磁性无损检测技术研究进展

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磁声发射无损检测方法研究进展

磁声发射无损检测方法研究进展
2008 年 第 37 卷 石 油 矿 场 机 械 第 5 期 第 72 页 OIL FIELD EQUIPMENT 2008 ,37( 5) :72~75 文章编号 : 100123482 (2008) 0520072204
1 MAE 应力检测机理分析[3]
铁磁性材料内存在磁矩方向各异的磁畴 ,各磁 畴之间由畴壁相互分开 ,在外部磁场下 ,将产生磁畴 的突然运动和磁化矢量的转动 ,从而以应力波的形 式向周围传播 ,产生所谓的声发射现象。由于这种 畴壁运动是在外磁场作用下驱动的 ,故称磁声发射 。 用声发射接收仪的探头可灵敏接收到这种波动信号 。
Research Advance of MAE Nondestructive Testing Method WAN G J in2feng1 ,FAN J ian2chun1 , To ng Gang2 ,Mo Fei2 ,Qian J in2qiang2
(1. Col le ge of Mechanical an d Elect ronic En gi neeri n g , Chi na U ni versit y of Pet roleum , B ei j i n g 102249 , Chi na; 2. En gi neeri n g De p art ment of T a ri m Oi l f iel d Com p any , Kuerle 841000 , Chi na)
43244 . [ 5 ] 刘 雷 ,刘卫红 ,马广明 ,等. 电潜螺杆泵采油系统及其
现场应用[J ]. 石油钻采工艺 ,2003 ,25 (增刊) :30232. [ 6 ] 朱其秀. 国外大斜度井和水平井的采气 (油) 工艺技术
[J ] . 钻采工艺 ,1998 (2) :22228. [ 7 ] 陈家庆 ,周 海 ,王 丽 ,等. 井下电动潜油双螺杆泵

管道内无损检测技术现状和发展趋势

管道内无损检测技术现状和发展趋势

管道内无损检测技术现状和发展趋势管道是现代工业中不可缺少的基础设施之一,为保证其正常运行、延长使用寿命,需要定期进行检测和维护。

而传统的检测方法,如人工巡检和拆卸检测,存在效率低、损失大、风险高等问题,因此,管道内无损检测技术应运而生。

管道内无损检测技术是指在不影响管道本体完整性和正常运行的前提下,利用各种方法和手段对管道内部进行检测和评估的技术。

目前,管道内无损检测技术已经发展成为工业检测领域的一项重要技术,其中涉及的技术包括超声波检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测等。

超声波检测是管道内无损检测技术中应用最为广泛的一种方法,其原理是利用超声波在物质中传播的特性,通过传感器向管道内发送超声波信号,然后根据反射信号或透过信号对管道内物质进行检测。

该技术具有检测速度快、检测范围广、精度高等优点,目前已经在石油、化工、水利等行业得到了广泛应用。

磁粉检测是另一种常用的管道内无损检测方法,其原理是在管道内部涂敷磁性粉末,然后通过外加磁场对管道进行检测。

在磁粉粘附处,可以形成磁感线,从而检测出管道的缺陷和裂纹等问题。

相比于超声波检测,磁粉检测具有适用范围广、检测速度快、成本低等优点,在石油、钢铁、航空等领域有着广泛的应用。

此外,涡流检测和射线检测也是常用的管道内无损检测技术之一。

涡流检测利用电磁感应原理,在管道表面产生涡流,从而检测出管道的缺陷和腐蚀等问题;射线检测则是利用X射线或γ射线对管道内部进行检测,这种方法能够检测到更深的缺陷和裂纹,但也存在安全风险和环境污染问题。

