漏磁内检测

漏磁内检测

作者：河南中拓管道

1. 概述

电磁检测是十分重要的无损检测方法，应用十分广泛。当它与其它方法结合使用时能对铁磁性材料的工件提供快捷且廉价的评定。随着技术的进步，人们越来越注重检测过程的自动化。这不仅可以降低检测工作的劳动强度，还可提高检测结果的可靠性，减少人为因素的影响。

漏磁检测方法是一项自动化程度较高的磁学检测技术，其原理为:铁磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁场，通过检测漏磁场来发现缺陷。从这个意义上讲，压力容器检测中常用的磁粉检测技术也是一种漏磁检测，但习惯上人们把用传感器测量漏磁通的方法称为漏磁检测，而把用磁粉检测漏磁通的方法称为磁粉检测，且将它们并列为两种检测方法。

磁粉检测只能发现表面和近表面裂纹缺陷，而且检测时需要表面打磨，仅适合工件停产的检测；漏磁检测除能发现表面和近表面裂纹的缺陷外，还可从外部发现工件内部的腐蚀坑等缺陷，而且不需要对工件表面进行打磨处理，适用于工件在线检测。而工件在线检测是目前用户最急需的方法，它可以减少不必要的停车，降低检验成本。另外，漏磁检测还能对缺陷深度和长度等进行定量。虽然目前在工件检测中，漏磁检测技术的应用较少，但它具有磁粉检测所不具备的优点，所以其应用前景非常广阔。

2 漏磁检测的原理及特点

利用励磁源对被检工件进行局部磁化，若被测工件表面光滑，内部没有缺陷，磁通将全部通过被测工件；若材料表面或近表面存在缺陷时，会导致缺陷处及其

图1 漏磁检测原理图

附近区域磁导率降低，磁阻增加，从而使缺陷附近的磁场发生畸变(图1)，此时磁通的形式分为三部分，即①大部分磁通在工件内部绕过缺陷。②少部分磁通穿过缺陷。③还有部分磁通离开工件的上、下表面经空气绕过缺陷[z1。第3部分即为漏磁通，可通过传感器检测到。对检测到的漏磁信号进行去噪、分析和显示，就可以建立漏磁场和缺陷的量化关系，达到无损检测和评价的目的。

由于漏磁检测是用磁传感器检测缺陷，相对于磁粉、渗透等方法，有以下优点：

(1)易于实现自动化漏磁检测方法是由传感器获取信号，然后由软件判断有无缺陷，因此非常适合于组成自动检测系统。实际工业生产中，漏磁检测被大量应用于钢坯、钢棒、钢管的自动化检测；

(2)较高的检测可靠性漏磁检测一般采用计算机自动进行缺陷的判断和报警，减少了人为因素的影响；

(3)可实现缺陷的初步定量缺陷的漏磁信号与缺陷形状尺寸具有一定的对应关系，从而可实现对缺陷的初步量化，这个量化不仅可实现缺陷的有无判断，还可对缺陷的危害程度进行初步评价；

(4)高效能、无污染采用传感器获取信号，检测速度快且无任何污染。

漏磁检测的缺点除了跟磁粉检测相似外，还由于检测传感器不可能象磁粉一样紧贴被检测表面，不可避免地存在一定的提离值，从而降低了检测灵敏度;另一方面，由于采用传感器检测漏磁场，不适合检测形状复杂的试件。对形状复

杂的工件，需要有与其形状匹配的检测器件。

油气管道漏磁检测缺陷的三维成像技术

第28卷 第5期2007年9月 石油学报 A CT A PETROLEI SINICA V o l.28Sept. N o.5 2007 基金项目:国家自然科学基金项目(No 150175109)/基于漏磁基波检测的三维图像信息重建原理研究0资助。 作者简介:王长龙,男,1965年10月生,2006年获西安交通大学博士学位,现为军械工程学院副教授,主要从事无损检测方面的工作。 E -mail:W ang -oec @1261com 文章编号:0253O 2697(2007)05O 0146O 03 油气管道漏磁检测缺陷的三维成像技术 王长龙 纪凤珠 王建斌 左宪章 (军械工程学院 河北石家庄 050003) 摘要:漏磁检测是油气管道常用的无损检测方法,检测的重点是根据测量的漏磁信号重构缺陷的轮廓。提出了基于小波神经网络的三维成像方法,利用图像函数矩阵表达出管道缺陷的三维图像,矩阵元素值对应着缺陷的深度。利用小波神经网络,建立了由缺 陷漏磁信号到图像函数矩阵关系的映射。选用的小波函数是墨西哥草帽小波,采用随机梯度下降算法训练。训练样本为三维有限元仿真数据和测量数据。采用训练数据对小波神经网络进行逼近缺陷图像函数矩阵的训练,然后用训练好的小波神经网反演给定数据,重构缺陷图像。实验结果表明,该方法能够实现三维缺陷漏磁检测的成像化及可视化。关键词:油气管道;漏磁检测;缺陷重构;三维成像技术;小波神经网络;随机梯度下降算法中图分类号:T E 87316 文献标识码:A 3-D imaging technology for determining defect of oi-l gas pipeline in magnetic flux leakage testing Wang Changlong Ji Fengzhu Wang Jianbin Zuo Xianzhang (Or d nance Eng ineer ing College,Shij iaz huang 050003,China) Abstract :T he mag netic flux leakag e (M FL )testing is commonly used in the no ndestructive evaluation (ND E)o f o i -l g as pipeline.T he key element is to r eco nstr uct the defect pro file based o n t he measured M FL signals.A three -dimensional imaging techno log y for de -fect o f pipeline based o n a w avelet neur al netw o rk (WN N )was pr esented.A n imag e function matr ix ex pressed t he 3-D imag e parame -ter s of def ect of pipeline.T he mat rix elements co rresponded to depth of defect in pipeline.T he mapping betw een M F L sig nal and im -ag e functio n matrix was est ablished by the W N N.T he M ex ican hat wav elet frame w as used as a wavelet funct ion and a st ochastic g ra -dient descent alg or ithm w as adopted in the tr aining procedur e.In t he experiment,the W NN was fir st tr ained to appr ox imate the func -t ion matrix o f defect imag e using the t raining data samples fr om bo th the simulated data sets for 3-D finit e element mo del and the measured M FL sig na ls.T he tr ained W N N w as then applied to inv erse the g iven M F L signals and r eco nstr uct the defect imag e.T he test ing r esults demonstrated t hat the pro po sed a ppro ach can successfully implement 3-D imaging and v isual r epr esentatio n of defect in pipeline. Key words :oi-l g as pipeline;magnetic flux leakag e testing ;defect r eco nstr uction;3-D imaging technolog y;w avelet neural netw or k;sto -chastic g radient descent algo rithm 漏磁无损检测是油气管道常用的无损检测方法之一[1] 。在漏磁检测时,不但要求能够判断出缺陷,而 且要求将缺陷分布情况转换为人的视觉可以感受的图形和图像形式,在屏幕上直接显示出来,实现缺陷可视化。目前国内外在研究漏磁检测的可视化方面做了许多工作,已经取得了许多成果[2-8],实现了缺陷的二维轮廓反演或二维成像。笔者通过图像函数矩阵表达出缺陷图像,借助小波神经网络实现缺陷的三维成像。 1 缺陷的三维图像和漏磁信号表达式 111 缺陷的三维图像表达式 要想实现缺陷的三维成像,须首先建立缺陷的三 维图像数学表达式。以孔洞型缺陷为例,选取缺陷位置及坐标(图1)。 图1 缺陷位置的空间坐标 Fig.1 The spatial coordinate of def ect position

