磁性无损检测技术研究进展

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。

金属磁记忆检测技术的发展现状及其在石化企业中的应用探析（中国石化集团北京燕山石油化工有限公司锅炉压力容器检验所北京 102500）[摘要]金属磁记忆检测技术作为无损检测领域里的新兴技术，能快速准确的检查出仪器故障，近年来被广泛应用于各行各业中。

本文通过参阅国内外相关的文献报道并结合自己的工作实践对金属磁记忆检测技术的基本原理、发展现状及其在企业中的应用和发展趋势进行了归纳分析，以期为相关工作者提供参考。

[关键词]金属磁记忆检测无损检测发展现状企业应用发展趋势中图分类号：tg115.284 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）08-005-02随着现代科技的快速发展和企业规模的不断扩大，越来越多的大型设备被应用到企业的日常生产中来。

其中，有很大一部分的设备具有一定的危险和不可预测性。

基于这一问题，国内外的很多研发人员在金属磁记忆检测原理的基础上进行了更加深入的探究，逐步的将该技术应用到了企业的日常生产检测中并起到了很好的实际效果。

金属磁记忆检测技术比传统的无损检测方法可以更快速和准确的诊断故障。

而且，该技术没有电磁和化学污染，完全符合我国目前正在构建中的环境友好型社会的基本要求。

1 金属磁记忆检测技术的基本原理铁磁性金属构件在生产和运转的过程中，在工作载荷和地磁场双重作用下，机器设备应力和变形集中的区域会有磁致伸缩性质的磁畴区域定向和不可逆转的重新取向的现象发生，产生的这种磁性状态在工作所承受载荷消除后不仅不会消失，还和最大作用应力有一定关系。

有着微观缺陷或者应力集中的区域就会磁场“记忆”，就是所说的磁记忆效应[1]。

当处在地磁场环境中的铁磁性构件受到外部载荷作用的情况下，在应力集中区域会产生漏磁现象，该漏磁部位有固定的结点，进而产生磁极，形成退磁场，此处铁磁金属的导磁率变得最小，在金属表面形成了漏磁场。

该漏磁场强度的切向分量hp（x）具有最大值，而法向分量hp（y）改变方向并具有零值。

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。

无损检测技术的最新研究进展与应用趋势无损检测技术是一种在不破坏被检测物体完整性的情况下，通过对材料进行各种无损检测方法的应用，来获取有关材料内部缺陷、损伤或性质变化的信息。

随着科技的不断发展，无损检测技术也在不断创新与进步。

本文将介绍无损检测技术的最新研究进展以及应用趋势。

首先，最新的研究进展之一是超声波无损检测技术的发展。

超声波无损检测技术是一种广泛应用于工程结构、航空航天、医学等领域的无损检测方法。

近年来，基于超声波技术的数字化、自动化、智能化方向的研究不断深入。

例如，通过引入深度学习算法，研究人员开发了基于超声波的人工智能无损检测系统，可以自动识别并评估缺陷。

此外，新型超声传感器的开发也在提高超声波无损检测技术的性能，如新型压电材料的引入能够提供更高的检测灵敏度和更宽的工作频率范围。

其次，热红外无损检测技术也取得了重要的研究进展。

热红外无损检测技术通过检测物体表面的红外辐射来获得有关其内部结构的信息。

这种技术可以广泛应用于建筑、电力、电子、半导体等领域。

近年来，随着红外相机技术的进步和成本的降低，热红外无损检测技术得到了广泛应用。

研究人员已经提出了许多新的图像处理算法和模型来改善热红外图像的质量和信息提取的准确性。

此外，应用基于人工智能的算法，如深度学习，可以实现对热红外图像进行自动缺陷识别和分类，大大提高了检测效率和准确性。

此外，激光技术在无损检测领域也取得了新的研究进展。

激光在无损检测中具有高分辨率、高灵敏度和非接触性等优点，因此在材料缺陷检测、表面形貌测量等方面得到了广泛应用。

最新研究中，研究人员将激光与其他无损检测技术相结合，如红外成像和光纤传感器，以提高检测的准确性和精度。

此外，基于光谱分析的激光无损检测技术也得到了重要的突破。

研究人员通过对物体反射、散射、透射的光谱特性进行分析，可以获取有关材料内部结构和性质的信息，从而实现对材料缺陷的快速检测和定量评估。

在无损检测技术的应用趋势方面，一方面，随着无损检测技术的不断完善和普及，其在制造业、建筑、交通运输等行业的应用会更加广泛。

科技成果——奥氏体不锈钢管内氧化物的磁性无损检测方法及装置成果简介近年来，火力发电机组在向高效、节能方向发展，为此大型火力发电机组锅炉中比较普遍使用了耐高温、抗腐蚀性能更好的不锈钢，来制造过热器管道。