随着科技的进步和工业的发展,管道内无损检测技术也在不断更新和发展。

其中较为前沿的技术包括红外热成像、激光扫描、声发射检测等。

红外热成像技术是利用热辐射原理对管道进行检测,具有检测速度快、无需接触、能够实现实时监控等优点,目前已经在电力、石化、建筑等领域得到了应用。

激光扫描技术则是利用激光束对管道内部进行扫描,从而检测出管道内部的问题。

此外,声发射检测也是一种前沿的管道内无损检测技术,它利用管道内部发生的声波信号,通过接收器传回来的信号来判断管道内部的状态。

基于电磁感应的钢筋混凝土无损检测技术研究

基于电磁感应的钢筋混凝土无损检测技术研究

基于电磁感应的钢筋混凝土无损检测技术研究钢筋混凝土是建筑结构中常用的材料,其稳定性和强度直接影响着建筑的安全性。

由于钢筋混凝土结构使用寿命较长且不易维修,因此必须定期对其进行检测和维护,以确保其安全性和可靠性。

然而传统的钢筋混凝土检测方法往往需要损坏结构以观察其内部情况,这对结构的基本完整性造成了严重的破坏。

为了解决这一问题,近年来出现了基于电磁感应的无损检测技术,可以实现对钢筋混凝土结构的无损诊断。

一、电磁感应原理电磁感应是指当导体内或周围的磁通量变化时,会在导体内产生感应电流的现象。

在钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土表面之间会形成相对磁通量,当磁通量大小随时间不断变化时,由于钢筋的导电性,就会在钢筋上感应出电流。

这种电流既可以在钢筋内部流动,也可以在混凝土表面附近产生磁场。

因此,通过检测钢筋内部与外部磁场的变化,可以从不同角度对钢筋混凝土结构的内部情况进行无损检测。

二、电磁感应无损检测技术1.电磁感应引导波检测法电磁感应引导波检测法是一种比较常见的无损检测方法,其原理是在钢筋横截面内感应出波动的电磁场,从而对钢筋内部的缺陷、损伤、腐蚀等情况进行检测。

这种方法不仅可以检测钢筋内部的缺陷,还可以研究钢筋结构的动态特性,如结构发生振动时产生的波动状况等,从而对结构的安全性进行有效判断。

2.磁自动旋转探头技术磁自动旋转探头技术是一种新型的无损检测方法,其原理是通过磁场与磁性涂层的反馈信号,对钢筋混凝土结构的磁性涂层的损伤、剥落和腐蚀等进行无损检测。

该技术采用独特的探头结构和旋转控制系统,可以准确地使用旋转探头在钢筋表面寻找涂层损伤的位置,并实时记录检测数据,从而为钢筋混凝土结构的维修和保养提供依据。

三、电磁感应无损检测技术的优点1.无损性电磁感应无损检测技术可以不用对钢筋混凝土结构进行破坏性检测,避免了对建筑结构的破坏,从而可以大大增加建筑结构的使用寿命。

2.敏感性电磁感应无损检测技术可以非常敏感地探测出建筑结构内部的缺陷、损伤等情况,更便于发现潜在的隐藏问题。

磁性无损检测新技术1

磁性无损检测新技术1
1.1.1 按磁场信号形成方式的分类
从磁场信号的形成来看,磁性检测可分为:
➢剩余磁场检测法(Residual Field Testing,
简称RFT);
➢有源磁场检测法(Active Field Testing,
简称AFT)
➢金属磁记忆检测法(Metal Magnetic Memory,
简称MMM)
1.2.1 磁化方式
1 交流磁化方式
➢交流磁化方式以交流电流激励电磁铁产生磁场磁 化被测构件。
➢在被测构件中,交流磁场易产生集肤效应和涡流, 且磁化的深度随电流频率的增高而减小,因此在 漏磁法中这种磁化方法只能检测构件表面或近表 层裂纹等缺陷。
➢在主磁通法中具有一定的应用特点,交流磁化强 度容易控制,大功率50Hz交流电流源易于获得, 磁化器结构简单,成本低廉
➢金属材料不同,其产生磁场和记忆磁场的程度也 不一样,一般来讲,铁磁性构件的这一现象更明 显,因而应用相对广泛
1.1 磁性无损检测技术分类
1.1.2 按磁场信号测量方法的分类
从磁场信号etic Flux Leakage Testing,
简称MFL法)
磁性无损检测技术的特点 以磁场为工作媒介; 以磁敏感器件为测试手段; 以机械化、自动化和智能化为实现方式; 易于实现非接触检测和在线实时检测
1.1 磁性无损检测技术分类
1.1.1 按磁场信号形成方式的分类 1.1.2 按磁场信号测量方法的分类 1.1.3 按检测结果表现形式的分类
1.1 磁性无损检测技术分类
1.2 铁磁性构件的磁化技术
1.2.1 磁化方式化方式 5 综合磁化法
➢在某些测量中,如主磁通法(MMF)检测中,直 流磁场难以激发出检测信号,而只用交流磁化时 又会受到磁导率急剧变化的影响,因而需要用到 直流和交流磁场综合磁化方式,即先用直流励磁 器将被测构件磁化到近饱和区域,此时材料的磁 导率变化成缓慢下降的直线,再在直流磁场上叠 加一交变磁化场激发,从而获得较好线性度的输 出信号通常称此时的直流磁场为偏磁场,它的主 要作用是减小磁导