石油钻杆漏磁检测技术

石油钻杆漏磁检测技术 陈先富 安东石油技术（集团）有限公司北京100102 摘要：介绍采用直流局部磁化的石油钻杆的漏磁检测技术，进行基本原理讨论、试验数据分析等，说明此技术在石油钻杆和粗糙表面的管材、钢棒等方面具有高灵敏度、检测能力强和信号处理简单等优点，有较强的实用性。 关键词：石油钻杆漏磁原理检测技术 Drill Pipe Magnetic Leakage Inspection Technology Cheng Xianfu Anton Oilfield Services (Group) Ltd. Beijing 100102 Abstract: Based on introducing direct current partial magnetization inspection technology, discussing basic magnetic leakage principle and analyzing inspection data, the paper illuminates the advantages of the Magnetic Leakage Inspection Technology which is applied on the inspection of drill pipe and tube or rid with rough surface. Its good performance like high sensitive, strong inspection power and simple signal treatment, makes it widely used in many fields. Keyword: drill pipe, principle of magnetic leakage, inspection technology 石油钻杆在油田钻井工程中，是地面旋转系统、提升系统、循环系统与钻铤、钻头联接的主要部件，通过它们达到转盘带动钻头旋转，大钩带动钻头升降，泥浆送到井底形成循环，从而实现钻头的破碎岩层并连续钻进。正常钻进时，石油钻杆在井下要承受拉伸、压缩、扭曲和泥浆酸化等复杂交变应力，工作条件极为恶劣，随着工作频率的增大，使用时间过长，将形成疲劳裂纹，严重腐蚀坑等，因此，石油钻杆能否正常、安全的工作，是油田钻井工程能否正常进行的关键之一，在钻井工程生产中具有至关重要的地位。针对石油钻杆运用漏磁检测技术对其进行检测，其方法的运用进行探讨，为提高石油钻杆使用效率，掌握其质量状况，减少钻井事故发生，从而提高整体经济效益具有十分积极的意义。 一、基本原理 石油钻杆漏磁检测原理是建立在铁磁性材料的高磁导率的特性基础上，通过测量铁磁性材料中由于缺陷所引起的磁导率变化来检测在役石油钻杆的状况。石油钻杆（铁磁性材料）

永磁材料的检测技术

永磁材料的检测技术 常用的磁测仪器有：磁通计、特斯拉计（又称为高斯计）、磁测仪。磁通计用于测量磁感应通量，特斯拉计用于测量表面磁场强度或气隙磁场强度，磁测仪用于测量综合磁性能。所有仪器使用之前应仔细阅读说明书，根据说明书的要求预热，预热之后按照说明书的要求进行操作。 二、应用特斯拉计（高斯计）测量 特斯拉计一般可用于测量磁性材料的表面磁场强度，具体而言就是测量表面中心部位的场强。测量之前应根据说明书的要求进行预热，然后检查、调整零点，使得非测量状态下的示值为"0"。注意：在使用过程中一般不应调整霍尔电流。更换探头时应根据探头的说明在仪器热态下调整霍尔电流，并在适当的部位标识霍尔电流参数值。可以经常检查电流值，应为规定的数值。 测量表场的方法无法准确获得全面的磁参数（如剩磁、矫顽力、磁能积），通常以上下限标样的中心场数据作为参考数据来进行合格判别。此种方法对N、M系列可用，对H以上系列准确度要差一些。一般而言可以按照下述公式计算不同尺寸（圆柱或圆片）的中心场： H=Br*K/√（1+5.28*K*K）（Gs） 式中：Br--标称剩磁 K--圆柱、圆片的长径比或方块磁化方向与另二个方向中较短边长之比。对于长宽相差较大的产品K=取向长度/SQR（长*宽） 更准确的计算公式： H=Br*K/√（1+（4+32/L）*K*K）（Gs） L--方块磁化方向的长度 32--探头的测试系数参数（0.5*64） 特斯拉计探头内霍尔片位置的确定：一般而言，霍尔片只有大约1*1~2*3平方毫米左右大小的面积，厚度约0.3~0.5毫米，且不在探头的最前部，有时需要确定霍尔片的位置，可以采用如下的方法来判断霍尔片的位置：将探头在充磁产品的表面，此时特斯拉计示值不为零，探头一直向外侧延伸探出，当特斯拉计示值为零时即为霍尔片的前边部，用铅笔或记号笔沿产品的外边界线标记记号；将探头向相反方向延伸（此时探头只有一小部分接触在磁体上），当特斯拉计示值为零时在做记号，两个记号的中位置即为霍尔片的实际位置。确定霍尔片位置时应用直径大于1 0~15毫米的产品。 特斯拉计的优点是可以测试大方块不同位置的表场大小、小圆柱或圆片两个端面的磁场大小，确定一块（个）产品磁性能的一致性。 一、应用磁通计测量 磁通计一般是直接测量探头线圈的磁感应通量，使用较多的是配以霍姆赫兹线圈，此种方法多是与标准样品进行比较，进而进行产品的合格性判定。 磁通计使用之前，一定要按照要求进行预热，使用中要调整好积分漂移，使漂移量在规定的范围之内。每次测量之前要复位清零，释放掉积分电容的残留电荷或漂移积分电荷。 当磁体的磁路闭合时，可以使用磁通计测量、计算剩磁，具体计算方法是： Br=Φ/N/S 式中：Φ--磁通量 N--线圈匝数 S--磁体横截面积 应用磁通计进行产品的合格性检验时，被测样品和线圈的相对位置一定要与"标准样品的和

