漏磁檢測(cè)ppt課件

1、 電磁檢測(cè)是非常重要的無損檢測(cè)方法，運(yùn)用非常廣泛。當(dāng)它與其它方法結(jié)合運(yùn)用時(shí)能對(duì)鐵磁性資料的工件提供快捷且廉價(jià)的評(píng)定。隨著技術(shù)的提高，人們?cè)絹碓阶⒅貦z測(cè)過程的自動(dòng)化。這不僅可以降低檢測(cè)任務(wù)的勞動(dòng)強(qiáng)度，還可提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性，減少人為要素的影響。 漏磁檢測(cè)方法是一項(xiàng)自動(dòng)化程度較高的磁學(xué)檢測(cè)技術(shù)，其原理為:鐵磁資料被磁化后，其外表和近外表缺陷在資料外表構(gòu)成漏磁場(chǎng)，經(jīng)過檢測(cè)漏磁場(chǎng)來發(fā)現(xiàn)缺陷。從這個(gè)意義上講，壓力容器檢測(cè)中常用的磁粉檢測(cè)技術(shù)也是一種漏磁檢測(cè)，但習(xí)慣上人們把用傳感器丈量漏磁通的方法稱為漏磁檢測(cè)，而把用磁粉檢測(cè)漏磁通的方法稱為磁粉檢測(cè)， 且將它們并列為兩種檢測(cè)方法。 磁粉檢測(cè)只能發(fā)現(xiàn)外表和

2、近外表裂紋缺陷，而且檢測(cè)時(shí)需求外表打磨，僅適宜工件停產(chǎn)的檢測(cè)；漏磁檢測(cè)除能發(fā)現(xiàn)外表和近外表裂紋的缺陷外， 還可從外部發(fā)現(xiàn)工件內(nèi)部的腐蝕坑等缺陷，而且不需求對(duì)工件外表進(jìn)展打磨處置，適用于工件在線檢測(cè)。而工件在線檢測(cè)是目前用戶最急需的方法，它可以減少不用要的停車， 降低檢驗(yàn)本錢。另外，漏磁檢測(cè)還能對(duì)缺陷深度和長(zhǎng)度等進(jìn)展定量。雖然目前在工件檢測(cè)中，漏磁檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用較少，但它具有磁粉檢測(cè)所不具備的優(yōu)點(diǎn)，所以其運(yùn)用前景非常寬廣。 利用勵(lì)磁源對(duì)被檢工件進(jìn)展部分磁化，假設(shè)被測(cè)工件外表光滑，內(nèi)部沒有缺陷，磁通將全部經(jīng)過被測(cè)工件；假設(shè)資料外表或近外表存在缺陷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致缺陷處及其附近區(qū)域磁導(dǎo)率降低，磁阻添加，從

3、而使缺陷附近的磁場(chǎng)發(fā)生畸變(圖1)，此時(shí)磁通的方式分為三部分，即 大部分磁通在工件內(nèi)部繞過缺陷。 少部分磁通穿過缺陷。 還有部分磁通分開工件的上、下外表經(jīng)空氣繞過缺陷z1。第3部分即為漏磁通，可經(jīng)過傳感器檢測(cè)到。對(duì)檢測(cè)到的漏磁信號(hào)進(jìn)展去噪、分析和顯示，就可以建立漏磁場(chǎng)和缺陷的量化關(guān)系，到達(dá)無損檢測(cè)和評(píng)價(jià)的目的。 (1)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化漏磁檢測(cè)方法是由傳感器獲取信號(hào)，然后由軟件判別有無缺陷，因此非常適宜于組成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。實(shí)踐工業(yè)消費(fèi)中，漏磁檢測(cè)被大量運(yùn)用于鋼坯、鋼棒、鋼管的自動(dòng)化檢測(cè)； (2)較高的檢測(cè)可靠性漏磁檢測(cè)普通采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)展缺陷的判別和報(bào)警，減少了人為要素的影響； (3)可實(shí)現(xiàn)缺陷

