由于制造工具缺陷、溫度控制不均和原料屬性差異等因素的影響，造成鋼管在穿孔、頂管和張減等成形工藝中產生壁厚不均，如圖4-33a所示。另外，不銹(xiu)鋼管在使用過程中，由于受到腐蝕介質和交變應力作用，同樣會形成如圖4-33b所示的腐蝕、偏磨等局部壁厚變化。壁厚不均對不銹鋼管性能的影響與缺陷有所不同，壁厚不均一般為大面積材料的緩慢損失或增加，一定范圍內的壁厚變化對不銹鋼管力學特性和使用性能的影響較小；缺陷為突變的局部材料損失，容易產生應力集中，并會往深度方向加速擴展，進而造成鋼管使用性能失效。根據美國石油協會API標準要求，鋼管壁厚偏差允許范圍為≤±12.5％，缺陷深度要求范圍為≤5％。
根據磁力線傳遞機制，壁厚不均會形成擾動背景磁場，疊加于原缺陷漏磁場上會改變漏磁場特征；另一方面，壁厚不均會改變磁化場磁通路徑，引起不銹鋼(gang)管磁化狀態發生變化，進一步影響缺陷漏磁場強度。從而，相同尺寸的缺陷在壁厚減薄和增大處會產生不同于壁厚均勻處的漏磁場。
一、壁(bi)厚不均的(de)磁場分(fen)布
不銹鋼管壁厚不均主要包括橫向壁厚不均和縱向壁厚不均，如圖4-34所示。橫向壁厚不均主要指鋼管橫截面上形成的局部壁厚增大和減薄，如青線；縱向壁厚不均是指鋼管在長度方向上形成的局部壁厚增大和減薄，如腐蝕坑。不銹鋼管漏磁檢測一般采用復合磁化方法對缺陷進行全面檢測，即軸向磁化檢測橫向缺陷和周向磁化檢測縱向缺陷。
不銹鋼管漏磁檢測的本質為磁場、空氣介質與鋼介質之間的電磁耦合作用，主要體現為磁力線在空氣介質、磁介質及其分界面上的傳遞過程。不銹鋼管壁厚減薄和增大時，在磁介質與空氣介質之間會形成具有一定角度的作用界面。壁厚減薄磁力線傳遞過程為：①. 磁力線在鋼／空氣分界面處發生折射；②. 磁力線在空氣／鋼分界面處發生折射。壁厚增大磁力線傳遞過程為：①. 磁力線在空氣／鋼分界面處發生折射；②. 磁力線在鋼／空氣分界面處發生折射，如圖4-35所示。
對分(fen)(fen)界面(mian)上(shang)(shang)磁(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)作用(yong)過程(cheng)進行梳(shu)理，主要歸納(na)為磁(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)在(zai)(zai)鋼／空氣、空氣／鋼界面(mian)上(shang)(shang)的折射作用(yong)。由麥(mai)克斯(si)韋方(fang)(fang)程(cheng)組和電磁(ci)(ci)(ci)場邊(bian)值條件可獲得磁(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)在(zai)(zai)兩(liang)介(jie)質分(fen)(fen)界面(mian)上(shang)(shang)的磁(ci)(ci)(ci)折射作用(yong)方(fang)(fang)程(cheng)：
式中為垂直于分界(jie)面的單位矢量；B1(H1)和B2(H2)分別為介(jie)(jie)質(zhi)1和介(jie)(jie)質(zhi)2內的磁感(gan)應強度（磁場(chang)強度）；為分界(jie)面上的電(dian)流線密度。
設鋼介質磁導率為μ1，空氣介質磁導率為H2，由于不(bu)銹鋼管表面不存在電流分布，因而，從而可獲得鋼介質內、外磁場的關系：（切向分量），（法向分量）。圖4-36a所示為在鋼介質與空氣介質分界面處的磁力線折射作用原理圖，磁力線與分界面法向形成入射角01，經分界面折射入空氣中，并與分界面法向形成折射角02o根據式（4-11），并結合磁感應強度和磁場強度關系，可獲得磁力線在分界面上走向與介質磁導率的關系，即
根據(ju)(ju)式(shi)（4-12），由(you)于(yu)(yu)鋼(gang)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)磁(ci)(ci)導率(lv)遠(yuan)遠(yuan)大于(yu)(yu)空氣(qi)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)磁(ci)(ci)導率(lv)，即(ji)，因此(ci)磁(ci)(ci)力線(xian)與分(fen)界面(mian)法向在(zai)(zai)磁(ci)(ci)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)的夾(jia)角大于(yu)(yu)在(zai)(zai)空氣(qi)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)的夾(jia)角，即(ji)由(you)于(yu)(yu)磁(ci)(ci)化(hua)場方向平(ping)行(xing)于(yu)(yu)鋼(gang)管表面(mian)，因此(ci)，在(zai)(zai)鋼(gang)／空氣(qi)分(fen)界面(mian)附近，磁(ci)(ci)力線(xian)在(zai)(zai)鋼(gang)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)幾乎平(ping)行(xing)于(yu)(yu)分(fen)界面(mian)，而在(zai)(zai)空氣(qi)介(jie)質(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)磁(ci)(ci)力線(xian)幾乎與分(fen)界面(mian)垂直，如圖4-36a所示。同樣，根據(ju)(ju)式(shi)（4-12）可(ke)獲得磁(ci)(ci)力線(xian)在(zai)(zai)空氣(qi)／鋼(gang)分(fen)界面(mian)上的傳(chuan)遞路(lu)徑，如圖4-36b所示。
根據圖(tu)(tu)(tu)4-36所(suo)示(shi)的(de)磁(ci)(ci)折射原理，并結(jie)合(he)圖(tu)(tu)(tu)4-35所(suo)示(shi)的(de)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減(jian)(jian)薄磁(ci)(ci)力(li)線(xian)作(zuo)(zuo)用(yong)過(guo)程①和(he)(he)②，以及壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大磁(ci)(ci)力(li)線(xian)作(zuo)(zuo)用(yong)過(guo)程①和(he)(he)②，可分(fen)別獲得壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減(jian)(jian)薄與(yu)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大產生的(de)擾動背(bei)景磁(ci)(ci)場B1和(he)(he)B2的(de)分(fen)布特(te)性，如圖(tu)(tu)(tu)4-37所(suo)示(shi)。從(cong)圖(tu)(tu)(tu)中可以看出(chu)，壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減(jian)(jian)薄與(yu)壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大形成了方(fang)向(xiang)相反的(de)擾動背(bei)景磁(ci)(ci)場：在壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減(jian)(jian)薄處，部(bu)分(fen)磁(ci)(ci)力(li)線(xian)泄(xie)漏出(chu)鋼管(guan)表面；而(er)在壁(bi)(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大處的(de)外部(bu)磁(ci)(ci)力(li)線(xian)被吸收入鋼管(guan)內部(bu)。
磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)特性通過磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)表征：①. 磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)形(xing)成閉合路(lu)徑；②. 磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)具(ju)有彈性且不(bu)交(jiao)叉(cha)；③. 磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)存在相(xiang)互擠壓(ya)作用(yong)；④. 磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)總是走磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)阻(zu)最小(xiao)的路(lu)徑。當(dang)鋼(gang)管壁厚(hou)(hou)(hou)均勻(yun)時(shi)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)均勻(yun)通過管壁截面(mian)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度為；如圖4-37所示，當(dang)鋼(gang)管壁厚(hou)(hou)(hou)減(jian)薄時(shi)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化場(chang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)通路(lu)徑由Z。減(jian)小(xiao)到，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)之(zhi)間的相(xiang)互擠壓(ya)作用(yong)使(shi)得小(xiao)部分磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)折(zhe)射入空氣中(zhong)，而絕大部分磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)通過磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)阻(zu)更(geng)小(xiao)的鋼(gang)介質(zhi)，造成磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度由Bo增(zeng)加到近(jin)(jin)似(si)(si)BoZo/(Zo-Zdec)；同(tong)樣，當(dang)壁厚(hou)(hou)(hou)增(zeng)大、磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)通路(lu)徑由Z。增(zeng)加到Zo+Zinc時(shi)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力(li)(li)(li)線(xian)(xian)(xian)(xian)會(hui)基本均勻(yun)分布于整(zheng)個(ge)壁厚(hou)(hou)(hou)截面(mian)，造成磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度由Bo減(jian)小(xiao)到近(jin)(jin)似(si)(si)
建立(li)如(ru)圖(tu)(tu)(tu)4-38所(suo)示(shi)的(de)仿真模(mo)型，不銹鋼管(guan)外徑(jing)為(wei)250mm，壁厚(hou)(hou)為(wei)20mm，長度(du)為(wei)1200mm，材質為(wei)25鋼。磁化(hua)線圈內徑(jing)為(wei)290mm，外徑(jing)為(wei)590mm，厚(hou)(hou)度(du)為(wei)300mm，磁化(hua)電(dian)流密(mi)度(du)i＝。仿真中(zhong)分(fen)別用(yong)減薄、均(jun)勻(yun)和(he)增大三種壁厚(hou)(hou)特性(xing)進行對比，其中(zhong)壁厚(hou)(hou)減薄和(he)增大程(cheng)度(du)均(jun)為(wei)12.5％，獲(huo)得不同壁厚(hou)(hou)特性(xing)形成的(de)背景磁場和(he)磁感應強度(du)分(fen)布，如(ru)圖(tu)(tu)(tu)4-39和(he)圖(tu)(tu)(tu)4-40所(suo)示(shi)。
圖4-39所示(shi)的鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)變化(hua)產生(sheng)的背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場仿真結果與圖4-37所示(shi)的理論分析(xi)結論吻合：壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄(bo)形成(cheng)鋼(gang)(gang)(gang)／空(kong)(kong)氣(qi)(qi)和(he)(he)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)／鋼(gang)(gang)(gang)分界面，進(jin)而(er)產生(sheng)從(cong)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)向空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)泄漏磁(ci)(ci)(ci)力線的背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場；壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均(jun)勻(yun)形成(cheng)的背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場與鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表面近似(si)平行；壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大形成(cheng)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)／鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)鋼(gang)(gang)(gang)／空(kong)(kong)氣(qi)(qi)分界面，進(jin)而(er)形成(cheng)從(cong)外部(bu)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)吸引磁(ci)(ci)(ci)力線進(jin)入鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)內部(bu)的背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場。另(ling)外，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)變化(hua)使磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場磁(ci)(ci)(ci)通(tong)路徑發生(sheng)改變，鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄(bo)、均(jun)勻(yun)和(he)(he)增大部(bu)位形成(cheng)不同的磁(ci)(ci)(ci)感應強度，分別為2.2844T、2.1474T和(he)(he)1.9473T，如圖4-40所示(shi)。由此可見，與鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均(jun)勻(yun)相比，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄(bo)與增大會形成(cheng)不同的擾動背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)場和(he)(he)磁(ci)(ci)(ci)感應強度。