无损检测技术发展历程研究报告

无损检测技术发展历程研究报告

无损检测技术发展历程研究报告无损检测,顾名思义是以不损坏被检测物体内部结构为前提,应用物理的方法,检测物体内部或表面的物理性能、状态特性以及内部结构,检查物质内部是否存在不连续性(即缺陷),从而判断被检测物体是否合格,进而评价其适用性。

以1895年伦琴发现X射线为标志,无损检测作为一门多学科的综合技术,正式开始进入工业化大生产的实际应用领域,迄今已有一百多年的历史。

1900年法国海关开始应用X射线检验物品,1922年美国建立了世界第一个工业射线实验室,用X射线检查铸件质量,以后在军事工业和机械制造业等领域得到广泛的应用。

1912年超声波探测技术最早在航海中用于探查海面上的冰山,1929年超声波技术用于产品缺陷的检验,至今仍是锅炉压力容器、钢管、重要机械产品的主要检测手段。

二十世纪30年代,开始用磁粉检测方法来检测车辆的曲柄等关键部件,以后在钢结构件上广泛应用磁粉探伤方法,使磁粉检测得以普及到各种铁磁性材料的表面检测。

毛细管现象是土壤水分蒸发的一种常见现象。

随着工业化大生产的出现,将“毛细管现象”的原理成功地应用于金属和非金属材料开口缺陷的检验,其灵敏度与磁粉检测相当,它的最大好处是可以检测非铁磁性物质。

经典的电磁感应定律和涡流电荷集肤效应的发现,促进了现代导电材料涡流检测方法的产生。

1935年第一台涡流探测仪器研究成功。

二十世纪五十年代初,德国科学家霍斯特发表了一系列有关电磁感应的论文,开创了现代涡流检测的新篇章。

到了二十世纪中期,在现代化工业大生产促进下,建立了以射线检测(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)和电磁检测(ET)五大常规检测方法为代表的无损检测体系。

随着现代科学技术的不断发展和相互间的渗透,新的无损检测技术不断涌现,新的无损检测方法层出不穷,建立起一套较完整的无损检测体系,覆盖工业化大生产的大部分领域。

进入二十世纪后期,以计算机和新材料为代表的新技术,促进无损检测技术的快速发展,例如,射线实时成像检测技术,工业CT技术的出现,使射线检测不断拓宽其应用领域。

西安交通大学无损检测实验室——2020年度进展

西安交通大学无损检测实验室——2020年度进展

院企风采N P s n西安交通大学无损检测实验室----------2020年度进展------------西安交通大学航天航空学院无损检测实验室 创立于2005年,现有教授1名(陈振茂博士 / 东京大学)、副教授3名(李勇博士 /英国New Castle大学、解社娟博士 /曰本东北大学、裴翠 祥博士/东京大学)、高工1名、助理研究员2 名和近40名博士硕士研究生。

实验室团队国际 化特色鲜明,是陕西省无损检测与结构完整性评 价工程中心的核心团队,支撑机械结构强度与振 动国家重点实验室实验力学和工程力学研究方向,是西安交通大学连续资助的优秀科研团队。

2020 年,西安交通大学中国西部科技创新港(见图1 ) 全面建成投入使用,无损检测实验室于2020年8 月整体搬迁创新港,现有物理空间1200余平方 米,已完成建设并投入幵放运行。

