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(guan)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，對于不銹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(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)(tou)最好(hao)布置于兩(liang)磁極正(zheng)對(dui)(dui)的管(guan)壁中央(yang)區的軸(zhou)平面上，為此，只(zhi)有檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)(tou)與鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)之間實(shi)現(xian)相(xiang)對(dui)(dui)螺(luo)(luo)旋(xuan)掃查才(cai)能達到無盲區檢(jian)測(ce)(ce)。所(suo)以，為了完成鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)上軸(zhou)／周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)的全面檢(jian)測(ce)(ce)，通常需要兩(liang)種獨立(li)的檢(jian)測(ce)(ce)單(dan)元(yuan)：周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)檢(jian)測(ce)(ce)單(dan)元(yuan)和軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)檢(jian)測(ce)(ce)單(dan)元(yuan)。檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)(tou)與鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)之間的相(xiang)對(dui)(dui)螺(luo)(luo)旋(xuan)掃查運(yun)動有兩(liang)種組合形(xing)式：①. 探(tan)頭(tou)(tou)固定，鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)做(zuo)(zuo)螺(luo)(luo)旋(xuan)推進；②. 軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)檢(jian)測(ce)(ce)單(dan)元(yuan)的磁化器(qi)與探(tan)頭(tou)(tou)一起旋(xuan)轉，鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)做(zuo)(zuo)直線運(yun)動，分別如圖2-4a、b所(suo)示。
一、軸(zhou)向(xiang)磁(ci)化(hua)方法(fa)與軸(zhou)向(xiang)磁(ci)化(hua)器
根(gen)據(ju)垂直(zhi)磁(ci)化(hua)基本理論(lun)，漏磁(ci)檢測(ce)中形成了(le)鋼(gang)管(guan)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)檢測(ce)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)的(de)基本檢測(ce)形式和設備(bei)結構。目前(qian)(qian)主要有(you)兩種(zhong)驅(qu)動方式，一種(zhong)是鋼(gang)管(guan)直(zhi)線前(qian)(qian)進(jin)，周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)檢測(ce)探頭沿圓(yuan)周(zhou)(zhou)方向(xiang)(xiang)包圍(wei)鋼(gang)管(guan)的(de)檢測(ce)方法；另一種(zhong)是鋼(gang)管(guan)螺(luo)旋前(qian)(qian)進(jin)，周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)檢測(ce)探頭沿軸向(xiang)(xiang)覆(fu)蓋鋼(gang)管(guan)的(de)檢測(ce)方法。這兩種(zhong)檢測(ce)形式的(de)前(qian)(qian)提是相同(tong)的(de)，即需要磁(ci)化(hua)器產生(sheng)合(he)適的(de)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)場(chang)，以(yi)激勵周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)產生(sheng)足夠強度的(de)漏磁(ci)場(chang)。
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)圈磁化器及特點
