基于U型探头的ACFM和AC-MFL法的机理辨析

交变磁场测量技术(ACFM)和交流漏磁检测技术(AC-MFL)在工程实践中有较多应用,都采用了U型磁轭式探头,两种检测方法在探头和信号处理上有诸多相同点,但检测机理有较大差异,造成在研究和应用上的混淆.针对此问题,基于有限元仿真的方法,分析了两种方法在信号检测特征的差异,提出了一种可有效区分的方法,为剖析其检测原理提供理论依据.采用AC-MFL法的检测参数,对U型磁轭式探头进行了仿真,利用上述方法进行评定,结果表明:该探头的检测结果表现为ACFM法的信号特征,而非AC-MFL法.

基于双层排线探头的轧辊表面微裂纹检测方法

针对冷轧轧辊的表面微细裂纹检测问题,提出了一种双层排线磁化的交流漏磁检测方法,利用双层柔性排线对轧辊工作表面进行仿形磁化,采用高精度隧穿磁阻(TMR)阵列作为检测元件,使其具备大曲率表面微米级裂纹的检测能力;并通过调控双层排线的激励电流抵消切向背景磁场,进一步提高激励电流的同时,避免TMR超量程饱和问题;将磁场的切向分量用以表征缺陷,使其能在单一扫查方向下表征多向裂纹。基于以上分析,建立了双层排线与轧辊的三维有限元仿真模型,通过仿真研究轧辊半径、缺陷角度和深度对交流漏磁信号的影响。最后搭建了相应验证实验平台,实验结果表明该探头能有效磁化大曲率表面并可检出与区分多向裂纹,可检测出15μm深的微细裂纹。

三轴交流漏磁检测矩形缺陷信号特征分析

针对三轴交流漏磁检测信号与缺陷定量之间关系的问题,利用Ansoft Maxwell软件,采用控制变量的方法对矩形缺陷交流漏磁检测进行三维有限元仿真。结果表明:缺陷长度、宽度、深度和旋转角度的变化会引起不同的漏磁场信号,可以利用三轴漏磁信号特征对缺陷进行定量分析,其中环向磁通密度分量对复杂缺陷的定量分析有重要的意义。该结果验证了理论分析的正确性。

三轴交流漏磁检测的有限元仿真

管道是能源输送的重要手段,一旦出现损坏发生泄漏等事故会对生态和社会造成严重的后果。针对传统交流漏磁方法检测到的一维漏磁信号对缺陷识别度不高的问题,提出三轴交流漏磁检测方法,利用Ansoft Maxwell软件对管道缺陷交流漏磁检测进行三维有限元仿真,并研究其趋肤效应和提离效应。结果表明:增加漏磁场检测分量对缺陷的识别有很大的提高,当励磁频率大于1KHz时,趋肤深度达到一个稳定值,继续增加励磁频率对检测没有很大的提高。对提离效应进行分析,得到传感器提离值和磁化器提离值的对应关系,并且当传感器提离值比磁化器提离值高出0~1mm时,缺陷漏磁信号的检测比较稳定。