二、壁厚不(bu)均對缺陷漏磁場的(de)影(ying)響
不銹鋼管漏磁檢測利用磁敏感元件測量鋼管表面的磁場分布，并將磁場量依次轉換為模擬信號和數字信號進入計算機進行數字化處理，圖4-41所示為不銹鋼管缺陷漏磁場測量原理。
從本質上講(jiang)，磁(ci)敏傳(chuan)感器所(suo)測(ce)量(liang)的(de)(de)缺陷總漏磁(ci)場(chang)由(you)三部分磁(ci)場(chang)疊加而成，包括磁(ci)化線圈(quan)在鋼管表面處形成的(de)(de)初始背景磁(ci)場(chang)，鋼管壁厚(hou)變化產生(sheng)的(de)(de)擾動背景磁(ci)場(chang)以及缺陷產生(sheng)的(de)(de)漏磁(ci)場(chang)，即
式(shi)(shi)中，為(wei)傳感器測(ce)量的(de)總漏磁(ci)場(chang)；Bo(r,z)為(wei)磁(ci)化線圈產(chan)生(sheng)的(de)初始背景(jing)磁(ci)場(chang)；Bwallz)為(wei)壁厚(hou)變化形成的(de)擾動背景(jing)磁(ci)場(chang)；為(wei)缺陷(xian)漏磁(ci)場(chang)。進一步(bu)將式(shi)(shi)（4-13）按徑向和軸向進行矢量分解，即
磁化(hua)線圈(quan)在測(ce)(ce)點(dian)處形成(cheng)的(de)初始背景(jing)(jing)磁場在檢測(ce)(ce)過程中基本不(bu)發生(sheng)變化(hua)。然而不(bu)同壁厚特性會(hui)產生(sheng)不(bu)同的(de)擾動背景(jing)(jing)磁場，其疊加于缺(que)陷漏磁場之后會(hui)影響測(ce)(ce)點(dian)處總磁場的(de)分布。結(jie)合圖4-41所(suo)示(shi)的(de)鋼管缺(que)陷漏磁場測(ce)(ce)量(liang)原理，對(dui)測(ce)(ce)點(dian)處各磁場進行矢(shi)量(liang)分解，如(ru)圖4-42所(suo)示(shi)。
圖(tu)(tu)4-42a所示(shi)為壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)(jian)薄不銹鋼(gang)管表面(mian)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)矢量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)解圖(tu)(tu)，從(cong)圖(tu)(tu)中可以(yi)看出，缺陷(xian)漏(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)Brmnl與壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)(jian)薄擾(rao)動背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)Brvall方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相同，而與磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈初(chu)始(shi)背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)B,01方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相反；缺陷(xian)漏(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)、壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)(jian)薄擾(rao)動背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)和(he)(he)(he)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈初(chu)始(shi)背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)三者的軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相同，從(cong)而可獲(huo)得壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)(jian)薄鋼(gang)管表面(mian)缺陷(xian)總(zong)漏(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)Brmsl和(he)(he)(he)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)Bzmsl如式（4-）和(he)(he)(he)式（4-17）所示(shi)。可以(yi)看出，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈初(chu)始(shi)背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)削弱了(le)缺陷(xian)總(zong)漏(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)強(qiang)度，并增(zeng)強(qiang)了(le)缺陷(xian)總(zong)漏(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)強(qiang)度；壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)減(jian)(jian)薄形成的背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)對缺陷(xian)總(zong)漏(lou)(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑(jing)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和(he)(he)(he)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)均具有增(zeng)強(qiang)作用。
