本期专家简介: 任吉林，1945年出生，南昌航空大学教授，博士生导师，国务院政府特殊津贴获得者。长期从事电磁无损技术的研究和智能化电磁检测设备的研制工作。
随着磁记忆检测技术在理论基础研究上获得的突破，在检测仪器方面，亦在目前普遍应用的以判断法向分量Hp(y)是否过零为依据的仪器的基础上，开始依据二维磁记忆检测原理开发研制出不少新型的检测仪器，可望大大提高磁记忆检测的检测效率、准确度及可靠性。
磁记忆检测仪器的研究
基于单一法向分量分析的磁记忆检测仪器
俄罗斯的TSC-IM4磁记忆检测仪就是传统的以判断受载铁磁构件表面漏磁信号的法向分量Hp(y)是否过零为依据的磁记忆检测仪。已在工程检测中得到广泛应用。
TSC-IM4磁记忆检测仪
在国内，目前比较成熟的有厦门爱德森公司的EMS系列磁记忆诊断仪。EEC/SMART-2005智能型电磁/超声多功能检测仪，则不仅能进行磁记忆的检测，还能同时进行超声和其他电磁方法的检测。
EMS2003金属磁记忆检测仪
EEC/SMART-2005智能型电磁/超声多功能检测仪
基于法向与切向分量二维分析的磁记忆检测仪器
南昌航空大学研究团队依据铁磁构件应力集中部位存在漏磁信号切向分量最大与法向分量过零的原理，设计了以高灵敏弱磁传感器为核心的磁记忆二维检测仪器。
磁记忆二维检测系统
该系统主要由传感器、控制器、电源、附属电路、显示输出系统等几个部分组成。大量实践检验结果证明：该仪器可同时分析法向与切向信号，更准确地对构件应力集中部位进行诊断，可为进一步进行磁记忆二维检测定量分析提供有效的方法与技术支撑。
基于嵌入式系统的磁记忆检测系统平台
太原理工大学研究团队亦依据磁记忆二维检测原理，设计了可以实现触模屏和远程控制等多用途的新型嵌入式金属磁记忆检测仪器。检测仪磁场信号数据采集界面如下图所示，横轴为切向分量Hp(x)，纵轴为法相分量Hp(y)，当被检测的铁磁构件存在缺陷时，曲线就会发生闭合。
检测仪数据采集界面
仪器工作时，传感探头将磁记忆信号采集后，可通过三种不同的方式反馈给用户：
第一种是在现场，工作人员通过触摸屏直接获得所测的数据图像；
第二种是通过GPRS模块DTU进行数据远程发送，然后经由远程接收数据；
第三种是通过嵌入式服务器，经由网络，由智能手机或者PC机，通过网页获取现场采集的信号或进行现场控制。
检测仪电路框图
磁记忆检测技术亟待解决的问题
近年来兴起的金属磁记忆检测技术，虽然问世时间不长，并且已经在理论分析、试验研究、仪器开发与工程应用中取得了阶段性的成果，但该项技术仍然存在不少问题有待解决，主要有：
（1）地磁场的存在是否是诱发铁磁构件应力集中区形成表面漏磁场的必要条件？
（2）影响磁记忆检测的主要因素有哪些？如何消除干扰提取有用信息？
（3）磁记忆检测是判断应力集中部位的预诊断手段还是检测宏观缺陷的检测方法？
（4）磁记忆检测如何对被检测对象的损伤情况进行定量化评价分析？
（5）如何制定并完善能应用于工程实践的磁记忆检测的标准及规范？
磁记忆检测技术的展望
然而，尽管磁记忆检测技术在我国只有十余年的发展历程，该项技术在铁磁构件早期诊断与寿命预判方面的应用前景，已得到了业界专家学者及工程技术人员的普遍认可。也正是因为该技术发展时间不长，还不成熟，其理论基础与应用还有待进一步深入研究。
综合来说，磁记忆检测技术的发展趋势主要有：
（1）在已有的理论研究基础上，多学科、多角度地综合探讨研究磁记忆检测机理。并在大量试验研究的基础上，建立并获得共识的理论分析模型，在微观与宏观两方面建立起系统的磁记忆检测理论体系。
（2）为全面评价磁记忆信号特征，研制开发三维高精度、多参量、多功能、智能化及与其他检测方法，如超声、涡流、漏磁等相结合的集成无损检测仪器。
（3）通过对多维磁记忆信号与应力集中部位及应力集中程度之间的对应关系进行探讨分析，研究合理有效的多维磁记忆信号的数据处理分析模式，探索出表征应力集中程度的磁记忆信号特征量，为磁记忆检测的工程定量评价分析应用提供可靠的理论依据。
可以预见，金属磁记忆检测方法作为一种发展未久的新型无损检测技术，只要持续不断地进行具有开拓性的深入研究，就可望在磁记忆检测机理探索、磁记忆检测特征量的提取、定量评价与损伤评估、仪器开发及工程应用等方面取得更多的突破性进展，使其在铁磁性构件早期损伤预诊断上的优势充分发挥出来，更好地服务于我国工业化检测。
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节选自《无损检测》2016年第38卷第11期
