不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管高(gao)速(su)漏磁檢測中有(you)兩(liang)種(zhong)電(dian)磁感應現象:鋼(gang)(gang)管內部的(de)感生渦流和(he)磁化線圈中的(de)感生電(dian)流。這兩(liang)種(zhong)電(dian)磁感應場作用于鋼(gang)(gang)管之后(hou),將改變鋼(gang)(gang)管的(de)磁化狀態,從而會影響(xiang)缺陷漏磁場的(de)強度與分布。
1. 感生(sheng)磁(ci)場對管體缺陷漏磁(ci)場的影響
當不銹鋼管管體通過磁化線圈時,線圈內部基本無感生電流產生,因此對管體缺陷漏磁場的影響主要是由不銹鋼管(guan)中產生的感生渦流磁場造成的。根據圖5-2可知,鋼管進入區產生的感生渦流與磁化電流方向相反,在離開區兩者方向相同,在線圈中間位置基本沒有感生渦流產生,進一步可獲得的感生磁場空間分布如圖5-9所示。從圖中可以看出,感生渦流在進入區與離開區形成的磁場具有對稱性且方向相反。結合線圈產生的磁化場,形成如圖5-10所示的鋼管高速運動時管體處磁化場總體空間分布。從圖中可以看出,在鋼管進入區線圈磁化場H。與感生渦流磁場H11方向相反,在離開區Ho與H2J方向相同。從而經過磁場疊加后,離開區的磁場強度大于進入區的磁場強度,進一步造成離開區不銹鋼管磁化強度大于進入區鋼管磁化強度,最終導致位于離開區的同尺寸缺陷產生的漏磁場強度高于進入區。
當(dang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)在磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)中(zhong)(zhong)間靜止不(bu)(bu)動時(shi),磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)以線(xian)圈(quan)(quan)(quan)為中(zhong)(zhong)心對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)分(fen)(fen)布(bu),此時(shi)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)強度在線(xian)圈(quan)(quan)(quan)中(zhong)(zhong)部最大(da),往鋼管(guan)兩側逐漸降低。當(dang)鋼管(guan)低速(su)運行(xing)時(shi),感(gan)(gan)生(sheng)渦流(liu)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強度較低,對(dui)(dui)(dui)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)分(fen)(fen)布(bu)影響較小,此時(shi)感(gan)(gan)生(sheng)渦流(liu)相對(dui)(dui)(dui)于磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)分(fen)(fen)布(bu)。當(dang)運行(xing)速(su)度提高(gao)時(shi),感(gan)(gan)生(sheng)渦流(liu)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強度不(bu)(bu)斷增大(da),其疊加于線(xian)圈(quan)(quan)(quan)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)之后,使得整體磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)最大(da)值(zhi)點由(you)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)中(zhong)(zhong)部逐漸移至離開區,同時(shi)感(gan)(gan)生(sheng)渦流(liu)對(dui)(dui)(dui)稱(cheng)點也會(hui)由(you)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)中(zhong)(zhong)部處移至離開區內。
采用圖(tu)5-3所示的模型(xing)仿真研究鋼(gang)管感(gan)生渦(wo)流分(fen)布與運動速度(du)的關(guan)系,仿真速度(du)分(fen)別為0.5m/s、5.0m/s、20m/s和50m/s時提取感(gan)生渦(wo)流分(fen)布云圖(tu),如圖(tu)5-11所示。
從圖5-11中可以看(kan)出(chu),當鋼管低速運行時,感生(sheng)渦流場關于磁化(hua)線圈對(dui)稱(cheng)分(fen)布,隨著檢(jian)測速度的(de)不(bu)斷提高,感生(sheng)渦流場對(dui)稱(cheng)分(fen)布點逐漸向離開區偏移。
采(cai)用(yong)圖(tu)5-3所(suo)示的(de)(de)(de)模(mo)型對鋼管(guan)不(bu)同(tong)區(qu)域(yu)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)與(yu)運行(xing)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)進行(xing)仿真分析。當(dang)(dang)運行(xing)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)分別為(wei)0.1m/s、0.5m/s、1.0m/s、5.0m/s和30m/s時(shi)提取鋼管(guan)內(nei)部(bu)從-80~80mm范圍內(nei)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du),如圖(tu)5-12所(suo)示。從圖(tu)中可以(yi)看(kan)出,當(dang)(dang)運行(xing)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)較低時(shi),鋼管(guan)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)以(yi)線圈為(wei)中心對稱分布(bu);隨著(zhu)運行(xing)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)不(bu)斷提高,磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)逐漸減小,而且鋼管(guan)離開(kai)(kai)區(qu)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)大于(yu)進入(ru)區(qu)。從而,感(gan)生(sheng)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)會(hui)引起管(guan)體缺(que)陷(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)差異:同(tong)一缺(que)陷(xian)在(zai)不(bu)同(tong)運行(xing)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)下漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)不(bu)同(tong),速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)越高,強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)越低;另外,當(dang)(dang)運行(xing)速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)相同(tong)時(shi),相同(tong)當(dang)(dang)量缺(que)陷(xian)在(zai)進入(ru)區(qu)產生(sheng)的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)低于(yu)在(zai)離開(kai)(kai)區(qu)產生(sheng)的(de)(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)(du)。
