组合磁化用于增强铁磁材料脉冲涡流检测的灵敏度

摘要

铁磁材料构件在油气管道、压力容器、核电、钢索等各类设备设施中广泛使用，这些构件在使用过程会受到腐蚀、磨损而产生裂纹、减薄、材质劣化等现象而导致安全隐患，其安全性受到广泛重视。铁磁材料的检测有多种方法，如漏磁、超声、涡流等常用方法。近年出现的脉冲涡流(PEC, pulsed eddy current)技术由于其检测信号中含有丰富的缺陷信息而受到广泛而深入的研究，如对裂纹的量化检测和不规则缺陷的二维、三维重构。脉冲涡流检测法不仅可以用于铁磁材料的检测，还适应用于其它具有导电或弱导电性材料的检测。但在铁磁材料中，由于铁磁材料磁化曲线的非线性，亦即铁磁材料的磁导率与所加的磁场强度直接相关，而材料的磁导率和电导率直接影响电涡流检测的趋肤深度。因此，在脉冲激励的基础上外加一个恒定的磁场，可实现对材料磁导率的“调节”，磁导率的变化将直接影响脉冲涡流检测对不同深度缺陷的检测灵敏度。脉冲涡流检测是近些年涌现的一种新型无损检测技术.针对铁磁性材料的脉冲涡流检测,本文提出了一种组合磁化的方法,通过附加一个直流磁场对试件磁化,改变材料的磁导率,在加载脉冲激励时,可获得更高的检测灵敏度.理论分析和实验证明了组合磁化对检测灵敏度的影响.