如圖2-5a所示，單線(xian)圈(quan)磁化器(qi)是目前軸向(xiang)磁化器(qi)的主要形式之(zhi)一(yi)。此種磁化器(qi)結(jie)構簡單，成本相(xiang)對(dui)較(jiao)低。但(dan)是，因(yin)檢測探頭需放置(zhi)在(zai)線(xian)圈(quan)內(nei)部，造成線(xian)圈(quan)內(nei)徑相(xiang)對(dui)鋼管(guan)外徑較(jiao)大，鋼管(guan)與線(xian)圈(quan)的耦合度(du)較(jiao)低，影響磁化效果。
單勵磁線(xian)圈結構如圖2-6所示，其主要參(can)數包括線(xian)圈匝數nc 線(xian)圈電流Ic、線(xian)圈外(wai)徑(jing)dc1、線(xian)圈內徑(jing)dc2、線(xian)圈厚度Te。以及內部漆包線(xian)直徑(jing) 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鋼管順利通過。
以下舉例(li)說明線圈結構與設(she)計(ji)過(guo)程。
討(tao)論壁厚(hou)(hou)為(wei)9.19mm、直徑(jing)為(wei)127mm不(bu)銹鋼管的(de)(de)單(dan)勵(li)磁(ci)線(xian)圈(quan)(quan)設(she)計(ji)，如圖(tu)2-7所示。保持勵(li)磁(ci)線(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)安匝(za)數(shu)和線(xian)圈(quan)(quan)內徑(jing)不(bu)變(bian)，改變(bian)線(xian)圖(tu)2-6 單(dan)勵(li)磁(ci)線(xian)圈(quan)(quan)結構(gou)圈(quan)(quan)厚(hou)(hou)度和線(xian)圈(quan)(quan)外(wai)徑(jing)，得到不(bu)同結構(gou)參數(shu)的(de)(de)單(dan)勵(li)磁(ci)線(xian)圈(quan)(quan)。進一步(bu)，通過仿(fang)真(zhen)計(ji)算，選擇磁(ci)化效(xiao)果相對較好，并且線(xian)圈(quan)(quan)厚(hou)(hou)度、質量均滿(man)足實際要求的(de)(de)勵(li)磁(ci)線(xian)圈(quan)(quan)，具體(ti)參數(shu)選取如下(xia)。
a. 線圈(quan)安(an)匝數：線圈(quan)安(an)匝數主(zhu)要根據鋼管的磁(ci)化(hua)特性曲線，以(yi)及鋼管的內外徑尺(chi)ru寸進行選取(qu)。針對(dui)以(yi)上(shang)尺(chi)寸鋼管，n。初步(bu)選取(qu)2000匝，漆(qi)包線直徑dcw取(qu)1.7mm，單根漆(qi)包線能夠(gou)承受的最大電流為20A，實際磁(ci)化(hua)過程中取(qu)10A。
b. 線(xian)圈內(nei)徑(jing)dc2：由于鋼管(guan)的直線(xian)度(du)誤差，以及輸送(song)輥道的制造安裝誤差，鋼管(guan)在前進過程(cheng)中不(bu)可避(bi)免地存(cun)在多(duo)自由度(du)擺動。為使鋼管(guan)順利(li)通過線(xian)圈而不(bu)發生碰撞(zhuang)，并盡量(liang)形成(cheng)最(zui)好的磁化(hua)效(xiao)果，d2初步選取284mm。
c. 線(xian)圈(quan)厚度：線(xian)圈(quan)厚度是需要優化的指(zhi)標之(zhi)一，線(xian)圈(quan)厚度依次取(qu)130mm、120mm、110mm、100mm、90mm、80mm、70mm、60mm、50mm、40mm和30mm。
d. 線(xian)圈外徑(jing)dcl：保證線(xian)圈的匝(za)數(shu)不變，在線(xian)圈厚度(du)變化時(shi)，外徑(jing)也做相應調整。對(dui)應上(shang)述的線(xian)圈厚度(du)，線(xian)圈外徑(jing)依次取ф354.2mm、φ360mm、φ366.9mm、φ375.2mm、ф385.4mm、φ398mm、φ414mm、Φ436mm、φ466.4mm、φ512mm 和φ588mm。
對(dui)不同結構參數的單勵(li)磁(ci)(ci)線圈磁(ci)(ci)化(hua)效果進(jin)行(xing)量化(hua)分析，利用仿真方法(fa)對(dui)單勵(li)磁(ci)(ci)線圈磁(ci)(ci)化(hua)鋼(gang)管管體的過程依次進(jin)行(xing)求(qiu)解(jie)，各個線圈的具體參數如(ru)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(cong)圖2-10中(zhong)可以看(kan)出，隨著線圈(quan)(quan)厚度的(de)不斷增(zeng)(zeng)加，鋼(gang)(gang)管體(ti)內(nei)的(de)Bmax急劇(ju)增(zeng)(zeng)大，當線圈(quan)(quan)厚度達(da)到100mm時，鋼(gang)(gang)管體(ti)內(nei)磁(ci)(ci)感應強(qiang)度基本達(da)到最大值。此(ci)后，繼續增(zeng)(zeng)大線圈(quan)(quan)厚度，鋼(gang)(gang)管體(ti)內(nei)的(de)Bmax基本保持(chi)不變(bian)。此(ci)外，從(cong)圖2-9中(zhong)可以看(kan)出，當采(cai)用單勵磁(ci)(ci)線圈(quan)(quan)對不銹鋼(gang)(gang)管進行磁(ci)(ci)化時，管體(ti)內(nei)磁(ci)(ci)感應強(qiang)度軸向(xiang)均勻性較差。