什么是漏磁检测

什么是漏磁检测？ 1. 概述 电磁检测是十分重要的无损检测方法，应用十分广泛。当它与其它方法结合使用时能对铁磁性材料的工件提供快捷且廉价的评定。随着技术的进步，人们越来越注重检测过程的自动化。这不仅可以降低检测工作的劳动强度，还可提高检测结果的可靠性，减少人为因素的影响。 漏磁检测方法是一项自动化程度较高的磁学检测技术，其原理为:铁磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁场，通过检测漏磁场来发现缺陷。从这个意义上讲，压力容器检测中常用的磁粉检测技术也是一种漏磁检测，但习惯上人们把用传感器测量漏磁通的方法称为漏磁检测，而把用磁粉检测漏磁通的方法称为磁粉检测，且将它们并列为两种检测方法。 磁粉检测只能发现表面和近表面裂纹缺陷，而且检测时需要表面打磨，仅适合工件停产的检测；漏磁检测除能发现表面和近表面裂纹的缺陷外，还可从外部发现工件内部的腐蚀坑等缺陷，而且不需要对工件表面进行打磨处理，适用于工件在线检测。而工件在线检测是目前用户最急需的方法，它可以减少不必要的停车，降低检验成本。另外，漏磁检测还能对缺陷深度和长度等进行定量。虽然目前在工件检测中，漏磁检测技术的应用较少，但它具有磁粉检测所不具备的优点，所以其应用前景非常广阔。 2 漏磁检测的原理及特点 利用励磁源对被检工件进行局部磁化，若被测工件表面光滑，内部没有缺陷，磁通将全部通过被测工件；若材料表面或近表面存在缺陷时，会导致缺陷处及其

图1 漏磁检测原理图 附近区域磁导率降低，磁阻增加，从而使缺陷附近的磁场发生畸变(图1)，此时磁通的形式分为三部分，即①大部分磁通在工件内部绕过缺陷。②少部分磁通穿过缺陷。③还有部分磁通离开工件的上、下表面经空气绕过缺陷[z1。第3部分即为漏磁通，可通过传感器检测到。对检测到的漏磁信号进行去噪、分析和显示，就可以建立漏磁场和缺陷的量化关系，达到无损检测和评价的目的。 由于漏磁检测是用磁传感器检测缺陷，相对于磁粉、渗透等方法，有以下优点： (1)易于实现自动化漏磁检测方法是由传感器获取信号，然后由软件判断有无缺陷，因此非常适合于组成自动检测系统。实际工业生产中，漏磁检测被大量应用于钢坯、钢棒、钢管的自动化检测； (2)较高的检测可靠性漏磁检测一般采用计算机自动进行缺陷的判断和报警，减少了人为因素的影响； (3)可实现缺陷的初步定量缺陷的漏磁信号与缺陷形状尺寸具有一定的对应关系，从而可实现对缺陷的初步量化，这个量化不仅可实现缺陷的有无判断，还可对缺陷的危害程度进行初步评价； (4)高效能、无污染采用传感器获取信号，检测速度快且无任何污染。 漏磁检测的缺点除了跟磁粉检测相似外，还由于检测传感器不可能象磁粉一样紧贴被检测表面，不可避免地存在一定的提离值，从而降低了检测灵敏度;另一方面，由于采用传感器检测漏磁场，不适合检测形状复杂的试件。对形状复杂的工件，需要有与其形状匹配的检测器件。 2.2 设备组成

磁性无损检测技术研究进展

Applied Physics 应用物理, 2020, 10(8), 373-379 Published Online August 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/942130688.html,/journal/app https://https://www.wendangku.net/doc/942130688.html,/10.12677/app.2020.108050 Research Progress of Magnetic Nondestructive Testing Technology Meiquan Liu, Bin Lang, Binkun Tao, Nan Ma Shijiazhuang Campus of Army Engineering University, Shijiazhuang Hebei Received: Jul. 30th, 2020; accepted: Aug. 13th, 2020; published: Aug. 20th, 2020 Abstract Magnetic nondestructive testing technology has a broad application prospect in the field of judg-ing and identifying fatigue damage of ferromagnetic materials. It is of great significance of the nondestructive evaluation of ferromagnetic material properties and life evaluation. Fundamentals and latest developments of magnetic nondestructive testing are introduced. Problems demanding prompt solution for magnetic powder inspection, magnetic flux leakage testing, magnetic memory testing and micro magnetic testing are discussed. Keywords Defect, Magnetic Field, Magnetic Measurement, Nondestructive Testing 磁性无损检测技术研究进展 刘美全，郎宾，陶斌坤，马南 陆军工程大学石家庄校区，河北石家庄 收稿日期：2020年7月30日；录用日期：2020年8月13日；发布日期：2020年8月20日 摘要 磁性无损检测新技术在判断与识别铁磁材料疲劳损伤领域具有广阔的应用前景，对铁磁材料性能无损评价和寿命评估具有重要的实践意义。本文介绍了磁性无损检测的分类和基本原理，针对磁粉探伤、漏磁检测、磁记忆检测和微磁检测提出了目前亟待解决的关键技术问题以及未来发展的方向，为进一步提高磁性无损检测质量具有重要意义。