在学校985、一流大学建设经费和团队科研顶目经费的支持下,实验室已建成了包括涡流-脉冲涡流检测实验室、微磁-微波检测实验室、激光超声-红外检测实验室、先进超声检测室等实验平台,拥有微焦克 C T、六_水浸超声、高精度热像仪、阵列润流和 相控阵超声系统、磁力显微镜、动态磁特性测量 系统、力磁热流多场耦合实验系统等系列实验设 备,装备原价值超3 000万元。

以无损检测实验 室为核心的陕西省无损检测与结构完整性工程中 心经数年建设,于2020年底顺利通过陕西省科 技厅的验收,正式进入省工程中心行列,无损检 测实验室所有设备和研发条件全面对省内外幵放,并接收访问人员进入中心共同幵展研究。

一年来,团队承担国家基金委重大科研仪器 顶目、国家重点研发课题、国家基金委面上/青 年顶目、军工和横向合作顶目、国际合作顶目等 20余顶,并新获批ITER (国际热核聚变反应堆计划)专顶、L G专顶、核能重点研发等多顶课题 任务,合同经费2 000多万元。

2020年发表国 内外期刊论文30余篇,申请和授权发明专利10 余顶,参加起草的3顶国家标准获颁发行,获陕 西省高教科技一等奖、中国特沖设备检验协会科 技二等奖等学术奨励。

新型无损检测技术研究进展

新型无损检测技术研究进展

新型无损检测技术研究进展近年来,新型无损检测技术不断涌现,成为工业检测领域的一股新兴力量。

这些新技术的出现,不仅能够提高工业中检测的效率,还可以保障工业产品的安全性和稳定性。

以下是本文将要介绍的几种新型无损检测技术。

1. 磁共振成像技术磁共振成像技术,简称MRI抽象地说就是一种利用磁场、电场等原理使物质结构显现的行为。

在工业领域中,它被广泛用于检测铝、钢铁、无缝管等材料的内部缺陷或结构变化。

相比于传统无损检测方法,MRI技术具有分辨率更高、探测范围更广、获得的信息更为全面等优势。

2. 激光干涉测量技术激光干涉测量技术主要是利用激光的相干特性来检测材料的变形、应力、振动等参数。

其原理是利用激光将被测物体表面反射的光束与参比光束干涉,通过干涉花纹的变化来推算出物体的参数。

激光干涉测量技术可以实现无接触、无损伤地对各种材料进行检测,检测结果精度高、稳定性强。

3. 弹性波检测技术弹性波检测技术是通过在材料内部发生声波或超声波,并利用波传播的特性来检测材料中的缺陷和变形。

常用的弹性波检测技术有超声检测和地震波检测。

超声检测主要检测材料中的缺陷,如裂纹、夹杂等;而地震波检测则主要用于检测地下水、岩层中的裂缝、孔洞等。

4. 智能探伤机器人技术随着无损检测技术的不断发展,智能探伤机器人技术逐渐成为工业检测的主要手段之一。

智能探伤机器人可以根据检测任务是否需要人为干预,分为有源机器人和无源机器人。

有源机器人可以自主对目标进行检测和分析,并对检测结果作出相应的处理。

而无源机器人需要人为远程控制,对目标进行检测,但也可以通过人工智能技术提高其自主性和智能化程度。

5. 红外无损检测技术红外无损检测技术,简称IRT,是利用物质的热辐射特性进行检测的技术。

IRT技术可以在不接触被检测物体的情况下,通过检测物体表面的红外辐射来了解其内部缺陷、温度分布情况等。

与其他无损检测技术相比,IRT技术对被检测物体无损伤,检测结果准确可靠,广泛应用于建筑工程、电力工业、航空航天等领域。

磁粉检测的发展简史和现状

磁粉检测的发展简史和现状

1.1 磁粉检测的发展简史和现状11.1 磁粉检测的发展简史磁粉检测是利用磁现象来检测材料和工件中缺陷的方法。

人们发现磁现象比电现象要早,远在春秋战国时期,我国劳动人民就发现了磁石吸铁的现象,并用磁石制成了“司南勺,,,在此基础上制成的指南针是我国古代的伟大发明之一,最早应用于航海业。