圖4-42b所示(shi)為壁(bi)厚均勻不銹鋼管表面磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)矢量(liang)分(fen)解圖，由于不存在壁(bi)厚變化(hua)形成的擾動背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)，缺陷(xian)總漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)由磁(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈產生的背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)和缺陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)矢量(liang)合成。其(qi)中，缺陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)與初始(shi)背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)方向(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)反(fan)，軸向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)方向(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)同，從而可獲得壁(bi)厚均勻時缺陷(xian)總漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑向(xiang)(xiang)(xiang)和軸向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)Brmw2和Bzms2，如(ru)式（）和式（419）所示(shi)。同樣，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈初始(shi)背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)削弱了(le)缺陷(xian)總漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)徑向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)強度，而對其(qi)軸向(xiang)(xiang)(xiang)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)分(fen)量(liang)具(ju)有(you)增(zeng)強作用。
圖(tu)(tu)4-42c所(suo)示為壁(bi)厚(hou)增(zeng)大不(bu)銹鋼管表面(mian)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)矢量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)解(jie)圖(tu)(tu)，缺(que)(que)陷漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)徑向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)(liang)Bmm壁(bi)厚(hou)增(zeng)大擾動背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)徑向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)(liang)BrwlB和磁(ci)化線圈(quan)初(chu)始背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)徑向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)(liang)B,m西者方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)均相l"^u反；缺(que)(que)陷漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)、壁(bi)厚(hou)增(zeng)大擾動背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)和磁(ci)化線圈(quan)初(chu)始背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)三者的軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)(liang)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)相同，從而可(ke)獲得(de)壁(bi)厚(hou)增(zeng)大時(shi)缺(que)(que)陷總(zong)漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)徑向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)(liang)B,ma3和軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)(liang)B4m3如式(shi)（4）和式(shi)（4-21）所(suo)示。可(ke)以看出，磁(ci)化線圈(quan)初(chu)始背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)與壁(bi)厚(hou)增(zeng)大擾動背(bei)景(jing)(jing)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)對缺(que)(que)陷總(zong)漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)徑向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)(liang)同時(shi)具(ju)有削(xue)弱作(zuo)用(yong)，而對其(qi)軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)分(fen)(fen)量(liang)(liang)(liang)(liang)同時(shi)具(ju)有增(zeng)強作(zuo)用(yong)。
進(jin)一步，采(cai)圖4-38所示(shi)模型(xing)仿真研究壁(bi)厚變(bian)化形成的(de)背景磁場(chang)分(fen)布特性。磁場(chang)提取路徑(jing)ム、2和的(de)提離值均(jun)為2mm，如(ru)(ru)圖4-43所示(shi)。通過數值有限元(yuan)仿真計(ji)算壁(bi)厚減(jian)薄、壁(bi)厚均(jun)勻和壁(bi)厚增(zeng)大時鋼管(guan)表面磁場(chang)的(de)徑(jing)向和軸向分(fen)量，如(ru)(ru)圖4-44所示(shi)。
