基于USB接口的微型金属磁记忆检测仪

　　1 、金属磁记忆检测仪工作原理

　　金属构件在加工的过程中由于重新结晶和材料内部的不均匀性质会存在一些内应力集中部位，这些部位一般以位错的形式存在。处于地磁环境下，金属构件的这些部位在磁记忆效应的作用下，会出现磁畴的固定节点，产生磁极，形成退磁场，以微弱的散射磁场的形式在构件的表面出现，即表现为金属构件的磁记忆性。

　　另外，若对金属构件施加载荷，动态应力的存在会使物体产生应变，从而使构件内部的位错滑移。位错的滑移运动会引起晶体内位错密度的增加，即位错的增殖，产生很高的应力能，并形成应力集中区。此时，为了使金属构件内的总的自由能趋于最小，在磁机械效应的作用下必将引起构件内部的磁畴在地球磁场中做畴壁的位移甚至不可逆的重新趋向排列，这主要以增加磁弹性能的形式来抵消应力能增加。从而，在金属构件内部产生大大高于地球磁场强度的磁场强度。由于金属内部存在着多种内耗效应，势必造成在动态载荷消除之后，加载时在金属内部形成的应力集中区会得以保留，保留下来的应力集中区同样具有较高的应力能，因此，为抵消应力能，在磁机械效应作用下引起的磁畴组织的重新取向排列亦会保留下来，并在应力集中区形成类似缺陷的漏磁场分布形式，该磁场与应力集中有明确的对应关系，即在应力集中最大处磁场的切向分量Hp(x)为最大值，而法向分量Hp(y)的符号发生改变，且具有过零值点。应力集中程度的大小可根据Hp(x)值的变化进行判断, 该值与构件表面磁畴的方向相符合。闭合磁畴的方向是沿着难以磁化的轴线取向的, 因而Hp(x)　　值表现为由组织的不均匀性决定的各向异性能量。

　　理论和实验均表明, 金属构件的损坏与其先天的“遗传”特性和后天的在役工作负荷相关, 在缺陷的发生、发展过程中, 应力集中是根源, 是构件损坏的早期表现。为了把设备事故消灭在萌芽状态, 必须及时检测部件的应力集中线。智能化磁记忆金属诊断仪是基于上述原理研制而成的新型的无损检测系统。它通过检测金属构件的磁场分布大小情况，继而得知其应力状态分布，进而推断出产品是否存在应力集中区域(即潜在的缺陷发生区域)，能检测工件的已经存在和即将发生缺陷，对缺陷的发生起到发现和预报的作用。

　　2 金属磁记忆检测仪应用

　　目前，金属磁记忆检测仪凭借自身鲜明的优点已经在石油、化工、航天航空、铁路、冶金、建筑等多个领域得到了广泛的应用。 [1]

        在发明金属磁记忆检测仪的俄罗斯，金属磁记忆检测仪已经应用在 3 0 0 多家企业的生产当中。Konakova GERS 发电站在1993年至2001 年期间采用金属磁记忆检测设备检查了8 个涡流发电机的转轴以及蒸汽管道的600 个弯管，400个焊接接头及锅炉的一些单独部件，有效地检测了它们的应力情况，进而了解他们的质量情况;显著地降低了电力部件的损伤失效损失，保证了电力设备安全、稳定地工作。此外，在乌克兰、印度、奥地利和韩国等国家，他们也纷纷大力推广该技术，有的已经制定了对该　仪器检测的使用标准。国际焊接学会批准执行的欧洲规划《ENRESS——应力和应变检测》，已明确规定金属磁记忆检测仪为切合实用的设备和结构应力应变状态的检测手段。[ 2 ]