17世纪法国物理学家对磁力作了定量研究。

19世纪初期,丹麦科学家奥斯特发现了电流周围也存在着磁场。

与此同时,法国科学家毕奥、萨伐尔及安培,对电流周围磁场的分布进行了系统的研究,得出了一般规律。

生长于英国的法拉第首创了磁感应线的概念。

这些伟大的科学家在磁学史上树立了光辉的里程碑,也给磁粉检测的创立奠定了理论基础。

早在18世纪,人们就已开始从事磁通检漏试验。

1868年,英国工程杂志首先发表了利用罗盘仪和磁铁探查磁通以发现炮(枪)管上不连续性的报告。

8年之后,Hering利用罗盘仪和磁铁来检查钢轨的不连续性,获得了美国专利。

1918年,美国人Hoke发现,由磁性夹具夹持的硬钢块上磨削下来的金属粉末,会在该钢块表面形成一定的花样,而此花样常与钢块表面裂纹的形态相一致,被认为是钢块被纵向磁化而引起的,它促使了磁粉检测泫的发明。

1928年,de Forest为解决油井钻杆的断裂失效,研制出周向磁化法,还提出使用尺寸和形状受控并具有磁性的磁粉的设想,经过不懈的努力,磁粉检测方法基本研制成功,并获得了较可靠的检测结果。

1930年,de Fo.est和Doane将研制出的干磁粉成功应用于焊缝及各种工件的探伤。

1934年,生产磁粉探伤设备和材料的Magnaflux(美国磁通公司)创立,对磁粉检测的应用和发展起了很大的推动作用。

在此期间,首次用来演示磁粉检测技术的一台实验性的固定式磁粉探伤装置问世。

磁粉检测技术早期被用于航空、航海、汽车和铁路等部门,用来检测发动机、车轮轴和其他高应力部件的疲劳裂纹。

20世纪30年代,固定式、移动式磁化设备和便携式磁轭相继研制成功,并得到应用和推广,退磁问题也得到了解决。

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Applied Physics 应用物理, 2020, 10(8), 373-379Published Online August 2020 in Hans. /journal/apphttps:///10.12677/app.2020.108050Research Progress of MagneticNondestructive Testing TechnologyMeiquan Liu, Bin Lang, Binkun Tao, Nan MaShijiazhuang Campus of Army Engineering University, Shijiazhuang HebeiReceived: Jul. 30th, 2020; accepted: Aug. 13th, 2020; published: Aug. 20th, 2020AbstractMagnetic nondestructive testing technology has a broad application prospect in the field of judg-ing and identifying fatigue damage of ferromagnetic materials. It is of great significance of the nondestructive evaluation of ferromagnetic material properties and life evaluation. Fundamentals and latest developments of magnetic nondestructive testing are introduced. Problems demanding prompt solution for magnetic powder inspection, magnetic flux leakage testing, magnetic memory testing and micro magnetic testing are discussed.KeywordsDefect, Magnetic Field, Magnetic Measurement, Nondestructive Testing磁性无损检测技术研究进展刘美全,郎宾,陶斌坤,马南陆军工程大学石家庄校区,河北石家庄收稿日期:2020年7月30日;录用日期:2020年8月13日;发布日期:2020年8月20日摘要磁性无损检测新技术在判断与识别铁磁材料疲劳损伤领域具有广阔的应用前景,对铁磁材料性能无损评价和寿命评估具有重要的实践意义。

本文介绍了磁性无损检测的分类和基本原理,针对磁粉探伤、漏磁检测、磁记忆检测和微磁检测提出了目前亟待解决的关键技术问题以及未来发展的方向,为进一步提高磁性无损检测质量具有重要意义。

刘美全等关键词缺陷,磁场,磁性测量,无损检测Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言磁性无损检测技术是随着磁性材料、磁敏检测元件、检测信号处理技术、磁效应现象及计算机技术的应用而发展起来的新技术。

