Page 125 - 无损检测2022年第五期

院企风采

（1）研制了电磁铁式 EMAT 检测系统（检
测仪外观见图 21），对设计指标分析、电路原理
设计、程序编写、性能测试和系统实验验证等方
面进行研究。设计了电磁铁式 EMAT 检测系统的
硬件电路，对各个模块进行仿真分析和电路测试，
验证了硬件电路设计的合理性。通过编写的控制
图 19 界面弱化时透射系数的仿真结果 程序和上位机软件实现了对系统参数的控制，对
采样增益和精度进行测试并校准。通过电磁铁式
（8）基于全局矩阵方法并将脱黏界面层假
定为液体薄层，考虑界面的连接条件，推导了水 EMAT 检测实验对设计的系统进行实验验证，证
明了系统的可行性。
浸条件下纵波入射含脱黏、滑移缺陷的厚胶层复
合材料黏接结构中超声反射与透射系数的表达
式，并且采用有限元法分别对黏接结构中界面
发生脱黏、滑移时的超声反射 / 透射系数进行
了仿真计算，提取反射系数频率谱以及角度谱
与理论计算结果进行对比，二者完全吻合，验
证了所推公式的正确性。研究了界面缺陷位置
（胶层上界面或下界面）、缺陷类型（滑移、 图 21 电磁铁式 EMAT 检测仪集成化设备外观
脱黏）对声波反射 / 透射特性的影响。结果表明， （2）研制了一套具有完全自主知识产权的
体波在多层结构中的传播模式主要依赖于入射 多功能微磁检测仪，检测仪具备磁滞回线簇、磁
角度、频率等参数，若声波的入射角度和频率 巴克豪森噪声、切向磁场、增量磁导率和多频涡
取值适当，这些参数可以用于区分完好黏接、 流等 5 种检测功能，可实现表面硬度、硬化 / 脱
滑移以及脱黏等界面。胶层上界面滑移、脱黏 碳层深度、残余应力、强度 / 塑性等力学性能的
时的反射系数谱如图 20 所示。 无损检测。仪器采用了全新的“高 / 低频间歇叠

加励磁”技术，解决了跨频带、跨幅度特性的多
类型磁信号分离与解调难题，实现了单次激励条
件下 45 项磁参量的高质量检测。融合机器人与
人工智能技术，订制研发了面向齿轮、曲轴和车
身结构件等复杂零部件的力学性能微磁无损扫查
系统。仪器通过了环境适应性、电磁兼容和可靠
性等测试，核心技术指标优于国际同类型先进仪
器，被《科技日报》报道为“国内首台融合机器
(a) 反射系数频率谱 人、人工智能和微磁检测新原理的力学性能与残
余应力无损检测仪器，打破了欧盟国家在该领域
的长期技术垄断”。多功能微磁检测仪外观如图
22 所示，面向复杂零部件的力学性能微磁无损扫
查系统外观如图 23 所示。

(b) 反射系数角度谱

图 20 胶层上界面滑移、脱黏时的反射系数谱
2 仪器研制与平台搭建 图 22 多功能微磁检测仪外观

87
2022 年 第44 卷 第5 期
无损检测