电流法全波检测及其有效距离修正

以下各小节所给出的电流值是指以连续法检测时所需三相全波整流电的电流峰值，使用其他类型电流时应予修正。

1.直接通电周向磁化

所需电流值与试件直径（试件外周上任意两点间的最大距离）的关系是12～32A/mm，通常不高于20A/mm。检测夹杂物或检测低磁导率合金（如沉淀硬化钢）时需用较高电流，32A/mm；而为了检测沉淀硬化钢中的夹杂物所用电流甚至要高至40A/mm。

2.支杆触头周向磁化

当材料厚度不大于20mm时，电流值与触头间距的关系应是3.5～4.5A/mm。材料厚度大于20mm时应采用4.0～5.0A/mm，触头间距不应小于50mm或大于200mm，磁化场的有效宽度是两触头中心连线两侧各1/4触头间距。

3.芯棒周向磁化

1）如果芯棒与试件的中心轴近乎重合，可采用与第1条相同的电流水平。

2）如果芯棒靠试件内壁放置，电流可采用与第1条相同的水平，但总的直径应按芯棒直径与试件两倍壁厚之和计算，沿试件的内圆周，有效磁化距离应取为芯棒直径的4倍，如图5.1-23所示。试件的整个圆周可通过将试件在芯棒上转动作检测，应考虑要有10%的磁场重叠。

图5.1-23 芯棒偏置作周向磁化时磁化有效区示意图

4.线圈纵向磁化

1）对试件长度、直径比（L/D）的考虑：对于给定的螺线管，轴线上的磁场强度是与线圈匝数N和通过线圈电流I的乘积成比例的，而在此磁动势的作用下在置于其中的试件中所能产生的磁通量大小则应从整个磁回路的分析来考虑，试件的材料磁导率μ愈大、L/D愈大则磁阻可愈小，在试件中所产生的磁通量可愈多，这对缺陷的显现是有利的，故常认为试件在线圈中是否容易被磁化与试件的L/D有密切关系，L/D愈小愈难磁化，L/D＜10此效应已明显，L/D＜2的试件不宜采用此法磁化，较短试件可将数个衔接起来磁化。

2）用低填充系数线圈[（线圈横截面积/被检件截面积）≥10]时，线圈匝数N和通过线圈电流安培数I的相乘积（NI）应为：

①实心试件置于线圈中心时

式中 R——线圈半径（mm）；

K——1690安匝/mm，如果R以英寸测量，K=43000安匝/英寸；

L——试件长度；

D——试件直径（单位与L所用相同）。

②实心试件贴于线圈内壁时

式中 K——45000（安匝）；

L——试件长度；

D——试件直径（单位与L所用相同）。(www.xing528.com)

③如果试件是空心的，则用下述中所给出的D_eff来替代D。这些计算式仅在2＜L/D＜15时有效。当L/D＜2时应将与试件直径相同的铁磁性材料块放在试件的两端，以便使L/D≥2；如果L/D＞15，则（L/D）应取15。

3）用高填充系数线圈[线圈横截面积小于被检件横截面积（包括空心部分）的二倍]或用绕线法时，对于实心试件

式中 K——35000安匝；

L——试件长度；

D——试件直径（单位与L所用相同）。

如果试件是空心的，则用下述中所给出的D_eff来替代D，这些计算式仅在2＜L/D＜15时有效。当L/D＜2时，应将与试件直径相同的铁磁性材料块放在试件的两端，以有效地使L/D≥2；如果L/D＞15，则（L/D）应取15。

4）空心试件。此时D应该用D_eff取代

D_eff=2[（A_l-A_n）/π]^1/2

式中 A_l——试件的总截面积；

A_n——试件空心部分的截面积。对于圆筒形试件

式中 ——圆筒外径；

——圆筒内径。

5）用中等填充系数线圈[2＜（线圈横截面积/被检件横截面积）＜10]，此时，

式中 （NI）_l——低填充系数线圈时计算所得（NI）值；

（NI）_h——高填充系数线圈时计算所得（NI）值；

T——线圈截面积对试件截面积之比。

6）有效磁场的延伸：对于低或中等填充系数的线圈，有效磁场在线圈中心两侧延伸到等于线圈半径处（见图5.1-24a）。对于高填充系数线圈或绕线法有效距离延伸到线圈中心两侧220mm处（见图5.1-24b）。当试件长于这些有效距离时，可改变其在线圈中的位置，以对整个长度进行检测，此时应有10%有效磁场的重叠。

图5.1-24 线圈纵向磁化时的有效范围