Vol.25 No.6 刘美全等：基于漏磁的表面裂纹识别及评估 ·579· (2)两邻接裂纹宽度相同而深度不同时，小裂 号定量分析[).中国机械工程，1998,6：35 纹产生的漏磁随裂纹间距的减小而显著下降. 2仲维畅.磁偶极子场强的图像.无损检测，1995,17 (3)漏磁法向分量的峰值可以用来估计两邻 (7):201 接裂纹的深度，波形处理可以有效地从检测数据 3罗成汉.钢杆裂纹定量检测的研究】.传感器技术， 2003,22(5:10 中提取小裂纹的漏磁信号， 4金建华，康宜华，漏磁场在线定量检钢丝裂纹的研 (4)矢量轨迹图能清楚表明两个邻接裂纹的 究[J].仪器仪表学报，1999,20(3)：285 特征图案，因此，矢量轨迹图也可用来估计邻接 5 Steinberg A P.Determining crack depth in a high-strength 裂纹的深度. steel cylinder using magnetic perturbation [J].Mater Eval, (⑤)在实际缺陷检测中，建议同时使用矢量 1982.40:288 轨迹图和波形分析法对裂纹进行评估，因为后者 6 Cook D A,Berthelot Y H.Detection of small surface. 更容易直接确定裂纹间的距离和材料表面的裂 breaking fatigue cracks in steel using scattering of Ra- 纹位置.当小裂纹波形随着裂纹间距的减小而被 yleigh waves [J].NDT E Int,2001,34:483 大裂纹波形掩盖时，必须使用波形处理或者采用 7 Sadeghi S HH,Toosi B,Moini R.On the suitability of induction coils for crack detection and sizing in metals by 矢量轨迹图的方法取得小裂纹的漏磁信号.通过 the surface magnetic field measurement technique [J]. 峰值检测和矢量轨迹图对裂纹评估是等效的，因 NDT E Int.,2001,34:493 为它们都使用相同的处理过的波形数据. 8 Zatsepin.Calculation of the magnetic field of surface de- fects [J].NDT E Int,1966,2:50 参考文献 9 Bruder.Magnetic leakage field calculated by method of fi- 1徐章遂，马爱文.基于模糊模式识别的漏磁裂纹信 nite difference [J].NDT E Int,1985,18:353 Distinction and Evaluation of Adjacent Parallel Surface Cracks Based on Magnetic Flux Leakage LIU Meiquan,XU Zhangsui Research Institute for NDT,Department of Control Engineering,Ordnance Engineering College,Shijiazhuang 050003,China ABSTRACT The magnetic dipole model for two adjacent parallel cracks with rectangular shape was established. The relation between the magnetic flux leakage signals caused by two adjacent parallel cracks with rectangular shape on a ferromagnetic material surface and the crack-to-crack distance was clearly clarified.The depth of the smaller crack can be evaluated by considering an effect that the amplitude of leakage flux decreases as the depth ra- tio of two cracks and the crack-to-crack distance increase.A method based on the analysis of the vector locus con- sisting of tangential and normal components of the magnetic flux leakage signals was proposed as an alternative to analyzing the waveform.Some experimental results show that the evaluated crack depth is in good agreement with the actual one. KEY WORDS NDT;magnetic flux leakage testing;crack;adjacent slot;vector locus、 b l . 2 5 N o 6 刘 美全 等 : 基于 漏磁 的表 面裂纹 识 别及评 估 一 5 7 9 - (2 ) 两邻 接裂 纹 宽度相 同而 深度 不 同时 , 小裂 纹产 生 的漏 磁 随裂 纹 间距 的减 小 而 显著 下 降 . (3 ) 漏磁 法 向分 量 的峰 值 可 以用 来估 计两 邻 接裂 纹 的深度 . 波 形处 理可 以有 效地 从检 测数 据 中提 取 小裂 纹 的漏 磁信 号 . (4 ) 矢 量轨 迹 图能清 楚表 明两个 邻接 裂 纹 的 特 征 图案 , 因此 , 矢量 轨迹 图也 可用 来 估计 邻 接 裂 纹 的深 度 . ( 5) 在 实际 缺 陷检 测 中 , 建议 同时使 用 矢量 轨迹 图和 波形 分析 法对 裂纹 进行 评估 , 因为 后者 更容 易直 接 确 定裂 纹 间 的距 离和 材料表 面 的裂 纹位置 . 当 小裂纹 波形 随着 裂 纹间距 的减 小 而被 大裂纹 波 形掩 盖时 , 必 须使 用波 形处 理或 者采 用 矢量轨 迹 图 的方法取 得 小裂纹 的漏 磁信 号 . 通 过 峰 值检 测和 矢量 轨迹 图对 裂纹 评估 是等 效 的 , 因 为 它们 都 使用 相 同 的处 理过 的 波形 数 据 . 参 考 文 献 徐章 遂 , 马爱文 . 基 于模糊 模 式识别 的漏 磁裂 纹信 号定 量分析 [J] . 中国机 械工 程 , 1 9 8 , :6 35 2 仲维 畅 . 