Page 27 - 2023中国无损检测年度报告
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列式传感器。面向阵列式磁传感器，开发了具有 金、合金钢等材料的高空间分辨率扫查，提供晶
低噪声的多通道信号调理检测及采集电路。设计 粒尺度上材料的多物性参数分布成像结果，用于
开发了基于磁轮的塔筒攀爬机器人，集成搭载多 综合评价材料电磁特性、微观组织均匀性、残余
通道磁检测仪器、激光轮廓仪、数字图传等系统， 应力状态及力学性能指标。研发的微磁显微镜不
形成了塔筒焊缝缺陷检测专用机器人系统（见图 仅可为新材料工艺优化及制造质量评价提供技术
17），具备焊缝识别循迹、自动转向和缺陷检测 手段，也可为铁磁新材料基因工程及磁畴动力学
等功能。 研究提供科学仪器。
图 17 风机塔筒焊缝缺陷检测机器人系统
2.2 高空间分辨率多功能微磁显微镜
钢铁、机械装备制造、薄膜功能器件制备都
亟需具有优异性能的铁磁新材料。为实现制备工
图 18 高空间分辨率微磁显微镜实物
艺优化及制造质量评价，必须对铁磁新材料的电
磁特性、微观组织均匀性、残余应力状态及力学
性能指标进行综合测试。目前的科学仪器都只能
对铁磁材料的单项或有限项物性参数进行测试，
不具备多功能测试的能力。利用铁磁材料电磁特
性和微观组织、残余应力的内在关联性，发展了
基于磁巴克豪森噪声和增量磁导率的铁磁材料多
物性参数无损检测技术，可实现材料磁参量（磁
滞损耗、矫顽力、剩磁、磁导率曲线等）、残余
应力、力学性能指标（硬度、强度与塑性指标、
硬化层深度等）的定量评价。 图 19 高空间分辨率磁巴克豪森噪声扫查成像结果
通过突破高空间分辨率微磁传感器关键技
术，集成开发了百微米尺度磁头式传感器的多功
能微磁显微镜，其实物如图 18 所示。与传统线
圈式传感器相比，新开发传感器展示了更优的空
间分辨率（亚毫米级），磁巴克豪森噪声与增量
磁导率测试结果分别如图 19，20 所示。由此构
建的微磁显微镜具备磁、力、热耦合加载功能， 图 20 高空间分辨率增量磁导率扫查成像结果
能够在多场耦合条件下实现对磁性薄膜、软磁合 2.3 高频超声显微检测系统
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