電磁無損檢測

前言

當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，“落后就會挨打”是國際社會的一個鐵的規(guī)律，也是中國近代史上一個血的教訓(xùn)。弘揚(yáng)“兩彈一星”的精神，科技興國，為中華民族之崛起而努力，是每個炎黃子孫的崇高責(zé)任。在這個多元化的社會里，在眾多的科技領(lǐng)域中，無損檢測技術(shù)是一個很重要的研究與發(fā)展領(lǐng)域。眾所周知，無損檢測技術(shù)在現(xiàn)代高科技領(lǐng)域中的重要作用是無法替代的?？萍己凸I(yè)的發(fā)展需要無損檢測，無損檢測也隨著科技的進(jìn)步而進(jìn)步。作為一門獨(dú)立的綜合性應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，無損檢測技術(shù)水平的先進(jìn)與否是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步和工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，我國無損檢測技術(shù)水平也有了很大提高，但與世界先進(jìn)水平相比還有不小的差距。因此，編寫和出版關(guān)于無損檢測的技術(shù)書籍，對不斷促進(jìn)我國在這一領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用是十分有益的。電磁檢測是以電磁基本原理為理論基礎(chǔ)的無損檢測方法。它包括：渦流法、磁粉法、漏磁法、微波法、電流擾動法、巴克豪森噪聲法和近年來興起的磁記憶檢測方法等。近些年來，我國電磁檢測技術(shù)在理論研究、設(shè)備研制和工業(yè)應(yīng)用等多方面都取得了很大的進(jìn)步。本書的問世，是在這一基礎(chǔ)上，匯集國內(nèi)眾多專家、學(xué)者的集體智慧而成的技術(shù)著作，它反映了我國電磁檢測界的同仁們趕超世界工業(yè)先進(jìn)國家發(fā)展步伐的決心和意愿。全書對目前各種電磁檢測方法做了較全面的論述和介紹，是一本集系統(tǒng)性和完整性于一體，有一定知識深度和廣度的專業(yè)書籍。相信該書的問世會為推動我國無損檢測技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展發(fā)揮積極的作用。

內(nèi)容概要

本書由全國無損檢測學(xué)會電磁（渦流）檢測專業(yè)委員會組織編寫。全書從電磁基本理論開始，系統(tǒng)介紹了渦流、磁粉、漏磁、磁記憶、微波等電磁檢測方法的基本原理、儀器設(shè)備、工藝規(guī)范、主要應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展動向等內(nèi)容，并對其他電磁檢測方法及相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)作了一定的介紹。    本書可作為大專院校無損檢測專業(yè)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生、教師的參考資料，也可作為從事無損檢測研究、工程應(yīng)用的工作者及技術(shù)人員的參考用書。本書對于各級無損檢測人員培訓(xùn)和相關(guān)質(zhì)量管理人員、安全監(jiān)察人員工作也大有裨益。