核磁共振检测技术

南昌航空大学课程论文 课程名称无损检测新技术 题目核磁共振成像检测技术 作者刘海朝 学号 10081213 所属学院测试与光电工程学院 写作时间 2013年12月

目录 一、核磁共振成像原理 ·····························错误！未定义书签。 二、核磁共振国内外研究现状 (3) 三、核磁共振设备组成及运用 (7) 四、核磁共振的未来发展趋势 (9) 五、参考文献··············································错误！未定义书签。

核磁共振检测技术 《一》、核磁共振原理 核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，简称NMRI），又称自旋成像（spin imaging），也称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI），台湾又称磁振造影，是利用核磁共振（nuclear magnetic resonnance，简称NMR）原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。 将这种技术用于人体内部结构的成像，就产生出一种革命性的医学诊断工具。快速变化的梯度磁场的应用，大大加快了核磁共振成像的速度，使该技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实，极大地推动了医学、神经生理学和认知神经科学的迅速发展。 物理原理 核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经计算机处理而成像的。原子核在进动中，吸收与原子核进动频率相同的射频脉冲，即外加交变磁场的频率等于拉莫频率，原子核就发生共振吸收，去掉射频脉冲之后，原子核磁矩又把所吸收的能量中的一部分以电磁波的形式发射出来，称为共振发射。共振吸收和共振发射的过程叫做“核磁共振”。核磁共振成像的“核”指的是氢原子核，因为人体的约70%是由水组成的，MRI即依赖水中氢原子。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体图像。通过一个磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到基部。 核磁共振成像是随着电脑技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理，故常将这门技术称为磁共振成像。它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核（即H+）发生章动产生射频信号，经电脑处理而成像的。

漏磁检测技术在我国管道腐蚀检测上的应用和发展

漏磁检测技术在我国管道腐蚀检测上的应用和发展 随着我国工业的不断发展，我国大面积管道防腐层出现老发现象，且腐蚀状况十分严重，需及时对其进行处理与维护。近年来，国外先进的检测技术不断被引入我国工业发展的各个领域，其中漏磁检测技术在管道腐蚀检测上的应用优势较为突出。为此，本文将从漏磁检测技术入手，分析该项技术在我国管道防腐检测上的应用与发展。 标签：漏磁检测技术；管道腐蚀检测；应用与发展 管道是石油、天然气等能源运输的主要载体，相关数据显示，我国百分之七十的石油和所有的天然气均是利用管道开展运输工作，所涉及的管道铺设范围较为广泛，施工环境、铺设位置具有复杂性、多样性与隐蔽性。在时间的不断推移中，管道腐蚀问题逐渐成为我国管道行业发展的关注点。为解决管道腐蚀问题，我国已将国外的漏磁检测技术引入我国管道行业的发展建设之中。 1 漏磁检测技术原理 漏磁检测技术是指具有高磁导率的铁磁材料在磁铁、磁力线、管壁、探头、蚀孔的相互作用下，对金属管道进行腐蚀性检测。金属管道因发生腐蚀，其腐蚀处磁导率比金属材质的磁导率小很多，通过外加磁场对金属管的作用，若金属管不存在任何腐蚀现象，其磁导率分布均匀，即磁力线成均匀分布现象，若金属管道发生腐蚀，无论是金属管道的外壁还是内壁出现腐蚀现象，其磁通路将骤然变窄，导致磁力线出现变形，部分为通过的磁力线将直接从管壁中穿出，产生漏磁现象，从而形成漏磁场；紧贴管壁和位于两磁极间的探头能够对漏磁场进行检测，因永磁体发生磁化，金属管道缺陷处形成环形电流；环形电流通过滤波处理、放大处理、模数转换处理后课将改信息详细的记录到漏磁检测器的存储器内；漏磁检测技术完成后，可通过回放储存器中的信息，对检测信息进行筛选与判别。 2 漏磁检测技术在我国管道腐蚀检测上的具体应用 针对我国管道建设的发展情况，从国外引入漏磁检测技术有效提升我国石油、天然气行业的经济效益，提高该项技术在我国社会发展中的影响力。具体应用如下： 2.1 新疆克拉玛依油田管道运输中的应用 我國新疆克拉玛依油田运输线路为“彩—火—三”，即将彩南地区原油运输到北三台地区，在这一运输过程主要通过管道运输来实现。改管道运输工程为提升运输效率，利用油罐车对管道运输进行协助，然而此办法依然无法保证管道运输的排量，且高压运输过程为整个管道运输过程埋下严重的安全隐患。为此，我国新疆克拉玛依油田特将漏磁检测技术运用在油田管道运输过程中，从管道运行现状入手，对金属管道腐蚀情况进行详细的分析与检测，通过该项检测不断发现原

