漏磁檢測中磁化場方向要盡量與裂紋走向垂直，該裂紋才能夠被激發出最大的漏磁場。按照裂紋相對于不銹鋼管(guan)的走向，裂紋缺陷主要分為：軸向裂紋和周向裂紋。軸向裂紋平行于鋼管軸向，周向裂紋沿鋼管的周向。因此，漏磁檢測形成了鋼管軸向磁化檢測周向裂紋和周向磁化檢測軸向裂紋的兩種基本檢測形式，對應的檢測設備結構也分為兩種：周向裂紋漏磁檢測主機和軸向裂紋漏磁檢測主機。
不(bu)銹鋼管的軸向磁化通常采用穿過式磁化線圈，如圖2-2a所示，在鋼管軸向局部形成磁化區域，如圖2-2b所示。當檢測敏感探頭的覆蓋范圍大于360°時，即可實現無漏檢測。
不銹(xiu)鋼管軸向磁化檢測周向裂紋的具體實施較為簡單，檢測時的相對掃查運動也只需要軸向直線運動方式。然而，對于不銹(xiu)鋼管周向磁化檢測軸向裂紋的實施則較為復雜，其磁化方式通常采用正對的周向磁化極對加以完成，如圖2-3a所示。在兩磁極正對的管壁中央區形成均勻的磁化場，對該區域內（DZ或DZ＇）的軸向裂紋激發漏磁場。通過有限元仿真計算可以看出，在磁極正對的管壁處，形成的磁化并非均勻且磁力線方向也不一致，不可能激發出合適的漏磁場，所以該區域為軸向裂紋檢測的盲區，如圖2-3b所示。
軸(zhou)(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)(tan)(tan)頭最好布置于兩磁(ci)極(ji)正(zheng)對(dui)(dui)的(de)(de)管(guan)(guan)壁中央區(qu)的(de)(de)軸(zhou)(zhou)平面上，為(wei)(wei)此，只有檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)(tan)(tan)頭與鋼管(guan)(guan)之(zhi)間實現(xian)相(xiang)對(dui)(dui)螺(luo)旋掃查(cha)才能達到無盲區(qu)檢(jian)(jian)測(ce)。所以，為(wei)(wei)了完成鋼管(guan)(guan)上軸(zhou)(zhou)／周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋的(de)(de)全面檢(jian)(jian)測(ce)，通常需(xu)要兩種(zhong)獨立的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)單元：周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)單元和軸(zhou)(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)單元。檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)(tan)(tan)頭與鋼管(guan)(guan)之(zhi)間的(de)(de)相(xiang)對(dui)(dui)螺(luo)旋掃查(cha)運(yun)(yun)動有兩種(zhong)組合形式：①. 探(tan)(tan)(tan)頭固定(ding)，鋼管(guan)(guan)做螺(luo)旋推進(jin)；②. 軸(zhou)(zhou)向(xiang)裂(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)單元的(de)(de)磁(ci)化(hua)器(qi)與探(tan)(tan)(tan)頭一起旋轉(zhuan)，鋼管(guan)(guan)做直(zhi)線(xian)運(yun)(yun)動，分(fen)別如圖2-4a、b所示。
一、軸向磁化(hua)方(fang)法與軸向磁化(hua)器(qi)
根(gen)據垂直(zhi)磁化(hua)基(ji)本(ben)(ben)理論，漏磁檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)中形成(cheng)了鋼(gang)(gang)管(guan)軸向(xiang)磁化(hua)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)周(zhou)向(xiang)裂紋(wen)(wen)的(de)(de)基(ji)本(ben)(ben)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)形式(shi)和設備(bei)結構。