漏磁檢測中磁化場方向要盡量與裂紋走向垂直，該裂紋才能夠被激發出最大的漏磁場。按照裂紋相對于不銹鋼(gang)管(guan)的走向，裂紋缺陷主要分為：軸向裂紋和周向裂紋。軸向裂紋平行于鋼管軸向，周向裂紋沿鋼管的周向。因此，漏磁檢測形成了鋼管軸向磁化檢測周向裂紋和周向磁化檢測軸向裂紋的兩種基本檢測形式，對應的檢測設備結構也分為兩種：周向裂紋漏磁檢測主機和軸向裂紋漏磁檢測主機。
不銹(xiu)鋼管的軸向磁化通常采用穿過式磁化線圈，如圖2-2a所示，在鋼管軸向局部形成磁化區域，如圖2-2b所示。當檢測敏感探頭的覆蓋范圍大于360°時，即可實現無漏檢測。
不銹(xiu)鋼管軸向磁化檢測周向裂紋的具體實施較為簡單，檢測時的相對掃查運動也只需要軸向直線運動方式。然而，對于不銹鋼管周向磁化檢測軸向裂紋的實施則較為復雜，其磁化方式通常采用正對的周向磁化極對加以完成，如圖2-3a所示。在兩磁極正對的管壁中央區形成均勻的磁化場，對該區域內（DZ或DZ＇）的軸向裂紋激發漏磁場。通過有限元仿真計算可以看出，在磁極正對的管壁處，形成的磁化并非均勻且磁力線方向也不一致，不可能激發出合適的漏磁場，所以該區域為軸向裂紋檢測的盲區，如圖2-3b所示。
軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋檢(jian)(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)(tou)最好(hao)布置(zhi)于兩磁(ci)極正(zheng)對(dui)的(de)(de)管(guan)壁中(zhong)央(yang)區的(de)(de)軸(zhou)(zhou)平面上，為(wei)此，只有檢(jian)(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)(tou)與鋼(gang)管(guan)之間實(shi)現相對(dui)螺旋(xuan)掃查(cha)(cha)才能(neng)達(da)到無盲區檢(jian)(jian)(jian)測(ce)。所(suo)以(yi)，為(wei)了完成鋼(gang)管(guan)上軸(zhou)(zhou)／周向(xiang)(xiang)裂紋的(de)(de)全面檢(jian)(jian)(jian)測(ce)，通常(chang)需要兩種獨立的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)單元(yuan)：周向(xiang)(xiang)裂紋檢(jian)(jian)(jian)測(ce)單元(yuan)和軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋檢(jian)(jian)(jian)測(ce)單元(yuan)。檢(jian)(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)(tou)與鋼(gang)管(guan)之間的(de)(de)相對(dui)螺旋(xuan)掃查(cha)(cha)運動有兩種組(zu)合形式：①. 探(tan)頭(tou)(tou)固(gu)定，鋼(gang)管(guan)做螺旋(xuan)推(tui)進(jin)；②. 軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋檢(jian)(jian)(jian)測(ce)單元(yuan)的(de)(de)磁(ci)化器與探(tan)頭(tou)(tou)一起旋(xuan)轉(zhuan)，鋼(gang)管(guan)做直線運動，分別如(ru)圖(tu)2-4a、b所(suo)示。
一、軸向磁化方法(fa)與軸向磁化器