长输管道漏磁内检测缺陷识别方法

长输管道漏磁内检测缺陷识别方法 摘要：我们针对管道漏磁内检的缺陷识别问题，提出了一种基于阈值分析的方 法来对漏磁检测数据的处理，生成了一系列的漏磁检测曲线，这样更有利于图像 的识别，我们利用相关软件在识别过程中产生了一条竖直的线来进行定位，环形 焊缝在识别螺旋焊缝时，以圆点的形式产生斜线定位螺旋焊缝，实现了焊缝的自 动化识别。在进行识别的过程中，我们用三线表来进行了缺陷位置的标注，对于 不同的漏磁检测数据进行了多次的识别之后，表明这种方法的识别率是比较高的。关键词：漏磁内检测，漏磁检测曲线，缺陷识别，数据分析 管道的腐蚀主要是造成管道泄漏的主要问题，然而漏磁内检测技术主要是因 为管道内部的环境要求不够高，不需要耦合剂等优点，这就成为了目前比较成熟 的检测手段之一，目前我们所常用的识别方法有，优化方法中的逐次逼近法，还 有多元统计法以及神经网络法。我们主要通过对于漏磁检测数据的处理，还有分 析利用相关软件对转化成的数组形式的漏磁检测数据来进行操作，形成了管道漏 磁曲线，找到了相应的位置，通过判断满足了相应的条件。 一、管道漏磁内检测基本原理 1.1、漏磁检测原理 如果管壁中存在着缺陷的话，磁导率就会发生变化，整个磁路中的磁通发生 畸形现象，这样就会改变整个途径，有部分的磁通会离开管壁，这样空气就会作 为介质来绕过缺陷，在管壁的表面形成一个漏磁场。漏磁通被磁敏感器所捕捉之后，形成了相应的感应信号，缺陷漏磁信号中所含有的缺陷信息可以对信号进行 分析，判断出缺陷是否超标。 1.2、管道漏磁内检测器 漏磁检测器主要有测量节，计算机节和电池节三部分组成。测量节装有励磁 装置和传感器测量信号，计算机节是非常重要的一个主要核心，主要负责测量的 过程控制和数据的处理以及储存，电池节部分是为整个装置在管道中的长时间工 作提供一个充足的电。漏磁检测器的磁铁将磁通引入管壁之后，检测器在管内行 走的过程中，如果没有发现缺陷，则磁力线在管壁内分布，如果管道内外都有缺陷，则会有一部分的磁力线泄露到管壁外发生变形现象。 二、检测数据的处理办法 2.1、数据特征分析 管道漏磁内检测数据主要为缺陷数据和非缺陷数据两种。如果管道内壁的区域完好，它的信号幅值就会很小，检测曲线就会呈现一个平滑没有畸形的现象；反之，在整体管道内壁的缺陷处检测到的漏磁信号，因为边缘场效应会发生突变，缺陷 处有较大的漏磁场。所以我们对于大量的实验数据来进行分析，从管道外壁检测 到的信号幅值大小来分析，如果变大的话，这一信号就可以为下一步的识别作为 依据。 2.2、数据曲线的显示办法 我们根据相应的数据结构，以每一个漏磁检测数据所对应的序数和记录数来作为 屏幕的横坐标，还有纵坐标，这样就可以清楚地表示数据的变化，用曲线上下波 动来表示数据的变化，这样可以通过每一条通道在图形上形成的宽度，通过对具 体数值的变化处理形成点坐标，表示成曲线图。 2.3、数据曲线的显示 管道漏磁检测的每一个数据文件都有一定的标准，所以我们可以通过采集数据的

漏磁检测实验报告

漏磁检测实验报告 姓名：王焕友学号：U201012465 班级：机械（中英）1001班 一、实验目的 1.通过实验了解漏磁探伤的基本原理； 2.掌握漏磁探伤仪器的功能和使用方法。 3.了解漏磁检测仪的使用规范。 二、基本原理及优缺点分析 1、基本原理：将被测铁磁材料磁化后，若材料内部材质连续、均匀，材料中的磁感应线会被约束在材料中，磁通平行于材料表面，被检材料表面几乎没有磁场；如果被磁化材料有缺陷，其磁导率很小、磁阻很大，使磁路中的磁通发生畸变，其感应线会发生变化，部分磁通直接通过缺陷或从材料内部绕过缺陷，还有部分磁通会泄露到材料表面的空间中，从而在材料表面缺陷处形成漏磁场。利用磁感应传感器（如霍尔传感器）获取漏磁场信号，然后送入计算机进行信号处理，对漏磁场磁通密度分量进行分析能进一步了解相应缺陷特征比如宽度、深度。 2、漏磁检测是用磁传感器检测缺陷，相对于渗透、磁粉等方法，有以下几个优点： 1）容易实现自动化。由传感器接收信号，软件判断有无缺陷，适合于组成自动检测系统。 2）有较高的可靠性。从传感器到计算机处理，降低了人为因素影响引起的误差，具有较高的检测可靠性。 3）可以实现缺陷的初步量化。这个量化不仅可实现缺陷的有无判断，还可以对缺陷的危害程度进行初步评估。 4）对于壁厚30mm以内的管道能同时检测内外壁缺陷。 5）因其易于自动化，可获得很高的检测效率且无污染。 3、漏磁检测技术也不是万能的，有其局限性： 1）只适用于铁磁材料。因为漏磁检测的第一步就是磁化，非铁磁材料的磁导率接近1，缺陷周围的磁场不会因为磁导率不同出现分布变化，不会产生漏磁场。 2）严格上说，漏磁检测不能检测铁磁材料内部的缺陷。若缺陷粒表面距离很大，缺陷周围的磁场畸变主要出现在缺陷周围，而工件表面可能不会出现漏磁场。 3）漏磁检测不适用于检测表面有涂层或覆盖层的试件。 4）漏磁检测不适用于形状复杂的试件。磁漏检测采用传感器采集漏磁通信号，试件形状稍复杂就不利于检测。 5）磁漏检测不适合检测开裂很窄的裂纹，尤其是闭合性裂纹。