目(mu)前(qian)主要(yao)有兩種(zhong)(zhong)驅動方(fang)(fang)式(shi)，一種(zhong)(zhong)是鋼(gang)(gang)管(guan)直(zhi)線前(qian)進(jin)，周(zhou)向(xiang)裂紋(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)探頭沿(yan)圓周(zhou)方(fang)(fang)向(xiang)包(bao)圍鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)(fang)法；另一種(zhong)(zhong)是鋼(gang)(gang)管(guan)螺旋前(qian)進(jin)，周(zhou)向(xiang)裂紋(wen)(wen)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)探頭沿(yan)軸向(xiang)覆蓋(gai)鋼(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)方(fang)(fang)法。這(zhe)兩種(zhong)(zhong)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)形式(shi)的(de)(de)前(qian)提是相同(tong)的(de)(de)，即需要(yao)磁化(hua)器(qi)產生合(he)適的(de)(de)軸向(xiang)磁化(hua)場，以激(ji)勵周(zhou)向(xiang)裂紋(wen)(wen)產生足夠強度(du)的(de)(de)漏磁場。
不銹鋼管軸向磁化通常采用穿過式線圈磁化器產生軸向磁化場，如圖2-5所示，主要分為單線圈磁化和雙線圈磁化兩種形式。單線圈磁化時，檢測探頭一般放置在磁化線圈內部；雙線圈磁化時，檢測探頭放置在兩個線圈之間。由此可見，由于檢測探頭布置空間的需要，相對于單線圈而言，鋼管與雙線圈的耦合度更高。
1. 單(dan)線圈磁(ci)化器及特點
如圖2-5a所示(shi)，單線圈(quan)磁化(hua)器是(shi)目前(qian)軸向(xiang)磁化(hua)器的(de)主要形式之一。此種磁化(hua)器結構簡(jian)單，成(cheng)本相對較(jiao)低(di)。但是(shi)，因檢測探頭需放置在線圈(quan)內部，造成(cheng)線圈(quan)內徑相對鋼(gang)管(guan)外(wai)徑較(jiao)大，鋼(gang)管(guan)與(yu)線圈(quan)的(de)耦合度較(jiao)低(di)，影響(xiang)磁化(hua)效(xiao)果。
單勵磁線(xian)圈(quan)(quan)結構如(ru)圖2-6所示，其主要參數(shu)包括線(xian)圈(quan)(quan)匝數(shu)nc 線(xian)圈(quan)(quan)電流Ic、線(xian)圈(quan)(quan)外徑(jing)dc1、線(xian)圈(quan)(quan)內徑(jing)dc2、線(xian)圈(quan)(quan)厚(hou)度Te。以及內部(bu)漆包線(xian)直徑(jing) dcw。
勵磁線圈的磁化能力主要由線圈的安匝數以及線圈與鋼管的耦合度決定。漆包線直徑越大，其能夠承受的電流越大，也帶來更加嚴重的散熱問題；線圈內徑越小，與不銹鋼管的耦合度越高，磁化效果越好，但需留足空間以保證不銹鋼管順利通過。
以下舉例說明(ming)線圈結構與設計過程(cheng)。
討論壁(bi)厚為(wei)9.19mm、直徑(jing)為(wei)127mm不銹鋼(gang)管的單(dan)勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線圈(quan)設計，如圖2-7所示。保持勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線圈(quan)的安匝數(shu)和線圈(quan)內(nei)徑(jing)不變，改變線圖2-6 單(dan)勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線圈(quan)結構圈(quan)厚度和線圈(quan)外徑(jing)，得(de)到(dao)不同(tong)結構參(can)數(shu)的單(dan)勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線圈(quan)。進(jin)一步，通(tong)過仿真計算(suan)，選擇磁(ci)(ci)化效果(guo)相對較(jiao)好，并且線圈(quan)厚度、質(zhi)量均滿足實際要(yao)求的勵(li)(li)(li)(li)磁(ci)(ci)線圈(quan)，具體參(can)數(shu)選取(qu)如下。