作者簡介

任吉林，就職于南昌航空大學(xué)無損檢測專業(yè)。教授，兼博士生導(dǎo)師、國務(wù)院政府特殊津貼獲得者。中國無損檢測學(xué)會副理事長和江西省無損檢測學(xué)會理事長。長期從事電磁無損技術(shù)的研究和智能化電磁檢測設(shè)備的研制工作。其中，已完成和在研的省部級課題有“飛機(jī)現(xiàn)場無損檢測技術(shù)的研究”、“便攜式智能渦流探傷儀的研制”、“鋁蒙皮拉彎成型回彈量渦流檢測技術(shù)的研究”、“磁化電流微電腦控制技術(shù)的研究”、“航空鐵磁構(gòu)件磁記憶檢測機(jī)理與方法的研究”、“基于DSP技術(shù)的智能渦流電導(dǎo)儀的研制”、“磁記憶診斷技術(shù)在鍋爐壓力容器檢測中的應(yīng)用”等近12項(xiàng)，以上述研究為基礎(chǔ)，發(fā)表重要學(xué)術(shù)論文50余篇（其中被EI收錄10篇），出版專著與教材5本，其中，國內(nèi)首本介紹磁記憶檢測的《金屬磁記憶檢測技術(shù)》出版后，受到國內(nèi)外同行的極大關(guān)注和引用參考，所提出的依據(jù)能量最小原理研究磁記憶檢測機(jī)理的思路和用磁偶極子模型來等效鐵磁構(gòu)件表明磁記憶效應(yīng)的模型及解析等得到國內(nèi)同行業(yè)專家的認(rèn)同，《電磁檢測》等教材多次再版公開發(fā)行；被華東理工、北方交大、大連理工等十余所院校選為同類專業(yè)的公用教材。由此開發(fā)的“磁探機(jī)電腦控制儀”、“鋼管渦流探傷儀”、和“磁記憶檢測在鍋爐壓力容器檢測中的應(yīng)用”等分別通過省部級鑒定。其中研究成果受到國內(nèi)同行的贊譽(yù)和認(rèn)可，分別獲省、部級科技進(jìn)步三等獎三項(xiàng)。