管道漏磁内检测缺陷漏磁场二维ANSYS仿真过程

A.2 管道漏磁内检测缺陷漏磁场二维ANSYS 仿真 A.2.1问题描述 管径为377mm ，管壁厚度为8mm ，对于二维几何模型来讲，管道检测装置是一个完全轴对称的图形，只需要建立1/4实体模型。模型包括管壁、磁化器、永磁体、钢刷和轭铁。 图A.1中A1表示内缺陷的实体，深50%，长2cm ，处于两个磁极中间；A2、A4为永磁体，厚3cm ，长8cm ，矫顽力为896000Oe ，相对磁导率为1.05；A3、A5为钢刷，厚5cm ，长8cm ，相对磁导率为186000； A7为轭铁，厚2cm ，长36cm ，相对磁导率为186000；A10为管壁，厚8mm ，长46cm ，采用X52号钢，它的磁特性如表4.2成非线性，B-H 曲线如图4.2所示；A6、A8、A9为空气域，是由包围检测装置和管壁的空气域分割而成，管壁外取5 cm 宽的空气域，空气的相对磁导率为1。 以Y 轴为对称轴（管壁轴向延伸方向），坐标原点取在管道中心，建立仿真模型。 A.2.2 ANSYS 仿真GUI （图形用户界面）操作方法 1. 创建物理环境 （1）过滤图形界面 GUI ：Main Menu> Preferences ，弹出图A.2界面对话框，选中“Magnetic -N odal”（磁场-节点分析），对后面的分析进行菜单及相应的图形界面过滤。 图A.1实体模型

图A.2过滤图形界面 （2）定义工作标题 Utility Menu>File>Change Title，在弹出的对话框中输入“MFL Analysis”，单击“OK”，如图A.3所示。 图A.3定义工作标题 （3）指定工作名 Utility Menu>File>Change Jobname，在弹出的对话框中输入“MFL_2D”，单击“OK”，如图A.4所示。 图A.4指定工作名 （4）指定工作目录 Utility Menu>File>Change Directory，弹出“Change Working Directory”对话框，选择（建立）工作目录“E:\MFL_ANSYS”，单击“确定”，如图A.5所示。 图A.5指定工作目录 （5）定义单元类型和选项 GUI：Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，弹出“Element Types”单元类型对话框，如图A.6（a）所示。单击“Add …”按钮，弹出“Library of Element Types”单元类型库对话框，如图A.7所示。

管道漏磁内检测

漏磁内检测 作者：河南中拓石油工程技术股份有限公司 1. 概述 电磁检测是十分重要的无损检测方法，应用十分广泛。当它与其它方法结合使用时能对铁磁性材料的工件提供快捷且廉价的评定。随着技术的进步，人们越来越注重检测过程的自动化。这不仅可以降低检测工作的劳动强度，还可提高检测结果的可靠性，减少人为因素的影响。 漏磁检测方法是一项自动化程度较高的磁学检测技术，其原理为:铁磁材料被磁化后，其表面和近表面缺陷在材料表面形成漏磁场，通过检测漏磁场来发现缺陷。从这个意义上讲，压力容器检测中常用的磁粉检测技术也是一种漏磁检测，但习惯上人们把用传感器测量漏磁通的方法称为漏磁检测，而把用磁粉检测漏磁通的方法称为磁粉检测，且将它们并列为两种检测方法。 磁粉检测只能发现表面和近表面裂纹缺陷，而且检测时需要表面打磨，仅适合工件停产的检测；漏磁检测除能发现表面和近表面裂纹的缺陷外，还可从外部发现工件内部的腐蚀坑等缺陷，而且不需要对工件表面进行打磨处理，适用于工件在线检测。而工件在线检测是目前用户最急需的方法，它可以减少不必要的停车，降低检验成本。另外，漏磁检测还能对缺陷深度和长度等进行定量。虽然目前在工件检测中，漏磁检测技术的应用较少，但它具有磁粉检测所不具备的优点，所以其应用前景非常广阔。 2 漏磁检测的原理及特点 利用励磁源对被检工件进行局部磁化，若被测工件表面光滑，内部没有缺陷，磁通将全部通过被测工件；若材料表面或近表面存在缺陷时，会导致缺陷处及其

图1 漏磁检测原理图 附近区域磁导率降低，磁阻增加，从而使缺陷附近的磁场发生畸变(图1)，此时磁通的形式分为三部分，即①大部分磁通在工件内部绕过缺陷。②少部分磁通穿过缺陷。③还有部分磁通离开工件的上、下表面经空气绕过缺陷[z1。第3部分即为漏磁通，可通过传感器检测到。对检测到的漏磁信号进行去噪、分析和显示，就可以建立漏磁场和缺陷的量化关系，达到无损检测和评价的目的。 由于漏磁检测是用磁传感器检测缺陷，相对于磁粉、渗透等方法，有以下优点： (1)易于实现自动化漏磁检测方法是由传感器获取信号，然后由软件判断有无缺陷，因此非常适合于组成自动检测系统。实际工业生产中，漏磁检测被大量应用于钢坯、钢棒、钢管的自动化检测； (2)较高的检测可靠性漏磁检测一般采用计算机自动进行缺陷的判断和报警，减少了人为因素的影响； (3)可实现缺陷的初步定量缺陷的漏磁信号与缺陷形状尺寸具有一定的对应关系，从而可实现对缺陷的初步量化，这个量化不仅可实现缺陷的有无判断，还可对缺陷的危害程度进行初步评价； (4)高效能、无污染采用传感器获取信号，检测速度快且无任何污染。 漏磁检测的缺点除了跟磁粉检测相似外，还由于检测传感器不可能象磁粉一样紧贴被检测表面，不可避免地存在一定的提离值，从而降低了检测灵敏度;另一方面，由于采用传感器检测漏磁场，不适合检测形状复杂的试件。对形状复

储罐底板漏磁检测综述.

