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

输油管道漏磁内检测设备示意图

动力皮腕——管道输送介质在动力皮腕上产生检测设备的运行动力和起到支撑作用；

钢刷——钢刷与管壁接触完成永磁铁、磁轭和管壁的闭合磁路；

万向节——检测节和计算机节的柔性连接；

主探头——由磁敏元件组成，完成缺陷的检测；

计算机节——由数据处理计算机和电池组组成，完成检测、定位信号处理、存储和供电；

辅助探头——完成内、外缺陷分辨信号的检测；

里程轮——完成定位信号的检测；

低频通讯——进行超低频通讯完成定位点的通讯和卡堵状态的追踪。

动力节在管线中用于推动检测器在管线运行。管线输送介质作用在动力节皮碗上的压差把检测器在管线中推进。推动检测器在管线运行所需的压差是由驱动皮碗的密封性能来决定的。

磁钢节用来磁化管道，为数据记录提供磁场。这节同时为探头节，通过探头采集磁通量变化来反映管壁的缺陷。探头放置于永磁铁两极之间，沿着管壁截面排布一周，测量一个截面上的各点漏磁通信号。复合探头包括轴向探头和径向探头，轴向探头用来检测漏磁信号的轴向分量，径向探头用来检测漏磁信号的径向分量。

计算机节将探头采集来的信息经过模/数转换、放大、数据处理、压缩储存。电源节通过电源线将电能送到计算机节，以供应探头采集数据和电脑存储数据用，探头将采集到的数据、里程轮将里程信号通过信号线传递到电脑以储存，信息以数字的形式储存在电脑硬盘里。

电源节为系统提供电源。尾部附带一对里程轮，里程轮通过信号线与计算机节相连。里程轮记录里程脉冲以此确定检测器在管道中的相对位置，也以此来判断缺陷在管道中的位置。

2.3 缺陷定位技术

缺陷定位是保证检测结果正确的关键，以下几方面综合实现：

（1）磁标记定位，在管道上间隔1-2Km安放磁标记块，检测装置在管道中检测其位置；

（2）检测器通过检测(a)地磁变化检测(b)低频通讯信号检测；

（3）里程轮记录；

（4）方位记录；

（5）相对绝对结合方法进行定位，精度达2m之内。

2.4 数据分析系统

管道漏磁探伤数据分析处理系统是管道漏磁在线探伤系统的一个重要组成部分，它的主要功能是对探测器数据的备份与数据分析处理，以使判读人员能够快速解读，继而由软件进行后处理，对管道信息进行排序、分类，形成被测管道的完整的信息数据库。其中包括阀门、大小头、法兰、阴极桩、短管、管箍、定位点等管道信息及伤情信息，便于管道的维修、更换和伤情预报等维护工作。

数据分析系统，是由数据格式处理软件、初步分析软件、人工判读软、数据管理软件组成，完成检测结果的生成。该系统完成管道缺陷、管壁变化、管壁材质变化、管道特征分辨的检测，可提供缺陷面积、深度、方位、位置等全面信息。

2.5 工作程序

（1）管道沿线勘查；

（2）标记点确认和磁标记安放；

（3）管道清管操作，确定管道清洁和通过能力；

（4）检测装置调试；

（5）检测装置发放；

（6）沿管道各定位点确认检测装置通过；

（7）检测装置收取；

（8）设备清洗、检测数据获取；

（9）检测数据判读；

（10）用户随机确定开挖验证地点；

（11）开挖验证；

（12）提交检测报告。