基于平衡电磁技术的管道裂纹全角度检测方法

• 作者: 杨理践 郑文学 李佳音 高松巍 刘斌
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 关键词: 平衡电磁技术 裂纹角度 管道内检测 电磁场畸变 交流激励 全角度
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 无损检测技术|Nondestructive Testing Technology
• 页码范围: 103-112
• 页数: 10页
• 分类号: TH878|TM154
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2107735

摘要

针对管道表面裂纹缺陷方向各异的问题,提出一种基于平衡电磁技术的裂纹全角度检测方法.通过麦克斯韦方程分析了时谐电磁场下管道内表面的电磁分布,根据磁通与感应电流的畸变分析了管道表面各方向裂纹的检测机理与检测信号规律,并证明了平衡电磁技术对管道裂纹全角度检测的有效性.利用有限元方法计算分析了裂纹与检测方向成七种不同角度时管道内表面的电磁畸变程度,并通过仿真得到相应的感应电压信号,根据仿真结果进行有效性试验,结果表明,平衡电磁检测技术能够对管道表面裂纹实现全角度检测,检测信号特征以检测方向与裂纹成30°夹角为分界,0°～30°信号特征为先波谷后波峰,检测信号幅度随着角度增加逐渐减小,峰谷间距快速变小;30°～90°信号特征为先波峰后波谷,检测信号幅度随着角度增加逐渐增大,峰谷间距缓慢变小;当检测方向与裂纹成30°时,感应电压信号为双峰谷特征,且峰峰值最小.该方法为管道表面裂纹角度的量化研究提供了理论依据和实验基础.