1.3储罐底板漏磁检测方法、应用及其发展趋势 磁现象是认识较早的物理现象之一,我国春秋战国时期就使用司南作为磁测量仪器,东汉时期就有磁化技术的研究。北宋沈括所著《梦溪笔谈》对磁化技术有详细的介绍。国外对漏磁检测技术的研究很早, 采用磁粉探伤检测技术的设想,最早由美国人霍克于1922年提出,因为当时没有磁化技术的限制和合格的磁粉,这一伟大设想没有实 现.1933 年Zuschlug ［ 5］首先提出应用磁敏传感器测量漏磁场的思想, 但并没受到重视。1947年Hast ing s设计了第一套完整的漏磁检测系统,漏磁检测才开始受到普遍的承认,1950年西德Forster 研制出产品化的漏磁探伤装置。用于焊缝及其管、棒体的探伤,磁化方式采用剩磁法。1965 年, 美国TubecopeVetco 国际公司采用漏磁检测装置Linalo g 首次进行了管内检测, 开发了Wellcheck 井口探测系统, 能可靠地探测到管材内外径上的腐蚀坑、横向伤痕和其它类型的缺陷。漏磁的检测结果具有良好的定量性、客观性和可记录性, 不仅适用于钢棒和钢管的成品检验, 而且对于粗糙表面的钢坯等中间产品的探伤也适用, 但是一般情况下漏磁探伤只适用于形状比较规则的工件。1973 年, 英国天然气公司采用漏磁法对其所管辖的一条直径为600 mm 的天然气管道的管壁腐蚀减薄状况进行了在役检测, 首次引入了定量分析方法。ICO 公司的EMI 漏磁探伤系统通过漏磁探伤部分来检测管体的横向和纵向缺陷, 壁厚测量结合超声技术进行, 提供完整的现场探伤。;1 976年,加拿大诺兰达矿业有限公司Krank KitZinger等人［251首次采用霍尔元件作为磁敏元件外加永磁体构成的轴向磁扼对钢管施加轴向磁化的漏磁检测设备. 英国Silver Wing 公司已经推出了多种储罐和管道漏磁检测系统,例如FLOORMAP2000 储罐底板检验系统, 通过便携式计算机将所有检测到的数据以图形方式直观地显示出来, 它能检测下底板的深为40% 罐板厚的人工缺陷( 圆锥形孔洞或弧坑, 也可发现6mm 厚的平板上大约深为20%罐板厚的腐蚀。 对于缺陷漏磁场的计算始于1966年，Shcherbinin和Zat sepin两人采用磁偶极子模型计算表面开口的无限长裂纹, 前苏联也于同年发表了第一篇定量分 析缺陷漏磁场的论文, 提出用磁偶极子、无限长磁偶极线和无限长磁偶带来模拟工件表面的点状缺陷、浅裂纹和深裂缝。之后, 苏、美、德、日、英等国相继对 这一领域开展研究, 形成了两大学派, 主要为研究磁偶极子法和有限元法。

漏磁探伤原理

漏磁探伤原理

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漏磁探伤原理 第一节磁学基础知识 一、磁现象和磁场 载流导体的周围存在着磁场,磁化后的物体如磁铁棒的周围也存在着磁场，虽然磁铁棒磁场和载流导体周围磁场的产生不一样，但都认为磁场是由电流产生的。在历史上很长一段时间里，磁学和电学的研究一直彼此独立地发展着。人们曾认为磁与电是两类截然分开的现象，直至19世纪,一系列重要的发现才打破了这个界限，使人们开始认识到电与磁之间有着不可分割的联系。 一个电子围绕原子核在轨道上旋转,形成一个微小的电流环。由于电流环的存在，就有磁场。而所有物质的原子周围都有电子旋转,所以我们可以想象所有的物质都有磁效应。这种效应对大多数物质是很微弱的，但有一些物质,包括铁、镍、钴等，具有很强的磁效应。电子除沿轨道的运动外，还存在本省的自转，这两种运动都能产生磁效应,而电子自转的效应是主要的。这种电子或电荷的运动相当一个非常小的电流环，这个小电流环在效果上就是一个微小的磁铁。显然每一个原子电流环的磁矩都很小，但是一根磁铁棒里的亿万个原子电流环所呈现的总效应就能在磁铁棒的周围形成一个强大的磁场。 所有磁化物体都有一个北极（N极)和一个南极（S极),它们不能独立地存在。磁极不能孤立存在,而电荷却可以。这是磁场和电场的重要区别之一。 二、相对磁导率和磁性物质 磁导率标示材料被磁化的难易程度，它的符号μ表示，单位为Ｈ/m。 为了比较各种材料的导磁能力，把任何一种材料的磁导率与真空磁导率的比 表示。 值，叫做这种材料的相对磁导率,用μ ｒ 按照物质的磁性质,一般材料可分为抗磁性、顺磁性和铁磁性三类。 (1)抗磁性物质：置于磁场中，其内部的磁感应强度将减小，相对于磁导率μr略小于1。铜、铅等为抗磁性物质。 （2）顺磁性物质:置于磁场中,其内部的磁感应强度将增加，相对磁导率μr 略大于1。铝、锰等为顺磁性物质。 (3）抗磁性物质:置于磁场中,其内部的磁感应强度急剧增加，相对磁导率μr》1，可达几千甚至几十万。铁、镍、钴及它们与其他金属元素组成的合金为铁磁性物质。

