不銹鋼管經(jīng)磁化后，在缺陷附近產(chǎn)生漏磁場(chǎng)。與管道內(nèi)檢測(cè)不同，不銹鋼管自動(dòng)化漏磁檢測(cè)是在管外布置傳感器來拾取漏磁信號(hào)，并將磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)濾波放大后進(jìn)入采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最終由計(jì)算機(jī)進(jìn)行后處理與評(píng)價(jià)。在缺陷漏磁場(chǎng)的自動(dòng)化拾取過程中，合理的傳感單元、有效的探頭陣列結(jié)構(gòu)、符合實(shí)際工況的探頭部件是不銹鋼管漏磁檢測(cè)的基礎(chǔ)。

  不銹鋼管缺陷產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)拾取原理如圖3-1所示。當(dāng)鋼管處于傳導(dǎo)電流產(chǎn)生的外磁場(chǎng)中時(shí)，不銹鋼管對(duì)外顯示一定的磁性，同時(shí)，鋼管上出現(xiàn)宏觀的磁化電流。磁化電流與傳導(dǎo)電流一樣，也會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度記為Bu），這個(gè)磁場(chǎng)與傳導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁化場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度記為B）疊加之后構(gòu)成空間磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度記為B）。當(dāng)鋼管中存在缺陷時(shí)，不銹鋼管表面會(huì)產(chǎn)生泄漏磁場(chǎng)Bma,Bmn與傳導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)Bo方向相同。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，高速運(yùn)動(dòng)鋼管通過磁化場(chǎng)時(shí)，其內(nèi)部會(huì)感應(yīng)出渦流，并進(jìn)一步產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度記為Beddy)，感應(yīng)磁場(chǎng)在不同位置的方向和強(qiáng)度不同，因此感應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)漏磁場(chǎng)檢測(cè)的影響與缺陷位置有關(guān)。此外，鋼管幾何形狀不規(guī)則也會(huì)產(chǎn)生背景磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度記為Bwall)，如鉆桿過渡帶、壁厚不均等，其方向與鋼管的幾何特性有關(guān)。

  漏磁檢測(cè)時(shí)，磁敏傳感器測(cè)量鋼管表面的磁場(chǎng)分布，并將磁場(chǎng)量依次轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，之后進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化處理。

  從本質(zhì)上講，磁敏傳感器拾取的磁場(chǎng)由多個(gè)磁場(chǎng)疊加而成，測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度Bms為

  Bms=Bo+Bmn+Bwall+Bu+Beddy(3-1)

  式中，Bo為傳導(dǎo)電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；Bmfl為缺陷漏磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；Bwall為鋼管幾何尺寸不規(guī)則產(chǎn)生的背景磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；B1為被磁化物體內(nèi)磁化電流產(chǎn)生的反向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；Beddy為運(yùn)動(dòng)鋼管內(nèi)感應(yīng)渦流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

  由此可見，漏磁檢測(cè)過程中，傳感器拾取的磁場(chǎng)信號(hào)還包含了除缺陷產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)之外的各種背景磁場(chǎng)信號(hào)。因此，在探究缺陷尺寸與檢測(cè)信號(hào)特征關(guān)系時(shí)，必須考慮各種背景磁場(chǎng)對(duì)反演計(jì)算帶來的影響。特別地，在不銹鋼管高速運(yùn)行時(shí)其內(nèi)部產(chǎn)生的感生渦流磁場(chǎng)以及壁厚不均時(shí)產(chǎn)生的背景磁場(chǎng)，對(duì)漏磁信號(hào)的影響較大，在開展高速、高精度漏磁檢測(cè)時(shí)必須采取相應(yīng)的消除措施。