在不(bu)銹(xiu)鋼管漏磁無損檢測中,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,除了不銹(xiu)鋼管中存在的渦流效應,還有更深層次的磁后效現象,速度越快,磁后效影響越明顯。


  在靜態(tai)或(huo)低速磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)過(guo)程中,不需(xu)要考慮磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)建立所需(xu)的時(shi)間;在高速漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)測中,這一(yi)建立時(shi)間雖然非(fei)常短(duan),但影響重大。磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強度(或(huo)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強度)隨(sui)磁(ci)(ci)(ci)場變化(hua)(hua)的延遲現象(xiang)稱為磁(ci)(ci)(ci)后效現象(xiang)。如圖5-41所示,當外磁(ci)(ci)(ci)場從0突然階躍變化(hua)(hua)到(dao)時(shi),磁(ci)(ci)(ci)性材料的磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強度并不是(shi)立即(ji)全部(bu)達(da)到(dao)穩定(ding)值Bm,而是(shi)一(yi)部(bu)分瞬時(shi)到(dao)達(da)B2另一(yi)部(bu)分緩慢趨近穩定(ding)值。


41.jpg


  磁(ci)(ci)化強度逐漸(jian)達到(dao)穩定狀態的時間稱為(wei)磁(ci)(ci)化弛(chi)豫時間,這一過程稱為(wei)磁(ci)(ci)化弛(chi)豫過程。單弛(chi)豫時間磁(ci)(ci)后效可表示為(wei)


    B-B2=(Bm-B2)x(1-e-/t)     (5-14)


  式中(zhong),B為(wei)(wei)任一時(shi)刻的(de)磁(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度;B2為(wei)(wei)瞬時(shi)達到的(de)那(nei)部分磁(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度;Bm為(wei)(wei)穩定(ding)后的(de)磁(ci)感(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度,τ為(wei)(wei)弛豫(yu)時(shi)間參(can)量。


  當(dang)鐵磁(ci)體被磁(ci)化(hua)時(shi)(shi),磁(ci)矩的(de)(de)方向將發生變化(hua),而且為了滿足自由能(neng)最低的(de)(de)要求,價電子也在離(li)(li)子之間擴(kuo)散,但這種擴(kuo)散不是(shi)和磁(ci)場的(de)(de)變化(hua)同時(shi)(shi)完成(cheng)的(de)(de),在時(shi)(shi)間上有一定的(de)(de)滯后性。根據(ju)一般(ban)電子或離(li)(li)子擴(kuo)散理(li)論,電子或離(li)(li)子的(de)(de)擴(kuo)散是(shi)具(ju)有一定弛豫(yu)時(shi)(shi)間的(de)(de),弛豫(yu)時(shi)(shi)間τ為


  由式(5-15)可(ke)知,升高溫度會使(shi)弛豫(yu)時間減少,但(dan)在實(shi)際檢(jian)測(ce)過程中不可(ke)行。


  在(zai)不(bu)銹鋼管進入(ru)磁(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)后,鋼管中發生的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)有:磁(ci)(ci)疇壁(bi)的(de)(de)(de)(de)(de)位移、磁(ci)(ci)化(hua)矢(shi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)轉動、價(jia)電子在(zai)離子之間的(de)(de)(de)(de)(de)擴散。這(zhe)三種(zhong)過程都(dou)會(hui)有一定的(de)(de)(de)(de)(de)阻(zu)尼,不(bu)銹鋼管中磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)強度的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)不(bu)能(neng)瞬間完成。磁(ci)(ci)疇壁(bi)位移的(de)(de)(de)(de)(de)阻(zu)力(li)主要來自材料內部結構的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun),如(ru)內應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)和雜質空洞分布的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)。對(dui)于(yu)磁(ci)(ci)化(hua)矢(shi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)轉動,由于(yu)其在(zai)外磁(ci)(ci)場作(zuo)用下完成,故需考慮(lv)靜磁(ci)(ci)能(neng)。磁(ci)(ci)矩轉動是在(zai)晶(jing)(jing)格上進行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de),所以又(you)要考慮(lv)晶(jing)(jing)格各向異性能(neng),如(ru)果(guo)物質中有應(ying)(ying)力(li),就(jiu)會(hui)產生另一種(zhong)各向異性能(neng),同樣會(hui)對(dui)晶(jing)(jing)格轉動起(qi)阻(zu)礙作(zuo)用。因(yin)此,弛豫時間受多種(zhong)因(yin)素的(de)(de)(de)(de)(de)影響,目(mu)前(qian)還(huan)沒(mei)有直接的(de)(de)(de)(de)(de)理論(lun)計算方法(fa)。


  在不銹鋼管漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢測中,隨著磁(ci)(ci)(ci)化(hua)器(qi)與(yu)被測構件間(jian)相對(dui)運動速(su)度(du)的(de)提高,磁(ci)(ci)(ci)后(hou)效(xiao)現象的(de)影(ying)(ying)響不能(neng)忽略。可以(yi)采用加長(chang)沿磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場方向上(shang)的(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)器(qi)長(chang)度(du)來減小這一(yi)影(ying)(ying)響,但對(dui)具有(you)回轉運動的(de)循環磁(ci)(ci)(ci)化(hua)過程,磁(ci)(ci)(ci)后(hou)效(xiao)現象將會直接影(ying)(ying)響漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢測的(de)靈敏度(du),并且難(nan)以(yi)消除。


  為此,在(zai)理論上和(he)試驗中,一方面尋求(qiu)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管磁(ci)化弛豫時間的(de)計(ji)算和(he)測量方法,將有利于精確評價(jia)磁(ci)后效(xiao)的(de)影響(xiang)程度;另(ling)一方面,尋求(qiu)新的(de)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測方法來(lai)消除磁(ci)后效(xiao)影響(xiang),將是高速(su)或(huo)超高速(su)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測需要研究的(de)問題(ti)。對此,在(zai)研制高速(su)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測設備時,應盡可能地去探索如何(he)減少或(huo)者避免磁(ci)后效(xiao)現象。





聯系方式.jpg