4、的初步定量缺陷的漏磁信號(hào)與缺陷外形尺寸具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷的初步量化，這個(gè)量化不僅可實(shí)現(xiàn)缺陷的有無判別，還可對(duì)缺陷的危害程度進(jìn)展初步評(píng)價(jià)； (4)高效能、無污染采用傳感器獲取信號(hào)，檢測(cè)速度快且無任何污染。 漏磁檢測(cè)的缺陷除了跟磁粉檢測(cè)類似外，還由于檢測(cè)傳感器不能夠象磁粉一樣緊貼被檢測(cè)外表， 不可防止地存在一定的提離值，從而降低了檢測(cè)靈敏度;另一方面，由于采用傳感器檢測(cè)漏磁場(chǎng)，不適宜檢測(cè)外形復(fù)雜的試件。對(duì)外形復(fù)雜的工件，需求有與其外形匹配的檢測(cè)器件。 在原理上，漏磁檢測(cè)和磁粉檢測(cè)根本一樣，但是由于拾取漏磁場(chǎng)的傳感器由微小的磁粉變?yōu)榇琶羝骷沟寐┐艡z測(cè)相對(duì)于磁粉探傷又有很大的不同

5、， 例如磁化方式直流磁化(包括永磁體磁化)和交流磁化是兩種根本的磁化方式。 當(dāng)磁化場(chǎng)為直流場(chǎng)時(shí)，漏磁場(chǎng)是一個(gè)不隨時(shí)間變化的量，當(dāng)檢測(cè)的靈敏度足夠時(shí)，總能檢測(cè)到漏磁場(chǎng)的存在，而且從實(shí)際上講反復(fù)性較好。直流磁化對(duì)電流源的要求較高，鼓勵(lì)電流普通為幾安培至上百安培，電氣設(shè)備相對(duì)復(fù)雜。隨著新型高性能稀土永磁資料的出現(xiàn)，人們開場(chǎng)運(yùn)用稀土永磁資料設(shè)計(jì)出分量輕、體積小的勵(lì)磁機(jī)構(gòu)，但另一方面，其磁化強(qiáng)度不可調(diào)，并且挪動(dòng)不便。 當(dāng)磁化場(chǎng)是交變場(chǎng)時(shí)，檢測(cè)的結(jié)果和時(shí)間有關(guān)， 由于缺陷存在的不確定性，使得傳感器檢測(cè)到缺陷的時(shí)間是隨機(jī)的，這就使得對(duì)于同樣的缺陷，在磁化周期內(nèi)不同的時(shí)間檢測(cè)得到的結(jié)果不一樣。這時(shí)采用交流50

6、 Hz作為磁化電流不但無法得到缺陷的完好信息，更嚴(yán)重的是使得檢測(cè)的可靠性變差。所以，對(duì)于漏磁檢測(cè)來說，為了充分采集到缺陷的信號(hào)及其頻譜，交流磁化的頻率普通為1kHz以上。 近年來，隨著對(duì)漏磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的研討不斷深化，在交流磁化的根底上，在很多場(chǎng)所運(yùn)用低頻磁化技術(shù)。利用低頻磁化浸透深度大的特點(diǎn)，可使檢測(cè)厚度增大。信號(hào)提取時(shí)只提取相位信號(hào)，用于丈量工件厚度的變化，可靠性很高。 另一種新開展起來的磁化技術(shù)是脈沖磁化。磁化電流是脈沖電流，不論采用那種脈沖方波或尖脈沖方式，它們都不是單頻波，在其基頻附近存在一個(gè)頻帶?；蛘哒f，任一脈沖波均可看作是許多單頻波的疊加合成。這種磁化技術(shù)既可獲得充分的磁化效果，又

7、對(duì)雜散信號(hào)有一定的抑制造用，同時(shí)可以減少磁化安裝的體積和分量。 當(dāng)前的漏磁檢測(cè)儀器中，漏磁場(chǎng)檢測(cè)所用的傳感器主要是霍爾器件。其優(yōu)點(diǎn)是有較寬的呼應(yīng)頻帶，丈量范圍大、體積小，對(duì)壓力容器中缺陷產(chǎn)生的非均勻漏磁場(chǎng)的丈量很適宜。溫度性能穩(wěn)定，有利于設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。近年來隨著半導(dǎo)體技術(shù)的開展，霍爾器件的靈敏度也大大提高，使漏磁檢測(cè)的可靠性和檢出力也顯著提高。 漏磁信號(hào)的提取也可以根據(jù)需求采用其他傳感器，如電感線圈、磁敏二極管、磁敏電阻等，還可以采用磁帶作為中間記錄載體，將缺陷信息記錄下來，再用一個(gè)陣列磁頭讀取磁帶上的信息。 在任何情況下，相鄰陳列的兩個(gè)探頭之間的間隔應(yīng)該較小，確保探頭的探測(cè)范圍沒有間隙。假

