在不銹鋼管漏磁無損檢測中,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(xiu)鋼管(guan)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)靜態或低速磁(ci)化(hua)過程中(zhong),不(bu)需(xu)要考慮磁(ci)化(hua)建立(li)所需(xu)的(de)時間(jian);在(zai)高速漏磁(ci)檢測中(zhong),這一(yi)建立(li)時間(jian)雖然(ran)非(fei)常(chang)短,但影響重大。磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)強度(或磁(ci)化(hua)強度)隨磁(ci)場變化(hua)的(de)延遲(chi)現象稱為磁(ci)后效(xiao)現象。如(ru)圖5-41所示,當外磁(ci)場從0突(tu)然(ran)階躍變化(hua)到時,磁(ci)性材料的(de)磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)強度并不(bu)是立(li)即全(quan)部達(da)到穩定值Bm,而是一(yi)部分(fen)瞬時到達(da)B2另一(yi)部分(fen)緩慢趨近穩定值。


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  磁(ci)化(hua)強度逐(zhu)漸達到穩定狀(zhuang)態的(de)時間(jian)稱(cheng)(cheng)為(wei)磁(ci)化(hua)弛豫(yu)(yu)時間(jian),這一過程(cheng)稱(cheng)(cheng)為(wei)磁(ci)化(hua)弛豫(yu)(yu)過程(cheng)。單弛豫(yu)(yu)時間(jian)磁(ci)后效可表示為(wei)


    B-B2=(Bm-B2)x(1-e-/t)     (5-14)


  式中,B為任一時刻的磁(ci)(ci)感(gan)應強度;B2為瞬時達到的那部分磁(ci)(ci)感(gan)應強度;Bm為穩定(ding)后的磁(ci)(ci)感(gan)應強度,τ為弛(chi)豫時間參(can)量。


  當鐵(tie)磁(ci)體(ti)被磁(ci)化(hua)時,磁(ci)矩的(de)(de)方向(xiang)將發生變(bian)化(hua),而且為(wei)了(le)滿足(zu)自由能(neng)最低的(de)(de)要求,價(jia)電(dian)子也在(zai)離子之間(jian)擴(kuo)散(san),但這種擴(kuo)散(san)不是和磁(ci)場的(de)(de)變(bian)化(hua)同時完成(cheng)的(de)(de),在(zai)時間(jian)上有一(yi)定(ding)的(de)(de)滯(zhi)后性。根據一(yi)般(ban)電(dian)子或離子擴(kuo)散(san)理(li)論,電(dian)子或離子的(de)(de)擴(kuo)散(san)是具有一(yi)定(ding)弛豫(yu)時間(jian)的(de)(de),弛豫(yu)時間(jian)τ為(wei)


  由式(5-15)可知,升(sheng)高(gao)溫(wen)度會使弛(chi)豫時間減少,但在實際檢(jian)測過程中不可行。


  在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管進入磁化(hua)線圈后,鋼(gang)管中發(fa)生的變化(hua)有(you)(you)(you):磁疇(chou)壁(bi)的位移、磁化(hua)矢量(liang)的轉(zhuan)動、價電子(zi)在離子(zi)之間的擴散。這三種(zhong)(zhong)過程都會(hui)有(you)(you)(you)一定的阻(zu)尼,不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管中磁感應(ying)(ying)強度的變化(hua)不(bu)能(neng)瞬間完成。磁疇(chou)壁(bi)位移的阻(zu)力(li)主要(yao)來自材料內部(bu)結構(gou)的不(bu)均勻(yun)(yun),如內應(ying)(ying)力(li)的不(bu)均勻(yun)(yun)和雜(za)質空洞(dong)分(fen)布的不(bu)均勻(yun)(yun)。對于磁化(hua)矢量(liang)的轉(zhuan)動,由(you)于其在外磁場作用下完成,故需考慮(lv)(lv)靜磁能(neng)。磁矩轉(zhuan)動是在晶(jing)格上進行的,所以又要(yao)考慮(lv)(lv)晶(jing)格各向異性(xing)(xing)能(neng),如果物質中有(you)(you)(you)應(ying)(ying)力(li),就會(hui)產(chan)生另一種(zhong)(zhong)各向異性(xing)(xing)能(neng),同樣會(hui)對晶(jing)格轉(zhuan)動起阻(zu)礙作用。因此,弛豫時間受多(duo)種(zhong)(zhong)因素的影響,目前(qian)還沒有(you)(you)(you)直接的理(li)論計算方法(fa)。


  在(zai)不銹鋼管漏磁(ci)檢測中(zhong),隨著(zhu)磁(ci)化(hua)器與被測構件(jian)間相對運動速度的(de)(de)提高,磁(ci)后(hou)效現象的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)不能(neng)忽略。可以采用(yong)加長(chang)沿磁(ci)化(hua)場方向(xiang)上的(de)(de)磁(ci)化(hua)器長(chang)度來減(jian)小這一影(ying)(ying)響(xiang),但對具有回轉運動的(de)(de)循(xun)環磁(ci)化(hua)過程,磁(ci)后(hou)效現象將會(hui)直接影(ying)(ying)響(xiang)漏磁(ci)檢測的(de)(de)靈敏(min)度,并(bing)且難以消除。


  為此(ci),在(zai)理(li)論上和(he)(he)試驗中,一方(fang)面尋(xun)求(qiu)不銹鋼管磁(ci)化弛豫時間的(de)(de)計算和(he)(he)測量方(fang)法(fa),將(jiang)有利(li)于精確(que)評價磁(ci)后效的(de)(de)影響程度;另一方(fang)面,尋(xun)求(qiu)新的(de)(de)漏磁(ci)檢測方(fang)法(fa)來(lai)消(xiao)除磁(ci)后效影響,將(jiang)是高(gao)(gao)(gao)速(su)或超高(gao)(gao)(gao)速(su)漏磁(ci)檢測需要研(yan)究的(de)(de)問題(ti)。對(dui)此(ci),在(zai)研(yan)制高(gao)(gao)(gao)速(su)漏磁(ci)檢測設(she)備(bei)時,應盡可能地去探索如何(he)減少或者(zhe)避免(mian)磁(ci)后效現象。





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