【摘要】：金屬磁記憶檢測是一種弱磁場激勵下的磁性檢測方法,磁記憶檢測易受干擾磁場的影響,因而其檢測靈敏度和可靠性較低,至今仍難以在實(shí)際工程中推廣應(yīng)用。針對該問題,提出了通過強(qiáng)化磁激勵場,提高磁記憶檢測靈敏度和可靠性的方法。分析了該方法的原理,得出了利用該方法可以有效抑制干擾場,提高檢測靈敏度的結(jié)論。
【圖文】：

１金屬磁記憶方法中磁導(dǎo)率的非線性眾所周知，作為一種利用天然地磁場作為磁化激勵源進(jìn)行檢測的技術(shù)，金屬磁記憶方法是一種典型的弱磁檢測方法。在弱磁場激勵區(qū)間內(nèi)，與飽和磁化強(qiáng)度區(qū)間明顯不同的是，磁導(dǎo)率并非常數(shù)，而是對外界作用因素十分敏感的變量。以１６ＭｎＲ鋼的磁導(dǎo)率曲線進(jìn)行分析，如圖１所示（絕大多數(shù)鐵磁材料都有類似的磁導(dǎo)率曲線）。由圖１可知，在０～５６０Ａ／ｍ范圍的外磁場激勵下，磁導(dǎo)率曲線急劇升高，當(dāng)磁場強(qiáng)度超過５６０Ａ／ｍ后，磁導(dǎo)率值又急劇下降，但在０～圖１１６ＭｎＲ鋼的磁導(dǎo)率曲線１６０００Ａ／ｍ區(qū)間內(nèi)，磁導(dǎo)率均非常數(shù)，當(dāng)磁場強(qiáng)度超過１６０００Ａ／ｍ，磁導(dǎo)率逐漸趨于常數(shù)，標(biāo)志著材料進(jìn)入磁飽和狀態(tài)。地磁場強(qiáng)度約為４０Ａ／ｍ，在這一外磁場作用下，材料磁導(dǎo)率處于變化十分活躍范圍內(nèi)，在應(yīng)力作用下，材料上會疊加一個(gè)或正或負(fù)的“等效潮，使磁導(dǎo)率值產(chǎn)生波動。因此，在地磁場作用下，材料的磁特性是不穩(wěn)定的，材料的力磁關(guān)系呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性關(guān)系。在這一區(qū)間內(nèi)，應(yīng)力、早期損傷缺陷會產(chǎn)生磁信號異變，材料的退磁場效應(yīng)、組織狀態(tài)不均勻、熱加工差異也會產(chǎn)生磁信號變化，這種變化會對磁記憶信號變化產(chǎn)生干擾，甚至幅度范圍超出磁記憶信號。為了減小雜散磁場干擾，有效提取磁記憶信號，人們開展了廣泛研究。比較有效的方法如利用現(xiàn)代信號處理方法提取微弱磁記憶信號信息，降低干擾信號影響；利用多維信號信息，提高磁記憶信號準(zhǔn)確性和可靠性等。除上述方法外，是否還存在其他解決問題的方法？如通過適當(dāng)增強(qiáng)外磁場激勵方法增加磁記憶檢測方法靈敏度？如果這一想法成立，則不可避免要增加磁化裝備，但與飽和磁化相比，這種磁化裝

１金屬磁記憶方法中磁導(dǎo)率的非線性眾所周知，作為一種利用天然地磁場作為磁化激勵源進(jìn)行檢測的技術(shù)，金屬磁記憶方法是一種典型的弱磁檢測方法。在弱磁場激勵區(qū)間內(nèi)，與飽和磁化強(qiáng)度區(qū)間明顯不同的是，磁導(dǎo)率并非常數(shù)，而是對外界作用因素十分敏感的變量。以１６ＭｎＲ鋼的磁導(dǎo)率曲線進(jìn)行分析，如圖１所示（絕大多數(shù)鐵磁材料都有類似的磁導(dǎo)率曲線）。由圖１可知，在０～５６０Ａ／ｍ范圍的外磁場激勵下，磁導(dǎo)率曲線急劇升高，當(dāng)磁場強(qiáng)度超過５６０Ａ／ｍ后，，磁導(dǎo)率值又急劇下降，但在０～圖１１６ＭｎＲ鋼的磁導(dǎo)率曲線１６０００Ａ／ｍ區(qū)間內(nèi)，磁導(dǎo)率均非常數(shù)，當(dāng)磁場強(qiáng)度超過１６０００Ａ／ｍ，磁導(dǎo)率逐漸趨于常數(shù)，標(biāo)志著材料進(jìn)入磁飽和狀態(tài)。地磁場強(qiáng)度約為４０Ａ／ｍ，在這一外磁場作用下，材料磁導(dǎo)率處于變化十分活躍范圍內(nèi)，在應(yīng)力作用下，材料上會疊加一個(gè)或正或負(fù)的“等效潮，使磁導(dǎo)率值產(chǎn)生波動。因此，在地磁場作用下，材料的磁特性是不穩(wěn)定的，材料的力磁關(guān)系呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性關(guān)系。在這一區(qū)間內(nèi)，應(yīng)力、早期損傷缺陷會產(chǎn)生磁信號異變，材料的退磁場效應(yīng)、組織狀態(tài)不均勻、熱加工差異也會產(chǎn)生磁信號變化，這種變化會對磁記憶信號變化產(chǎn)生干擾，甚至幅度范圍超出磁記憶信號。為了減小雜散磁場干擾，有效提取磁記憶信號，人們開展了廣泛研究。比較有效的方法如利用現(xiàn)代信號處理方法提取微弱磁記憶信號信息，降低干擾信號影響；利用多維信號信息，提高磁記憶信號準(zhǔn)確性和可靠性等。除上述方法外，是否還存在其他解決問題的方法？如通過適當(dāng)增強(qiáng)外磁場激勵方法增加磁記憶檢測方法靈敏度？如果這一想法成立，則不可避免要增加磁化裝備，但與飽和磁化相比，這種磁化裝

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2568997