根據垂直磁(ci)化基(ji)本(ben)理(li)論，漏磁(ci)檢(jian)測中形成了鋼(gang)管(guan)軸向(xiang)磁(ci)化檢(jian)測周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋的(de)基(ji)本(ben)檢(jian)測形式(shi)和設備結構。目前(qian)(qian)主(zhu)要(yao)有兩種驅(qu)動方(fang)式(shi)，一種是鋼(gang)管(guan)直線前(qian)(qian)進，周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)測探(tan)頭沿(yan)圓周(zhou)方(fang)向(xiang)包圍鋼(gang)管(guan)的(de)檢(jian)測方(fang)法；另一種是鋼(gang)管(guan)螺旋前(qian)(qian)進，周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)測探(tan)頭沿(yan)軸向(xiang)覆蓋鋼(gang)管(guan)的(de)檢(jian)測方(fang)法。這兩種檢(jian)測形式(shi)的(de)前(qian)(qian)提(ti)是相同的(de)，即需要(yao)磁(ci)化器產(chan)生合適的(de)軸向(xiang)磁(ci)化場(chang)，以激勵(li)周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋產(chan)生足夠強度的(de)漏磁(ci)場(chang)。
不銹鋼管軸向磁化通常采用穿過式線圈磁化器產生軸向磁化場，如圖2-5所示，主要分為單線圈磁化和雙線圈磁化兩種形式。單線圈磁化時，檢測探頭一般放置在磁化線圈內部；雙線圈磁化時，檢測探頭放置在兩個線圈之間。由此可見，由于檢測探頭布置空間的需要，相對于單線圈而言，鋼管與雙線圈的耦合度更高。
1. 單線圈磁化器及(ji)特點
如圖2-5a所示，單線圈磁(ci)化(hua)器是(shi)目(mu)前軸(zhou)向磁(ci)化(hua)器的主要形(xing)式之(zhi)一。此種磁(ci)化(hua)器結構簡單，成(cheng)本相(xiang)對較(jiao)低(di)。但是(shi)，因檢測探頭需放置在(zai)線圈內(nei)部，造成(cheng)線圈內(nei)徑相(xiang)對鋼管(guan)外徑較(jiao)大，鋼管(guan)與(yu)線圈的耦合度(du)較(jiao)低(di)，影響磁(ci)化(hua)效(xiao)果。
單(dan)勵磁線圈(quan)(quan)結構如(ru)圖(tu)2-6所示，其主(zhu)要參數(shu)包括線圈(quan)(quan)匝數(shu)nc 線圈(quan)(quan)電流(liu)Ic、線圈(quan)(quan)外徑dc1、線圈(quan)(quan)內徑dc2、線圈(quan)(quan)厚度Te。以及(ji)內部漆包線直徑 dcw。
勵磁線圈的磁化能力主要由線圈的安匝數以及線圈與鋼管的耦合度決定。漆包線直徑越大，其能夠承受的電流越大，也帶來更加嚴重的散熱問題；線圈內徑越小，與不(bu)銹鋼管的耦合度越高，磁化效果越好，但需留足空間以保證不銹(xiu)鋼管順利通過。
以下舉(ju)例說(shuo)明線圈結構與(yu)設計過(guo)程。
討論壁厚(hou)為9.19mm、直徑(jing)為127mm不銹鋼管的(de)單(dan)勵(li)(li)磁線(xian)圈設計，如圖(tu)2-7所(suo)示。保持勵(li)(li)磁線(xian)圈的(de)安匝數和(he)線(xian)圈內(nei)徑(jing)不變，改變線(xian)圖(tu)2-6 單(dan)勵(li)(li)磁線(xian)圈結(jie)構(gou)圈厚(hou)度(du)和(he)線(xian)圈外徑(jing)，得到(dao)不同結(jie)構(gou)參數的(de)單(dan)勵(li)(li)磁線(xian)圈。進一步(bu)，通過(guo)仿真(zhen)計算，選擇(ze)磁化效果相對較(jiao)好(hao)，并且線(xian)圈厚(hou)度(du)、質量均滿足實(shi)際要求的(de)勵(li)(li)磁線(xian)圈，具(ju)體參數選取(qu)如下(xia)。
a. 線(xian)圈安(an)匝(za)(za)數：線(xian)圈安(an)匝(za)(za)數主(zhu)要根據(ju)鋼管(guan)的(de)磁(ci)化特性曲線(xian)，以及(ji)鋼管(guan)的(de)內外徑(jing)尺ru寸進行選(xuan)取(qu)(qu)。針對(dui)以上尺寸鋼管(guan)，n。初(chu)步選(xuan)取(qu)(qu)2000匝(za)(za)，漆包(bao)(bao)線(xian)直(zhi)徑(jing)dcw取(qu)(qu)1.7mm，單根漆包(bao)(bao)線(xian)能夠承受的(de)最大電(dian)流為20A，實際磁(ci)化過程(cheng)中取(qu)(qu)10A。