建立(li)如(ru)圖5-13所示帶(dai)有缺陷(xian)(xian)的(de)仿真(zhen)(zhen)模型,研究感生磁(ci)(ci)場(chang)對管體缺陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)場(chang)的(de)影響,其中(zhong)(zhong),圓環(huan)缺陷(xian)(xian)的(de)深度(du)(du)和(he)寬度(du)(du)分(fen)別為6mm和(he)4mm。鋼管從(cong)左(zuo)側進入(ru)線(xian)(xian)圈并以(yi)恒(heng)速通(tong)過(guo),當缺陷(xian)(xian)與線(xian)(xian)圈中(zhong)(zhong)心重合時,提(ti)取(qu)缺陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)場(chang)軸向分(fen)量信號。漏磁(ci)(ci)場(chang)提(ti)取(qu)路(lu)徑以(yi)線(xian)(xian)圈為中(zhong)(zhong)心從(cong)-10~10mm的(de)范圍內(nei),且與鋼管表面之間的(de)提(ti)離(li)(li)距離(li)(li)為0.5mm。分(fen)別取(qu)速度(du)(du)1m/s、10m/s、20m/s、30m/s和(he)50m/s進行仿真(zhen)(zhen),獲(huo)取(qu)缺陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)場(chang)軸向分(fen)量,如(ru)圖5-14所示。
從(cong)圖5-14中可以看出(chu),隨著(zhu)鋼管(guan)運行速(su)度(du)(du)的(de)不(bu)斷(duan)(duan)提(ti)高,缺陷漏磁(ci)場軸向分量中心幅值不(bu)斷(duan)(duan)降低(di),并且離(li)開(kai)區(qu)的(de)漏磁(ci)場強(qiang)度(du)(du)大于(yu)進入區(qu)。究(jiu)其原因,由于(yu)鋼管(guan)中存在(zai)不(bu)同方(fang)向的(de)感生渦流,導致離(li)開(kai)區(qu)磁(ci)場強(qiang)度(du)(du)大于(yu)進入區(qu)磁(ci)場強(qiang)度(du)(du)。并且,隨著(zhu)檢測速(su)度(du)(du)的(de)不(bu)斷(duan)(duan)提(ti)高,磁(ci)化場對(dui)稱中心逐(zhu)漸移至離(li)開(kai)區(qu)內。
2. 感(gan)生磁場對管端缺陷漏磁場的影(ying)響(xiang)
不銹鋼管中產生的感生渦流磁場和磁化線圈中產生的感生電流磁場對管端磁化狀態的影響劇烈。不銹鋼管漏磁檢測實施過程中,磁敏感元件一般放置在磁化線圈內部并貼近鋼管表面,因此,在討論感生磁場對鋼管磁化狀態的影響時,主要分析位于磁化線圈內部的鋼管耦合區域。鋼管與軸向磁化場的耦合過程主要分成三個階段:管頭進入磁化線圈、管體通過磁化線圈和管尾離開磁化線圈。
在管頭(tou)進入磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈的(de)(de)(de)(de)(de)過程中(zhong)(zhong),產生(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)源包括原始(shi)(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)Io、不銹鋼(gang)管中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)生(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)J和磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)l1。當管頭(tou)進入磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈時,一(yi)方(fang)面,僅(jin)存在鋼(gang)管進入區與(yu)(yu)原始(shi)(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)耦合,鋼(gang)管內(nei)只產生(sheng)與(yu)(yu)原始(shi)(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)1。方(fang)向(xiang)相反(fan)(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)生(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)J;另一(yi)方(fang)面,由于磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈磁(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)總(zong)量(liang)不斷提(ti)高,線(xian)(xian)(xian)圈中(zhong)(zhong)會形成與(yu)(yu)原始(shi)(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)1。方(fang)向(xiang)相反(fan)(fan)的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)(gan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)I1,最(zui)終(zhong),可獲得鋼(gang)管管頭(tou)處磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)體分布,如圖(tu)5-15a所示。從圖(tu)中(zhong)(zhong)可以看出,感(gan)(gan)生(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)1J和感(gan)(gan)生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)H1均與(yu)(yu)原始(shi)(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)Ho方(fang)向(xiang)相反(fan)(fan),此時,總(zong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)H為(wei)
隨著不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)的進一步深(shen)入(ru)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan),鋼(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)體(ti)與(yu)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)耦合。由于(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)內部(bu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)介質(zhi)總量基本不(bu)變(bian),磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)磁(ci)(ci)(ci)(ci)通總量也基本保(bao)持不(bu)變(bian),因此(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)內部(bu)基本無(wu)感生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。