2023年11月30日发(作者：)

磁粉探伤机校准的磁化电流不确定度分

析

摘要：在金属工件的无损检测之中磁粉探伤是非常关键的一种检测方式，一

般被运用到工件表面或者近表面的缺陷及裂纹检测上。为了防止在给金属件进行

探伤的时候发生结果不精准或者是漏检的情况，就必须要定期对该设备实施校准，

以此更好的进行有效应用，最终能够为行业提供更好的服务。本文就将重点通过

磁轭式的探伤机的校准及金属构件磁粉探伤机的校准，对其磁化电流的不确定度

进行分析评定，以供行业人士参考和交流，进而更好的为行业的健康持续发展助

力。

关键词：磁粉探伤机；校准；磁化电流；不确定度

重性等。根据压力容器检验规范，压力容器的检验要求开展厚度的宏观检测和表

面无损检测，在无损检测中，需要先选择使用磁粉探伤方式检测金属磁性材料的

表面。探伤机突出特点是特别的轻便，体积很小，可在现场架站进行探伤，空中

也可进行探伤，亦能为大型金属零部件实施局部探伤。一般状况下，适合测试相

对复杂的探伤，如角焊缝、平面焊缝、管道和压力容器等形状，但其中的局限性

也很大，譬如，大型工件的该部分只能进行分段检查，不能一次发现整体缺陷和

裂纹，为此，无法有效确保探伤的质量及效率，想要提升其效率及质量，那么我

们应该进一步去深入的研究。

1.2检测方法

1.2.1周向磁化电流检测

这种方法也叫做横向或环形磁化法，其形成的磁力线垂直于磁化电流，并顺

着工件轴向分布，磁场总体方向符合右手定则。实际监测中，具体是探伤机两夹

头的位置放置金属试件并进行夹紧，之后由高至低调整磁化电流，然后，认真观

察看轴向磁化电力指数，确保其符合规定数值。紧接着经分流器或电流互感器，

1.2.2纵向磁化电流检测

工件感应磁场平行于轴线，这就是纵向磁化法。工件表面或近表面横向缺陷

会使用此种方式进行检测，与此同时，同个金属工件轴线方向互相垂直或以相应

角度展示出缺陷。

1.3检测条件

磁粉探伤机应用时也需要遵循全新的规范、要求及标准，在测量工作具体开

展中，将移动式探伤机的电流输出端连接到电流测量装置上，并开展轴向磁化点

电流校准。文章研究的是磁粉探伤机校准的磁化电流不确定度，具体测量中，最

佳的湿度与温度分别为85%及10-30℃，这样可以更好的保证测量的精准度和质

量。

1.4测量模型

此研究测量模型I=I，I代表的是被校磁粉探伤机所磁化的电流测量数值；

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I为被校磁粉探伤机所磁化的电流。

2不确定度评定

2.1磁轭式磁粉探伤机

1）重复引入的不确定度分量。测量中测量结果取三次测量平均数，为此，

得到u(I)=0.06A。

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2）钳形电流表精度引入的不确定度分量。一般因夹具表精度导致不确定度

分量都经B级评定，获得u(I)=0.36A。

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3）探伤机指示的电流表分辨率导致的不确定度分量。此探伤机电流表种类

为指针式，也为B级评定，标准不确定度是u(I)=0.14A。为此，重复性分量包

3

括因缺乏分辨率而导致的不确定性分量。为此，想要避免重复发生，仅需以其中

最大数值为标准，也就是舍去u(I)，将u(I)留下。

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2.2金属构件磁粉探伤机

1）重复引入的不确定度分量。这种状况下引发的不确定度能通过重复性测

量得到，A类评定。测量点为这个设备的最大磁化电流，具体测量中，取的最后

测量结果是三次平均数，最后得到u(I)=0.36%。

1

2）标准器精准度导致的不确定度分量。电流互感器证书和说明书所示，最

大误差是0.2%，直交流电表为0.5%，最后误差和为0.7%，呈均匀分布状态，

u=(I)=0.4%。

2

3）金属构件探伤机分辨率导致的不确定分量。由于探伤机会有很大的最大

磁化电流，分辨率对最终测量值影响不大，所以，可忽略不计。

3标准不确定度

磁轭式探伤机标准不确定度u（I）源于标准器的精度，其值为0.36A；U

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（I）来自检测到的分辨率，值为0.14A。此类不确定度无关系，为此，可得

u=0.39A。

磁粉检测机的标准不确定度u=（I）是因可重复性导致的，其值为0.36%；

1

u=(I)源于标准器准确度，值为0.4%，这部分不确定度无关，所以，可得到

2

u=0.54%。

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4扩展不确定度

如果包含因子是k=2，则磁轭式探伤机的扩展不确定度

U=2×U=2×0.39A=0.78A≈0.8A取包含因k=2，那么磁粉探伤机扩展不确定度

U=2×U=2×0.54%=1.08%≈1.1%。

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5测量不确定度评定

在测量不确定度前期准备工作中，需要删除异常值，对各项数值进行修正处

理。如果修正不准确，则留有不确定度、对某些影响测量结果的误差，如果开展

分部分析工作，期望值非零，则期望反号可以借助修正值进行修正。评定测量不

确定度时，可以用统计分析方法评定不确定度，借助统计学实验标准差或样本差

表示；在使用非统计方法测量不确定度时，可以根据经验或资料假定概率分布估

计标准差值，从而找寻到评定来源。

结束语：

概而言之，据上文的详细分析和阐述，我们可以知道，磁粉探伤机校准的磁

化电流不确定度分析，可更好的实现现场在线的校准。此外，在线磁粉探伤机磁

化电流校准装置具有测量工作时间和分析基本误差、频率、波形等参数的功能，

从而使无损探伤质量拥有更多的技术支撑。然而，现如今依旧有磁化电流检测量

程单一，分流器算法缺乏完善性，缺乏磁化时间校准有关规范等相关问题。为此，

我们需要对分流器补偿算法进行持续优化，提升检测精准度，扩大磁化电流的检

测量程并开展不确定度评估分析，同时还要深入研究磁化时间测量的校准。

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