磁性检测法主要依据裂纹或其它缺陷以及内应力等因素对铁磁性材料的内在性质或磁化状态有影响,通过测量被检工件的特征磁场,将缺陷处产生的畸变磁信号由磁电转换器件或传感器变换成对应的电信号,从而实现对缺陷识别和诊断的一种无损检测技术。

磁场信号形成和磁场信号测量是磁性检测技术的两个基本部分,分析处理电信号是其核心,而新材料、新元件、新原理和基于计算机的信息处理技术的综合应用是这一技术的显著特点。

由于磁性无损检测易于实现非接触和在线实时检测,因此,磁性无损检测的应用越来越广泛,被认为是目前较经济、可靠、实用的检测方法[1] [2] [3]。

2. 磁性无损检测技术分类按磁场信号形成方式可将磁性检测分为有源磁场检测法(Active Field Testing,简称AFT)和剩余磁场检测法(Residual Field Testing,简RFT) [4]。

有源磁场检测法是通过磁源磁化被测对象(铁磁性材料)产生磁场信号,并同时测量这一信号,根据测量信号的奇异特征变化识别判断材料中的缺陷。

其中,磁化装置即励磁器的性能和磁场测量装置即检测探头或探头组的精度是有源磁场检测的两个重要环节,磁化效果和磁场测量精度决定了有源磁场检测的质量。

目前主要采用的方法有磁粉法和漏磁法。

剩余磁场检测法主要依靠检测缺陷处剩余磁场进行缺陷识别,它所检测的漏磁信号是一种“记忆磁”,检测时不需要励磁器。

目前应用的剩余磁场检测法有磁记忆检测和微磁检测。

有源磁场检测法检测时需要对工件进行磁化,且一般是饱和磁化,所以缺陷对外呈现的磁特征比较明显,检测效果真实可靠,因此,有源磁场检测法经常作为其它检测方法的验证手段。

但是对工件磁化易受工件形状和环境影响,因此,有源磁场检测一般在室内进行,实时在役检测比较困难。

而剩余磁场检测法由于不需要对工件磁化,主要依靠材料外部的磁场测量进而进行缺陷识别,因此便于实现在役设备缺陷检测,但对磁场测量传感器的精度要求高,随着磁场传感器测量精度的不断提高,剩余磁场检测法逐渐成为在役设备缺陷实时检测的主要方法。

3. 磁粉探伤技术对磁粉探伤是通过磁粉在缺陷附近漏磁场中的堆积以检测铁磁性材料表面或近表面处缺陷的一种无损检测方法。

磁粉探伤首先是对被检试件加外磁场进行磁化,若试件表面或近表面处有缺陷,如裂纹、气孔等,由于它们是非铁磁性的,对磁力线的通过阻力很大,磁力线在缺陷处泄漏到空气中形成漏磁场,当将导磁性良好的铁磁性粉末(通常为磁性氧化铁粉)施加在试件表面上时,缺陷处的漏磁场就会吸住磁粉,堆积形成可见的磁粉痕迹,从而把缺陷显示出来[5] [6] [7]。

如图1所示是磁粉探伤的基本原理图。

刘美全 等Figure 1. The distribution of leakage field and trace at the defect图1. 缺陷处漏磁场和磁痕分布磁粉探伤的灵敏度高、操作也方便。

但它不能发现床身铸件内的部分和导磁性差(如奥氏体钢)的材料,而且不能发现铸件内部分较深的缺陷。

铸件、钢铁材被检表面要求光滑,需要打磨后才能进行。

磁粉探伤几乎不受工件大小的限制,检查速度快,费用低廉,显示直观,对铁磁性材料和试件表面上的裂纹检查非常有效,通常磁粉探伤作为其他磁性或非磁性无损检测方法的验证性方法。

但是磁粉探伤中,磁化的饱和程度会影响检测的效果和精度,同时磁化方向会影响缺陷的检出率;磁粉探伤仅能显示缺陷的近似位置、形状和长度,难以确定其深度,不能实现定量化;磁粉探伤的自动化程度低,检测结果受人为因素较大,可靠性不高。

l973年美国空军两项独立的研究表明:磁粉检测在裂纹检测中的检出率只有47%,1984年Martin Marietta Corp 也得出了相似的结论,检出率为50%;对表面以下的缺陷,只能得到不很清晰的显示,且随深度的增加越来越模糊;对剩磁有影响的试件,经磁粉探伤后还需要退磁和清洗。