由于不存(cun)在(zai)缺(que)陷漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)，此時不銹鋼管表面(mian)形(xing)成(cheng)由磁(ci)(ci)(ci)化線圈初始(shi)背景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)和壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)變化擾動(dong)背景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)疊加而成(cheng)的(de)(de)背景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)，即中(zhong)可以看出，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄、壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均(jun)勻(yun)和壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增(zeng)大形(xing)成(cheng)的(de)(de)背景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸向分(fen)量的(de)(de)方(fang)向相(xiang)(xiang)同，但強(qiang)(qiang)度(du)存(cun)在(zai)差異：壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄B強(qiang)(qiang)度(du)最大，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均(jun)勻(yun)Brm2強(qiang)(qiang)度(du)次(ci)之，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增(zeng)大Brma3強(qiang)(qiang)度(du)最弱。壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄徑(jing)(jing)向分(fen)量與(yu)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均(jun)勻(yun)Bma2以及壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增(zeng)大Bm3方(fang)向相(xiang)(xiang)反(fan)，其中(zhong)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均(jun)勻(yun)徑(jing)(jing)向分(fen)量強(qiang)(qiang)度(du)微弱。究其原因，與(yu)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均(jun)勻(yun)相(xiang)(xiang)比(bi)，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄形(xing)成(cheng)由鋼管內部向空(kong)(kong)（中(zhong)泄漏磁(ci)(ci)(ci)力(li)線的(de)(de)背景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)，而壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增(zeng)大則產生(sheng)從外部空(kong)(kong)中(zhong)吸引(yin)磁(ci)(ci)(ci)力(li)線進人鋼管中(zhong)的(de)(de)背景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)，從而使得(de)鋼管表面(mian)的(de)(de)總背景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)軸向分(fen)量強(qiang)(qiang)度(du)滿足關(guan)系(xi)：并且徑(jing)(jing)向分(fen)量Brmsl與(yu)Brmm3方(fang)向相(xiang)(xiang)反(fan)。
下面以缺(que)陷漏(lou)磁(ci)場軸(zhou)向分量為討論對象，研究相同尺寸缺(que)陷在不同壁厚下產(chan)生的總(zong)漏(lou)磁(ci)場差異。仿真(zhen)模型(xing)如(ru)圖4-45所(suo)示(shi)，其中(zhong)缺(que)陷寬度和(he)深度分別為4mm和(he)6mm，建(jian)立提離值均為2mm的磁(ci)場拾取路徑(jing)l4、ls和(he)l6，并通過仿真(zhen)計算獲得(de)相應的軸(zhou)向分量Bzms4、Bzms5和(he)Bzms6，如(ru)圖4-46所(suo)示(shi)。
從仿真結果可以看出，相同(tong)尺寸缺(que)陷(xian)在不(bu)(bu)同(tong)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)特性處產生(sheng)的(de)(de)總漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場強度差異較大(da)(da)(da)：壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄處的(de)(de)缺(que)陷(xian)總漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場軸(zhou)向分量(liang)Bzms4最大(da)(da)(da)，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均勻B2ms5次之，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大(da)(da)(da)Bzms6信(xin)號最弱。究其原因包括：①. 不(bu)(bu)同(tong)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)變(bian)化(hua)會在鋼管表面產生(sheng)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)擾(rao)動背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場，疊加于(yu)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場之后會造(zao)成不(bu)(bu)同(tong)程度的(de)(de)基(ji)線漂移(yi)，如圖4-46所示，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄、壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均勻和(he)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大(da)(da)(da)處產生(sheng)的(de)(de)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場軸(zhou)向分量(liang)處于(yu)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)基(ji)線上；②. 壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)變(bian)化(hua)使磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場磁(ci)(ci)(ci)(ci)通路徑(jing)發生(sheng)改變(bian)，壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)減薄、壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)均勻與(yu)壁(bi)(bi)厚(hou)(hou)(hou)增大(da)(da)(da)處形成依次減弱的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應強度，進(jin)而(er)產生(sheng)不(bu)(bu)同(tong)強度的(de)(de)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場。