根據式（2-3），計算圖(tu)2-8所示不(bu)同參數勵(li)(li)(li)磁(ci)線圈的質(zhi)量，如圖(tu)2-11所示。從圖(tu)中可以看出，隨(sui)著勵(li)(li)(li)磁(ci)線圈厚度(du)不(bu)斷增加，其(qi)質(zhi)量逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)(xiao)。當勵(li)(li)(li)磁(ci)線圈厚度(du)較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)時，隨(sui)著線圈厚度(du)增加，勵(li)(li)(li)磁(ci)線圈質(zhi)量減(jian)少較(jiao)(jiao)快；當勵(li)(li)(li)磁(ci)線圈厚度(du)大于(yu)100mm時，勵(li)(li)(li)磁(ci)線圈質(zhi)量減(jian)少速度(du)趨緩。
綜(zong)上，根據磁(ci)化(hua)效果(guo)與線圈質量(liang)，針對(dui)φ127mm鋼(gang)管(guan)(guan)可優化(hua)選擇厚(hou)度(du)參(can)數即磁(ci)化(hua)線圈內徑(jing)為284mm，外徑(jing)為375.2mm，厚(hou)度(du)為100mm。對(dui)該(gai)勵磁(ci)線圈磁(ci)化(hua)鋼(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)體的過(guo)程進行有限元仿真(zhen)計算，圖(tu)2-12所(suo)示為磁(ci)力線密度(du)分(fen)布(bu)圖(tu)，圖(tu)2-13所(suo)示為磁(ci)感應強度(du)等值(zhi)云圖(tu)。
從(cong)圖2-12中(zhong)(zhong)可以(yi)看出，勵(li)磁線(xian)圈產(chan)生(sheng)的磁力線(xian)大(da)部(bu)分都從(cong)鋼(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)體中(zhong)(zhong)通過(guo)，這是由于(yu)(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)的磁導率(lv)遠大(da)于(yu)(yu)空氣(qi)的磁導率(lv)。從(cong)圖2-13中(zhong)(zhong)可以(yi)看出，管(guan)(guan)體內的最大(da)磁感(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)點(dian)位于(yu)(yu)線(xian)圈中(zhong)(zhong)心位置，最大(da)值(zhi)為Bmax=2.314T。另外，管(guan)(guan)體內的磁感(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)隨著(zhu)遠離線(xian)圈中(zhong)(zhong)心呈(cheng)現逐漸下降的趨勢。
2. 雙線圈(quan)磁(ci)化器及特(te)點
雙線圈磁(ci)(ci)(ci)化(hua)方式如(ru)圖2-5b所示，檢(jian)測探頭放置在兩個線圈之間，這樣可減小(xiao)線圈內徑(jing)，提(ti)高(gao)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)效率。當然(ran)，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)器設備成(cheng)本也更高(gao)。雙線圈磁(ci)(ci)(ci)化(hua)器在鋼管內更易形成(cheng)密集均(jun)勻的軸向磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)，有(you)利于(yu)提(ti)高(gao)檢(jian)測靈敏度和一致(zhi)性(xing)。為了保證檢(jian)測區域中(zhong)相同形態的缺陷產(chan)生相同的漏磁(ci)(ci)(ci)信號，鋼管由(you)線圈磁(ci)(ci)(ci)化(hua)后，必(bi)須保證磁(ci)(ci)(ci)感應強度的軸向均(jun)勻性(xing)。
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(quan)磁化鋼(gang)管(guan)管(guan)體示意圖如圖2-14所示。為得(de)到合(he)理的線(xian)圈(quan)間距，計算過(guo)程中Lcc依次取20mm、40mm、60mm、80mm、100mm、140mm、180mm、220mm、260mm、300mm、340mm、380mm、440mm和(he)500mm。
