在不銹鋼管漏磁無損(sun)檢測(ce)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(zai)靜態(tai)或低速(su)磁(ci)化(hua)(hua)過程中,不(bu)需(xu)要考慮(lv)磁(ci)化(hua)(hua)建立(li)所需(xu)的時(shi)間(jian);在(zai)高速(su)漏磁(ci)檢測中,這一(yi)建立(li)時(shi)間(jian)雖然(ran)非常短,但影(ying)響重大(da)。磁(ci)感(gan)應強(qiang)度(或磁(ci)化(hua)(hua)強(qiang)度)隨磁(ci)場(chang)變化(hua)(hua)的延遲現象(xiang)稱為磁(ci)后效現象(xiang)。如圖(tu)5-41所示(shi),當外磁(ci)場(chang)從0突然(ran)階躍變化(hua)(hua)到時(shi),磁(ci)性材料的磁(ci)感(gan)應強(qiang)度并不(bu)是立(li)即全部達到穩定值Bm,而(er)是一(yi)部分瞬時(shi)到達B2另一(yi)部分緩慢趨近穩定值。
磁化強度逐(zhu)漸達到穩定(ding)狀態的時(shi)間稱(cheng)為(wei)磁化弛豫(yu)時(shi)間,這(zhe)一(yi)過程稱(cheng)為(wei)磁化弛豫(yu)過程。單弛豫(yu)時(shi)間磁后效可表(biao)示為(wei)
B-B2=(Bm-B2)x(1-e-/t) (5-14)
式中,B為(wei)任(ren)一時刻的(de)磁感(gan)應強度(du);B2為(wei)瞬時達(da)到的(de)那(nei)部分磁感(gan)應強度(du);Bm為(wei)穩(wen)定后(hou)的(de)磁感(gan)應強度(du),τ為(wei)弛豫時間參量。
當鐵磁(ci)體被磁(ci)化(hua)(hua)時(shi),磁(ci)矩的(de)(de)(de)方(fang)向將發生變化(hua)(hua),而且(qie)為(wei)了滿(man)足(zu)自由能最低的(de)(de)(de)要求,價電子(zi)(zi)也在離(li)子(zi)(zi)之間(jian)擴散(san),但這種擴散(san)不是和磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)同時(shi)完成的(de)(de)(de),在時(shi)間(jian)上有一(yi)定的(de)(de)(de)滯后(hou)性。根(gen)據一(yi)般電子(zi)(zi)或(huo)離(li)子(zi)(zi)擴散(san)理論,電子(zi)(zi)或(huo)離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)擴散(san)是具(ju)有一(yi)定弛(chi)豫時(shi)間(jian)的(de)(de)(de),弛(chi)豫時(shi)間(jian)τ為(wei)
由(you)式(5-15)可(ke)知,升高溫度會使弛豫時間減(jian)少,但在實(shi)際檢測過程中不(bu)可(ke)行。
在(zai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管進入磁(ci)(ci)化(hua)線(xian)圈后,鋼(gang)(gang)管中(zhong)發生的(de)(de)(de)變化(hua)有(you):磁(ci)(ci)疇壁的(de)(de)(de)位移、磁(ci)(ci)化(hua)矢(shi)量的(de)(de)(de)轉(zhuan)動(dong)、價(jia)電子(zi)在(zai)離(li)子(zi)之間(jian)的(de)(de)(de)擴散。這三種(zhong)(zhong)過程都(dou)會有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)阻尼,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)管中(zhong)磁(ci)(ci)感應(ying)強度(du)的(de)(de)(de)變化(hua)不(bu)能瞬間(jian)完成。磁(ci)(ci)疇壁位移的(de)(de)(de)阻力主(zhu)要來(lai)自(zi)材料內部結構的(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)(yun),如(ru)內應(ying)力的(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)(yun)和雜質空洞分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)(yun)。對于磁(ci)(ci)化(hua)矢(shi)量的(de)(de)(de)轉(zhuan)動(dong),由于其在(zai)外磁(ci)(ci)場(chang)作用(yong)下完成,故需(xu)考慮靜磁(ci)(ci)能。磁(ci)(ci)矩轉(zhuan)動(dong)是在(zai)晶格(ge)上進行的(de)(de)(de),所以又要考慮晶格(ge)各向異性(xing)能,如(ru)果(guo)物質中(zhong)有(you)應(ying)力,就會產生另一種(zhong)(zhong)各向異性(xing)能,同樣會對晶格(ge)轉(zhuan)動(dong)起阻礙作用(yong)。因此(ci),弛豫時間(jian)受多種(zhong)(zhong)因素(su)的(de)(de)(de)影響,目(mu)前還沒有(you)直(zhi)接的(de)(de)(de)理論計算(suan)方法。
在不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)漏磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)中(zhong),隨著(zhu)磁(ci)(ci)化器與被測(ce)(ce)構件(jian)間相對運動速度(du)的提高(gao),磁(ci)(ci)后效現(xian)象(xiang)的影(ying)響不(bu)能忽略。可以采(cai)用加長沿磁(ci)(ci)化場方(fang)向上(shang)的磁(ci)(ci)化器長度(du)來減小這一影(ying)響,但對具有回轉運動的循環磁(ci)(ci)化過程,磁(ci)(ci)后效現(xian)象(xiang)將會直(zhi)接影(ying)響漏磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)的靈(ling)敏度(du),并且難(nan)以消(xiao)除。
為此,在理論上和(he)試驗中,一方面尋求(qiu)不(bu)銹鋼管磁(ci)(ci)(ci)化弛豫時(shi)間(jian)的計算和(he)測(ce)量方法,將有(you)利于精確評價磁(ci)(ci)(ci)后效的影響(xiang)(xiang)程度(du);另一方面,尋求(qiu)新的漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)測(ce)方法來(lai)消(xiao)除(chu)磁(ci)(ci)(ci)后效影響(xiang)(xiang),將是(shi)高速或超高速漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)測(ce)需要研(yan)究的問題。對此,在研(yan)制高速漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢(jian)測(ce)設備時(shi),應(ying)盡可能地(di)去(qu)探索如(ru)何(he)減少(shao)或者避免磁(ci)(ci)(ci)后效現象(xiang)。