三、消(xiao)除壁厚不均(jun)影響的方法
為(wei)實現在不同壁厚(hou)特性處的相同尺寸缺陷的一致(zhi)性評價(jia)，一方面(mian)需要消除(chu)壁厚(hou)變化產生的背景(jing)磁(ci)場，另一方面(mian)需要消除(chu)由于壁厚(hou)變化引(yin)起(qi)的磁(ci)感應(ying)強度差異。為(wei)此，提出基于陣(zhen)列式差動傳感布置和深度飽(bao)和磁(ci)化方法，用于消除(chu)壁厚(hou)不均引(yin)起(qi)的漏磁(ci)場差異。
1. 背景磁(ci)場消除方法
不銹鋼管自動化漏磁檢測通過軸向和周向復合磁化技術實現，如圖4-47所示。軸向磁化技術用于檢測橫向缺陷，磁場傳感器陣列S；沿鋼管周向布置，從而縱向壁厚變化會引起橫向缺陷的漏磁場差異；與此對應，周向磁化技術用于檢測縱向缺陷，磁場傳感器陣列S，沿鋼管軸向布置，因此橫向壁厚變化主要引起縱向缺陷漏磁場差異。
由于壁厚(hou)變化主要為(wei)(wei)緩慢變化的(de)大(da)面積鋼管(guan)損失或增加，從而(er)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)單元S；和(he)Si-1所處空間位置的(de)鋼管(guan)壁厚(hou)特性基本相同，進(jin)一步傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)單元S；和(he)S;-1拾取的(de)背景磁場Bzwall也(ye)基本相同。設(she)傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)S；和(he)拾取的(de)磁場軸向分量分別為(wei)(wei)B2i和(he)，并且局部橫向缺陷經過傳(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)Si，根據式（4-15），Bi和(he)可表示為(wei)(wei)
式中，Bswall為壁(bi)厚變化產生的擾動背(bei)景磁(ci)(ci)場(chang)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)；Bzmn為缺陷漏磁(ci)(ci)場(chang)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)；Bo為磁(ci)(ci)化線圈形成的初始背(bei)景磁(ci)(ci)場(chang)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)。將傳(chuan)感器(qi)S；和(he)-測量(liang)的磁(ci)(ci)場(chang)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)分(fen)量(liang)進行差分(fen)處理，即
通過式(shi)（4-24）可知，經(jing)(jing)過差(cha)分(fen)(fen)(fen)處(chu)(chu)理之后的(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場檢測(ce)信號等于缺陷漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場軸向分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)Bzcko將圖(tu)4-46和(he)圖(tu)4-44所示的(de)(de)缺陷總(zong)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場軸向分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)和(he)背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)場軸向分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)進行差(cha)分(fen)(fen)(fen)處(chu)(chu)理，即(ji)：Bzms2和(he)可獲得(de)如圖(tu)4-48所示的(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場檢測(ce)信號。從圖(tu)中(zhong)可以看(kan)出，經(jing)(jing)過差(cha)分(fen)(fen)(fen)處(chu)(chu)理之后，相(xiang)同(tong)尺寸缺陷在壁(bi)厚(hou)減薄、壁(bi)厚(hou)均勻和(he)壁(bi)厚(hou)增大處(chu)(chu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場檢測(ce)信號Bzck4、Bzcks和(he)Bzck6處(chu)(chu)于同(tong)一基線上，從而有(you)效消(xiao)除了壁(bi)厚(hou)變化產(chan)生(sheng)的(de)(de)背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)場。同(tong)樣，將傳感器S，和(he)Sj-1拾取的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場軸向分(fen)(fen)(fen)量(liang)(liang)進行差(cha)分(fen)(fen)(fen)處(chu)(chu)理可有(you)效消(xiao)除橫(heng)向壁(bi)厚(hou)變化產(chan)生(sheng)的(de)(de)背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)場，即(ji)
2. 磁(ci)感應強度(du)差(cha)異消(xiao)除方法
從(cong)圖4-48中(zhong)可(ke)以看出，在消(xiao)除(chu)背景磁場后，處(chu)于(yu)不同(tong)壁厚特性處(chu)的相同(tong)尺寸(cun)缺陷產生的漏磁場檢測信(xin)號仍存在較大差(cha)異。為此，提出一種深度飽和磁化方法，用于(yu)消(xiao)除(chu)壁厚變化引起的磁感應強(qiang)度差(cha)異。根據線(xian)磁偶極(ji)子(zi)模型，建立矩形缺陷漏磁場Bmn的表達式(shi)為
Bmn=2/·f(b,d) (4-26) 式中，f(b,d，d）為缺陷的寬(kuan)度(du)與深(shen)度(du)參(can)數方(fang)程；M為磁化強(qiang)度(du)矢量。
由式（4-26）可知，當尺寸大小確(que)定時(shi)，缺陷產生的(de)漏(lou)磁(ci)場強度主要由不銹鋼(gang)管磁(ci)化強度決定。