書籍目錄

序前言第一章  緒論  1.1  電磁學(xué)的發(fā)展    1.1.1  古代磁學(xué)和電學(xué)的發(fā)展     1.1.2  電磁學(xué)體系的確立    1.1.3  麥克斯韋電磁場理論的建立  1.2  電磁檢測的發(fā)展    1.2.1  渦流檢測的發(fā)展    1.2.2  磁粉檢測的發(fā)展    1.2.3  漏磁檢測的發(fā)展    1.2.4  微波檢測的發(fā)展    1.2.5  其他電磁檢測技術(shù)的發(fā)展  1.3  電磁檢測的應(yīng)用與特點(diǎn)    1.3.1  渦流檢測的應(yīng)用與特點(diǎn)    1.3.2  磁粉檢測的應(yīng)用與特點(diǎn)    1.3.3  微波檢測的應(yīng)用與特點(diǎn)    1.3.4  漏磁檢測的應(yīng)用與特點(diǎn)    1.3.5  其他電磁無損檢測技術(shù)的應(yīng)用與特點(diǎn)第二章  電磁基本理論  2.1  電學(xué)基礎(chǔ)    2.1.1  電學(xué)基本定律    2.1.2  金屬的導(dǎo)電性  2.2  磁學(xué)基礎(chǔ)    2.2.1  物質(zhì)的磁化    2.2.2 金屬的磁特性  2.3  交流電路    2.3.1  直流電    2.3.2  正弦交流電流    2.3.3  阻抗及其矢量圖  2.4  電流與磁場    2.4.1  畢奧-薩伐爾定律    2.4.2  載流回路的磁場    2.4.3  磁路  2.5  電磁場    2.5.1  電磁感應(yīng)定律    2.5.2  自感與互感    2.5.3  電磁場基本方程式    2.5.4  似穩(wěn)電磁場第三章  渦流檢測  3.1  渦流檢測概述    3.1.1  渦流檢測原理    3.1.2  渦流檢測應(yīng)用范圍    3.1.3  渦流檢測特點(diǎn)  3.2  導(dǎo)體中的電磁場    3.2.1  電磁滲透方程    3.2.2  半無限平面導(dǎo)體中的電磁場    3.2.3  導(dǎo)電長圓柱體中的電磁場    3.2.4  導(dǎo)電管材中的電磁場  3.3  渦流檢測阻抗分析法    3.3.1  線圈的阻抗    3.3.2  有效磁導(dǎo)率和特征頻率    3.3.3  渦流試驗(yàn)相似律和復(fù)阻抗平面圖    3.3.4  穿過式線圈的阻抗分析    3.3.5  放置式線圈阻抗分析    3.3.6  其他形式的線圈阻抗分析  3.4  渦流檢測設(shè)備    3.4.1  渦流檢測傳感器    3.4.2  渦流檢測儀器    3.4.3  標(biāo)準(zhǔn)試樣與對比試樣    3.4.4  渦流檢測輔助裝置    3.4.5  渦流檢測設(shè)備的新發(fā)展    3.5  渦流檢測應(yīng)用    3.5.1  渦流檢測應(yīng)用的分類    3.5.2  渦流檢測基本操作規(guī)程    3.5.3  管、棒材探傷    3.5.4  非管棒材渦流探傷    3.5.5  電導(dǎo)率測量與材質(zhì)分選      3.5.6  覆蓋層厚度測量  3.6  渦流檢測新技術(shù)    3.6.1  多頻渦流檢測技術(shù)    3.6.2 遠(yuǎn)場渦流檢測技術(shù)    3.6.3  脈沖渦流檢測法    3.6.4  磁光渦流檢測技術(shù)    3.6.5  渦流陣列檢測技術(shù)第四章  磁粉檢測  4.1  磁粉檢測概述    4.1.1  磁粉檢測的基本原理和特點(diǎn)    4.1.2  缺陷漏磁場    4.1.3  磁粉檢測方法分類  4.2  磁化與退磁    4.2.1  磁化電流    4.2.2  磁化方法    4.2.3  退磁  4.3  磁化規(guī)范    4.3.1  周向磁化規(guī)范    4.3.2  縱向磁化規(guī)范    4.3.3  磁化規(guī)范選擇方法  4.4  磁粉檢測設(shè)備、器材與試塊    4.4.1  磁粉檢測設(shè)備的種類和特點(diǎn)    4.4.2  磁粉檢測輔助器材    4.4.3  標(biāo)準(zhǔn)試片（塊）    4.4.4  磁粉和磁懸液  4.5  磁粉檢測工藝和應(yīng)用    4.5.1  磁粉檢測工藝    4.5.2  磁痕分析    4.5.3  磁粉檢驗(yàn)工藝規(guī)范第五章  漏磁檢測I  5.1  漏磁檢測磁化技術(shù)I    5.1.1  磁化方式的分類    5.1.2  磁化強(qiáng)度選擇    5.1.3  永磁勵磁磁路分析    5.1.4  線圈勵磁磁路分析  5.2  漏磁檢測信號處理    5.2.1  漏磁場檢測信號處理    5.2.2  漏磁信號的時空域采樣方法    5.2.3  漏磁數(shù)字信號處理技術(shù)      5.2.4  磁電信號的定量解釋  5.3  漏磁檢測探頭    5.3.1  漏磁測量基本要求    5.3.2  漏磁場測量原理和元件      5.3.3  漏磁場測量方法    5.3.4  漏磁測量探頭設(shè)計(jì)  5.4  漏磁檢測應(yīng)用    5.4.1  鋼管、鋼棒的檢測    5.4.2  鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線的檢測    5.4.3  儲罐底板檢測    5.4.4  高壓輸電線檢測第六章  磁記憶檢測  6.1  概述  6.2  鐵磁物質(zhì)的磁性    6.2.1  磁化曲線與磁滯回線    6.2.2  鐵磁物質(zhì)的基本特性    6.2.3  鐵磁物質(zhì)的技術(shù)磁化  6.3  金屬的力學(xué)性能    6.3.1  應(yīng)力與應(yīng)變    6.3.2  位錯  6.4  磁記憶檢測原理    6.4.1  磁致伸縮    6.4.2  磁機(jī)械效應(yīng)    6.4.3  磁記憶檢測原理  6.5  磁記憶檢測儀器    6.5.1  概述    6.5.2 傳感器      6.5.3  信號的檢出和處理    6.5.4  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)  6.6  磁記憶檢測的應(yīng)用    6.6.1  管道的磁記憶檢測    6.6.2  汽輪機(jī)葉片的磁記憶檢測    6.6.3  高壓缸體的磁記憶檢測      6.6.4  航空構(gòu)件的磁記憶檢測      6.6.5  磁記憶檢測方法在對接焊縫中的應(yīng)用  6.7  磁記憶檢測標(biāo)準(zhǔn)第七章  微波檢測  7.1  微波檢測概述    7.1.1  微波的物理特性    7.1.2  微波檢測的特點(diǎn)  7.2  微波檢測基本原理    7.2.1  微波檢測物理基礎(chǔ)    7.2.2  微波在無界均勻介質(zhì)中的傳播    7.2.3  微波在半無界均勻介質(zhì)平面上反射和折射    7.2.4  微波對單層介質(zhì)板的反射和透射  7.3  微波檢測裝置    7.3.1  微波檢測器件    7.3.2  微波檢測裝置  7.4  微波檢測方法及應(yīng)用    7.4.1  微波檢測方法    7.4.2  微波檢測應(yīng)用第八章  其他電磁檢測方法  8.1  電流擾動檢測技術(shù)    8.1.1  電流擾動檢測的原理    8.1.2  檢測線圈    8.1.3  檢測設(shè)備    8.1.4  電流檢測的應(yīng)用  8.2  電位法檢測    8.2.1  電位法檢測原理    8.2.2  電位法檢測應(yīng)用  8.3  其他電學(xué)檢測方法    8.3.1  帶電粒子檢測    8.3.2  電暈放電檢測    8.3.3  外激電子發(fā)射  8.4  其他磁學(xué)檢測方法    8.4.1  巴克豪森檢測    8.4.2  磁聲發(fā)射檢測    8.4.3  核磁共振檢測第九章  電磁檢測標(biāo)準(zhǔn)  9.1  概述    9.1.1  標(biāo)準(zhǔn)的基本知識    9.1.2  國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的代號  9.2  渦流檢測標(biāo)準(zhǔn)    9.2.1  國外渦流檢測標(biāo)準(zhǔn)概況      9.2.2 國內(nèi)渦流檢測標(biāo)準(zhǔn)  9.3  磁粉檢測標(biāo)準(zhǔn)    9.3.1  國外磁粉檢測標(biāo)準(zhǔn)    9.3.2  國內(nèi)磁粉檢測標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)附錄Ⅰ  各種磁化電流的波形、電流表指示及換算關(guān)系附錄Ⅱ  常用鋼種磁特性參數(shù)表