8、設(shè)為了消除噪聲信號(hào)而運(yùn)用了差動(dòng)線圈探頭，那么在陳列時(shí)應(yīng)該思索實(shí)踐的情況：穿過該列探頭的漏磁場(chǎng)能夠被擴(kuò)展到了3-4倍的腐蝕坑直徑，而且僅存在沿掃描方向的腐蝕坑直徑附近。 在給定的漏磁場(chǎng)中，線圈探頭中產(chǎn)生電勢(shì)信號(hào)與磁力線切線方向的速率呈一定的函數(shù)關(guān)系。線圈和掃描儀前進(jìn)速度呈數(shù)字變化函數(shù)關(guān)系。因此，在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)思索到線圈類型探頭的速度敏感性。線圈比一些霍爾效應(yīng)元件對(duì)提離變化更加靈敏。線圈探頭的一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是掃描儀在加速和減速形狀下產(chǎn)生的強(qiáng)渦流對(duì)其的影響低于對(duì)霍爾效應(yīng)元件探頭的影響。 通常采用多通道設(shè)計(jì)，添加檢測(cè)傳感器的數(shù)量， 擴(kuò)展檢測(cè)區(qū)域，以提高檢測(cè)效率。 由于從漏磁場(chǎng)得到的信號(hào)相對(duì)較小，因此信號(hào)

9、需求放大。它們也需求與不想要的噪聲區(qū)別對(duì)待。經(jīng)過濾波器波段排除低頻(渦流)和高頻(振動(dòng))噪聲。一切的殘留噪聲能被設(shè)置的缺陷檢測(cè)閥值電路計(jì)算，或者在探測(cè)的動(dòng)態(tài)顯示情況下，經(jīng)過操作者來評(píng)價(jià)總體的噪聲程度。 在漏磁檢測(cè)中，被檢外表的粗糙不平、儀器挪動(dòng)時(shí)的振動(dòng)、工頻噪聲、空間電磁噪聲、電路噪聲等都不可防止地干擾檢測(cè)結(jié)果。漏磁檢測(cè)儀普通都要求采取信號(hào)處置手段去除這些噪聲的干擾，以獲取真實(shí)原始漏磁信號(hào)的信息。通常運(yùn)用的方法有差動(dòng)放大、數(shù)字濾波、譜分析和小波分析等。 儲(chǔ)罐是油庫(kù)、港口和石油化工存儲(chǔ)液體原料的重要設(shè)備之一。罐底板位于儲(chǔ)罐的最底層，上外表接觸含水的存儲(chǔ)介質(zhì)，下外表與罐根底接觸，是儲(chǔ)罐腐蝕的主要區(qū)

10、域，因此罐底板腐蝕形狀定期檢測(cè)顯得特別重要。漏磁檢測(cè)技術(shù)能對(duì)整個(gè)儲(chǔ)罐底板腐蝕情況作出評(píng)價(jià)，且檢測(cè)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低。目前國(guó)內(nèi)已有多家檢測(cè)單位購(gòu)買了國(guó)外多通道儲(chǔ)罐底板腐蝕掃查器，國(guó)內(nèi)也有一些高校和無損檢測(cè)儀器廠商開發(fā)了此類漏磁檢測(cè)安裝。當(dāng)?shù)装逋繉雍穸? mm時(shí)，這些儀器可以發(fā)現(xiàn)10%板厚的腐蝕坑。 掃查外表應(yīng)干凈并去除雜物(特別是從儲(chǔ)罐頂落下的腐蝕物)。外表粗糙度能夠?qū)е抡駝?dòng)噪聲，掃描時(shí)需求設(shè)置相對(duì)高的閥值(降低了缺陷檢出靈敏度)。在具有較薄的塑料覆蓋層(大約1mm)外表掃描時(shí)也能降低靈敏度。其它不規(guī)那么部位，如被磨平的焊接飛濺或返修焊縫部位將有很大的偽指示信號(hào)。這些信號(hào)也需儲(chǔ)存，由于漏磁檢測(cè)(

