在不銹鋼管漏(lou)磁無損檢測中,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(bu)銹鋼管(guan)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(jing)態(tai)或低速(su)磁(ci)化過程中(zhong),不(bu)(bu)需要考慮磁(ci)化建立(li)所需的時(shi)間;在高速(su)漏磁(ci)檢測中(zhong),這(zhe)一(yi)建立(li)時(shi)間雖(sui)然非(fei)常短,但影響(xiang)重大。磁(ci)感應強(qiang)度(或磁(ci)化強(qiang)度)隨磁(ci)場變(bian)化的延遲(chi)現(xian)象稱為磁(ci)后效現(xian)象。如圖5-41所示,當(dang)外磁(ci)場從0突(tu)然階躍變(bian)化到(dao)時(shi),磁(ci)性(xing)材料(liao)的磁(ci)感應強(qiang)度并不(bu)(bu)是(shi)立(li)即全部(bu)達(da)到(dao)穩定(ding)值(zhi)Bm,而是(shi)一(yi)部(bu)分(fen)瞬時(shi)到(dao)達(da)B2另(ling)一(yi)部(bu)分(fen)緩慢趨近穩定(ding)值(zhi)。


41.jpg


  磁(ci)化(hua)強度逐漸達到穩定狀態的時間稱(cheng)(cheng)為磁(ci)化(hua)弛豫(yu)時間,這一過程稱(cheng)(cheng)為磁(ci)化(hua)弛豫(yu)過程。單(dan)弛豫(yu)時間磁(ci)后效可(ke)表示(shi)為


    B-B2=(Bm-B2)x(1-e-/t)     (5-14)


  式中,B為(wei)任(ren)一(yi)時刻的磁感(gan)應強(qiang)度(du);B2為(wei)瞬時達到的那部分磁感(gan)應強(qiang)度(du);Bm為(wei)穩定后的磁感(gan)應強(qiang)度(du),τ為(wei)弛豫(yu)時間參量。


  當鐵磁(ci)體被磁(ci)化(hua)時,磁(ci)矩的(de)(de)(de)方(fang)向將發生(sheng)變(bian)化(hua),而且為了滿足自由能(neng)最低的(de)(de)(de)要求,價電子(zi)也在離子(zi)之間(jian)擴散(san),但這種擴散(san)不是和(he)磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)同時完成(cheng)的(de)(de)(de),在時間(jian)上有一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)滯后性。根據(ju)一(yi)般電子(zi)或離子(zi)擴散(san)理論(lun),電子(zi)或離子(zi)的(de)(de)(de)擴散(san)是具有一(yi)定(ding)弛豫(yu)時間(jian)的(de)(de)(de),弛豫(yu)時間(jian)τ為


  由式(5-15)可知,升(sheng)高溫(wen)度會(hui)使弛(chi)豫時(shi)間減少(shao),但在實際檢測過程中不可行。


  在(zai)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管進(jin)入磁(ci)化(hua)(hua)線圈后,鋼(gang)管中(zhong)(zhong)發生的(de)(de)變化(hua)(hua)有:磁(ci)疇壁的(de)(de)位(wei)移、磁(ci)化(hua)(hua)矢(shi)量的(de)(de)轉動、價電(dian)子在(zai)離子之間的(de)(de)擴散。這三種(zhong)(zhong)過程(cheng)都會(hui)有一定的(de)(de)阻尼(ni),不(bu)(bu)銹鋼(gang)管中(zhong)(zhong)磁(ci)感應(ying)強度的(de)(de)變化(hua)(hua)不(bu)(bu)能(neng)(neng)瞬間完成。磁(ci)疇壁位(wei)移的(de)(de)阻力主要來自材料內(nei)部結(jie)構的(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun),如內(nei)應(ying)力的(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)和雜質空洞分布(bu)的(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)。對于磁(ci)化(hua)(hua)矢(shi)量的(de)(de)轉動,由于其在(zai)外磁(ci)場作用下完成,故(gu)需(xu)考慮靜(jing)磁(ci)能(neng)(neng)。磁(ci)矩轉動是在(zai)晶格上(shang)進(jin)行的(de)(de),所(suo)以又要考慮晶格各(ge)(ge)向(xiang)異性(xing)能(neng)(neng),如果物質中(zhong)(zhong)有應(ying)力,就會(hui)產生另一種(zhong)(zhong)各(ge)(ge)向(xiang)異性(xing)能(neng)(neng),同樣(yang)會(hui)對晶格轉動起阻礙作用。因(yin)此,弛豫時間受多種(zhong)(zhong)因(yin)素的(de)(de)影響(xiang),目前(qian)還沒(mei)有直接的(de)(de)理論計算方法。


  在不銹鋼(gang)管漏(lou)(lou)磁(ci)檢測(ce)中,隨著磁(ci)化(hua)器與被測(ce)構件間相(xiang)對運動速(su)度(du)的(de)(de)提高,磁(ci)后效(xiao)現(xian)象的(de)(de)影(ying)響不能忽略(lve)。可(ke)以(yi)采用加長(chang)沿磁(ci)化(hua)場方向(xiang)上的(de)(de)磁(ci)化(hua)器長(chang)度(du)來減(jian)小這(zhe)一影(ying)響,但對具有(you)回轉運動的(de)(de)循環磁(ci)化(hua)過程,磁(ci)后效(xiao)現(xian)象將會直接影(ying)響漏(lou)(lou)磁(ci)檢測(ce)的(de)(de)靈敏度(du),并且(qie)難以(yi)消除。


  為此,在理論上和(he)(he)試驗中,一方面(mian)尋求不(bu)銹鋼管磁(ci)(ci)(ci)(ci)化弛豫時間的計算和(he)(he)測量方法,將有(you)利于精確(que)評價磁(ci)(ci)(ci)(ci)后(hou)效(xiao)的影響程度(du);另一方面(mian),尋求新的漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測方法來消除磁(ci)(ci)(ci)(ci)后(hou)效(xiao)影響,將是高速或超高速漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測需要研(yan)究(jiu)的問題(ti)。對(dui)此,在研(yan)制(zhi)高速漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測設(she)備(bei)時,應盡可能地(di)去探索如何(he)減少或者避免磁(ci)(ci)(ci)(ci)后(hou)效(xiao)現象。





聯系方式.jpg