此(ci)時產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的電(dian)流(liu)(liu)(liu)源主要包括原始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)(liu)I6和鋼(gang)管(guan)(guan)中(zhong)的感生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)J。在進入(ru)區(qu)(qu),鋼(gang)管(guan)(guan)中(zhong)形(xing)(xing)成與(yu)原始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)(liu)1。方(fang)向(xiang)相反(fan)的感生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)J1;在離開區(qu)(qu),鋼(gang)管(guan)(guan)中(zhong)形(xing)(xing)成與(yu)原始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)(liu)16方(fang)向(xiang)相同的感生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)J2,最終,可獲得鋼(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)體(ti)處磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的總體(ti)分布,如圖5-15b所示(shi)。從圖中(zhong)可以看(kan)出,進入(ru)區(qu)(qu)感生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)H與(yu)原始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)Ho方(fang)向(xiang)相反(fan),而(er)離開區(qu)(qu)感生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)H2J與(yu)原始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)方(fang)向(xiang)相同,此(ci)時,總磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)H為
在管(guan)(guan)尾離(li)開(kai)(kai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線圈的過(guo)程中(zhong),產生(sheng)(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的電(dian)流(liu)(liu)(liu)源(yuan)包(bao)括原(yuan)始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)(liu)Io、鋼管(guan)(guan)中(zhong)的感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)J和(he)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線圈中(zhong)的感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)I1。當管(guan)(guan)尾離(li)開(kai)(kai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線圈時,一(yi)方(fang)(fang)面,僅存在鋼管(guan)(guan)離(li)開(kai)(kai)區與原(yuan)始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)耦(ou)合,因此鋼管(guan)(guan)內(nei)部只存在與原(yuan)始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)(liu)Io方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)相同的感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)J2;另一(yi)方(fang)(fang)面,由于磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線圈內(nei)部磁(ci)(ci)(ci)(ci)通總(zong)量不(bu)斷降低(di),線圈中(zhong)會形成與原(yuan)始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)(liu)I。方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)相同的感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)I1,最終,可獲得鋼管(guan)(guan)管(guan)(guan)尾處磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)的總(zong)體分(fen)布,如圖5-15c所示。從(cong)圖中(zhong)可以看出,感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)渦流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)H2J和(he)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)H1均與原(yuan)始(shi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)H。方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)相同,此時,總(zong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場(chang)(chang)H為
從不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)與(yu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)動態耦(ou)合過(guo)程可以看出,由于在(zai)(zai)管(guan)(guan)頭(tou)(tou)、管(guan)(guan)體與(yu)管(guan)(guan)尾處(chu)(chu)(chu)產生不(bu)同強(qiang)度(du)(du)和(he)空間分布的磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang),從而(er)導致鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)不(bu)同部位的磁(ci)(ci)(ci)化(hua)狀態存在(zai)(zai)差異。根據式(shi)(5-6)、式(shi)(5-7)和(he)式(shi)(5-8)可得出,運(yun)動鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)尾處(chu)(chu)(chu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)強(qiang)度(du)(du)最強(qiang),管(guan)(guan)體次(ci)之,而(er)管(guan)(guan)頭(tou)(tou)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)最弱。進(jin)一步(bu)地,相同當量缺陷(xian)將在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)頭(tou)(tou)、管(guan)(guan)體和(he)管(guan)(guan)尾處(chu)(chu)(chu)產生不(bu)同強(qiang)度(du)(du)的漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)。
