在不(bu)銹鋼(gang)管漏磁無損檢(jian)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,除了不銹鋼(gang)管中存在的渦流效應,還有更深層次的磁后效現象,速度越快,磁后效影響越明顯。


  在靜態(tai)或低速磁(ci)(ci)(ci)化過程中,不(bu)需要(yao)考慮磁(ci)(ci)(ci)化建立(li)(li)所需的(de)(de)時(shi)間;在高(gao)速漏磁(ci)(ci)(ci)檢測中,這一建立(li)(li)時(shi)間雖然(ran)非常短(duan),但影響重(zhong)大。磁(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)(或磁(ci)(ci)(ci)化強(qiang)度(du))隨磁(ci)(ci)(ci)場變(bian)(bian)化的(de)(de)延遲(chi)現象稱為磁(ci)(ci)(ci)后效現象。如圖5-41所示,當(dang)外(wai)磁(ci)(ci)(ci)場從0突然(ran)階躍變(bian)(bian)化到(dao)時(shi),磁(ci)(ci)(ci)性材料的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)并不(bu)是立(li)(li)即全部達到(dao)穩定(ding)值Bm,而是一部分瞬時(shi)到(dao)達B2另一部分緩慢趨近穩定(ding)值。


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  磁(ci)化強度逐漸(jian)達到(dao)穩(wen)定狀態的時(shi)間(jian)稱為(wei)(wei)磁(ci)化弛(chi)豫(yu)時(shi)間(jian),這一過程(cheng)稱為(wei)(wei)磁(ci)化弛(chi)豫(yu)過程(cheng)。單弛(chi)豫(yu)時(shi)間(jian)磁(ci)后效(xiao)可表(biao)示為(wei)(wei)


    B-B2=(Bm-B2)x(1-e-/t)     (5-14)


  式中,B為任一時刻的(de)磁感(gan)應強(qiang)度(du);B2為瞬時達到的(de)那(nei)部分磁感(gan)應強(qiang)度(du);Bm為穩定后(hou)的(de)磁感(gan)應強(qiang)度(du),τ為弛豫時間參量。


  當(dang)鐵磁(ci)體被磁(ci)化時(shi),磁(ci)矩的(de)(de)方(fang)向將發(fa)生變化,而且為了滿(man)足自由能最低(di)的(de)(de)要求,價電子(zi)也在離子(zi)之間(jian)(jian)擴(kuo)散(san)(san),但這(zhe)種(zhong)擴(kuo)散(san)(san)不是和磁(ci)場的(de)(de)變化同時(shi)完成的(de)(de),在時(shi)間(jian)(jian)上有一定(ding)(ding)的(de)(de)滯(zhi)后性。根據一般電子(zi)或離子(zi)擴(kuo)散(san)(san)理論,電子(zi)或離子(zi)的(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)是具有一定(ding)(ding)弛豫時(shi)間(jian)(jian)的(de)(de),弛豫時(shi)間(jian)(jian)τ為


  由式(5-15)可知,升高溫度會(hui)使弛豫時(shi)間減少(shao),但在實際(ji)檢測過程中不可行。


  在不銹鋼管(guan)進(jin)入磁(ci)(ci)化(hua)線圈后,鋼管(guan)中發生的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)有:磁(ci)(ci)疇(chou)壁的(de)(de)(de)(de)(de)位移(yi)、磁(ci)(ci)化(hua)矢(shi)量的(de)(de)(de)(de)(de)轉動(dong)(dong)、價電(dian)子在離子之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散。這(zhe)三種過程都(dou)會(hui)有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)阻尼,不銹鋼管(guan)中磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)不能瞬間(jian)完成。磁(ci)(ci)疇(chou)壁位移(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)阻力(li)主要來(lai)自材料內部結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)不均勻,如(ru)內應(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)不均勻和雜質空洞分(fen)布的(de)(de)(de)(de)(de)不均勻。對于磁(ci)(ci)化(hua)矢(shi)量的(de)(de)(de)(de)(de)轉動(dong)(dong),由于其在外(wai)磁(ci)(ci)場作用下完成,故需考慮(lv)靜磁(ci)(ci)能。磁(ci)(ci)矩轉動(dong)(dong)是在晶格上進(jin)行的(de)(de)(de)(de)(de),所以又要考慮(lv)晶格各向異性能,如(ru)果物質中有應(ying)力(li),就會(hui)產生另一種各向異性能,同樣會(hui)對晶格轉動(dong)(dong)起阻礙作用。因此,弛豫時間(jian)受(shou)多種因素的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang),目前還沒有直接的(de)(de)(de)(de)(de)理論計算方(fang)法。


  在(zai)不(bu)銹鋼管(guan)漏磁檢測中(zhong),隨著磁化(hua)(hua)器與被測構件間(jian)相對運(yun)動(dong)速度的(de)(de)提高,磁后(hou)效現象的(de)(de)影響不(bu)能忽略。可以采用加長沿磁化(hua)(hua)場方向上的(de)(de)磁化(hua)(hua)器長度來減(jian)小這一影響,但對具有回轉運(yun)動(dong)的(de)(de)循環磁化(hua)(hua)過程,磁后(hou)效現象將會(hui)直接影響漏磁檢測的(de)(de)靈敏度,并(bing)且難以消(xiao)除。


  為此(ci)(ci),在理論上和試驗中,一方面(mian)尋(xun)求不銹鋼管(guan)磁(ci)化(hua)弛豫時間(jian)的(de)(de)計算和測(ce)(ce)量方法(fa),將有利于精(jing)確評(ping)價磁(ci)后效(xiao)的(de)(de)影響(xiang)程度;另一方面(mian),尋(xun)求新(xin)的(de)(de)漏(lou)磁(ci)檢測(ce)(ce)方法(fa)來消除磁(ci)后效(xiao)影響(xiang),將是高(gao)速或超高(gao)速漏(lou)磁(ci)檢測(ce)(ce)需要研究(jiu)的(de)(de)問(wen)題。對此(ci)(ci),在研制高(gao)速漏(lou)磁(ci)檢測(ce)(ce)設備時,應盡(jin)可能地去探索如何減少或者避(bi)免磁(ci)后效(xiao)現象(xiang)。





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