目前,我國具有世界上最先進的不(bu)銹鋼管生產工藝和最新的軋管機組,鋼管的最大生產速度高達960支/h。為匹配不銹鋼管的在線高速生產速度,鋼管在線漏磁檢測速度要求也越來越高,為3m/s以上。此外,高速鐵軌、煤礦鋼絲繩及石油管道等檢測速度要求也很高,如高速列車運行速度高達100m/s。
漏磁(ci)(ci)檢測速(su)度較(jiao)低時(shi),鐵磁(ci)(ci)性介質的(de)磁(ci)(ci)化(hua)過(guo)程與靜態(tai)磁(ci)(ci)化(hua)區別不(bu)大。然而,隨(sui)著(zhu)檢測速(su)度不(bu)斷(duan)提高,漏磁(ci)(ci)檢測過(guo)程中將會產(chan)生電磁(ci)(ci)感應和動態(tai)磁(ci)(ci)化(hua)機(ji)理(li)問(wen)題。
一方面,由于鐵(tie)磁性介質與磁化(hua)場(chang)(chang)之間存在(zai)相對運動,鐵(tie)磁性介質切割磁力線會在(zai)其內(nei)產生(sheng)感應渦流(liu),也即,存在(zai)渦流(liu)效應。鋼管中產生(sheng)的渦流(liu)會形(xing)成感生(sheng)磁場(chang)(chang),其與原(yuan)始磁化(hua)場(chang)(chang)共同作用于不銹(xiu)(xiu)鋼管,進而改變不銹(xiu)(xiu)鋼管的磁化(hua)狀(zhuang)態,最(zui)終(zhong)影響缺陷漏磁場(chang)(chang)的強度與分(fen)布(bu)。
另一方(fang)面,工件(jian)高(gao)速通過(guo)磁化(hua)(hua)場(chang)時(shi),動(dong)態(tai)磁化(hua)(hua)機理(li)作用(yong)突顯。在動(dong)態(tai)磁化(hua)(hua)過(guo)程中,當(dang)(dang)鐵磁性材料處(chu)于變化(hua)(hua)很快(kuai)的(de)磁場(chang)作用(yong)下(xia)時(shi),其磁感應強度不(bu)能立即隨磁化(hua)(hua)場(chang)的(de)變化(hua)(hua)而變化(hua)(hua),而是出現某些滯后(hou),這種磁感應強度在時(shi)間上的(de)滯后(hou)就(jiu)是磁后(hou)效。因此(ci),當(dang)(dang)工件(jian)高(gao)速通過(guo)磁化(hua)(hua)場(chang)時(shi),會導(dao)致工件(jian)在尚未達到飽和(he)狀(zhuang)態(tai)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)就(jiu)已經(jing)離(li)開磁化(hua)(hua)場(chang),從而導(dao)致檢(jian)測靈敏度和(he)可靠性降低(di)。
建立渦流效(xiao)應與磁(ci)(ci)后效(xiao)作用機理是突(tu)破(po)漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)速度(du)瓶頸的基礎,對(dui)豐富和完善漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)理論(lun)具有(you)重要意義。之后,依據(ju)感生磁(ci)(ci)場和動態磁(ci)(ci)化過程對(dui)漏(lou)磁(ci)(ci)場的影響提出(chu)相應的補(bu)償方法,以適應不銹鋼管(guan)漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)的高速度(du)要求,并對(dui)其他(ta)工(gong)件(jian)的高速漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)提供參考。
不銹鋼(gang)(gang)管(guan)作為油氣開(kai)采與(yu)運輸過程的(de)(de)重要部(bu)件被大量使用,對其進(jin)行質量檢測(ce)是不銹鋼(gang)(gang)管(guan)安全生(sheng)產(chan)(chan)應用的(de)(de)前提。隨著(zhu)鋼(gang)(gang)管(guan)連軋工藝的(de)(de)發展,在線檢測(ce)速(su)度要求不斷(duan)提高。在漏磁檢測(ce)中(zhong),鋼(gang)(gang)管(guan)高速(su)運動時產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)感生(sheng)磁場(chang)將引起局部(bu)磁化(hua)場(chang)的(de)(de)變(bian)化(hua),使得該部(bu)位缺陷產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)漏磁場(chang)發生(sheng)改變(bian),進(jin)而造(zao)成(cheng)檢測(ce)設備的(de)(de)判別異(yi)常,造(zao)成(cheng)質量事(shi)故。
根(gen)據楞次定律,當鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)穿過磁(ci)化(hua)(hua)線圈時(shi),不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)內部(bu)(bu)將(jiang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)渦流(liu),同(tong)時(shi)磁(ci)化(hua)(hua)線圈中也會感(gan)應出電流(liu)。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)中感(gan)生(sheng)(sheng)渦流(liu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)磁(ci)場(chang)和磁(ci)化(hua)(hua)線圈中感(gan)生(sheng)(sheng)電流(liu)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)磁(ci)場(chang)共同(tong)作(zuo)用鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)之后(hou),鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)局(ju)部(bu)(bu)的(de)磁(ci)化(hua)(hua)狀態(tai)將(jiang)發生(sheng)(sheng)變(bian)化(hua)(hua)。在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)慢(man)速運動時(shi),這一(yi)磁(ci)化(hua)(hua)狀態(tai)變(bian)化(hua)(hua)并不(bu)(bu)(bu)明(ming)顯,但(dan)隨著速度(du)的(de)提升,會越(yue)來越(yue)嚴重,特別是在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)進入(ru)和離(li)開磁(ci)化(hua)(hua)線圈時(shi)。根(gen)據漏(lou)磁(ci)檢(jian)(jian)測原理(li),由(you)于磁(ci)化(hua)(hua)狀態(tai)的(de)改變(bian),相同(tong)當量的(de)缺陷(xian)(xian)在(zai)(zai)管(guan)(guan)頭、管(guan)(guan)體和管(guan)(guan)尾(wei)處會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)出不(bu)(bu)(bu)同(tong)強度(du)的(de)漏(lou)磁(ci)場(chang),經信號系統拾取與計(ji)算(suan)處理(li)之后(hou),將(jiang)引起不(bu)(bu)(bu)同(tong)部(bu)(bu)位缺陷(xian)(xian)對(dui)應的(de)檢(jian)(jian)測信號幅值不(bu)(bu)(bu)一(yi)致,從而會影響不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)質量的(de)一(yi)致性評價。