研究感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)磁場(chang)對(dui)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)(guan)端磁化狀(zhuang)態(tai)的影(ying)響(xiang),仍采(cai)用圖(tu)5-3所示的模型。為分(fen)析(xi)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)中(zhong)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)和(he)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)端磁化狀(zhuang)態(tai)的影(ying)響(xiang),仿真(zhen)環境分(fen)兩種:一是(shi)同時考(kao)(kao)慮鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)中(zhong)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)和(he)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的情(qing)況下,分(fen)析(xi)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)磁場(chang)對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)端磁化狀(zhuang)態(tai)的影(ying)響(xiang);二是(shi)單獨分(fen)析(xi)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)對(dui)管(guan)(guan)(guan)(guan)端磁化狀(zhuang)態(tai)的影(ying)響(xiang)。當鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)運動至如(ru)(ru)圖(tu)5-16所示的三處位(wei)置時,分(fen)別(bie)提取(qu)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)(guan)頭、管(guan)(guan)(guan)(guan)體和(he)管(guan)(guan)(guan)(guan)尾的磁感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度,并繪制成與運行速度的關(guan)系曲線(xian)(xian),如(ru)(ru)圖(tu)5-17所示。其中(zhong),B1scB2sc和(he)B3sc分(fen)別(bie)為同時考(kao)(kao)慮鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)渦(wo)流(liu)(liu)(liu)(liu)和(he)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)時鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)(guan)頭、管(guan)(guan)(guan)(guan)體和(he)管(guan)(guan)(guan)(guan)尾的磁感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度;B1cB2c和(he)B3c分(fen)別(bie)為單獨考(kao)(kao)慮線(xian)(xian)圈(quan)(quan)感(gan)(gan)生(sheng)(sheng)(sheng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)時鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)(guan)頭、管(guan)(guan)(guan)(guan)體和(he)管(guan)(guan)(guan)(guan)尾的磁感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度。
從圖5-17中可以看(kan)出(chu),當不銹鋼(gang)管(guan)(guan)低(di)速運行(xing)時(shi),鋼(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)頭(tou)、管(guan)(guan)體(ti)和(he)管(guan)(guan)尾(wei)(wei)的磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)強度(du)差別較小。隨著(zhu)運行(xing)速度(du)的不斷提(ti)高,規律曲線可分為兩部分:急劇變(bian)(bian)化(hua)區和(he)緩慢(man)(man)變(bian)(bian)化(hua)區。在急劇變(bian)(bian)化(hua)區,當運行(xing)速度(du)提(ti)高時(shi),鋼(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)頭(tou)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)強度(du)急劇降低(di),管(guan)(guan)體(ti)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)強度(du)緩慢(man)(man)減(jian)弱,管(guan)(guan)尾(wei)(wei)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)強度(du)急劇增強;在緩慢(man)(man)變(bian)(bian)化(hua)區,鋼(gang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)頭(tou)、管(guan)(guan)體(ti)和(he)管(guan)(guan)尾(wei)(wei)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)強度(du)變(bian)(bian)化(hua)緩慢(man)(man)并最終基本保持不變(bian)(bian)。
從圖(tu)5-17中還可得出,鋼(gang)管(guan)(guan)感生(sheng)(sheng)渦流(liu)和磁(ci)(ci)化線圈(quan)(quan)感生(sheng)(sheng)電流(liu)對(dui)鋼(gang)管(guan)(guan)磁(ci)(ci)化狀態的(de)綜合影(ying)響大于線圈(quan)(quan)感生(sheng)(sheng)電流(liu)的(de)單獨作用,數值有限(xian)元仿真結果與圖(tu)5-15理(li)論分析結論相(xiang)同,鋼(gang)管高速(su)運動時發生(sheng)(sheng)的(de)(de)電(dian)磁感(gan)應現象包含鋼(gang)管中產生(sheng)(sheng)的(de)(de)感(gan)生(sheng)(sheng)渦流和磁化(hua)線圈產生(sheng)(sheng)的(de)(de)感(gan)生(sheng)(sheng)電(dian)流,并且兩(liang)者產生(sheng)(sheng)的(de)(de)感(gan)生(sheng)(sheng)磁場對鋼(gang)管磁化(hua)狀態的(de)(de)影響貢獻相(xiang)當,都不能被忽略。
綜上所述(shu),感生磁(ci)(ci)(ci)場引起(qi)端部缺(que)(que)陷漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場差異為:鋼管(guan)運行(xing)速度(du)越高(gao),管(guan)頭、管(guan)體和管(guan)尾處的(de)(de)鋼管(guan)磁(ci)(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)差別越大,造成相同當量的(de)(de)缺(que)(que)陷在管(guan)尾處產生的(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場最(zui)強(qiang),管(guan)體次之,管(guan)頭最(zui)弱(ruo)。