磁性无损检测技术研究进展

磁性无损检测技术研究进展 磁性无损检测技术是随着磁性材料、磁敏检测元件、检测信号处理技术、磁效应现象及计算机技术的应用而发展起来的新技术。磁性检测法主要依据裂纹或其它缺陷以及内应力等因素对铁磁性材料的内在性质或磁化状态有影响，通过测量被检工件的特征磁场，将缺陷处产生的畸变磁信号由磁电转换器件或传感器变换成对应的电信号，从而实现对缺陷识别和诊断的一种无损检测技术。 磁性无损检测新技术在判断与识别铁磁材料疲劳损伤领域具有广阔的应用前景，对铁磁材料性能无损评价和寿命评估具有重要的实践意义。在汉斯出版社《应用物理》期刊中，又论文介绍了磁性无损检测的分类和基本原理，针对磁粉探伤、漏磁检测、磁记忆检测和微磁检测提出了目前亟待解决的关键技术问题以及未来发展的方向，为进一步提高磁性无损检测质量具有重要意义。 对磁粉探伤是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。磁粉探伤首先是对被检试件加外磁场进行磁化，若试件表面或近表面处有缺陷，如裂纹、气孔等，由于它们是非铁磁性的，对磁力线的通过阻力很大，磁力线在缺陷处泄漏到空气中形成漏磁场，当将导磁性良好的铁磁性粉末(通常为磁性氧化铁粉)施加在试件表面上时，缺陷处的漏磁场就会吸住磁粉，堆积形成可见的磁粉痕迹，从而把缺陷显示出来。 漏磁检测是利用磁源对被检工件进行局部磁化，材料表面出现裂纹或坑点等缺陷时，使局部区域的磁导率降低，磁阻增加，磁化场的能量将有一部分从此区域外泄出来，形成可检测的漏磁信号。在材料内部的磁力线遇到缺陷而产生铁磁体间断时，磁力线将会发生聚焦或

畸变，这一畸变扩散到材料表面，即可形成可检测的磁场信号。 磁记忆检测是基于铁磁构件在运行时，受工作载荷和地球磁场共同作用，在应力和变形集中区域内会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向的和不可逆的重新取向，这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后不仅会保留，还与最大作用应力有关，即产生与作用应力相对应的磁记忆。在应力集中区域，漏磁信号的切向分量具有最大值，而法向分量改变方向且具有过零点，磁记忆检测一般通过检测法向分量对缺陷进行诊断。 微磁检测是在漏磁检测基础上结合微磁学理论提出来的一种新的磁性无损检测方法。根据微磁检测理论，缺陷的存在就一定存在磁畴固定结点，就一定会出现磁状态不可逆，形成材料内部磁场。磁畴固定结点的磁场十分微弱，因而称为微磁点，而其检测过程称为微磁检测。微磁检测理论对实现损伤缺陷的定量和自动化检测具有重要意义，通过检测微磁点的微磁场可以获取材料的受损情况，基于微磁理论研制的裂纹检测仪应用效果较好，在各行各业得到了广泛应用。 磁性无损检测技术是目前应用最广泛的无损检测技术之一。磁性无损检测技术研究正在由材料的外在磁特征检测向基于材料外在磁特征的内部生成机理演进，随着电子技术、人工智能和计算机技术的发展以及新材料、新效应和新机理的发现，磁性无损检测逐步由定性检测向定量化、自动化、可视化方向发展，逐步减少人为因素的干扰，使磁性无损检测的缺陷检测质量逐步得到提高，为进一步实现材料损伤以及装备全寿命评估奠定基础。 文章来源：https://https://www.wendangku.net/doc/942130688.html,/10.12677/APP.2020.108050

漏磁探伤

什么是漏磁探伤？本文将对其作出详细介绍和具体说明，包括它的定义、探伤方法举例、检测基本原理及影响漏磁信号大小的四个因素。对漏磁本身越了解，才能在工业中越顺利地进行探测。下文相关内容，希望能够对您有所帮助。 工件磁化后，在表面和近表面的缺陷处，磁力线发生变形，逸出工件表面形成磁极，并形成可检测的漏磁场，通过漏磁场和外加磁性粒子的相互作用显示缺陷的位置、形状和大小。 在磁粉探伤中，磁轨法是应用较广泛的方法之一。磁轨法中，设备的主要检验指标是提升力。多数指标和标准中，磁轨提升力钧是作为设备性能控制、设备校验的标准。磁轨提升力是磁铁只借助其磁性吸力，可提升某一重量为G 的铁素体刚块的能力。一般认为，磁轨的磁场强度可以通过磁轨提升力来测定。 漏磁检测方法的主要检测原理是：将工件磁化（接近饱和），使其具有一定的磁通密度，以便在不连续处产生漏磁场，磁场传感器将输出信号送到运转放大器中。由于采用磁饱和状态，工件内具有相当高的磁场强度和磁场密度，磁力线不受限制，因而工件表面有较大的磁漏通，有利于现场检测。

磁敏感传感器沿被磁化的铁磁性材料表面扫查，拾取缺陷漏磁场，形成缺 陷电信号，达到发现缺陷位置以及参数的目的。 漏磁无损检测技术由于检测速度快、可靠性高且对工件表面清洁度不高等 特点在金属材料的检测和相关产品的评估中获得广泛应用。与磁粉检测探伤不同，漏磁检测中信号不用磁粉显示，对环境污染较低：由于采用各种敏感元件（如霍尔元件和线圈方式），检测结果直接以电信号输出，容易与计算机连接实现数字处理，因此其检测结果可存储和再现，便于检测信号的分析以及检测结 果的趋势分析。 一般来说，漏磁信号的大小取决于四个因素，即： 1、监测仪器本身性能，包括传感器及配套系统、预处理电路和信号分析系统； 2、实际缺陷的几何形状和特性； 3、仪器检测速度和被测部件运行状况（如是否受力等）； 4、被检部件的磁性。 南京博克纳自动化系统有限公司总部位于美丽的中国古都南京，是国内专 业研制无损检测仪器及设备的高科技企业。公司致力于涡流、漏磁和超声波仪 器及各种非标设备的研制，已拥有自主研发的多项国家专利。产品被广泛应用 于航天航空、军工、汽车、电力、铁路、冶金机械等行业。产品出口：美国、 俄罗斯、德国、新加坡、泰国、印度、香港、南非、台湾、越南、哈萨克斯坦、伊朗、日本、韩国、巴西。