b. 線(xian)圈內徑dc2：由(you)于鋼管的直線(xian)度(du)誤(wu)差，以(yi)及(ji)輸送(song)輥(gun)道(dao)的制(zhi)造安(an)裝誤(wu)差，鋼管在前進(jin)過(guo)程中不可避免(mian)地(di)存在多自由(you)度(du)擺動(dong)。為使(shi)鋼管順(shun)利通過(guo)線(xian)圈而不發生碰撞，并盡量形成最好的磁化效果，d2初步選取(qu)284mm。
c. 線(xian)圈(quan)厚(hou)度(du)(du)：線(xian)圈(quan)厚(hou)度(du)(du)是需要優化的(de)指標(biao)之一，線(xian)圈(quan)厚(hou)度(du)(du)依次取130mm、120mm、110mm、100mm、90mm、80mm、70mm、60mm、50mm、40mm和30mm。
d. 線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)外徑(jing)dcl：保證線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)的匝數不(bu)變(bian)，在(zai)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)厚度變(bian)化時(shi)，外徑(jing)也做相應(ying)調整。對(dui)應(ying)上述的線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)厚度，線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)外徑(jing)依次取ф354.2mm、φ360mm、φ366.9mm、φ375.2mm、ф385.4mm、φ398mm、φ414mm、Φ436mm、φ466.4mm、φ512mm 和φ588mm。
對不同結構參數的(de)單(dan)勵磁(ci)線圈(quan)磁(ci)化效果進行量化分析(xi)，利用仿真方法對單(dan)勵磁(ci)線圈(quan)磁(ci)化鋼管管體的(de)過程依(yi)次進行求解，各個線圈(quan)的(de)具體參數如(ru)圖2-8所示。
提取不銹(xiu)鋼管管體內部軸向磁感應強度B2，得到圖2-9所示曲線。從圖中可以看出，不同參數單勵磁線圈對鋼管管體的磁化效果不同。為進一步評估各勵磁線圈的磁化效果，提取不同參數單勵磁線圈磁化時管體內部最大磁感應強度值，用max表示，得到圖2-10所示曲線。
從(cong)圖2-10中可(ke)以(yi)看出(chu)，隨著線(xian)圈厚(hou)度的不(bu)斷(duan)增(zeng)加，鋼管(guan)體內(nei)(nei)的Bmax急(ji)劇(ju)增(zeng)大(da)(da)，當(dang)線(xian)圈厚(hou)度達(da)到100mm時(shi)，鋼管(guan)體內(nei)(nei)磁感(gan)應強度基本達(da)到最大(da)(da)值。此后，繼續增(zeng)大(da)(da)線(xian)圈厚(hou)度，鋼管(guan)體內(nei)(nei)的Bmax基本保持不(bu)變。此外，從(cong)圖2-9中可(ke)以(yi)看出(chu)，當(dang)采(cai)用單勵(li)磁線(xian)圈對不(bu)銹鋼管(guan)進行磁化(hua)時(shi)，管(guan)體內(nei)(nei)磁感(gan)應強度軸向(xiang)均勻性(xing)較(jiao)差。
根據式（2-3），計算圖2-8所示(shi)不(bu)同(tong)參數勵磁線(xian)圈(quan)(quan)(quan)的質量(liang)，如圖2-11所示(shi)。從(cong)圖中可以看出(chu)，隨著勵磁線(xian)圈(quan)(quan)(quan)厚(hou)度不(bu)斷增(zeng)加，其質量(liang)逐(zhu)漸減小(xiao)(xiao)。當(dang)勵磁線(xian)圈(quan)(quan)(quan)厚(hou)度較小(xiao)(xiao)時，隨著線(xian)圈(quan)(quan)(quan)厚(hou)度增(zeng)加，勵磁線(xian)圈(quan)(quan)(quan)質量(liang)減少較快；當(dang)勵磁線(xian)圈(quan)(quan)(quan)厚(hou)度大于100mm時，勵磁線(xian)圈(quan)(quan)(quan)質量(liang)減少速度趨(qu)緩(huan)。
