用于裂纹检测和表征的脉冲磁通泄漏技术中英文翻译、外文文献翻译.docx

外文出处： Sensors and Actuators A 125(2006) 186－191
1．外文资料翻译译文（约3000汉字）：
用于裂纹检测和表征的脉冲磁通泄漏技术
阿里索菲安*，桂云田，Sofiane扎伊
哈德斯大学计算和工程学院，Queensgate，Hudders实验室HD1 3DH，英国
2004年12月21日收到; 2005年6月16日修订; 于2005年7月15日接受
2005年8月29日在线
摘要：磁通泄漏（MFL）技术已经广泛用于通过施加磁化的非侵入性检查钢装置。在缺陷可能发生在被检查的结构的近表面和远表面的情况下，当前的MFL技术不能确定它们的大致尺寸。因此，可能必须包括额外的换能器以提供所需的额外信息。本文提出了一种称为脉冲磁通泄漏（PMFL）的新方法，用于裂纹检测和表征。介绍了探头设计和方法。通过理论模拟和实验研究了时频域中的信号特征。结果表明，该技术可以潜在地提供关于缺陷的附加信息。最后，建议潜在的应用程序。
©2005 Elsevier 。
关键词：脉冲磁场; NDT＆E;缺陷检测和表征

磁漏技术广泛应用于管道和油箱地板检查[1-7]。这种技术需要被测试样品的磁化。磁化产生在一定方向上在试样中流动的磁通量，其理想地垂直于待检测的裂纹的轴。任何缺陷的存在将实现为试样中的通量的磁导率的突然变化。有缺陷的部件的磁导率通常低于无瑕疵的部件，提供高的通量阻力，并迫使它采取不同的路线。在其他路径磁饱和的情况下，一些通量离开样品到周围空间，暂时导致通量“泄漏”。这种泄漏可以通过位于试样表面附近的磁传感器容易地检测到。影响漏磁通分布的缺陷参数是缺陷深度与管壁厚度，长度，宽度，边缘处的锐度和最大深度处的锐度的比率[2]。在实践中， 磁化装置通常是永磁体或电磁体[8,9]。对于直流检测，霍尔器件，磁阻和SQUID [10]可用于测量漏磁场。对于交流测量，拾波线圈是另一种选择。 MFL技术的优点是其简单性和低成本。与涡流技术相比，该技术对磁性材料的磁性能的变化更加鲁棒，涡流技术也属于电磁NDT技术。像许多电磁技术一样，MFL也是非接触的，这是在线动态检查的非常有用的特征。然而，与涡流不同，MFL仅适用于磁性材料。
在许多应用中期望改进NDT技术的精度，例如管道检查，其中缺陷检测和表征的良好精度可以帮助减少不必要的昂贵的管道替换。为了满足这一要求，本文提出了脉冲MFL技术。与其他MFL技术相比，该技术可能提供关于结构缺陷的更丰富的信息。我们对这个提出的技术的研究提出在本文。在下面的章节中，报告了PMFL的模拟和实验，然后得出结论和进一步的工作。

直流MFL技术提供关于在位置和尺寸方面检测到的缺陷的有限信息。通常，必须确保仅存在一种类型的缺陷，并且这些缺陷只能发生在被检查结构的一侧，以允许精确推断缺陷尺寸，因为该技术仅依赖于一个测量特征，即磁场泄漏强度。在一些实施方式中，它们与其他模态的传感器互补，以允许区分近表面和远表面缺陷。对于交流MFL，检查通常仅对样品的一侧敏感，取决于所选择的激发频率。使用脉冲MFL，探头以方波驱动，丰富的频率组件可以提供来自不同深度的信息，由于皮肤效应。预期我们可以检查较厚的样品的远侧缺陷，同时对近表面缺陷具有良好的灵敏度。此外，我们还应该有额外的信息，如缺陷的位置和大小。脉冲MFL系统的发展是我们对脉冲涡流NDT系统工作的延伸[11,12]。
为了探索该技术的潜力，使用U形铁氧体磁轭设计和构建探针。图。如图1所示：
图。 （a）探针和测试充注的示意图和（b）脉冲MFL探针布局和尺寸。
探头的尺寸（mm）。来自霍尼韦尔的SS490系列[13]的霍尔器件传感器已经被选择，并被定位在轭的极之间的中间，以测量垂直于样品表面的磁场密度。 mV / G。线圈的线圈缠绕在磁轭的顶部水平部分周围，并以矩形波形驱动以激励。在操作期间，控制激励电流以避免铁氧体磁轭磁饱和。使用100kHz采样率的14位数字化进行数据采集。

有限元模型（FEM）已广泛用于电磁无损检测技术的研究，包括MFL [4]。在这项工作中，一个称为FEMLAB的FEM包用于研究表面和子表面裂纹对磁场的影响，并预测系统输出。该包使用有限差分法执行我们所需的瞬态分析。图。图2示出了在模拟中使用的网格模型。围绕插槽创建更精细的网格，以提供更准确的结果。在模拟中使用的所有槽的宽度为1mm。在本文中，表面槽的深度是指从槽的表面到底部末端的槽的长度，并且在模并且在模拟中，其从1mm变化到3mm。子表面槽的深度是样品的顶表面与槽的顶部之间的距离，其在样品的底表面上总是