永磁扰动检测特性及其应用

如图4-24所示，为了进一步获得永磁扰动检测方法对不同刻槽的检测特性，特别是检出信号与刻槽的长度l、宽度w、深度d及走向角θ等的关系，制作出了l、w、d及θ不同的刻槽。试验时永磁扰动检测传感器沿图中S向扫描。

图4-23 永磁扰动传感器检测性能与结构参数的影响关系

注：1Oe=79.5775A/m。

不同刻槽检出信号特性分析结果如图4-25所示。可以看出，检出信号幅值与刻槽的深度d、宽度w及长度l均呈非线性增长变化，主要原因是一定磁能积的永磁体和铁磁体所构成的磁相互作用空间有限，超出这一空间尺寸，缺陷引起的磁扰动量减小。另外，检出信号对提离距离变动敏感，易产生抖动噪声，有必要在两个探头间进行差动处理。

图4-24 刻槽参数

图4-25 永磁扰动方法的检出信号特性(www.xing528.com)

另外，对于永磁扰动检测探头的提离距离及探头姿态的影响问题进行了有限元数值模拟，获得如图4-26所示的磁云图。其中，图4-26b相对于图4-26a的提离距离增大，图4-26c所示为对应探头姿态发生了改变。从图4-26中可以看出，检出信号与探头的姿态及提离距离有一定的影响关系。

图4-26 永磁扰动检测探头的提离距离及姿态影响磁云图

对于永磁扰动检测法，另一个重要的特点是它对表面伤更加灵敏，而对内伤的敏感性则不强。如图4-27所示的有限元数值模拟，缺陷埋藏深度由浅变深时，磁扰动从有到最终消失，可以发现当缺陷埋藏深度达到4mm以上时，永磁扰动量大大减小，几乎不易于捕捉。所以，永磁扰动检测法的内伤不敏感性检测特点可配合漏磁检测法用于区分钢管的内、外伤。

图4-27 永磁扰动方法的探测深度

永磁扰动检测法还有一个特点：永磁扰动检测法是直接依靠永磁体与待检测铁磁性材料之间的磁相互作用场工作的，两者之间所建立起来的磁相互作用越强，则磁扰动现象越易于发生，显得越强烈，如图4-28a所示（①～④的磁作用场逐渐加强）；这与漏磁检测法刚好相反，漏磁检测法的缺陷漏磁场随背景磁场强度的增大而减小，如图4-28b所示（⑤～⑧的背景磁场逐渐加强）。