ512mm 和φ588mm。
對(dui)不同結(jie)構參(can)數的單(dan)勵磁(ci)線(xian)(xian)圈磁(ci)化(hua)效(xiao)果進行量化(hua)分析，利用(yong)仿(fang)真方法對(dui)單(dan)勵磁(ci)線(xian)(xian)圈磁(ci)化(hua)鋼(gang)管管體(ti)的過程依(yi)次進行求解，各(ge)個線(xian)(xian)圈的具體(ti)參(can)數如圖2-8所示。
提取不銹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中可以看(kan)出，隨著(zhu)線圈厚度(du)(du)的(de)(de)(de)不斷(duan)增加，鋼管(guan)體內的(de)(de)(de)Bmax急(ji)劇(ju)增大，當(dang)線圈厚度(du)(du)達到(dao)100mm時，鋼管(guan)體內磁(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)度(du)(du)基本達到(dao)最大值。此(ci)后，繼續增大線圈厚度(du)(du)，鋼管(guan)體內的(de)(de)(de)Bmax基本保持不變。此(ci)外，從圖2-9中可以看(kan)出，當(dang)采用單勵磁(ci)線圈對不銹(xiu)鋼管(guan)進行磁(ci)化時，管(guan)體內磁(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)度(du)(du)軸向均勻性較差(cha)。
根據式（2-3），計(ji)算圖(tu)2-8所(suo)示不同參數勵磁(ci)線(xian)圈(quan)的(de)質(zhi)量，如圖(tu)2-11所(suo)示。從圖(tu)中可(ke)以(yi)看出(chu)，隨(sui)(sui)著勵磁(ci)線(xian)圈(quan)厚度(du)不斷增(zeng)加，其質(zhi)量逐漸減(jian)小。當勵磁(ci)線(xian)圈(quan)厚度(du)較小時(shi)，隨(sui)(sui)著線(xian)圈(quan)厚度(du)增(zeng)加，勵磁(ci)線(xian)圈(quan)質(zhi)量減(jian)少較快；當勵磁(ci)線(xian)圈(quan)厚度(du)大于100mm時(shi)，勵磁(ci)線(xian)圈(quan)質(zhi)量減(jian)少速(su)度(du)趨緩。
綜(zong)上，根據磁化效果(guo)與線圈質量，針對φ127mm鋼管(guan)可優(you)化選(xuan)擇厚度(du)參數即磁化線圈內徑(jing)為284mm，外徑(jing)為375.2mm，厚度(du)為100mm。對該勵磁線圈磁化鋼管(guan)管(guan)體的過(guo)程(cheng)進行有(you)限元仿真計(ji)算(suan)，圖(tu)2-12所示為磁力線密度(du)分布圖(tu)，圖(tu)2-13所示為磁感(gan)應強度(du)等值云圖(tu)。
從(cong)圖2-12中(zhong)(zhong)可以看出，勵磁(ci)(ci)線圈產生(sheng)的磁(ci)(ci)力(li)線大部(bu)分(fen)都從(cong)鋼管管體中(zhong)(zhong)通過，這(zhe)是由于鋼管的磁(ci)(ci)導(dao)率遠大于空氣的磁(ci)(ci)導(dao)率。從(cong)圖2-13中(zhong)(zhong)可以看出，管體內的最大磁(ci)(ci)感應強度點(dian)位(wei)于線圈中(zhong)(zhong)心(xin)位(wei)置，最大值為(wei)Bmax=2.314T。另外，管體內的磁(ci)(ci)感應強度隨著遠離(li)線圈中(zhong)(zhong)心(xin)呈現逐漸(jian)下降的趨勢。
2. 雙線(xian)圈磁(ci)化器(qi)及特(te)點
雙(shuang)線圈磁化方式如圖2-5b所示，檢測(ce)(ce)探頭放置在兩(liang)個(ge)線圈之間，這樣可減小線圈內(nei)徑(jing)，提高磁化效(xiao)率。當然，磁化器設(she)備成(cheng)(cheng)本也更高。雙(shuang)線圈磁化器在鋼(gang)管內(nei)更易形成(cheng)(cheng)密集均勻的(de)軸向磁化場，有利(li)于提高檢測(ce)(ce)靈敏度(du)和一致性。為了(le)保(bao)證檢測(ce)(ce)區(qu)域(yu)中相同形態的(de)缺陷產(chan)生相同的(de)漏磁信號，鋼(gang)管由(you)線圈磁化后，必須保(bao)證磁感應強度(du)的(de)軸向均勻性。
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(shuang)勵磁線(xian)圈磁化鋼(gang)管管體示意(yi)圖(tu)(tu)如圖(tu)(tu)2-14所示。為得到合(he)理的線(xian)圈間距，計算過(guo)程(cheng)中Lcc依次取20mm、40mm、60mm、80mm、100mm、140mm、180mm、220mm、260mm、300mm、340mm、380mm、440mm和(he)500mm。