a. 線圈(quan)(quan)安匝數(shu)：線圈(quan)(quan)安匝數(shu)主(zhu)要根(gen)據鋼(gang)管的磁化特性曲線，以(yi)及鋼(gang)管的內外徑尺(chi)ru寸進行選取(qu)。針對以(yi)上(shang)尺(chi)寸鋼(gang)管，n。初(chu)步(bu)選取(qu)2000匝，漆(qi)包(bao)線直(zhi)徑dcw取(qu)1.7mm，單(dan)根(gen)漆(qi)包(bao)線能(neng)夠承受的最大電流為20A，實(shi)際磁化過程(cheng)中取(qu)10A。
b. 線圈內(nei)徑dc2：由(you)于鋼管(guan)的直(zhi)線度(du)誤差，以及(ji)輸(shu)送(song)輥道的制造安裝誤差，鋼管(guan)在(zai)前進(jin)過(guo)程中不可避免地(di)存在(zai)多自由(you)度(du)擺動。為(wei)使鋼管(guan)順利通過(guo)線圈而(er)不發(fa)生碰(peng)撞，并盡量形成最好(hao)的磁化效(xiao)果(guo)，d2初步選取284mm。
c. 線圈厚度(du)：線圈厚度(du)是需要優化的指(zhi)標之(zhi)一，線圈厚度(du)依次取130mm、120mm、110mm、100mm、90mm、80mm、70mm、60mm、50mm、40mm和30mm。
d. 線(xian)圈(quan)(quan)外(wai)徑dcl：保證線(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)匝數不變(bian)，在線(xian)圈(quan)(quan)厚度變(bian)化時(shi)，外(wai)徑也做(zuo)相(xiang)應調整。對(dui)應上(shang)述的(de)(de)線(xian)圈(quan)(quan)厚度，線(xian)圈(quan)(quan)外(wai)徑依次取(qu)ф354.2mm、φ360mm、φ366.9mm、φ375.2mm、ф385.4mm、φ398mm、φ414mm、Φ436mm、φ466.4mm、φ512mm 和φ588mm。
對不同結構參(can)數(shu)(shu)的單勵磁線圈磁化(hua)效果進(jin)行量化(hua)分(fen)析，利用仿(fang)真方(fang)法(fa)對單勵磁線圈磁化(hua)鋼(gang)管管體的過程依(yi)次進(jin)行求(qiu)解，各個線圈的具(ju)體參(can)數(shu)(shu)如圖2-8所(suo)示。
提取不銹(xiu)鋼管管體內部軸向磁感應強度B2，得到圖2-9所示曲線。從圖中可以看出，不同參數單勵磁線圈對鋼管管體的磁化效果不同。為進一步評估各勵磁線圈的磁化效果，提取不同參數單勵磁線圈磁化時管體內部最大磁感應強度值，用max表示，得到圖2-10所示曲線。
從圖2-10中(zhong)可以看出，隨著(zhu)線(xian)(xian)圈(quan)厚度(du)(du)(du)的不斷(duan)增(zeng)加，鋼管體(ti)(ti)內的Bmax急劇增(zeng)大，當線(xian)(xian)圈(quan)厚度(du)(du)(du)達到100mm時，鋼管體(ti)(ti)內磁感(gan)(gan)應(ying)強度(du)(du)(du)基本(ben)達到最大值。此(ci)(ci)后，繼續增(zeng)大線(xian)(xian)圈(quan)厚度(du)(du)(du)，鋼管體(ti)(ti)內的Bmax基本(ben)保持不變。此(ci)(ci)外，從圖2-9中(zhong)可以看出，當采用單勵磁線(xian)(xian)圈(quan)對不銹鋼管進行(xing)磁化時，管體(ti)(ti)內磁感(gan)(gan)應(ying)強度(du)(du)(du)軸(zhou)向均勻性較(jiao)差(cha)。
根(gen)據(ju)式（2-3），計算圖2-8所示(shi)不同參數(shu)勵磁(ci)線(xian)圈的(de)質量(liang)，如圖2-11所示(shi)。從圖中可以看出，隨著(zhu)勵磁(ci)線(xian)圈厚度不斷增加，其質量(liang)逐(zhu)漸減小(xiao)。當勵磁(ci)線(xian)圈厚度較(jiao)(jiao)小(xiao)時，隨著(zhu)線(xian)圈厚度增加，勵磁(ci)線(xian)圈質量(liang)減少較(jiao)(jiao)快；當勵磁(ci)線(xian)圈厚度大(da)于(yu)100mm時，勵磁(ci)線(xian)圈質量(liang)減少速度趨緩。
綜上，根據磁(ci)(ci)化(hua)效(xiao)果(guo)與線圈(quan)質量，針對(dui)φ127mm鋼管可優化(hua)選擇(ze)厚(hou)度(du)參數即磁(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)內(nei)徑為(wei)(wei)(wei)284mm，外徑為(wei)(wei)(wei)375.2mm，厚(hou)度(du)為(wei)(wei)(wei)100mm。對(dui)該(gai)勵磁(ci)(ci)線圈(quan)磁(ci)(ci)化(hua)鋼管管體的過程進行有限元(yuan)仿真計算，圖2-12所(suo)示為(wei)(wei)(wei)磁(ci)(ci)力線密度(du)分(fen)布圖，圖2-13所(suo)示為(wei)(wei)(wei)磁(ci)(ci)感(gan)應強度(du)等值云圖。