在外(wai)加(jia)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)強度(du)(du)逐步增大的過程中，不(bu)(bu)(bu)銹鋼管(guan)內(nei)部(bu)依(yi)次將(jiang)發生(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)壁(bi)移動(dong)和磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩(ju)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)(du)M從零逐漸增大，當所有磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇(chou)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩(ju)都(dou)轉(zhuan)(zhuan)到與外(wai)場(chang)方向相(xiang)同(tong)(tong)時，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)(du)M達到最(zui)大值。因此，如(ru)果(guo)使得檢測(ce)區(qu)域(yu)內(nei)鋼管(guan)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)(du)處(chu)于最(zui)大值，則可(ke)使相(xiang)同(tong)(tong)尺寸缺陷產生(sheng)相(xiang)同(tong)(tong)強度(du)(du)的漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)。采用圖4-45所示(shi)的模型仿真計算(suan)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)壁(bi)厚特(te)性部(bu)位磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)(du)與勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)電流密度(du)(du)的關系曲(qu)線，如(ru)圖4-49所示(shi)。從圖中可(ke)以看出，在勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)電流密度(du)(du)較弱時，不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)壁(bi)厚特(te)性部(bu)位磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)(du)差異(yi)較大，其中壁(bi)厚減薄(bo)磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)M21最大(da)，壁厚(hou)均勻(yun)M2次之，壁厚(hou)增大(da)M3最小。隨著勵磁(ci)電流密度(du)的進一步增強(qiang)，磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)差異逐(zhu)漸減小，并最終到(dao)達相同的幅值而(er)保持不變。
進(jin)一步(bu)(bu)比較位于(yu)不(bu)(bu)(bu)同(tong)壁厚特(te)性處(chu)的(de)缺陷(xian)(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場軸(zhou)向(xiang)分(fen)量檢測(ce)信(xin)號(hao)幅值與勵磁(ci)(ci)電流密度的(de)關系(xi)曲線，如圖(tu)4-50所示(shi)。其(qi)中，B24、B25和B6分(fen)別為壁厚減薄(bo)、壁厚均勻和壁厚增大處(chu)鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面的(de)缺陷(xian)(xian)(xian)總磁(ci)(ci)場軸(zhou)向(xiang)分(fen)量，其(qi)包含(han)了磁(ci)(ci)化(hua)(hua)線圈產(chan)生的(de)初(chu)始(shi)背景(jing)(jing)磁(ci)(ci)場、壁厚變化(hua)(hua)形(xing)成的(de)擾動背景(jing)(jing)磁(ci)(ci)場以及(ji)缺陷(xian)(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場。進(jin)一步(bu)(bu)通過差(cha)分(fen)處(chu)理消(xiao)除背景(jing)(jing)磁(ci)(ci)場，從而獲(huo)得(de)位于(yu)不(bu)(bu)(bu)同(tong)壁厚特(te)性處(chu)的(de)缺陷(xian)(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)信(xin)號(hao)B＇4、B's和B'6。從圖(tu)4-50中可以看(kan)出(chu)，在(zai)漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)方法常用的(de)近飽(bao)和磁(ci)(ci)化(hua)(hua)區，不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)壁厚不(bu)(bu)(bu)均引起(qi)較大的(de)缺陷(xian)(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)信(xin)號(hao)差(cha)異；但在(zai)深度飽(bao)和磁(ci)(ci)化(hua)(hua)區，相同(tong)尺寸(cun)缺陷(xian)(xian)(xian)可獲(huo)得(de)相同(tong)的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)信(xin)號(hao)，從而可實現處(chu)于(yu)不(bu)(bu)(bu)同(tong)壁厚特(te)性處(chu)的(de)相同(tong)尺寸(cun)缺陷(xian)(xian)(xian)的(de)一致性檢測(ce)與評價。
進一步(bu)討論不銹鋼管壁厚變化對缺陷(xian)漏(lou)磁場的影響，對內(nei)外加(jia)厚鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)孔缺陷(xian)進行(xing)漏(lou)磁檢(jian)測(ce)試驗(yan)。內(nei)外加(jia)厚鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)幾何結(jie)構尺寸(cun)如圖(tu)4-51所示，鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)桿(gan)體、過渡區和(he)加(jia)厚區的壁厚不同(tong)。在鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)不同(tong)壁厚部位(wei)處刻制尺寸(cun)相同(tong)的不通孔，直徑(jing)和(he)深度(du)分別為1.6mm和(he)3.0mm。鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)漏(lou)磁檢(jian)測(ce)試驗(yan)平(ping)臺如圖(tu)4-52所示，其由穿過式(shi)磁化線圈、勵磁電(dian)源、傳(chuan)感器、鉆(zhan)(zhan)(zhan)桿(gan)、支(zhi)撐輪(lun)、采集卡和(he)帶(dai)有數據分析軟件(jian)的計(ji)算機組成。
