在不銹(xiu)鋼管(guan)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(bu)銹鋼(gang)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(zai)靜(jing)態或(huo)低速(su)磁化(hua)(hua)過程(cheng)中(zhong),不(bu)需(xu)要考慮磁化(hua)(hua)建立所(suo)需(xu)的時(shi)間;在(zai)高速(su)漏磁檢測中(zhong),這一建立時(shi)間雖然非常短(duan),但影響重(zhong)大。磁感應強(qiang)度(或(huo)磁化(hua)(hua)強(qiang)度)隨磁場變(bian)化(hua)(hua)的延遲現象(xiang)稱為磁后(hou)效現象(xiang)。如圖5-41所(suo)示(shi),當外磁場從0突然階躍變(bian)化(hua)(hua)到時(shi),磁性材(cai)料(liao)的磁感應強(qiang)度并不(bu)是立即全部達到穩定值Bm,而是一部分(fen)瞬時(shi)到達B2另一部分(fen)緩慢趨近穩定值。


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  磁(ci)(ci)化強度逐漸達到(dao)穩定狀態的時(shi)間(jian)稱為磁(ci)(ci)化弛豫(yu)時(shi)間(jian),這(zhe)一過程稱為磁(ci)(ci)化弛豫(yu)過程。單(dan)弛豫(yu)時(shi)間(jian)磁(ci)(ci)后效(xiao)可表示(shi)為


    B-B2=(Bm-B2)x(1-e-/t)     (5-14)


  式中,B為任(ren)一(yi)時(shi)刻的磁(ci)感應強度(du);B2為瞬(shun)時(shi)達到(dao)的那(nei)部(bu)分磁(ci)感應強度(du);Bm為穩定后(hou)的磁(ci)感應強度(du),τ為弛豫時(shi)間參量(liang)。


  當(dang)鐵磁體被(bei)磁化(hua)(hua)時,磁矩(ju)的(de)(de)方(fang)向(xiang)將發生(sheng)變化(hua)(hua),而且為了滿(man)足自由能(neng)最(zui)低的(de)(de)要求,價電(dian)子也在(zai)離(li)(li)子之間(jian)擴散,但(dan)這(zhe)種擴散不是和磁場(chang)的(de)(de)變化(hua)(hua)同時完成的(de)(de),在(zai)時間(jian)上有一定的(de)(de)滯后性。根據一般電(dian)子或(huo)離(li)(li)子擴散理論(lun),電(dian)子或(huo)離(li)(li)子的(de)(de)擴散是具有一定弛豫時間(jian)的(de)(de),弛豫時間(jian)τ為


  由式(5-15)可(ke)知(zhi),升高溫度會使弛豫時(shi)間(jian)減少,但在實際檢測過程中不可(ke)行。


  在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)進入磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線圈后,鋼管(guan)中發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)有(you):磁(ci)(ci)(ci)疇(chou)壁(bi)的(de)(de)(de)(de)位移(yi)、磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)矢量的(de)(de)(de)(de)轉動、價電子(zi)在(zai)離子(zi)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)擴散(san)。這三種(zhong)過(guo)程都會(hui)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)阻尼(ni),不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼管(guan)中磁(ci)(ci)(ci)感應(ying)強度的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)不(bu)能瞬間(jian)完(wan)成。磁(ci)(ci)(ci)疇(chou)壁(bi)位移(yi)的(de)(de)(de)(de)阻力(li)主要來自材料內(nei)(nei)部結構的(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun),如(ru)內(nei)(nei)應(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)和雜質空洞分(fen)布的(de)(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)。對于(yu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)矢量的(de)(de)(de)(de)轉動,由于(yu)其在(zai)外磁(ci)(ci)(ci)場(chang)作用(yong)下完(wan)成,故需考(kao)慮靜磁(ci)(ci)(ci)能。磁(ci)(ci)(ci)矩轉動是在(zai)晶(jing)格(ge)上(shang)進行的(de)(de)(de)(de),所(suo)以又(you)要考(kao)慮晶(jing)格(ge)各向異性能,如(ru)果物質中有(you)應(ying)力(li),就會(hui)產生(sheng)另一種(zhong)各向異性能,同樣(yang)會(hui)對晶(jing)格(ge)轉動起阻礙作用(yong)。因此,弛豫時間(jian)受多種(zhong)因素的(de)(de)(de)(de)影響,目前還沒有(you)直接的(de)(de)(de)(de)理論計算方法。


  在不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)中,隨(sui)著磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)與被測(ce)(ce)構件間(jian)相對(dui)運(yun)動(dong)速度(du)(du)的(de)提高,磁(ci)(ci)后(hou)效(xiao)(xiao)現(xian)象的(de)影響(xiang)不(bu)能忽略(lve)。可以采(cai)用加(jia)長沿磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)方向上的(de)磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)長度(du)(du)來減小這一影響(xiang),但對(dui)具有回轉運(yun)動(dong)的(de)循環磁(ci)(ci)化(hua)過程,磁(ci)(ci)后(hou)效(xiao)(xiao)現(xian)象將會直接影響(xiang)漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)的(de)靈敏度(du)(du),并且難以消除。


  為此,在(zai)理論上和試驗(yan)中(zhong),一方(fang)面尋求不銹鋼管磁化(hua)弛豫時(shi)間的計算和測(ce)量方(fang)法(fa),將有利于精(jing)確評價磁后效的影(ying)響(xiang)程度;另一方(fang)面,尋求新的漏磁檢測(ce)方(fang)法(fa)來消除(chu)磁后效影(ying)響(xiang),將是高速(su)或超(chao)高速(su)漏磁檢測(ce)需要研究(jiu)的問(wen)題。對此,在(zai)研制高速(su)漏磁檢測(ce)設備時(shi),應盡(jin)可能地去探索如何減少或者避免磁后效現(xian)象。





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