不过经过较长时间（如3万小时以上）运行，管道内部还是不可避免地产生氧化。

所产生的氧化皮达到一定厚度（比如0.1mm）后，在温度波动、特别是停炉、启炉时，容易因为热应力剥落，堆积在管弯头部位。

它们对于锅炉的安全运行造成多方面的危害，最严重时直接导致管道加热时爆裂。

为此需要一种有效的无损检测技术，准确检测管道中氧化物的情况。

由于锅炉内管道数量众多，要求检测技术的检测效率要高。

我们研究开发了一种磁性无损检测技术。

该检测技术的特点是准确、快捷，抗干扰、不干扰其他工作。

该检测技术所采用的检测方法在国内处于领先地位，在国际上也是独有技术。

已经取得国家授权发明专利（“奥氏体不锈钢管内氧化物的磁性无损检测方法及装置”，ZL03109490.2）。

经济效益及市场分析经过5年十几次对于300MW至600MW功率的大型火电机组锅炉的现场应用和改进，检测技术已经成熟。

也对于发电锅炉的安全运行做出了比较突出的贡献。

其中在2004年10月成功地对华能伊敏电厂1号锅炉不锈钢管道的内部氧化物进行无损检测，从4000多根不锈钢管中准确地检测出300余根内部氧化物严重堆积的管，帮助电厂及时排除了管内的氧化物，使锅炉和机组重新正常运行。

由此产生了明显的经济效益。

实际检测积累的数据表明：超过一半的大型火电机组锅炉中的不锈钢管道内的氧化物剥落堆积问题都是需要厂方关注的。

因此该技术具有比较好的应用和市场前景。

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。

机械工程中的无损检测与检测技术研究无损检测是机械工程领域中的一项重要技术，它的作用是在不破坏被检测物的情况下，通过各种手段检测其内部的缺陷或故障。

无损检测技术的研究和应用，为机械工程的质量控制和安全保障提供了有效手段。

随着现代工业的发展，机械工程中的无损检测技术也得到了快速的发展。

这些技术包括了磁粉检测、超声波检测、射线检测、涡流检测等。

这些技术各有其适用的领域和优缺点，可以根据被检测物的特点和需求选择不同的方法。

磁粉检测是一种常用的无损检测技术。

它利用铁磁材料的磁性特性，通过施加磁场并撒布磁粉，来检测被测物表面或近表面的缺陷。

该方法操作简单，成本较低，可以有效地检测出裂纹、夹杂等缺陷。

然而，磁粉检测只适用于铁磁材料，对于非铁磁材料的检测效果较差。

超声波检测也是一种常用的无损检测技术。

它利用超声波在被检测物内部的传播速度和反射特性，来检测出缺陷和故障。

超声波检测可以适用于各种材料，具有高精度和高灵敏度的特点。

同时，超声波还能够检测材料的厚度和弹性模量等物理参数，为材料性能的评估提供了基础数据。

射线检测在机械工程中也有重要的应用。

它利用X射线或射线的穿透性，通过探测被检测物内部的吸收和散射情况，从而检测出缺陷和异物。

射线检测可以适用于各种材料，可以检测出很小的缺陷，有较高的检测灵敏度。

但是，射线检测存在辐射问题，需要特别的设备和保护措施。

涡流检测是一种能够检测电导率材料表面裂纹和表面浸渍缺陷的无损检测方法。

通过供电线圈产生变化磁场，来诱导材料表面电流，从而观察材料表面的涡流损耗。

涡流检测具有操作简单、对材料无损及对缺陷灵敏等优点，适用于检测导电材料的缺陷。

除了以上提到的几种常见无损检测技术，还有许多其它方法和技术在机械工程中得到了广泛应用。

例如红外热像仪可以检测物体的温度分布，用于检测热损伤和热非均匀性。

激光检测技术可以测量物体的形状和轮廓，对于尺寸和外形特征的检测十分重要。

这些技术的研究和应用，不断拓宽了无损检测的领域和范围。

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。