提取(qu)鋼(gang)(gang)管(guan)管(guan)體內部(bu)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)B2，如圖2-15所示。從圖中可以看出，當Lcc較(jiao)小(xiao)時(shi)，管(guan)體內部(bu)存在一個(ge)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)極(ji)大(da)(da)(da)值點，并位于兩(liang)(liang)線圈的(de)(de)(de)中間(jian)位置；隨(sui)著Lcc不斷增大(da)(da)(da)，極(ji)大(da)(da)(da)值點的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)逐漸減小(xiao)，當Lcc≥140mm時(shi)，管(guan)體內部(bu)則出現(xian)兩(liang)(liang)個(ge)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)極(ji)大(da)(da)(da)值點，并且兩(liang)(liang)極(ji)大(da)(da)(da)值點的(de)(de)(de)距離不斷增大(da)(da)(da)，且兩(liang)(liang)線圈中心處的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)逐漸變小(xiao)。特別地(di)，當Lcc=100mm時(shi)，鋼(gang)(gang)管(guan)管(guan)體具(ju)有較(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)和(he)較(jiao)好的(de)(de)(de)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)均勻(yun)區域，均勻(yun)區域軸向(xiang)長(chang)度(du)約為200mm。綜合(he)考慮磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)和(he)均勻(yun)性要求(qiu)，雙勵磁(ci)(ci)(ci)線圈間(jian)距Lcc取(qu)100mm較(jiao)為合(he)適。
二、周向磁化方法(fa)與(yu)周向磁化器(qi)
不銹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。
周向磁化場是(shi)由繞在磁極上的線(xian)圈產生的。磁極正(zheng)對的管壁磁化不均(jun)勻，且管壁與極靴之間的背景磁場分布雜亂。然而(er)，在遠離兩磁極的管壁中央區(qu)(qu)(qu)域(yu)，磁場分布較(jiao)均(jun)勻，因(yin)此，一般將條(tiao)形陣列探(tan)頭布置在該(gai)區(qu)(qu)(qu)域(yu)，如2-16所示，并且其(qi)長度(du)必須小(xiao)于或等于均(jun)勻磁化區(qu)(qu)(qu)域(yu)的軸向長度(du)。
如圖2-17所示，為實現(xian)軸向裂紋的全(quan)覆蓋檢測(ce)，一般采用探頭(tou)與鋼管表面(mian)之(zhi)間的螺旋掃查來(lai)完成。對于雙探頭(tou)檢測(ce)布置，在掃查過程(cheng)中需滿足條件
2Ls≥P (2-4) 式中，Ls為單(dan)個縱向探頭的有效長度；為鋼管表面形成的掃查(cha)螺距(ju)。
鋼(gang)管直(zhi)線前(qian)進(jin)的速度(du)(du)v。與(yu)螺距P的關系為 Va=ntP (2-5) 式中，n為鋼(gang)管旋轉速度(du)(du)。
由此可見，在高(gao)速(su)漏磁檢測(ce)中可通(tong)過增(zeng)大螺距P來提高(gao)檢測(ce)速(su)度Va0但(dan)是，根(gen)據式（2-4）可知，為了保(bao)證軸(zhou)(zhou)向(xiang)裂紋的(de)全覆(fu)蓋掃(sao)查(cha)，必須增(zeng)大單個(ge)探頭(tou)的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)有效掃(sao)查(cha)范圍，此時鋼管中的(de)均勻磁化區域(yu)的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)長度也需要相應(ying)增(zeng)加。
舉例分析(xi)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(jin)一步分析磁化(hua)不(bu)均勻帶來的檢(jian)測不(bu)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。