從圖2-12中可以看出，勵磁(ci)(ci)線圈(quan)產生(sheng)的(de)磁(ci)(ci)力線大部分都從鋼管(guan)管(guan)體(ti)中通(tong)過，這是由于鋼管(guan)的(de)磁(ci)(ci)導率遠(yuan)大于空(kong)氣的(de)磁(ci)(ci)導率。從圖2-13中可以看出，管(guan)體(ti)內的(de)最大磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度點位于線圈(quan)中心(xin)位置，最大值為Bmax=2.314T。另外(wai)，管(guan)體(ti)內的(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)強度隨著遠(yuan)離線圈(quan)中心(xin)呈現逐漸下(xia)降(jiang)的(de)趨勢(shi)。
2. 雙線圈磁(ci)化器及特(te)點
雙線圈磁(ci)(ci)化(hua)方式如圖2-5b所示，檢(jian)(jian)測探頭放置(zhi)在兩個線圈之間，這樣可減(jian)小線圈內(nei)徑，提高磁(ci)(ci)化(hua)效(xiao)率。當(dang)然，磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)設備成本也更高。雙線圈磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)在鋼(gang)管內(nei)更易(yi)形(xing)成密集(ji)均(jun)勻的軸向(xiang)磁(ci)(ci)化(hua)場，有利于提高檢(jian)(jian)測靈敏度(du)和(he)一(yi)致性。為了(le)保證檢(jian)(jian)測區(qu)域(yu)中(zhong)相(xiang)同形(xing)態的缺陷(xian)產生相(xiang)同的漏磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)，鋼(gang)管由線圈磁(ci)(ci)化(hua)后，必須保證磁(ci)(ci)感應強度(du)的軸向(xiang)均(jun)勻性。
在不銹鋼管高速生產線上配置的周向裂紋漏磁檢測設備，一般采用雙勵磁線圈對鋼管管體進行軸向磁化。在得到單勵磁線圈的具體參數之后，需要對雙勵磁線圈間距L。c進行優化，以形成足夠強度的軸向均勻場。如雙勵磁線圈間距L。。過小，則無法滿足軸向磁化均勻的要求；如間距過大，則無法滿足磁化強度的要求。
雙勵磁(ci)線圈(quan)(quan)磁(ci)化鋼管管體(ti)示意圖(tu)如圖(tu)2-14所示。為得到合理的線圈(quan)(quan)間距，計算過程中Lcc依次取20mm、40mm、60mm、80mm、100mm、140mm、180mm、220mm、260mm、300mm、340mm、380mm、440mm和500mm。
提(ti)取鋼管(guan)管(guan)體內部軸向磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)B2，如(ru)圖(tu)2-15所示(shi)。從圖(tu)中(zhong)可以看(kan)出，當(dang)Lcc較(jiao)小(xiao)時，管(guan)體內部存在一個(ge)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)極大(da)(da)值(zhi)點，并位于(yu)兩(liang)(liang)線(xian)(xian)圈的(de)(de)中(zhong)間位置；隨著(zhu)Lcc不斷增大(da)(da)，極大(da)(da)值(zhi)點的(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)逐漸(jian)減小(xiao)，當(dang)Lcc≥140mm時，管(guan)體內部則出現兩(liang)(liang)個(ge)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)極大(da)(da)值(zhi)點，并且兩(liang)(liang)極大(da)(da)值(zhi)點的(de)(de)距離不斷增大(da)(da)，且兩(liang)(liang)線(xian)(xian)圈中(zhong)心(xin)處的(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)逐漸(jian)變(bian)小(xiao)。