檢(jian)測(ce)過(guo)程中(zhong)，保持磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)傳(chuan)感(gan)器(qi)與鉆桿(gan)(gan)表面(mian)提離值恒定為(wei)0.5mm，并使鉆桿(gan)(gan)以(yi)0.5m／s勻速沿(yan)軸向移動。如圖(tu)(tu)(tu)4-53所(suo)示，傳(chuan)感(gan)器(qi)拾(shi)(shi)取路徑(jing)分(fen)兩種：路徑(jing)①所(suo)拾(shi)(shi)取的(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)為(wei)無缺(que)陷(xian)(xian)(xian)(xian)背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，主要為(wei)壁厚(hou)變化和(he)磁(ci)(ci)(ci)化線圈(quan)產生的(de)背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)；路徑(jing)②測(ce)量的(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)包含背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)以(yi)及缺(que)陷(xian)(xian)(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)。試驗(yan)中(zhong)，沿(yan)路徑(jing)①和(he)②往復掃(sao)查過(guo)渡(du)區并獲得(de)相(xiang)應(ying)的(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)軸向分(fen)量檢(jian)測(ce)信(xin)(xin)號(hao)，如圖(tu)(tu)(tu)4-54和(he)圖(tu)(tu)(tu)4-55所(suo)示。從圖(tu)(tu)(tu)中(zhong)可以(yi)看(kan)出，過(guo)渡(du)區壁厚(hou)變化形(xing)成了較(jiao)大幅值的(de)背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)信(xin)(xin)號(hao)。當傳(chuan)感(gan)器(qi)掃(sao)查過(guo)渡(du)區缺(que)陷(xian)(xian)(xian)(xian)時，缺(que)陷(xian)(xian)(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)信(xin)(xin)號(hao)疊加于背(bei)景磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)信(xin)(xin)號(hao)之(zhi)上，形(xing)成基線偏(pian)移。
為消(xiao)除(chu)鉆桿過渡(du)區壁厚變化引(yin)起的背景(jing)磁(ci)場，采用差(cha)(cha)分式(shi)傳(chuan)感(gan)檢測方式(shi)對缺陷(xian)進行掃查，即(ji)將路徑①和路徑②處的兩個傳(chuan)感(gan)器檢測信(xin)號(hao)進行差(cha)(cha)分輸(shu)出，獲得如圖4-56所示差(cha)(cha)分式(shi)缺陷(xian)漏磁(ci)信(xin)號(hao)。從(cong)(cong)圖中可(ke)以看出，采用差(cha)(cha)分式(shi)傳(chuan)感(gan)器布置方法可(ke)基本消(xiao)除(chu)基線漂移，從(cong)(cong)而消(xiao)除(chu)了由背景(jing)磁(ci)場引(yin)起的缺陷(xian)漏磁(ci)場差(cha)(cha)異(yi)。
進(jin)一步采用差分式(shi)傳感(gan)布置(zhi)法對不(bu)(bu)(bu)通(tong)(tong)孔(kong)H1、H2和(he)(he)H3進(jin)行檢(jian)測。在(zai)常(chang)規的磁(ci)化(hua)條件下，由于磁(ci)化(hua)場磁(ci)通(tong)(tong)路徑不(bu)(bu)(bu)同，鉆桿桿體(ti)、過渡區和(he)(he)加厚(hou)區會形(xing)成不(bu)(bu)(bu)同的磁(ci)感(gan)應強度(du)，進(jin)一步使得不(bu)(bu)(bu)同位置(zhi)不(bu)(bu)(bu)通(tong)(tong)孔(kong)產(chan)生不(bu)(bu)(bu)同的漏(lou)磁(ci)場強度(du)。為驗(yan)證深度(du)飽和(he)(he)磁(ci)化(hua)法的有(you)效(xiao)性，采用差分式(shi)傳感(gan)布置(zhi)法，試驗(yan)獲得不(bu)(bu)(bu)通(tong)(tong)孔(kong)H1、H2和(he)(he)H3產(chan)生的漏(lou)磁(ci)場軸向分量信號(hao)幅值(zhi)B21B22和(he)(he)B3與磁(ci)化(hua)電流的關(guan)系曲(qu)線，如圖4-57所示。
從(cong)圖(tu)4-57中可以看出，當(dang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)電(dian)流(liu)較小時，桿(gan)體處不(bu)通(tong)(tong)孔H3漏磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號強度(du)(du)(du)(du)最大，過渡(du)區(qu)不(bu)通(tong)(tong)孔H2信(xin)號強度(du)(du)(du)(du)次之，加厚區(qu)不(bu)通(tong)(tong)孔H1信(xin)號強度(du)(du)(du)(du)最小；隨著磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)電(dian)流(liu)的不(bu)斷增(zeng)大，三處不(bu)通(tong)(tong)孔漏磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號強度(du)(du)(du)(du)不(bu)斷增(zeng)加且差異(yi)逐(zhu)漸減小；當(dang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)電(dian)流(liu)增(zeng)加到45A之后(hou)，三處不(bu)通(tong)(tong)孔漏磁(ci)(ci)(ci)檢測信(xin)號基本相等并保持(chi)不(bu)變。在對鉆桿(gan)進行深(shen)度(du)(du)(du)(du)飽(bao)和磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)后(hou)，由(you)于缺(que)陷(xian)處所有(you)磁(ci)(ci)(ci)疇的磁(ci)(ci)(ci)矩都翻(fan)轉到與外磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場相同的方向上，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強度(du)(du)(du)(du)達(da)到最大值，此時缺(que)陷(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)場強度(du)(du)(du)(du)只與缺(que)陷(xian)尺(chi)寸有(you)關，從(cong)而可消除由(you)于磁(ci)(ci)(ci)感應強度(du)(du)(du)(du)不(bu)同引(yin)起的缺(que)陷(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)場差異(yi)。