從圖2-19中可以看出，如果陣列探頭同時掃查(cha)到了三(san)個缺陷，則尺寸(cun)相同的(de)(de)裂紋產(chan)生的(de)(de)漏磁(ci)檢測(ce)信號幅(fu)值與基線均出現(xian)了嚴重的(de)(de)不一致，從而(er)無(wu)法對缺陷進行(xing)精確的(de)(de)定量(liang)評價(jia)，因(yin)此，探頭長度必須小于200mm。
為了(le)提(ti)高(gao)檢測速度，需要(yao)使陣列(lie)探(tan)頭在(zai)軸向上(shang)有(you)足夠的(de)長度。然而鋼(gang)管磁(ci)感應強度在(zai)軸向上(shang)的(de)非均勻性限制了(le)陣列(lie)探(tan)頭沿軸向布(bu)置(zhi)的(de)有(you)效長度，解決這一矛盾(dun)最為關(guan)鍵的(de)問題就是如何在(zai)鋼(gang)管表面(mian)建立更大范圍的(de)均勻磁(ci)場。
對此，在原有(you)磁(ci)(ci)極(ji)的(de)下方加上(shang)一個(ge)導(dao)磁(ci)(ci)板(ban)，將一部分(fen)(fen)磁(ci)(ci)場(chang)導(dao)入遠離磁(ci)(ci)極(ji)的(de)區域(yu)，從而可(ke)擴大磁(ci)(ci)場(chang)在軸向(xiang)上(shang)的(de)覆蓋范圍，如圖(tu)2-20a所示(shi)的(de)模型。模型中使用(yong)的(de)導(dao)磁(ci)(ci)板(ban)尺寸(cun)為300mm（長）×40mm（寬(kuan)）×10mm（厚），保持導(dao)磁(ci)(ci)板(ban)底面到鋼管(guan)外(wai)表面的(de)距(ju)離為15mm。增加該(gai)導(dao)磁(ci)(ci)板(ban)后，仿真獲得的(de)鋼管(guan)表面的(de)磁(ci)(ci)場(chang)分(fen)(fen)布云(yun)圖(tu)如圖(tu)2-20b所示(shi)。
從圖2-20b中可以(yi)看(kan)出，與(yu)常規磁(ci)極相比(bi)，增加導磁(ci)板之后(hou)，磁(ci)場(chang)覆(fu)蓋的(de)(de)(de)范圍有所(suo)增大，而(er)且磁(ci)場(chang)分(fen)布也更加均勻(yun)，起到了(le)一定的(de)(de)(de)優化效果。另一方面(mian)(mian)，通過(guo)觀察磁(ci)場(chang)分(fen)布云(yun)圖可以(yi)發現，鋼管表面(mian)(mian)中間部(bu)位(wei)的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)要比(bi)兩邊稍強，所(suo)以(yi)，進一步地(di)，需要消除(chu)或者減弱周(zhou)向(xiang)磁(ci)化區域的(de)(de)(de)磁(ci)化場(chang)強度差異。
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(zai)磁(ci)極中部開槽之后，均勻磁(ci)場的(de)區域(yu)進一(yi)步擴(kuo)大。為了更好地比較上述三種磁(ci)極的(de)磁(ci)化效果，在(zai)探頭所(suo)在(zai)位置(zhi)沿鋼管軸(zhou)向(xiang)取長度為600mm的(de)路徑(jing)，得到路徑(jing)上各個點的(de)磁(ci)感應強度，結果如圖2-22所(suo)示。
從圖中可(ke)以看出，傳(chuan)統磁(ci)(ci)極(ji)磁(ci)(ci)化下的(de)均勻區域最小，軸(zhou)(zhou)向(xiang)長(chang)度(du)約為(wei)150mm；增加導(dao)磁(ci)(ci)板后，均勻磁(ci)(ci)場區域的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)長(chang)度(du)增加至180mm；如(ru)果在導(dao)磁(ci)(ci)板上開槽(cao)，均勻磁(ci)(ci)場區域的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)長(chang)度(du)進(jin)一步擴大為(wei)240mm。
進一步在(zai)圖(tu)2-18b所(suo)示的三個不同位置(zhi)設置(zhi)尺寸相(xiang)同的軸(zhou)向裂紋(wen)，仿真獲得缺陷(xian)的漏(lou)磁檢測(ce)信號，如圖(tu)2-23所(suo)示。從(cong)圖(tu)中可以看出，沿軸(zhou)向距離100mm的兩(liang)個缺陷(xian)產生的漏(lou)磁信號幅值差異僅為0.5％，基(ji)線(xian)漂移量(liang)也(ye)基(ji)本相(xiang)似。因此，圖(tu)2-21a所(suo)示的磁化(hua)極靴(xue)形式可基(ji)本滿足磁化(hua)的均(jun)勻性要求。