綜(zong)上，根據(ju)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)效果與線圈(quan)質量，針對φ127mm鋼管可(ke)優化(hua)選(xuan)擇厚度(du)參數即磁(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)內徑(jing)為(wei)(wei)284mm，外徑(jing)為(wei)(wei)375.2mm，厚度(du)為(wei)(wei)100mm。對該(gai)勵磁(ci)(ci)(ci)線圈(quan)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)鋼管管體的過程進行有限元仿真計算(suan)，圖(tu)(tu)2-12所(suo)示為(wei)(wei)磁(ci)(ci)(ci)力(li)線密度(du)分布圖(tu)(tu)，圖(tu)(tu)2-13所(suo)示為(wei)(wei)磁(ci)(ci)(ci)感應強度(du)等值云圖(tu)(tu)。
從(cong)圖2-12中可以看(kan)出(chu)，勵磁(ci)(ci)線(xian)圈(quan)產生(sheng)的(de)磁(ci)(ci)力(li)線(xian)大部分都(dou)從(cong)鋼(gang)管(guan)管(guan)體(ti)中通過(guo)，這是由于(yu)鋼(gang)管(guan)的(de)磁(ci)(ci)導(dao)率遠(yuan)大于(yu)空氣的(de)磁(ci)(ci)導(dao)率。從(cong)圖2-13中可以看(kan)出(chu)，管(guan)體(ti)內的(de)最大磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度(du)(du)點位于(yu)線(xian)圈(quan)中心位置(zhi)，最大值為(wei)Bmax=2.314T。另外，管(guan)體(ti)內的(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度(du)(du)隨著遠(yuan)離線(xian)圈(quan)中心呈現逐漸(jian)下降的(de)趨勢。
2. 雙線圈磁化器及特(te)點
雙(shuang)線(xian)圈磁(ci)化(hua)方式如圖2-5b所示，檢測探頭(tou)放(fang)置在兩個線(xian)圈之間(jian)，這樣可減小線(xian)圈內徑，提高(gao)磁(ci)化(hua)效率。當然，磁(ci)化(hua)器(qi)設備成(cheng)本也更(geng)高(gao)。雙(shuang)線(xian)圈磁(ci)化(hua)器(qi)在鋼管內更(geng)易形成(cheng)密集(ji)均勻(yun)的(de)軸向(xiang)磁(ci)化(hua)場，有利(li)于提高(gao)檢測靈(ling)敏度和(he)一致(zhi)性。為了保證(zheng)(zheng)檢測區域(yu)中相同形態的(de)缺陷(xian)產生(sheng)相同的(de)漏磁(ci)信號，鋼管由線(xian)圈磁(ci)化(hua)后(hou)，必須保證(zheng)(zheng)磁(ci)感應強度的(de)軸向(xiang)均勻(yun)性。
在不銹鋼管高速生產線上配置的周向裂紋漏磁檢測設備，一般采用雙勵磁線圈對鋼管管體進行軸向磁化。在得到單勵磁線圈的具體參數之后，需要對雙勵磁線圈間距L。c進行優化，以形成足夠強度的軸向均勻場。如雙勵磁線圈間距L。。過小，則無法滿足軸向磁化均勻的要求；如間距過大，則無法滿足磁化強度的要求。
