吴德会 刘志天 王晓红 苏令锌

(厦门大学航空航天学院,厦门 361005)

表面缺陷的方向性对漏磁场分布的影响∗

吴德会 刘志天 王晓红†苏令锌

(厦门大学航空航天学院,厦门 361005)

(2016年7月20日收到;2016年11月1日收到修改稿)

由于漏磁检测(MFL)具有操作简单、成本低廉、信号稳定等特点,已被广泛应用于铁磁材料的无损检测.在MFL领域,实现缺陷评估的关键是对漏磁信号与缺陷几何特征之间的关系进行准确描述.本文建立了一个任意方向的表面缺陷漏磁场分布的三维数学模型.首先,将表面缺陷近似为一个有限长的矩形槽来进行描述;然后,从理论上分析了不同缺陷方向下槽壁磁荷密度的变化规律;最后,通过矢量合成得到了有向缺陷的漏磁场分布.开展了仿真和实验,对缺陷在不同磁化方向下的漏磁场分布进行了分析.实验结果表明,缺陷的MFL分布与方向性密切相关.随着与磁化方向夹角增大,缺陷漏磁场水平分量亦增加,单峰性也越突出;但垂直分量却随夹角的增大而呈现双峰分布.所建模型能有效地描述缺陷的方向性对漏磁场分布影响,对优化MFL检测器设计和提高缺陷评估质量有实际指导意义.

漏磁检测,磁偶极子,裂纹,表面缺陷方向性

1 引 言

在现代工业中,大量的铁磁性金属构件,如管道、桥梁、铁路、汽轮机叶片、转子、起重机等承载件和焊接部件等,因老化、腐蚀、疲劳等原因造成的缺陷极易导致事故的发生.漏磁检测(magnetic flux leakage,MFL)技术作为一种传统的电磁……