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1、涡流探伤的磁饱和装置涡 流 检 测 适 用 于 导 电 材 料 探 伤 ， 常 见 的 金 属 材 料 可 分 为 两 大 类 ： 非 铁 磁 性 材 料 和 铁磁 性 材 料 。 后 者 为 铜 、 铝 、 钛 及 其 合 金 和 奥 氏 体 不 锈 钢 ； 前 者 为 钢 、 铁 及 其 合 金 。 它 们的 本 质 差 别 是 材 质 磁 导 率 约 为 1 或 远 大 于 1 。 在 发 电 厂 ， 除 復 水 器 等 少 量 管 道使 用 铜 、 钛 、 奥 氏 体 不 锈 钢 非 铁 磁 性 材 料 外 ， 大 量 管 道 都 采 用 钢 管 等 铁 磁 性 材 料 ， 典 型的
2、应 用 有 省 煤 器 、 水 冷 壁 等 。常 规 涡 流 探 伤 应 用 于 非 铁 磁 性 管 子 ， 已 是 非 常 成 熟 的 技 术 ， 它 不 单 能 探 测 出 缺 陷 ，并 可 以 利 用 阻 抗 平 面 技 术 分 析 出 缺 陷 所 在 的 位 置 与 深 度 。 然 而 ， 将 它 简 单 地 应 用 于 铁 磁性 材 料 的 钢 管 ， 却 得 不 到 预 期 的 结 果 ， 其 原 因 何 在 ？ 这 是 由 于 铁 磁 性 材 料 1， 根 据 涡 流 标 准 渗 透 公 式 ： 503.3 f r可知在这种情况下，涡流只能集中在表面，无法渗透到材料的内部。除此以
3、外，铁磁性材料的磁畴结构，将对涡流检测信号产生极大的干扰，足以把缺陷信号完全淹没，而无法得到有用的信息。克 服 铁 磁 性 金 属 磁 导 率 对 探 伤 影 响 的 方 法 有 两 种 ： 其 一 ， 采 用 远 场 涡 流 检 测 方 法 ； 其 二 ，对 钢 管 进 行 饱 和 磁 化 后 再 探 伤 。 前 一 种 方 法 需 要 更 新 仪 器 ， 后 一 种 方 法 只 需 在 原 有 常 规仪 器 的 基 础 上 增 加 磁 饱 和 装 置 即 可 对 钢 管 等 进 行 探 伤 ， 具 有 投 资 少 的 优 点 。 经 过 磁 饱 和处 理 后 的 铁 磁 性 材 料 可 以
4、 以 非 铁 磁 材 料 对 待 。通 常 钢 管 涡 流 探 伤 采 用 通 过 式 磁 饱 和 器 。 它 是 由 通 有 直 流 电 的 线 圈 来 产 生 稳 恒 强 磁场 ， 并 借 助 于 导 套 等 高 导 磁 部 件 将 磁 场 疏 导 到 被 检 测 钢 管 的 探 伤 部 位 ， 使 之 达 到 磁 饱 和状 态 。 为 了 充 分 利 用 线 圈 产 生 的 磁 场 ， 装 置 一 般 都 有 由 铁 磁 性 材 料 （ 如 纯 铁 ） 制 作 的 外壳 。 由 于 纯 铁 的 值 很 大 ， 磁 阻 很 小 ， 泄 漏 在 空 间 中 的 磁 力 线 会 被 铁 壳 收
5、 集 ， 也 被 疏导 到 钢 管 的 检 测 部 位 。由 于 强 大 的 磁 化 电 流 通 过 磁 饱 和 器 线 圈 ， 会 使 线 圈 发 热 ， 因 此 要 有 良 好 导 热 措 施 ，以 防 线 圈 烧 毁 。磁 饱 和 装 置 除 了 用 来 产 生 强 大 的 直 流 磁 场 外 ， 检 测 线 圈 也 常 常 用 它 来 夹 持 ， 所 以磁 饱 和 装 置 的 结 构 与 检 测 线 圈 的 外 形 有 着 密 切 关 系 。 在 穿 过 式 涡 流 探 伤 中 ， 磁 饱 和 装 置中 的 导 套 与 检 测 线 圈 必 须 保 持 同 心 ， 否 则 会 造 成 较
6、 大 的 周 向 灵 敏 度 差 ， 导 致 漏 检 和 误 检 。磁 饱 和 涡 流 探 伤 方 法 应 使 检 测 线 圈 附 近 的 磁 通 密 度 达 到 使 钢 管 饱 和 磁 化 所 需 磁 通 密度 的 80 以 上 。 为 此 ， 探 伤 前 应 根 据 钢 管 的 材 质 和 规 格 选 择 磁 化 电 流 。 磁 化 电 流 的 选 择通 常 也 是 在 通 过 对 比 试 样 的 状 态 下 进 行 。 从 理 论 上 讲 ， 选 择 前 应 首 先 计 算 出 所 检 测 钢 管达 到 饱 和 磁 化 所 需 的 磁 通 密 度 ， 然 后 按 上 述 要 求 调 整
7、磁 化 电 流 ， 此 种 方 法 要 进 行 繁 琐 的计 算 。 在 实 际 操 作 中 ， 可 采 用 简 便 的 调 整 方 法 ， 即 在 往 返 通 过 对 比 试 样 中 ， 随 着 逐 步 增大 磁 化 电 流 的 同 时 ， 观 察 仪 器 显 示 的 噪 声 信 号 和 人 工 缺 陷 信 号 的 变 化 。 当 噪 声 信 号 最 小 ，人 工 缺 陷 信 号 最 大 时 ， 磁 化 电 流 即 为 基 本 合 适 。 按 一 般 规 律 ， 口 径 越 大 ， 壁 厚 越 厚 ， 材料 磁 特 性 越 软 ， 所 需 磁 化 电 流 就 越 大 ， 反 之 则 越 小E
8、M 系 列 磁 饱 和 装 置 是 专 门 设 计 用 于 流 动 场 合 的 钢 管 涡 流 探 伤 。 它 由 磁 饱 和 器 和 磁 化恒 流 电 源 构 成 。 常 规 的 磁 饱 和 器 由 磁 化 线 圈 和 铁 构 件 组 成 ， 体 积 大 且 重 量 重 ， 适 合 用 在制 造 钢 管 的 工 厂 固 定 场 所 使 用 ， 这 种 情 况 下 ， 磁 饱 和 装 置 无 需 移 动 ， 体 积 和 重 量 均 不 必考 虑 ， 因 此 可 采 用 普 通 材 料 制 作 ， 以 降 低 成 本 。 而 对 发 电 厂 、 石 化 厂 等 使 用 钢 管 的 用 户 ，钢
9、管 涡 流 探 伤 通 常 是 在 流 动 现 场 ， 而 不 是 在 车 间 ， 为 便 于 使 用 和 移 动 ， 装 置 必 须 轻 便 、高 效 。 对 此 专 门 设 计 了 EM 系 列 磁 饱 和 装 置 ， 采 用 了 合 理 的 紧 凑 设 计 ， 高 导 磁 率 材 料和 精 心 加 工 ， 大 大 提 高 了 装 置 的 磁 化 效 率 ， 使 重 量 仅 为 一 般 装 置 的 40 ， 体 积 较少 一 半 。 除 此 之 外 ， 磁 化 电 源 选 用 稳 压 恒 流 电 源 ， 它 能 很 好 地 避 免 电 压 变 化 或 磁 化 线 圈发 热 引 起 电 阻 变 大 而 改 变 磁 化 电 流 的 弊 病 。