雙勵(li)磁線(xian)圈(quan)(quan)磁化鋼管(guan)管(guan)體示意(yi)圖如圖2-14所示。為得(de)到(dao)合(he)理的線(xian)圈(quan)(quan)間距，計算過程中(zhong)Lcc依次(ci)取(qu)20mm、40mm、60mm、80mm、100mm、140mm、180mm、220mm、260mm、300mm、340mm、380mm、440mm和500mm。
提取鋼(gang)管(guan)管(guan)體(ti)(ti)內(nei)(nei)部(bu)軸向磁感(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)B2，如圖2-15所示。從圖中(zhong)可(ke)以看出，當(dang)Lcc較(jiao)小(xiao)時，管(guan)體(ti)(ti)內(nei)(nei)部(bu)存在一(yi)個磁感(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)極大(da)值點(dian)，并位(wei)于兩線圈的(de)中(zhong)間(jian)位(wei)置；隨著Lcc不斷(duan)增大(da)，極大(da)值點(dian)的(de)磁感(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)逐(zhu)漸(jian)(jian)減小(xiao)，當(dang)Lcc≥140mm時，管(guan)體(ti)(ti)內(nei)(nei)部(bu)則(ze)出現兩個磁感(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)極大(da)值點(dian)，并且兩極大(da)值點(dian)的(de)距離不斷(duan)增大(da)，且兩線圈中(zhong)心處的(de)磁感(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)逐(zhu)漸(jian)(jian)變小(xiao)。特(te)別地(di)，當(dang)Lcc=100mm時，鋼(gang)管(guan)管(guan)體(ti)(ti)具有較(jiao)大(da)的(de)磁感(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)和較(jiao)好(hao)的(de)軸向磁化均勻(yun)(yun)區域，均勻(yun)(yun)區域軸向長度(du)(du)約為(wei)200mm。綜合(he)考(kao)慮磁感(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)和均勻(yun)(yun)性要求(qiu)，雙勵磁線圈間(jian)距Lcc取100mm較(jiao)為(wei)合(he)適(shi)。
二、周向磁(ci)化(hua)方法與(yu)周向磁(ci)化(hua)器
不銹鋼管軸向裂紋檢測的基礎是產生足夠強度和均勻性的周向磁化場。如2-16所示，由于鋼管圓周狀的幾何形態，周向磁化時磁力線難以全部沿鋼管周向從管壁內通過，始終會有一部分磁通會擴散到空氣中，導致在磁極處磁場最強，在兩磁極正中間的鋼管區域磁場最弱。磁極在鋼管軸向方向的長度有限，因此，磁化場覆蓋的軸向區域也是有限的。在設計磁化線圈磁化能力時，主要考慮鋼管的磁化特性曲線、不(bu)銹鋼管內外徑尺寸以及檢測區域的軸向長度。
周向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化場是由繞(rao)在(zai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)極上(shang)的(de)線圈(quan)產生的(de)。磁(ci)(ci)(ci)(ci)極正對的(de)管壁(bi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化不均(jun)勻(yun)(yun)，且管壁(bi)與極靴之(zhi)間的(de)背景磁(ci)(ci)(ci)(ci)場分布雜(za)亂。然(ran)而，在(zai)遠離兩磁(ci)(ci)(ci)(ci)極的(de)管壁(bi)中央區(qu)域(yu)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)場分布較均(jun)勻(yun)(yun)，因此，一般(ban)將條(tiao)形陣列(lie)探(tan)頭布置在(zai)該區(qu)域(yu)，如2-16所示，并且其長度必須小(xiao)于或等于均(jun)勻(yun)(yun)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化區(qu)域(yu)的(de)軸向(xiang)長度。