提取鋼管管體內(nei)部(bu)軸向磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度(du)(du)B2，如圖2-15所示。從(cong)圖中可(ke)以看出，當Lcc較(jiao)小(xiao)時(shi)，管體內(nei)部(bu)存在(zai)一個磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度(du)(du)極(ji)(ji)大(da)(da)值(zhi)點(dian)，并位(wei)于兩(liang)線(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)中間(jian)位(wei)置；隨(sui)著Lcc不斷(duan)增(zeng)大(da)(da)，極(ji)(ji)大(da)(da)值(zhi)點(dian)的(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度(du)(du)逐漸(jian)減小(xiao)，當Lcc≥140mm時(shi)，管體內(nei)部(bu)則出現兩(liang)個磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度(du)(du)極(ji)(ji)大(da)(da)值(zhi)點(dian)，并且兩(liang)極(ji)(ji)大(da)(da)值(zhi)點(dian)的(de)(de)距(ju)離不斷(duan)增(zeng)大(da)(da)，且兩(liang)線(xian)圈(quan)(quan)中心(xin)處的(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度(du)(du)逐漸(jian)變(bian)小(xiao)。特別(bie)地，當Lcc=100mm時(shi)，鋼管管體具(ju)有較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度(du)(du)和較(jiao)好的(de)(de)軸向磁(ci)(ci)化均(jun)勻(yun)(yun)區(qu)域，均(jun)勻(yun)(yun)區(qu)域軸向長度(du)(du)約為200mm。綜合考(kao)慮磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度(du)(du)和均(jun)勻(yun)(yun)性要求(qiu)，雙勵磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)間(jian)距(ju)Lcc取100mm較(jiao)為合適。
二、周(zhou)向磁化方法與周(zhou)向磁化器
不(bu)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、不銹鋼管內外徑尺寸以及檢測區域的軸向長度。
周向磁(ci)化場(chang)是(shi)由繞在(zai)(zai)磁(ci)極(ji)(ji)(ji)上(shang)的線圈產生的。磁(ci)極(ji)(ji)(ji)正對的管(guan)壁(bi)磁(ci)化不均勻，且管(guan)壁(bi)與極(ji)(ji)(ji)靴之間的背景磁(ci)場(chang)分(fen)布雜亂(luan)。然而，在(zai)(zai)遠離兩磁(ci)極(ji)(ji)(ji)的管(guan)壁(bi)中央區(qu)域(yu)，磁(ci)場(chang)分(fen)布較均勻，因此，一般將條形(xing)陣列探頭布置在(zai)(zai)該區(qu)域(yu)，如(ru)2-16所示，并且其長度必須小于(yu)或等于(yu)均勻磁(ci)化區(qu)域(yu)的軸向長度。
如(ru)圖2-17所示，為(wei)實現軸向裂紋的(de)全覆蓋(gai)檢(jian)測，一般采用(yong)探頭(tou)與鋼管(guan)表面之間(jian)的(de)螺旋掃(sao)查(cha)來完(wan)成。對于雙探頭(tou)檢(jian)測布置，在掃(sao)查(cha)過程中(zhong)需(xu)滿(man)足條件
2Ls≥P (2-4) 式中，Ls為(wei)(wei)單個縱向探頭的有效長度；為(wei)(wei)鋼管表面形成的掃查螺距。
鋼管直線前進(jin)的速度v。與螺距P的關系為(wei) Va=ntP (2-5) 式中，n為(wei)鋼管旋(xuan)轉速度。
由此可(ke)見(jian)，在(zai)高速(su)漏磁檢測(ce)中可(ke)通過增大螺距P來提高檢測(ce)速(su)度Va0但是，根據式（2-4）可(ke)知，為了保證軸向裂紋的(de)(de)全覆蓋掃查，必須增大單個(ge)探頭的(de)(de)軸向有(you)效掃查范圍(wei)，此時鋼管(guan)中的(de)(de)均勻(yun)磁化區(qu)域的(de)(de)軸向長度也需要相應增加。
舉(ju)例分析如(ru)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。
進一(yi)步分析(xi)磁化不(bu)(bu)均勻帶來的檢測不(bu)(bu)一(yi)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(zhong)可以看出，如果陣列探頭(tou)同時掃查到了三個缺陷，則尺寸(cun)相同的(de)裂紋產生的(de)漏磁檢測信號幅值與(yu)基(ji)線(xian)均出現(xian)了嚴重(zhong)的(de)不一致，從而無法對缺陷進行精確的(de)定量評價，因此，探頭(tou)長(chang)度必須(xu)小于200mm。
