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(xiu)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。


  不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)缺(que)陷(xian)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)拾取(qu)原(yuan)理如(ru)圖(tu)3-1所示。當鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)處于(yu)傳(chuan)導(dao)(dao)電流產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)外磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)中(zhong)時,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)對外顯示一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性,同時,鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)上出現宏觀的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)電流。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)電流與(yu)(yu)傳(chuan)導(dao)(dao)電流一(yi)(yi)樣,也會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)(du)記為(wei)Bu),這個磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)與(yu)(yu)傳(chuan)導(dao)(dao)電流產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)(du)記為(wei)B)疊加之后構成空間磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)(du)記為(wei)B)。當鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)中(zhong)存在(zai)缺(que)陷(xian)時,不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表面會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)泄漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)Bma,Bmn與(yu)(yu)傳(chuan)導(dao)(dao)電流產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)Bo方向(xiang)相同。根(gen)據法拉第電磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)定(ding)律,高速運(yun)動(dong)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)通過磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)(chang)時,其內部(bu)會(hui)感(gan)(gan)(gan)應(ying)出渦流,并進一(yi)(yi)步產(chan)(chan)生(sheng)感(gan)(gan)(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)(du)記為(wei)Beddy),感(gan)(gan)(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)在(zai)不同位置(zhi)的(de)(de)方向(xiang)和(he)強(qiang)度(du)(du)不同,因此感(gan)(gan)(gan)應(ying)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)檢測的(de)(de)影響與(yu)(yu)缺(que)陷(xian)位置(zhi)有(you)關(guan)。此外,鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)幾何形狀(zhuang)不規則也會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)背景(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)(du)記為(wei)Bwall),如(ru)鉆桿過渡(du)帶(dai)、壁厚不均等(deng),其方向(xiang)與(yu)(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)幾何特性有(you)關(guan)。


1.jpg


  漏磁檢測時,磁敏傳感器測量鋼管表面的磁場分布,并(bing)將磁場量依(yi)次(ci)轉(zhuan)換為模擬信號和數字信號,之后進(jin)入計算機進(jin)行數字化(hua)處理。


  從(cong)本質上(shang)講,磁(ci)敏傳感器拾取的(de)磁(ci)場(chang)由多(duo)個磁(ci)場(chang)疊(die)加而(er)成,測量(liang)磁(ci)感應強度Bms為


  Bms=Bo+Bmn+Bwall+Bu+Beddy(3-1)


  式中,Bo為傳(chuan)導電流磁場的(de)磁感(gan)應強(qiang)(qiang)度;Bmfl為缺陷漏磁場的(de)磁感(gan)應強(qiang)(qiang)度;Bwall為鋼管(guan)幾何尺寸不規(gui)則(ze)產(chan)(chan)生的(de)背景(jing)磁場的(de)磁感(gan)應強(qiang)(qiang)度;B1為被(bei)磁化物(wu)體內磁化電流產(chan)(chan)生的(de)反向(xiang)磁場的(de)磁感(gan)應強(qiang)(qiang)度;Beddy為運動鋼管(guan)內感(gan)應渦流產(chan)(chan)生的(de)感(gan)應磁場的(de)磁感(gan)應強(qiang)(qiang)度。


  由此可(ke)見,漏磁(ci)檢(jian)測(ce)過(guo)程中,傳感器(qi)拾取的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)(chang)信(xin)號還包含了除(chu)(chu)缺(que)陷產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)漏磁(ci)場(chang)(chang)之外的(de)(de)(de)各(ge)種背景(jing)磁(ci)場(chang)(chang)信(xin)號。因此,在(zai)探究缺(que)陷尺寸(cun)與檢(jian)測(ce)信(xin)號特征關(guan)系時,必(bi)(bi)須考慮各(ge)種背景(jing)磁(ci)場(chang)(chang)對反演計算帶來(lai)的(de)(de)(de)影(ying)響。特別地(di),在(zai)不銹鋼管高(gao)速運(yun)行時其(qi)內部產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)感生(sheng)渦流磁(ci)場(chang)(chang)以及壁厚不均時產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)背景(jing)磁(ci)場(chang)(chang),對漏磁(ci)信(xin)號的(de)(de)(de)影(ying)響較(jiao)大,在(zai)開(kai)展高(gao)速、高(gao)精度漏磁(ci)檢(jian)測(ce)時必(bi)(bi)須采取相應的(de)(de)(de)消除(chu)(chu)措施。




聯系方式.jpg