如圖2-17所(suo)示，為實現軸向(xiang)裂紋的全(quan)覆(fu)蓋(gai)檢測，一般采用探頭(tou)與(yu)鋼(gang)管(guan)表面之間的螺(luo)旋掃(sao)查(cha)來完成。對于雙(shuang)探頭(tou)檢測布置(zhi)，在掃(sao)查(cha)過(guo)程中需滿(man)足(zu)條(tiao)件
2Ls≥P (2-4) 式中，Ls為單個縱向(xiang)探(tan)頭(tou)的(de)有(you)效(xiao)長度；為鋼(gang)管表面(mian)形成的(de)掃(sao)查(cha)螺距(ju)。
鋼(gang)管直線前進的(de)速度v。與螺(luo)距(ju)P的(de)關系為(wei) Va=ntP (2-5) 式中，n為(wei)鋼(gang)管旋轉速度。
由此可見(jian)，在(zai)高速漏磁檢測中可通(tong)過(guo)增(zeng)大螺距P來(lai)提高檢測速度Va0但(dan)是，根據(ju)式（2-4）可知，為(wei)了保(bao)證軸(zhou)向裂紋的(de)全覆蓋掃(sao)查(cha)，必須增(zeng)大單個探頭的(de)軸(zhou)向有效掃(sao)查(cha)范圍，此時鋼管(guan)中的(de)均勻(yun)磁化區域的(de)軸(zhou)向長度也需要相應增(zeng)加(jia)。
舉(ju)例分析如下：
圖2-18a所示為常用的鋼管周向磁化結構，鋼管外徑為90mm，壁厚為8mm，磁極靴尺寸為200mm（00mm（長）×40mm（寬）×50mm（（高），磁極靴底面到鋼管外表面的距離為15mm，勵磁線圈參數為15000安匝。仿真分析得到不銹鋼管表面磁感應強度分布云圖如圖2-18b所示，為了便于觀察，將鋼管的側面展開成了一個平面，從圖中可以看出這種磁極形式得到的均勻磁化區域較小。
進一步分(fen)析磁化(hua)不均(jun)勻帶來(lai)的檢測(ce)不一致性問題。
在圖2-18b中給出的三個位置處分別設置三個尺寸相同的軸向裂紋，位置1為不銹(xiu)鋼管側面的正中心，位置2與位置1之間的軸向距離為50mm，位置3與位置1之間的軸向距離為100mm，裂紋尺寸為20mm20mm（長）×3mm（寬）×2mm（深）深），圖2-19給出了在三個不同位置處的裂紋漏磁檢測信號。
從圖2-19中(zhong)可(ke)以(yi)看出(chu)，如果陣列探(tan)頭同(tong)時掃查(cha)到(dao)了三個缺(que)陷，則(ze)尺寸相(xiang)同(tong)的裂紋產生的漏(lou)磁檢測信號幅(fu)值與基線均出(chu)現(xian)了嚴(yan)重的不一致，從而無法對缺(que)陷進行精確的定量評價，因此，探(tan)頭長度必須小于200mm。
為了(le)提高(gao)檢測速度(du)，需要使陣列探頭(tou)在軸(zhou)(zhou)向(xiang)上(shang)有足夠的(de)長(chang)度(du)。然而鋼管磁感(gan)應強(qiang)度(du)在軸(zhou)(zhou)向(xiang)上(shang)的(de)非均(jun)勻性限(xian)制了(le)陣列探頭(tou)沿軸(zhou)(zhou)向(xiang)布(bu)置的(de)有效長(chang)度(du)，解決這一矛盾最為關鍵(jian)的(de)問題(ti)就是如(ru)何在鋼管表面建(jian)立更大范(fan)圍(wei)的(de)均(jun)勻磁場。