特別(bie)地，當(dang)Lcc=100mm時，鋼管(guan)管(guan)體具(ju)有較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)和(he)較(jiao)好的(de)(de)軸向磁(ci)(ci)化均勻區域，均勻區域軸向長度(du)約為200mm。綜合(he)考(kao)慮磁(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度(du)和(he)均勻性(xing)要求，雙勵(li)磁(ci)(ci)線(xian)(xian)圈間距Lcc取100mm較(jiao)為合(he)適。
二(er)、周向(xiang)磁化方法與周向(xiang)磁化器
不銹鋼管軸向裂紋檢測的基礎是產生足夠強度和均勻性的周向磁化場。如2-16所示，由于鋼管圓周狀的幾何形態，周向磁化時磁力線難以全部沿鋼管周向從管壁內通過，始終會有一部分磁通會擴散到空氣中，導致在磁極處磁場最強，在兩磁極正中間的鋼管區域磁場最弱。磁極在鋼管軸向方向的長度有限，因此，磁化場覆蓋的軸向區域也是有限的。在設計磁化線圈磁化能力時，主要考慮鋼管的磁化特性曲線、不銹(xiu)鋼管內外徑尺寸以及檢測區域的軸向長度。
周向磁(ci)(ci)化場是由(you)繞在(zai)磁(ci)(ci)極上的(de)(de)線圈產(chan)生的(de)(de)。磁(ci)(ci)極正(zheng)對的(de)(de)管壁磁(ci)(ci)化不均(jun)勻(yun)，且管壁與極靴之間的(de)(de)背景磁(ci)(ci)場分布(bu)雜亂(luan)。然而(er)，在(zai)遠離兩磁(ci)(ci)極的(de)(de)管壁中央區(qu)域，磁(ci)(ci)場分布(bu)較均(jun)勻(yun)，因此，一般將條(tiao)形陣列(lie)探頭布(bu)置在(zai)該區(qu)域，如2-16所(suo)示，并且其(qi)長(chang)度必須小于或等于均(jun)勻(yun)磁(ci)(ci)化區(qu)域的(de)(de)軸向長(chang)度。
如圖2-17所示(shi)，為實現軸向裂紋的全覆蓋檢測，一般采用探頭(tou)與鋼管表面之間的螺旋掃查來完成。對于雙探頭(tou)檢測布置(zhi)，在掃查過程(cheng)中需滿足(zu)條件
2Ls≥P (2-4) 式中，Ls為(wei)單個(ge)縱向(xiang)探頭(tou)的有效長度；為(wei)鋼管表面形成的掃查螺距。
鋼管(guan)直線前進(jin)的(de)速(su)度v。與螺距P的(de)關系為 Va=ntP (2-5) 式中(zhong)，n為鋼管(guan)旋轉速(su)度。
由(you)此可見，在高速漏磁(ci)檢測中可通(tong)過增(zeng)(zeng)大(da)螺距P來提高檢測速度Va0但(dan)是，根據式(shi)（2-4）可知，為(wei)了保證軸向裂紋(wen)的(de)(de)全覆蓋掃查，必(bi)須增(zeng)(zeng)大(da)單個探頭的(de)(de)軸向有效掃查范圍，此時鋼管(guan)中的(de)(de)均勻磁(ci)化區(qu)域的(de)(de)軸向長(chang)度也(ye)需(xu)要相應增(zeng)(zeng)加。
舉例分析如(ru)下：
圖2-18a所示為常用的鋼管周向磁化結構，鋼管外徑為90mm，壁厚為8mm，磁極靴尺寸為200mm（00mm（長）×40mm（寬）×50mm（（高），磁極靴底面到鋼管外表面的距離為15mm，勵磁線圈參數為15000安匝。仿真分析得到不銹鋼管表面磁感應強度分布云圖如圖2-18b所示，為了便于觀察，將鋼管的側面展開成了一個平面，從圖中可以看出這種磁極形式得到的均勻磁化區域較小。
進一步分(fen)析磁(ci)化不(bu)均勻帶來的(de)檢測(ce)不(bu)一致(zhi)性問題。
在圖2-18b中給出的三個位置處分別設置三個尺寸相同的軸向裂紋，位置1為不銹(xiu)鋼管側面的正中心，位置2與位置1之間的軸向距離為50mm，位置3與位置1之間的軸向距離為100mm，裂紋尺寸為20mm20mm（長）×3mm（寬）×2mm（深）深），圖2-19給出了在三個不同位置處的裂紋漏磁檢測信號。
從圖2-19中可(ke)以看出，如果陣列探(tan)頭(tou)同(tong)(tong)時掃查到了三個缺陷，則尺寸相同(tong)(tong)的(de)裂紋產生(sheng)的(de)漏磁檢測(ce)信號幅值與(yu)基(ji)線均出現(xian)了嚴重的(de)不一(yi)致，從而無(wu)法對缺陷進行精(jing)確的(de)定(ding)量評價，因此，探(tan)頭(tou)長度必須小于200mm。