磁 偶极 子场 强的 图像 IJ] . 无 损检 测 , 19 95 , 17 ( 7 ) : 2 0 1 3 罗成汉 . 钢 杆 裂纹 定量检 测 的研究 J[] . 传感 器技 术 , 2 0 0 3 , 2 2 ( 5 ) : 1 0 4 金建 华 , 康 宜 华 . 漏磁 场 在线 定量检 钢 丝裂 纹的研 究 [ J〕 . 仪器 仪表 学报 , 1 9 9 9 , 2 0 ( 3 ) : 2 8 5 5 S t e in b e gr A P eD t e mr i n i n g e acr k d e P ht i n a h ihg 一 s etr n hgt s t e e l e y l ind e r u s i n g m a g n et i e P e rt u rb at i o n [J ] . M aet r E v a l , 1 9 8 2 , 4 0 : 2 8 8 6 C o o k D A , B e hrt e l o t Y H . D e t e c ti o n o f s m a II s ur af c e - b r e ak ign aft igu e e acr ks i n s et e l u s ign s e at e ir gn o f aR - y l e i gh w va e s [J I . N D T E Int , 2 0 0 1 , 3 4 : 4 8 3 7 S a d e g hi S H H , OT o s i B , M o i n i R . o n ht e s u i abt il iyt o f i n d u e it o n c o il s for c r a e k d e t e e t ion an d 5 1幻ng i n m eat l s by ht e s ur fa c e m a gn e ti c if e l d m e a s u r e m e n t t e c hn i qu e I J ] . N D T E I in , 20 0 1 , 3 4 : 4 9 3 8 Z a t s eP i n . C a l e u l iat on o f ht e m a gn e t i e if e ld o f s u far c e d e - fe e t s IJ ] . N D T E I in , 1 9 6 6 , 2 : 5 0 9 B ur d e L M a gn et i e l e ak ag e if e ld e a l c u lat e d b y m e ht o d o f if - n i t e d i fe er n e e [J] . N D T E hi t , 1 9 8 5 , 1 8 : 3 5 3 D i s t i n c t i o n an d E v a l u at i o n o f A dj a e e n t P ar a ll e l S ur fa e e C r a e k s B a s e d o n M a g n e t i c F lux L e ak a g e LI U 入企 iq ua n , 火U hZ a 刀 gs u i 取 s e ar e h I n s t itu t e of r N D T , D e p ar tm e n t o f C o n tr o l E n ig 讹 e r l l l g , o r dn an e e E n g i n e e r i lg C o ll e g e , S h ij i a z l l uan g 0 50 0 0 3 , C h i n a A B S T R A C T hT e m a gn e it e di P o l e m o d e l of r tw o a dj a e e nt Par al l e l e r a e k s w i ht re e t a n g u 1ar s h aP e w as e s t ab lihs e d . hT e re lat i o n b e tw e e n ht e m a gn e t i e fl xu l e ak a g e s ign a l s e aus e d 句 tw o adj ac e in P ar l l e l o ar e ks w i ht r e c t an g u l ar s h aP e o n a fe or m a gn e t i e m at e ir a l s ur af c e an d ht e e acr -k t o 一 e ar e k d i s t an e e w a s e l e ar l y c liar if e d . hT e de htP o f ht e s m a ll e r e r a e k e an b e e v a I atU e d by e o n s i d e ir gn an e fe e t ht at hte a l n P litu d e o f l e ak ag e fl xu d e e re a s e s a s ht e d e p ht ar - t i o o f tw o e r ac ks an d ht e e r ac k 一 t o 一e r ac k d i s t an e e i n e r e a s e . A m e th o d b a s e d o n t h e an a ly s i s o f ht e v e e t or l o e us e o n - s i s t ign o f t an g e in i a l an d n o rm a l e o mP on e in s o f ht e m a g n e t i e fl u x l e ak ag e s i gn al s w as P or P o s e d a s 曲 a lt e rn at i v e t o an ly z i n g ht e w va e of rm . S o m e e x P enm e ant l r e s ult s s h o w ht at ht e e v a l aut e d e acr k d e Pht 1 5 i n g o o d a g r e e m e in w iht ht e ac t u a l o n e . K E Y w 0 R I〕5 N D T : m a , e it e fl u x l e a k a g e t e s t i n g: e r ac k: adj ac e n t s l o t: v e ct o r 1 0 c u s