為了提高檢(jian)測速度(du)，需要使陣列探(tan)頭在(zai)軸向(xiang)上有足(zu)夠的(de)(de)(de)長(chang)度(du)。然而鋼管(guan)磁感應強度(du)在(zai)軸向(xiang)上的(de)(de)(de)非(fei)均(jun)勻性(xing)限(xian)制了陣列探(tan)頭沿軸向(xiang)布置的(de)(de)(de)有效長(chang)度(du)，解決(jue)這一(yi)矛(mao)盾(dun)最為關鍵的(de)(de)(de)問題就(jiu)是(shi)如何在(zai)鋼管(guan)表面建立更大(da)范圍的(de)(de)(de)均(jun)勻磁場。
對此，在原有磁(ci)(ci)(ci)極(ji)的(de)下方加(jia)上(shang)一個導(dao)(dao)磁(ci)(ci)(ci)板(ban)，將一部分磁(ci)(ci)(ci)場(chang)導(dao)(dao)入遠離磁(ci)(ci)(ci)極(ji)的(de)區域(yu)，從而(er)可擴大磁(ci)(ci)(ci)場(chang)在軸向上(shang)的(de)覆蓋范圍，如圖(tu)2-20a所示的(de)模型。模型中使(shi)用的(de)導(dao)(dao)磁(ci)(ci)(ci)板(ban)尺寸(cun)為300mm（長）×40mm（寬）×10mm（厚），保持導(dao)(dao)磁(ci)(ci)(ci)板(ban)底面到(dao)鋼管外表面的(de)距(ju)離為15mm。增加(jia)該導(dao)(dao)磁(ci)(ci)(ci)板(ban)后(hou)，仿真獲(huo)得的(de)鋼管表面的(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)分布(bu)云圖(tu)如圖(tu)2-20b所示。
從(cong)圖(tu)2-20b中可以(yi)看出，與常規磁(ci)(ci)(ci)極相比，增(zeng)加(jia)導磁(ci)(ci)(ci)板之(zhi)后(hou)，磁(ci)(ci)(ci)場覆蓋的(de)(de)范圍有所(suo)增(zeng)大，而且磁(ci)(ci)(ci)場分布也更加(jia)均勻，起到了一(yi)定的(de)(de)優化(hua)效果。另一(yi)方面(mian)，通過觀(guan)察磁(ci)(ci)(ci)場分布云圖(tu)可以(yi)發現(xian)，鋼管表面(mian)中間(jian)部位的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場要(yao)比兩邊稍強，所(suo)以(yi)，進一(yi)步地，需要(yao)消除或者減弱周向磁(ci)(ci)(ci)化(hua)區域(yu)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場強度差異。
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(xiu)鋼管表面的磁場分布云圖如圖2-21b所示。
由圖(tu)2-21b可以(yi)看出，在(zai)(zai)磁(ci)(ci)極中(zhong)部(bu)開槽(cao)之后，均勻磁(ci)(ci)場的區(qu)域進一步(bu)擴大。為(wei)了更好地(di)比較上(shang)(shang)述三種磁(ci)(ci)極的磁(ci)(ci)化(hua)效果，在(zai)(zai)探(tan)頭所(suo)(suo)在(zai)(zai)位(wei)置沿(yan)鋼管軸(zhou)向取(qu)長度(du)為(wei)600mm的路(lu)徑，得到(dao)路(lu)徑上(shang)(shang)各個(ge)點的磁(ci)(ci)感(gan)應強度(du)，結果如圖(tu)2-22所(suo)(suo)示。
從圖中(zhong)可以看出，傳統磁(ci)極磁(ci)化下的(de)均勻(yun)(yun)(yun)區域(yu)最(zui)小，軸(zhou)向長(chang)度約為150mm；增(zeng)加導磁(ci)板后，均勻(yun)(yun)(yun)磁(ci)場(chang)區域(yu)的(de)軸(zhou)向長(chang)度增(zeng)加至(zhi)180mm；如果(guo)在(zai)導磁(ci)板上開槽(cao)，均勻(yun)(yun)(yun)磁(ci)場(chang)區域(yu)的(de)軸(zhou)向長(chang)度進一步(bu)擴大為240mm。
進一(yi)步(bu)在圖2-18b所示的(de)(de)三個(ge)不同(tong)位置(zhi)設置(zhi)尺寸相同(tong)的(de)(de)軸(zhou)向裂紋，仿真獲得(de)缺(que)陷的(de)(de)漏磁檢測信(xin)號，如圖2-23所示。從圖中可以看(kan)出，沿(yan)軸(zhou)向距離100mm的(de)(de)兩個(ge)缺(que)陷產生的(de)(de)漏磁信(xin)號幅值(zhi)差異僅為(wei)0.5％，基線漂移量也基本(ben)相似。因此(ci)，圖2-21a所示的(de)(de)磁化極靴形式可基本(ben)滿(man)足磁化的(de)(de)均勻性要求。