因此,逐渐发展了漏磁检测技术。

4. 漏磁检测技术漏磁检测是利用磁源对被检工件进行局部磁化,材料表面出现裂纹或坑点等缺陷时,使局部区域的磁导率降低,磁阻增加,磁化场的能量将有一部分从此区域外泄出来,形成可检测的漏磁信号。

在材料内部的磁力线遇到缺陷而产生铁磁体间断时,磁力线将会发生聚焦或畸变,这一畸变扩散到材料表面,即可形成可检测的磁场信号。

如图2所示是漏磁检测的基本原理图。

Figure 2. Magnetic flux leakage testing schematic diagram图2. 漏磁检测原理图刘美全等随着现代科学技术的发展,尤其是计算机技术的发展,仪器的体积越来越小、处理速度越来越快、功能越来越强大。

漏磁检测理论研究及探伤系统的传感器性能、数据处理等方面也都有很大的进步。

漏磁检测可以实现定量检查,其检测的范围不受被检测件厚度的制约,同时由于没有高频信号,使漏磁检测的信号处理变的非常简单。

漏磁检测能探出缺陷的准确度高,还能知道缺陷的某些特征尺寸(如深度、长度等),而且由于漏磁检测装置均为自动化装置,因此能得到不受操作者技术水平影响的客观实验结果,而检测结果具有较好的定量性、客观性和可记录性。

目前,漏磁检测的研究主要集中在缺陷的自动识别、定量检测以及漏磁反演成像等方面[8] [9] [10] [11]。

4.1. 漏磁检测技术在缺陷识别方面的进展由于漏磁检测在实际大型工程上的应用,使得漏磁检测技术发展迅速,在缺陷识别方面,通过提取信号的主要特征量,利用改进BP神经网络进行缺陷自动识别并有限确定缺陷尺寸[12] [13]。

利用裂纹漏磁之间的相互作用关系,采用波形处理和矢量轨迹图方法,对表面裂纹识别及评估[14]。

借助缺陷漏磁场图像有效地提取缺陷漏磁场特征和评价缺陷外形尺寸,利用插值函数重构缺陷实现对缺陷识别[15]。

采用恒等变换算法对漏磁信号进行等价模式识别[16]。

这些方法都在不同程度上提高了缺陷的自动识别能力,但是实际检测中缺陷类别复杂多样,缺陷检测信号受影响因素较多,真实缺陷信号经常混杂在外界干扰甚至与缺陷信号特征相似的信号中,对基于缺陷漏磁场的缺陷识别,主要集中在信号处理方法上的研究,即从复杂的检测信号中有效提取和分离真实缺陷的漏磁场信号,由于对缺陷产生的漏磁场不能从理论上进行定量确定,所以基于检测信号的缺陷识别方法只能实现一定意义(模型)下的缺陷定性识别,对多种缺陷同时存在情况下的识别还存在许多困难。

因此,缺陷识别的研究一直是漏磁无损检测研究的热点问题。

4.2. 漏磁检测技术在缺陷定量方面的进展随着漏磁检测技术的发展,缺陷定量研究正逐步成为漏磁检测技术发展的重点研究方向之一。

在缺陷定量方面,利用脉冲化漏磁检测技术,通过理论模拟和实验对信号特征进行时频域分析,取得定量缺陷的额外信息,实现缺陷的定量检测[17]。

通过分析漏磁信号峰值,采用拟合方法实现了缺陷的漏磁定量[18]。

采用替换、平滑、反差等方法改善缺陷的漏磁信号,并把漏磁信号转变成云图,采用非线性方法实现缺陷的定量分析[19]。

通过分析裂纹漏磁信号峰值点位置与裂纹宽度和深度及传感器提离值的相互作用关系,采用模糊模式循环逼近算法和现代频谱分析对缺陷进行定量分析,实现了裂纹定量检测[20]。

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