在不銹鋼(gang)管漏磁無損檢測中,往往沒有去考慮鐵磁性構件運動速度對漏磁場形成的影響。但隨著檢測速度的不斷提高,高速運動對檢測機理和檢測性能的影響將會表現出來,除了不銹鋼管中存在的渦流效應,還有更深層次的磁后效現象,速度越快,磁后效影響越明顯。
在靜態或低速(su)磁(ci)(ci)化過(guo)程(cheng)中,不需要(yao)考慮(lv)磁(ci)(ci)化建(jian)立(li)所(suo)(suo)需的時(shi)(shi)間;在高速(su)漏磁(ci)(ci)檢測中,這一建(jian)立(li)時(shi)(shi)間雖然非常短(duan),但影響(xiang)重大。磁(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)(或磁(ci)(ci)化強(qiang)度(du))隨(sui)磁(ci)(ci)場(chang)變化的延遲現(xian)象(xiang)稱為(wei)磁(ci)(ci)后效現(xian)象(xiang)。如圖5-41所(suo)(suo)示,當(dang)外磁(ci)(ci)場(chang)從(cong)0突(tu)然階躍變化到時(shi)(shi),磁(ci)(ci)性材料的磁(ci)(ci)感應強(qiang)度(du)并不是立(li)即(ji)全(quan)部(bu)達到穩(wen)定值(zhi)Bm,而是一部(bu)分瞬時(shi)(shi)到達B2另(ling)一部(bu)分緩慢(man)趨近穩(wen)定值(zhi)。
磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度逐漸達到穩(wen)定狀態的時間稱為磁(ci)(ci)(ci)化(hua)弛(chi)豫時間,這一(yi)過程(cheng)稱為磁(ci)(ci)(ci)化(hua)弛(chi)豫過程(cheng)。單(dan)弛(chi)豫時間磁(ci)(ci)(ci)后效可表示(shi)為
B-B2=(Bm-B2)x(1-e-/t) (5-14)
式(shi)中,B為(wei)任一時(shi)刻的磁感應(ying)強度;B2為(wei)瞬(shun)時(shi)達到的那部(bu)分磁感應(ying)強度;Bm為(wei)穩定后的磁感應(ying)強度,τ為(wei)弛豫時(shi)間參量。
當(dang)鐵磁(ci)體被磁(ci)化時(shi),磁(ci)矩的方向(xiang)將發生變(bian)化,而且為(wei)(wei)了滿足自由能最(zui)低的要求,價電子(zi)也在(zai)離子(zi)之間擴(kuo)散,但(dan)這(zhe)種擴(kuo)散不是和磁(ci)場的變(bian)化同(tong)時(shi)完成的,在(zai)時(shi)間上有(you)一定的滯(zhi)后性。根據一般電子(zi)或離子(zi)擴(kuo)散理論(lun),電子(zi)或離子(zi)的擴(kuo)散是具有(you)一定弛豫時(shi)間的,弛豫時(shi)間τ為(wei)(wei)
由式(5-15)可(ke)知,升高溫度會使弛豫(yu)時間減少,但在實際檢測過(guo)程中不(bu)可(ke)行。
在不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管進入磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線圈后(hou),鋼管中發(fa)生(sheng)的(de)變化(hua)(hua)有(you):磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇壁的(de)位(wei)移、磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)矢量(liang)的(de)轉(zhuan)動(dong)、價電子在離子之(zhi)間的(de)擴(kuo)散(san)。這三種過程都會有(you)一(yi)定的(de)阻(zu)(zu)尼,不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管中磁(ci)(ci)(ci)(ci)感應強度的(de)變化(hua)(hua)不(bu)(bu)能瞬間完成。磁(ci)(ci)(ci)(ci)疇壁位(wei)移的(de)阻(zu)(zu)力主要來(lai)自材料(liao)內(nei)部結構(gou)的(de)不(bu)(bu)均(jun)勻,如內(nei)應力的(de)不(bu)(bu)均(jun)勻和雜(za)質空洞分布的(de)不(bu)(bu)均(jun)勻。對(dui)于磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)矢量(liang)的(de)轉(zhuan)動(dong),由(you)于其在外磁(ci)(ci)(ci)(ci)場作用下完成,故需(xu)考慮(lv)靜(jing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)能。磁(ci)(ci)(ci)(ci)矩(ju)轉(zhuan)動(dong)是在晶(jing)格上進行的(de),所以又要考慮(lv)晶(jing)格各向(xiang)異(yi)性能,如果物質中有(you)應力,就會產生(sheng)另一(yi)種各向(xiang)異(yi)性能,同樣會對(dui)晶(jing)格轉(zhuan)動(dong)起阻(zu)(zu)礙作用。因此,弛豫時間受多種因素的(de)影響,目(mu)前還沒有(you)直接(jie)的(de)理論計算方法。
在不(bu)銹鋼管漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測中,隨著磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)與被測構件間相對運動(dong)速度的提高,磁(ci)(ci)后效現(xian)象的影(ying)響不(bu)能忽略。可以采用加長(chang)沿磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場方向上的磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)長(chang)度來減小這(zhe)一影(ying)響,但對具(ju)有回(hui)轉(zhuan)運動(dong)的循環磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)過程,磁(ci)(ci)后效現(xian)象將會直接影(ying)響漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測的靈敏(min)度,并且難以消除(chu)。
為此(ci)(ci),在理論上和(he)試(shi)驗中(zhong),一方面尋(xun)求(qiu)不銹鋼管磁(ci)化弛豫(yu)時(shi)間的(de)計(ji)算和(he)測量方法,將(jiang)有利于精確評價磁(ci)后(hou)效的(de)影(ying)響程(cheng)度(du);另一方面,尋(xun)求(qiu)新的(de)漏磁(ci)檢(jian)測方法來消除磁(ci)后(hou)效影(ying)響,將(jiang)是(shi)高(gao)速或(huo)超(chao)高(gao)速漏磁(ci)檢(jian)測需要研(yan)究的(de)問題。對此(ci)(ci),在研(yan)制高(gao)速漏磁(ci)檢(jian)測設備時(shi),應盡可能(neng)地去探索(suo)如(ru)何減少或(huo)者避免磁(ci)后(hou)效現象。