章節(jié)摘錄

電磁檢測是以材料電磁性能變化為判斷依據(jù)來對材料及構(gòu)件實(shí)施缺陷探測和性能測試的一類檢測方法，其基本原理是以電磁學(xué)的理論為基礎(chǔ)的。人類很早就注意到電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象，并留下了許多文字記載?？梢哉f，在科學(xué)進(jìn)步和社會實(shí)踐發(fā)展史上，任何一種無損檢測方法都無法與電磁檢測的地位相比。電磁學(xué)建立和發(fā)展的歷史過程大致如下：從遠(yuǎn)古到18世紀(jì)中、晚期是電、磁現(xiàn)象的早期研究階段。在這一時期，以對電、磁現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)及定性研究為主。從18世紀(jì)晚期到19世紀(jì)上半葉，開始了對電磁現(xiàn)象的定量研究，以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和深入研究。這一階段的研究開始揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的本質(zhì)聯(lián)系，并逐步建立起電磁學(xué)理論體系，使電磁學(xué)理論日趨完善。19世紀(jì)下半葉，麥克斯韋在原有電磁學(xué)理論的基礎(chǔ)上提出了電磁場的概念并建立了電磁場理論的完整體系，至此，電磁學(xué)繼牛頓力學(xué)之后，經(jīng)過人們幾個世紀(jì)的工作，終于在20世紀(jì)前葉發(fā)展成為經(jīng)典物理學(xué)的重要組成部分。

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