电磁无损检测新技术

黄松岭，清华大学油田电气工程研究中心主任、教授、博士生导师，中国无损检测学会常务理事，中国仪器仪表学会设备结构健康监测与预警分会常务理事。主要研究方向为结构健康监测与缺陷无损评估。承担完成了十多项国家“863”重大项目、国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目和企业重大产业化项目。发表论文200多篇，其中20多篇被SCI检索，50多篇被E1检索，获得省部级以上科技奖励5项。出版教材、专著和大型工具书6部。

第1章电磁超声导波检测
1.1概述
1.2EMAT的影响因素
1.2.1线圈折间距对EMAT性能的影响
1.2.2线圈回折数对EMAT性能的影响
1.2.3线圈提离对EMAT性能的影响
1.3管道轴向导波EMAT
1.3.1纵向导波的波模式和频散
1.3.2纵向导波EMAT的结构和换能原理
1.4导波的频散特性
1.4.1平板Lamb波的频散特性
1.4.2平板SH导波的频散特性
1.5电磁超声导波检测技术
1.5.1电磁超声测厚
1.5.2管道轴向电磁超声导波检测
1.5.3天然气管道裂纹电磁超声导波检测
第2章脉冲涡流检测
2.1基本电磁原理
2.1.1渗透深度与趋肤效应
2.1.2探头设计原理
2.1.3脉冲涡流检测原理
2.2脉冲涡流检测的线圈式探头
2.2.1检测线圈的分类
2.2.2检测线圈的工作方式
2.2.3脉冲涡流检测探头
2.2.4探头设计的互易规律
2.3脉冲涡流检测电路
2.3.1电源模块
2.3.2激励源
2.3.3模拟信号处理模块
2.3.4单片机子系统
第3章远场涡流检测
3.1概述
3.2管道远场涡流的数学模型
3.2.1基本方程
3.2.2交变磁场在铁磁管壁中的传播
3.2.3检测线圈的信号电压
3.3管道远场涡流有限元仿真建模
3.3.1有限元法及ANSYS简介
3.3.2远场涡流模型建立
3.4管道远场涡流的二维有限元仿真
3.4.1电磁分解分析
3.4.2内壁处磁场的估计模型
3.4.3全周向缺陷分析
3.4.4缺陷信号与缺陷尺寸的关系
3.5管道远场涡流的三维有限元仿真
3.5.1凹槽缺陷信号
3.5.2轴向缺陷信号与缺陷尺寸的关系
第4章低频涡流检测
4.1电涡流位移探头线圈的有限元仿真
4.1.1探头线圈的有限元仿真模型
4.1.2探头线圈的有限元仿真结果
4.1.3探头线圈模型的理论分析
4.2管道变形低频涡流检测系统
4.2.1系统设计
4.2.2数字交流不平衡电桥测量电路
4.2.3信号处理及显示模块
第5章磁记忆检测
5.1检测原理
5.2地磁场与铁磁性材料磁记忆的关系
5.2.1地磁场对磁记忆检测的影响
5.2.2地磁场对磁记忆现象产生过程的影响
5.3用磁记忆检测应力分布
第6章漏磁检测
6.1漏磁检测原理
6.2漏磁检测影响因素
6.2.1影响因素的分类
6.2.2磁化环节的影响
6.2.3漏磁和数据采集环节的影响
6.3漏磁检测缺陷量化方法
6.3.1基于统计识别的缺陷量化方法
6.3.2径向基函数神经网络量化方法
6.3.3三维有限元神经网络量化方法
6.4脉冲漏磁检测
参考文献