11、MFL)方法不能區(qū)分是掃查外表的腐蝕坑顯示還是這些細(xì)微部分的顯示，但相對(duì)資料壁厚50%深的缺陷或更深的缺陷，漏磁檢測(cè)(MFL)方法對(duì)這些詳細(xì)的外表腐蝕坑具有較高的靈敏度。 MFL的一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)是能在相當(dāng)厚度的外表覆蓋層上掃查并能堅(jiān)持合理的靈敏度。在6.32mm厚的底板上，在玻璃纖維覆蓋層厚達(dá)6mm的情況下，MFL可以進(jìn)展檢測(cè)，可以檢出20壁厚減薄部位。 相對(duì)于UT，地板外表的條件對(duì)MFL的影響較小，但較厚肋骨標(biāo)尺能產(chǎn)生偽信號(hào)，腐蝕物聚集到磁極能經(jīng)過探頭產(chǎn)生破裂的偽信號(hào)。去除外表雜物并用水沖洗外表就足夠了。 在距上述條件外表一定間隔時(shí)，腐蝕坑的深度是影響漏磁信號(hào)振幅的一個(gè)主要要素。腐蝕坑的體積

12、和外形也能影響該信號(hào)的振幅，這將在本文的后面討論。但在給定的條件下，漏磁場(chǎng)信號(hào)的振幅能用來評(píng)定壁厚損失的百分比從而減少了需求的復(fù)查量。 在其它地方曾論述了腐蝕坑的體積是影響信號(hào)振幅最重要的要素，這是對(duì)MFL檢出的缺陷結(jié)果不能定量的緣由。由于這些論點(diǎn)的論述單調(diào)，我們決議在真正的腐蝕缺陷上借助技術(shù)模型和一些閱歷性的嘗試，深化的研討腐蝕坑的體積和深度對(duì)振幅的影響。制造了一系列設(shè)定深度和不同體積的腐蝕坑模型。在板厚6.35mm、40%、50%和60%壁厚深的條件下，腐蝕坑的體積和磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化關(guān)系曲線如圖11所示。它闡明了腐蝕坑體積增減時(shí)對(duì)信號(hào)振幅大小的影響。因此建議：對(duì)于典型儲(chǔ)罐的錐型和湖型腐蝕坑

13、，單獨(dú)運(yùn)用MFL能合理準(zhǔn)確的檢測(cè)出嚴(yán)重的復(fù)合腐蝕。然而，柱型腐蝕坑，例如硫化物(SRB)腐蝕，能夠會(huì)得到不準(zhǔn)確的結(jié)果，由于在圖11中，柱型腐蝕坑的體積對(duì)應(yīng)的曲線部分聚集在一同。 制造試板時(shí)，人們普遍選擇機(jī)械加工簡(jiǎn)單外形模擬缺陷，如鉆平底孔(借助于超聲波試板制造方法)或簡(jiǎn)單的錐形槽。腐蝕坑的外形對(duì)漏磁場(chǎng)的影響是顯而易見的。從其剖面看，由于腐蝕坑通常是以某種方式呈梯形開展，出于標(biāo)樣目的，我們運(yùn)用了如圖12人工模擬梯形缺陷外形。上述閱歷所示的閱歷結(jié)果曾經(jīng)被用來校準(zhǔn)MFL的運(yùn)用系統(tǒng)。 低頻電磁檢測(cè)技術(shù)LFET曾經(jīng)被勝利地用來檢測(cè)隱蔽的腐蝕。如火力發(fā)電站的水冷壁內(nèi)壁腐蝕、石油化工的管道、容器的罐底腐蝕等

14、，以TS-2000低頻電磁檢測(cè)系統(tǒng)為代表的新一代鋼管內(nèi)壁腐蝕檢測(cè)技術(shù)，可以高效、快速的探測(cè)或丈量鋼管的腐蝕減薄。 可檢測(cè)鐵磁性材質(zhì)的管子內(nèi)壁腐蝕； 無論是彎管或是直管均可檢測(cè)； 檢測(cè)速度快可達(dá)每秒3m； 可檢測(cè)的管道直徑為25-102mm； 先進(jìn)的信號(hào)處置系統(tǒng)時(shí)實(shí)顯示； 高分辨率三維3D彩色顯示； 分量輕、簡(jiǎn)單、DSP電子單元/PC控制。 鋼管和鋼棒在出廠時(shí)或運(yùn)用前，需求按一定要求進(jìn)展無損探傷。對(duì)這種構(gòu)造簡(jiǎn)單的工件進(jìn)展大批量自動(dòng)檢測(cè)，漏磁檢測(cè)是最主要的方法之一。檢測(cè)的缺陷包括裂紋、折疊、冷隔、疏松、夾雜和氣孔等， 其檢測(cè)精度可以測(cè)出深度)0. 3 mm的自然缺陷。 漏磁檢測(cè)技術(shù)被廣泛地運(yùn)用于長(zhǎng)輸管道、煉油廠、城市埋地管網(wǎng)