交流漏磁检测法趋肤深度的机理与实验研究new

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1、万方数据第35卷第2期仪器仪表学报V。1．35N。．22014年2月Ch；neseJoumalofScientificInstrumentFeb·2014交流漏磁检测法趋肤深度的机理与实验研究吴德会，游德海，柳振凉，张忠远(厦门大学机电工程系测试控制技术研究所厦门36l005)摘要：随着管道、储罐的推广使用，管道、储罐腐蚀泄漏事故频发。漏磁检测方法是当前最频繁使用的管道无损检测技术。探讨了交流漏磁检测中趋肤深效应的机理。首先，对交流漏磁检测的涡流效应进行实验和分析；然后，根据麦克斯韦方程组推导出模型的三维交流漏磁场分布，分析了不同频率下钢

2、板的磁力线分布情况，从两得出交流漏磁检测中趋肤深度的规律。最后，制造一系列人工缺陷并开展实际漏磁检测实验，以验证三维仿真结果的有效性，对进一步研究该方法的机理提供了理论和实验依据。关键词：交流漏磁检测；趋肤深度；无损检测；缺陷中图分类号：TMl54．2文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．4030MechaIIism粕dexperimentalreseaI．chonsⅪndepth蛔ACmagneticnuxleakagetestingWuDehui，Y0uDehai，LiuZhenliang，ZhangZhongyuan(Dq)0

3、叶舢瓜Q厂眈c￡ron缸舭chon把甜E增i概而昭，x谊mH‰妇邝蚵，舡口撇，l36』泐，吼iM)Abstract：Withthewideuseofpipelinesandtanks，corrosionleakageaccidentshappenf沁quently．Themagneticnuxleakage(MFL)testingmethodiscuITentlythemostcommonlyusednondestlllctivepipelineinspectiontechnique．Inthispaper，themechanismoft

4、heskineⅡ．ectinACMFLinspectionisdiscussed．Firstly，theeddycun℃ntef玷ctsinACMFLdetectionweIetestedandanalyzed．’Ihen，accordingtotheMaxwellequa“ons，the3．DMFL6elddistributionswerededuced，andthedistdbutionsofthemagneticinductionlinesunderdifkrentf}equenciesinsteelplatewerean—aiyz

5、ed，thusthelawoftheskindepthjnACMFLinspectionwasaequj】jed．FinaIly，ase￡ofarti鑫cialdefectsweremadeandtheactualMFLtestexperimentswereperf0咖edtoverifytheeffec“venessofthe3．Dsimulationresults．whichpmvidesatheoreticalandexperimentbasisforfunherstudyingthemechanismofthemethod，Key

6、woI‘‘ls：ACmagneticfluxleakagetesting；skindepth；non—destructivetest；def’ect1引言在石化工业中，因油气输送管道、储罐使用周期过长、腐蚀损坏严重而造成的泄漏事故，严重威胁着油气输送和人员的安全，也对环境造成严重破坏⋯。因此，油气输送管道、储罐的定期无损检测尤为必要，是避免泄漏污染以及经济损失的有效手段。相对其他的无损检测方法而言，漏磁检测法具有较高的检测速度和准确性，且不需要耦合剂，因此是近年来国内外使用最广泛的管道、储罐缺陷检测技术‘“。漏磁检测中磁化方式是很重要的问

7、题，根据所用励磁源的不同，其磁化方式有永磁、直流、交流和脉冲等形式"1。传统的漏磁检测一般采用直流磁化或永磁磁化，对内、外部(表层)缺陷均可检测。但该磁化方式需要将整个截面积均磁化致饱和才能形成漏磁场，因此所需磁化器体积较大，直流磁化时的电量消耗也较突出。而交流磁化中存在趋肤效应，能在被检试件中产生较强的涡收稿日期：2013_07ReceivedDate：2013旬7+基金项目：国家自然科学基金(5¨7714I)、福建省自然科学基金<20I娴】3lo)、中央高校基本科研业务项目(。620zxl007)资助万方数据328仪器仪表学报第35卷

8、流，迫使磁力线相对集中在被测表层，很容易将表层较浅区域饱和磁化，对内表层缺陷敏感。目前的研究热点——脉冲漏磁检测技术本质上也是交流磁化的一种形式‘“。实际的工业探伤中，交流磁化方式多用于磁粉检