為(wei)了提高檢(jian)測速度(du)(du)，需要使(shi)陣列探頭在軸(zhou)向(xiang)(xiang)上有足夠的長度(du)(du)。然而鋼(gang)管(guan)磁(ci)感應強度(du)(du)在軸(zhou)向(xiang)(xiang)上的非均勻(yun)性(xing)限制(zhi)了陣列探頭沿軸(zhou)向(xiang)(xiang)布置的有效(xiao)長度(du)(du)，解決這一矛(mao)盾最為(wei)關鍵的問題(ti)就是(shi)如何在鋼(gang)管(guan)表面建(jian)立更大范(fan)圍的均勻(yun)磁(ci)場。
對此，在(zai)(zai)原有磁(ci)(ci)極(ji)的(de)下(xia)方加上一個導磁(ci)(ci)板，將一部分(fen)磁(ci)(ci)場(chang)導入(ru)遠(yuan)離磁(ci)(ci)極(ji)的(de)區(qu)域，從而可擴大磁(ci)(ci)場(chang)在(zai)(zai)軸(zhou)向上的(de)覆蓋范圍(wei)，如圖(tu)2-20a所示(shi)(shi)的(de)模型(xing)。模型(xing)中使用的(de)導磁(ci)(ci)板尺寸為(wei)300mm（長）×40mm（寬）×10mm（厚），保持(chi)導磁(ci)(ci)板底面到鋼管外表面的(de)距離為(wei)15mm。增加該導磁(ci)(ci)板后，仿真獲(huo)得的(de)鋼管表面的(de)磁(ci)(ci)場(chang)分(fen)布云(yun)圖(tu)如圖(tu)2-20b所示(shi)(shi)。
從圖2-20b中可(ke)以看出，與常(chang)規磁(ci)極相比，增(zeng)加導(dao)磁(ci)板之(zhi)后(hou)，磁(ci)場(chang)(chang)覆蓋的(de)范圍(wei)有所增(zeng)大，而(er)且磁(ci)場(chang)(chang)分布(bu)也更加均勻(yun)，起(qi)到了一(yi)定的(de)優化效(xiao)果(guo)。另(ling)一(yi)方面(mian)，通過觀察磁(ci)場(chang)(chang)分布(bu)云圖可(ke)以發(fa)現，鋼(gang)管表(biao)面(mian)中間部位的(de)磁(ci)場(chang)(chang)要(yao)比兩邊稍(shao)強(qiang)，所以，進一(yi)步地，需要(yao)消除或者(zhe)減弱周向(xiang)磁(ci)化區域(yu)的(de)磁(ci)化場(chang)(chang)強(qiang)度差異(yi)。
如圖2-21a所示的極靴模型，在之前的導磁板上增開一個槽，這樣由于中間部位磁阻增大，一部分磁通就會往兩邊擴散，從而達到減弱中間磁場增大兩邊磁場的目的。模型中，開槽尺寸為150mm（長50mm（長）x40mm（寬）x5mm（m（深），獲得的不銹(xiu)鋼管表面的磁場分布云圖如圖2-21b所示。
由圖2-21b可以(yi)看出，在磁極(ji)中部開槽之后(hou)，均(jun)勻磁場的區域(yu)進(jin)一步擴大。為了更好地比較上述(shu)三種磁極(ji)的磁化(hua)效果(guo)，在探頭所(suo)在位置沿(yan)鋼管軸向取長度(du)為600mm的路(lu)徑，得到路(lu)徑上各個點(dian)的磁感(gan)應(ying)強度(du)，結(jie)果(guo)如圖2-22所(suo)示。
從(cong)圖(tu)中可以看(kan)出，傳統磁(ci)(ci)極磁(ci)(ci)化下的均勻區(qu)域(yu)最(zui)小，軸向(xiang)長(chang)度約為150mm；增加(jia)(jia)導磁(ci)(ci)板(ban)后(hou)，均勻磁(ci)(ci)場(chang)(chang)區(qu)域(yu)的軸向(xiang)長(chang)度增加(jia)(jia)至180mm；如果在導磁(ci)(ci)板(ban)上開槽，均勻磁(ci)(ci)場(chang)(chang)區(qu)域(yu)的軸向(xiang)長(chang)度進(jin)一步擴大為240mm。
進一步在圖2-18b所示(shi)的(de)三個(ge)不(bu)同位置設置尺寸(cun)相同的(de)軸(zhou)向裂(lie)紋(wen)，仿真獲(huo)得缺陷的(de)漏(lou)磁檢測信號，如圖2-23所示(shi)。從圖中可(ke)以看出，沿(yan)軸(zhou)向距離100mm的(de)兩個(ge)缺陷產(chan)生的(de)漏(lou)磁信號幅值(zhi)差(cha)異僅(jin)為(wei)0.5％，基(ji)線漂移量(liang)也基(ji)本(ben)相似(si)。因此，圖2-21a所示(shi)的(de)磁化極靴(xue)形式可(ke)基(ji)本(ben)滿(man)足磁化的(de)均勻(yun)性要求。
