在不銹鋼管漏磁無(wu)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)態或(huo)低速(su)磁(ci)化(hua)過(guo)程中(zhong),不(bu)需要考(kao)慮(lv)磁(ci)化(hua)建(jian)立(li)所需的時間;在高速(su)漏磁(ci)檢測(ce)中(zhong),這一(yi)建(jian)立(li)時間雖然非(fei)常短,但影響重大。磁(ci)感應強度(du)(或(huo)磁(ci)化(hua)強度(du))隨磁(ci)場(chang)變化(hua)的延(yan)遲現(xian)象稱(cheng)為磁(ci)后效現(xian)象。如圖5-41所示,當(dang)外(wai)磁(ci)場(chang)從0突(tu)然階躍變化(hua)到時,磁(ci)性(xing)材料的磁(ci)感應強度(du)并(bing)不(bu)是立(li)即全部(bu)達(da)到穩(wen)定(ding)值Bm,而是一(yi)部(bu)分(fen)瞬時到達(da)B2另一(yi)部(bu)分(fen)緩慢趨近穩(wen)定(ding)值。

磁化(hua)強度逐(zhu)漸達(da)到穩(wen)定狀態的時(shi)(shi)間(jian)稱(cheng)為磁化(hua)弛豫時(shi)(shi)間(jian),這一過(guo)程稱(cheng)為磁化(hua)弛豫過(guo)程。單弛豫時(shi)(shi)間(jian)磁后效可表示(shi)為
B-B2=(Bm-B2)x(1-e-/t) (5-14)
式中,B為任一時(shi)刻(ke)的磁(ci)(ci)感應(ying)強度(du);B2為瞬(shun)時(shi)達到的那部分磁(ci)(ci)感應(ying)強度(du);Bm為穩定后的磁(ci)(ci)感應(ying)強度(du),τ為弛豫(yu)時(shi)間參(can)量。
當(dang)鐵磁(ci)(ci)體被磁(ci)(ci)化時(shi)(shi),磁(ci)(ci)矩的(de)方向將發生變(bian)化,而且為了滿足自由能最(zui)低(di)的(de)要求,價電(dian)(dian)子(zi)也在離子(zi)之間擴散(san)(san),但這種擴散(san)(san)不(bu)是(shi)和磁(ci)(ci)場的(de)變(bian)化同時(shi)(shi)完(wan)成的(de),在時(shi)(shi)間上有(you)一(yi)定的(de)滯后性。根據一(yi)般電(dian)(dian)子(zi)或(huo)(huo)離子(zi)擴散(san)(san)理論(lun),電(dian)(dian)子(zi)或(huo)(huo)離子(zi)的(de)擴散(san)(san)是(shi)具有(you)一(yi)定弛豫(yu)時(shi)(shi)間的(de),弛豫(yu)時(shi)(shi)間τ為
由式(5-15)可知,升高溫(wen)度會使弛豫(yu)時間(jian)減少,但在實際檢測過程中(zhong)不可行。
在(zai)(zai)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管進入磁(ci)化(hua)(hua)線(xian)圈后,鋼(gang)管中(zhong)發生的(de)變化(hua)(hua)有(you):磁(ci)疇壁的(de)位移、磁(ci)化(hua)(hua)矢量(liang)的(de)轉(zhuan)動(dong)、價電子在(zai)(zai)離子之間的(de)擴散。這三種過程(cheng)都會有(you)一(yi)定的(de)阻(zu)尼(ni),不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管中(zhong)磁(ci)感應(ying)強(qiang)度的(de)變化(hua)(hua)不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)瞬間完成。磁(ci)疇壁位移的(de)阻(zu)力(li)(li)主要(yao)來自(zi)材料內部結構的(de)不(bu)(bu)均勻,如內應(ying)力(li)(li)的(de)不(bu)(bu)均勻和雜質(zhi)空洞分布的(de)不(bu)(bu)均勻。對于磁(ci)化(hua)(hua)矢量(liang)的(de)轉(zhuan)動(dong),由于其在(zai)(zai)外(wai)磁(ci)場作用下完成,故(gu)需考(kao)慮(lv)靜(jing)磁(ci)能(neng)(neng)(neng)。磁(ci)矩轉(zhuan)動(dong)是在(zai)(zai)晶格上進行的(de),所以又(you)要(yao)考(kao)慮(lv)晶格各向異(yi)性能(neng)(neng)(neng),如果(guo)物質(zhi)中(zhong)有(you)應(ying)力(li)(li),就會產生另一(yi)種各向異(yi)性能(neng)(neng)(neng),同樣會對晶格轉(zhuan)動(dong)起阻(zu)礙作用。因此(ci),弛豫(yu)時間受(shou)多種因素的(de)影響,目(mu)前還沒有(you)直接的(de)理論計算(suan)方法。
在不(bu)銹鋼管漏磁(ci)檢測(ce)中,隨著(zhu)磁(ci)化(hua)器(qi)與被測(ce)構件間相(xiang)對運動速度(du)的提高,磁(ci)后效現(xian)象的影(ying)響(xiang)(xiang)不(bu)能忽略。可以采用加(jia)長沿磁(ci)化(hua)場方向上的磁(ci)化(hua)器(qi)長度(du)來減小這一影(ying)響(xiang)(xiang),但(dan)對具有回(hui)轉運動的循環磁(ci)化(hua)過程,磁(ci)后效現(xian)象將(jiang)會直接影(ying)響(xiang)(xiang)漏磁(ci)檢測(ce)的靈敏度(du),并且(qie)難(nan)以消除。
為此,在(zai)理論上和試驗中,一方(fang)(fang)面(mian)尋求不銹(xiu)鋼管磁化弛豫時(shi)間(jian)的(de)(de)計算和測(ce)量(liang)方(fang)(fang)法,將有利于精確評價磁后(hou)效的(de)(de)影響程度(du);另一方(fang)(fang)面(mian),尋求新的(de)(de)漏磁檢(jian)(jian)測(ce)方(fang)(fang)法來消除磁后(hou)效影響,將是高(gao)(gao)速(su)(su)(su)或超高(gao)(gao)速(su)(su)(su)漏磁檢(jian)(jian)測(ce)需要(yao)研究的(de)(de)問題。對(dui)此,在(zai)研制高(gao)(gao)速(su)(su)(su)漏磁檢(jian)(jian)測(ce)設備時(shi),應盡可能地去探索(suo)如何減少或者避免磁后(hou)效現象。