對此，在原有磁(ci)(ci)(ci)(ci)極(ji)的下方(fang)加上(shang)一(yi)個導磁(ci)(ci)(ci)(ci)板，將一(yi)部分磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)導入遠離(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)極(ji)的區域，從而可擴大磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)在軸向(xiang)上(shang)的覆蓋范圍，如圖2-20a所示的模型。模型中(zhong)使用的導磁(ci)(ci)(ci)(ci)板尺寸為300mm（長）×40mm（寬）×10mm（厚），保(bao)持導磁(ci)(ci)(ci)(ci)板底面(mian)到鋼管(guan)外表面(mian)的距(ju)離(li)為15mm。增加該導磁(ci)(ci)(ci)(ci)板后，仿真(zhen)獲得的鋼管(guan)表面(mian)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)分布云圖如圖2-20b所示。
從圖(tu)2-20b中(zhong)可以看(kan)出，與(yu)常(chang)規磁(ci)極(ji)相比，增加導磁(ci)板之后，磁(ci)場覆(fu)蓋(gai)的(de)范圍有所(suo)增大，而且(qie)磁(ci)場分布(bu)也更加均(jun)勻(yun)，起到了一定的(de)優化(hua)(hua)效果。另一方面(mian)，通(tong)過觀察(cha)磁(ci)場分布(bu)云圖(tu)可以發現，鋼管(guan)表面(mian)中(zhong)間(jian)部位的(de)磁(ci)場要比兩邊稍強，所(suo)以，進(jin)一步地，需要消除或者減(jian)弱(ruo)周(zhou)向磁(ci)化(hua)(hua)區域的(de)磁(ci)化(hua)(hua)場強度差異。
如圖2-21a所示的極靴模型，在之前的導磁板上增開一個槽，這樣由于中間部位磁阻增大，一部分磁通就會往兩邊擴散，從而達到減弱中間磁場增大兩邊磁場的目的。模型中，開槽尺寸為150mm（長50mm（長）x40mm（寬）x5mm（m（深），獲得的不銹(xiu)鋼管表面的磁場分布云圖如圖2-21b所示。
由圖2-21b可(ke)以看出(chu)，在(zai)(zai)磁極中部開槽之后，均勻磁場(chang)的(de)(de)區域進一步擴大。為了(le)更好地比(bi)較(jiao)上(shang)述(shu)三種磁極的(de)(de)磁化效(xiao)果(guo)，在(zai)(zai)探(tan)頭所(suo)在(zai)(zai)位置沿鋼管軸(zhou)向取(qu)長度為600mm的(de)(de)路徑，得到(dao)路徑上(shang)各個點的(de)(de)磁感應強度，結果(guo)如圖2-22所(suo)示。
從圖中可以看出，傳統磁(ci)(ci)極(ji)磁(ci)(ci)化(hua)下的均(jun)(jun)勻區(qu)域最小，軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)長度(du)約為(wei)150mm；增(zeng)加導磁(ci)(ci)板后，均(jun)(jun)勻磁(ci)(ci)場區(qu)域的軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)長度(du)增(zeng)加至180mm；如(ru)果在導磁(ci)(ci)板上開槽，均(jun)(jun)勻磁(ci)(ci)場區(qu)域的軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)長度(du)進(jin)一(yi)步擴大為(wei)240mm。
進(jin)一步在圖2-18b所示的(de)(de)(de)三(san)個不同位置設置尺寸相(xiang)同的(de)(de)(de)軸向(xiang)裂紋，仿真獲(huo)得缺(que)陷的(de)(de)(de)漏磁(ci)檢測信號(hao)，如圖2-23所示。從圖中可(ke)以看出(chu)，沿軸向(xiang)距離100mm的(de)(de)(de)兩個缺(que)陷產(chan)生的(de)(de)(de)漏磁(ci)信號(hao)幅(fu)值差異僅為0.5％，基(ji)線(xian)漂移量(liang)也(ye)基(ji)本相(xiang)似。因(yin)此，圖2-21a所示的(de)(de)(de)磁(ci)化極靴形式可(ke)基(ji)本滿足磁(ci)化的(de)(de)(de)均(jun)勻性(xing)要(yao)求。
