不銹鋼管經磁化后,在缺陷附近產生漏磁場。與管道內檢測不同,不銹鋼管自動化漏磁檢測是在管外布置傳感器來拾取漏磁信號,并將磁場信號轉換為電信號,經濾波放大后進入采集卡轉換為數字信號,最終由計算機進行后處理與評價。在缺陷漏磁場的自動化拾取過程中,合理的傳感單元、有效的探頭陣列結構、符合實際工況的探頭部件是不銹鋼管漏磁檢測的基礎。


  不(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)缺陷(xian)產(chan)生的(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場拾取原理(li)如圖3-1所示(shi)。當(dang)鋼管(guan)(guan)處于傳(chuan)導(dao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)產(chan)生的(de)外磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場中時(shi),不(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)對外顯示(shi)一定的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing),同時(shi),鋼管(guan)(guan)上出現宏觀的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)與(yu)傳(chuan)導(dao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)一樣,也(ye)會產(chan)生磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度記(ji)(ji)為(wei)Bu),這個磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場與(yu)傳(chuan)導(dao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)產(chan)生的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度記(ji)(ji)為(wei)B)疊(die)加之后構成空(kong)間磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度記(ji)(ji)為(wei)B)。當(dang)鋼管(guan)(guan)中存在缺陷(xian)時(shi),不(bu)(bu)銹鋼管(guan)(guan)表面會產(chan)生泄漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場Bma,Bmn與(yu)傳(chuan)導(dao)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)產(chan)生的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場Bo方(fang)(fang)向相同。根據法拉第電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)定律,高速(su)運(yun)動鋼管(guan)(guan)通過磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場時(shi),其內部會感(gan)(gan)應(ying)出渦流(liu)(liu),并進一步(bu)產(chan)生感(gan)(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度記(ji)(ji)為(wei)Beddy),感(gan)(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場在不(bu)(bu)同位置的(de)方(fang)(fang)向和(he)強(qiang)度不(bu)(bu)同,因此感(gan)(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場對漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場檢(jian)測的(de)影響與(yu)缺陷(xian)位置有(you)關。此外,鋼管(guan)(guan)幾何形狀(zhuang)不(bu)(bu)規則(ze)也(ye)會產(chan)生背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度記(ji)(ji)為(wei)Bwall),如鉆桿(gan)過渡(du)帶、壁厚不(bu)(bu)均(jun)等,其方(fang)(fang)向與(yu)鋼管(guan)(guan)的(de)幾何特性(xing)(xing)有(you)關。


1.jpg


  漏磁(ci)(ci)檢(jian)測時,磁(ci)(ci)敏傳感器測量(liang)鋼管(guan)表面的磁(ci)(ci)場(chang)分布(bu),并將磁(ci)(ci)場(chang)量(liang)依次轉換為模擬信號和數字(zi)信號,之(zhi)后進(jin)(jin)入計算機進(jin)(jin)行數字(zi)化處理(li)。


  從本質上講,磁(ci)(ci)敏傳(chuan)感(gan)器拾(shi)取(qu)的磁(ci)(ci)場由多個磁(ci)(ci)場疊加而成,測(ce)量磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度Bms為


  Bms=Bo+Bmn+Bwall+Bu+Beddy(3-1)


  式中,Bo為(wei)傳導(dao)電流(liu)磁場的(de)磁感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du);Bmfl為(wei)缺陷(xian)漏磁場的(de)磁感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du);Bwall為(wei)鋼管幾(ji)何尺寸不規則產(chan)生(sheng)的(de)背景磁場的(de)磁感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du);B1為(wei)被磁化物(wu)體內(nei)磁化電流(liu)產(chan)生(sheng)的(de)反(fan)向磁場的(de)磁感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du);Beddy為(wei)運(yun)動鋼管內(nei)感(gan)(gan)應(ying)(ying)渦流(liu)產(chan)生(sheng)的(de)感(gan)(gan)應(ying)(ying)磁場的(de)磁感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du)。


  由(you)此可見,漏磁(ci)檢(jian)(jian)測過程中,傳感器拾取(qu)的(de)(de)磁(ci)場(chang)信(xin)號(hao)還(huan)包含了除缺陷產(chan)生(sheng)的(de)(de)漏磁(ci)場(chang)之外的(de)(de)各種背景磁(ci)場(chang)信(xin)號(hao)。因此,在(zai)(zai)探究(jiu)缺陷尺寸與檢(jian)(jian)測信(xin)號(hao)特征關系(xi)時,必須考慮(lv)各種背景磁(ci)場(chang)對反演(yan)計算帶來的(de)(de)影響(xiang)。特別地,在(zai)(zai)不銹鋼管高速(su)運行(xing)時其內(nei)部(bu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)感生(sheng)渦流磁(ci)場(chang)以及壁(bi)厚不均時產(chan)生(sheng)的(de)(de)背景磁(ci)場(chang),對漏磁(ci)信(xin)號(hao)的(de)(de)影響(xiang)較大,在(zai)(zai)開展高速(su)、高精度漏磁(ci)檢(jian)(jian)測時必須采取(qu)相應的(de)(de)消(xiao)除措施。




聯系方式.jpg