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文献综述
一、研究背景
锅炉、压力容器、压力管道、汽轮机、铁路、桥梁及其他特种设备的安全直接影响国家的经济运行和人民的生命财产安全，采用无损检测方法，对这些设备进行质量鉴别、工作安全性和寿命评估，能够防止重大事故发生，具有重大的社会效益和经济效益。随着现代工业和科学技术的发展，无损检测的重要性越来越被各个部门所重视。在工业生产和工程建设中多次发生的锅炉容器爆炸、桥梁断裂等重大安全安全事故对无损检测的技术进步和快速、便捷、准确的无损检测新技术的开发提出了迫切要求。应力集中是导致构件疲劳失效以及损坏的主要原因。但是，对于在役金属设备及构件的早期损伤，难以实施有效的评价。随着特征提取和信息融合技术的发展，早在1919年为人们发现的巴克豪森噪声（MagneticBarkhausenNoise，MBN）检测技术在无损检测领域得到了新的应用，它可以对铁磁材料构件的应力、残余应力、微观结构进行检测从而对铁磁性材料疲劳失效及寿命评估进行有效的诊断。近年来，随着电磁理论的不断发展，测量工艺和测量精度的不断提高，电磁无损检测技术取得了较快发展。而随着信号处理技术的发展，巴克豪森噪声检测方法为电磁无损检测领域提供了一个崭新的方向。
二、巴克豪森效应及噪声技术
1、巴克豪森效应
铁磁性物质在磁化过程中，当外磁场的强度达到一定强度时，磁畴壁界面开始发生移动，它最显著地发生在磁化曲线的最陡区域，此时磁化过程是不连续的，而是以跃变的形式进行，这种现象就是跃变磁化。矩形磁滞回线的铁磁性材料跃变磁化最为明显．跃变磁化现象是巴克豪森于1919年发现的，称为巴克豪森效应。
2、巴克豪森噪声法
巴克豪森效应是德国科学家巴克豪森（Barkhausen）教授于1919年发现的一种铁磁材料具有的物理特性[13]。他发现在铁磁体内可诱发出可测噪声信号。其机理表述如下：铁磁材料在外部交变磁场作用下，磁畴壁突然进行不可逆的运动，经历某一自由行程后遇到不被磁化的夹杂、缺陷等，被钉扎而停止运动，在经历积蓄足够磁场能之后，又突然脱离钉扎物再次进行不可逆的运动迄至再次被钉扎。每一次被钉扎和突然脱离钉扎时，被安置在铁磁材料表面的探测线圈中就产生一次电脉冲，此即巴克豪森噪声。一般认为，MBN产生的主要机制是1800磁畴壁不可逆位移所致。该现象随后于20世纪逐渐发展成一种新型无损检测技术，即巴克豪森噪声方法（BarkhausenNoiseAnalysisMethod）。近几年已开始应用于汽车、航空航天和冶金机械设备等制造业的在线检测。该测试方法的精确度、灵敏度和可靠性均比传统的无损探伤方法优越。该方法可实际应用到：（1）评估工件(如轴承零件，轧机轧辊等)表面及次表面残余应力量值，以提供在线生产控制其显微组织变化的能力；（2）评估工件显微组织状态；（3）检测工件表面缺陷（裂纹及磨削烧伤等），以提供工件制造过程的优化工艺参数。
3、巴克豪森噪声技术
巴克豪森噪声技术属于电磁无损检测技术，所谓无损检测，是以不损害被检验对象的使用性能为前提，应用多种物理原理和化学现象，借以评价它们的完整性、连续性、安全可靠性以及某些物理性能的技术。
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