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T／CSTM 00421-2023 无损检测 磁声发射检测.pdf简介：

T/CSTM 00421-2023 是中国的一项无损检测技术标准，它关注的是磁声发射检测（Magnetic Acoustic Emission Testing, MAET）的相关内容。磁声发射检测是一种无损检测技术，主要用于检测材料内部的微小裂纹、缺陷或应力集中区域。它的工作原理是利用材料在受力或应力变化时，会产生微小的磁性应变，这种应变会导致材料内部产生磁声发射，通过特殊的传感器和分析系统，可以捕捉并分析这些磁声信号，从而判断材料的完整性。

MAET技术特别适用于金属结构件、机械装备、桥梁等在服役过程中承受高应变或疲劳载荷的检测，能够发现早期的微小缺陷，提前预警潜在的失效风险。它是非破坏性的，不会对被检测对象造成损害，是一种有效的质量控制和故障预防手段。

T/CSTM 00421-2023 标准可能详细规定了磁声发射检测的试验方法、设备要求、数据处理和结果解释等方面的内容，为磁声发射检测的实施和评价提供了一套标准化的指导。

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T/CSTM004212023

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b)图一个磁化周期内典型的磁声发射信号 图1磁滞回线和典型磁声发射信号

发射信号是材料内部磁畴结构变化的结果。铁磁性金属材料微观组织结构、应力等使材料的磁 生改变的因素均引起磁声发射信号的变化。因此安李铁路分离式立交桥施工方案，磁声发射检测具有以下和特点： 可通过探测、分析材料的磁声发射信号评价材料微观组织结构和应力状态； 可用于监测铁磁性材料或构件的微观组织结构结构或应力状态的变化，

磁声发射检测具有以下局限性： a）不适用于非铁磁性材料； b）在某些场合下检测后需要对工件进行退磁； c）量化困难。

磁声发射可用于如下原材料生产、设备出厂和使用过程中的检测和监测： a）铁磁性金属板材、管材、棒材等的热处理质量评价； b）铁磁性金属材料或构件的应力评价； c）铁磁性构件的热脆性检测和评价； d）铁磁性金属构件的塑性变形、疲劳和蠕变损伤的检测和评价。

本章没有列出进行检测时所有的安全要求， 使用本文件的用户应在检测前建立安全准则。

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a）在实施检测前，应对检测过程中可能伤害检测人员的各种危险源加以辨识，并对检测人员进行 培训。 b）检测人员应遵守被检件现场的安全要求，根据检测地点的要求穿戴防护工作服和佩戴有关防护 设备； c）在进行在线检测时，应制定特别的安全措施； d）在封闭空间进行操作时，应考虑氧气含量等相应因素，并采取必要的保护措施； e）在高空进行操作时，应考虑人员、检测设备器材坠落等因素，并采取必要的保护措施； f）在极端环境下进行操作时，如低温、高温等条件下，应考虑人员冻伤、烫伤、中暑等因素，并 采取必要的保护措施； g）检测时应注意磁场吸力导致的人员受伤和设备损坏及其他辅助电子设备的影响； h）仪器操作中应注意仪器本身和导线高压漏电检查，避免高压放电对人体或物品造成危害。

从事磁声发射检测的单位应按本文件的要求制定通用检测工艺规程，其内容至少应包括如下要素： a）适用范围： b）依据的标准、法规或其他技术文件； c）检测人员资格要求； d）检测设备和器材； e）被检产品信息及检测前的准备要求； f）检测时机； g）检测方法和检测步骤； h）检测的标记和原始数据记录要求； i）检测后的操作要求； g）检测结果的评价及处理方式； k）编制(级别)、审核（级别）和批准人； 1）编制日期。

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检测仪主机硬件一般包括信号发生器、功率放大器、磁化器、信号采集器、计算机等模块，如图 所示

图2磁声发射检测仪主机

用于产生频率和幅值可调的交变信号，为正弦波或三角波信号。 8.2.2功率放大器 用于对信号发生器产生的信号进行放大，以驱动励磁器对部件局部被测处进行磁化。 8.2.3励磁器 主要为绕制有线圈的高磁导率磁轭或者或者线圈，用于产生交变磁场激励部件产生磁声发射信号 如图3所示。

用于产生频率和幅值可调的交变信号，为正弦波或三角波信号。 8.2.2功率放大器 用于对信号发生器产生的信号进行放大，以驱动励磁器对部件局部被测处进行磁化，

T/CSTM004212023

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用于对磁声发射信号进行模数转换， 上传至主控器

用于控制整个仪器的各个模块的工作，对磁声发射信号进行处理及特征值计算

8.3.1传感器的选择

8.3.1.1传感器主要用于接收磁声发射发射信号，并将其传输给采集器。信号探测是磁声发射检测中最 重要的环节，因为传感器的任何问题（耦合不良、不正确安装、频率选择不当、电缆不匹配等）均将影 响检测和最终结果。 8.3.1.2由于磁声发射信号的频率主要位于20kHz～400kHz，既可采用谐振型的，即某一频率响应占主 导的传感器，也可采用宽带传感器。 8.3.1.3传感器及其频率的选择应考虑如下因素： a）检测目的； b）激励信号的波形； c）材质特性； d）背景噪声： e）衰减

8.3.2信号调理单元

8.3.2.1信号调理包单元括磁声发射的传输、放大、滤波和信号特征的抽取。 8.3.2.2前置放大器将来自传感器的信号转换成低阻尼抗信号，以便通过同轴电缆使信号经长距离传输 后到达信号主处理器和分析系统。 8.3.2.3系统放大器对信号进行再次放大，同时，采用带通滤波剔除噪声信号。通常，系统主机为前置 放大器供电。 8.3.2.4滤波器对信号进行滤波。滤波器的滤波频率应与传感器响应相匹配。 8.3.2.5系统分析一般为对磁声发射信号特征进行提取，如给出信号的均方根电压，峰值，能量及频率 等

8.3.3传感器的安装

传感器位置应与线圈或磁轭的相对位置固定。传感器与被测构件的接触位置应使用声耦合剂耦合。 安装传感器的表面部位应清理干净、平整，以确保声发射波的传播和可重复性。 使用铅芯折断模拟源和/或其他方法验证传感器的安装情况

可使用不同的耦合剂，但其类型应与被检材质

8.4.1.1校准试块用于对检测系统进行校准和复核。 8.4.1.2磁声发射校准试块采用Q235钢材制成的圆柱形或方形试块，试块高度≥15mm。圆柱试块直径为 传感器磁极间距的三倍及以上。方形试块边长为传感器刺激间距的三倍及以上。测试时，传感器位于试 块中间部位。 8.4.1.3校准试块上下平面的粗糙度Ra不大于0.1。 8.4.1.4校准试块应材质均匀，无内应力。一般需要经过完全退火处理，满足表1退火要求。

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表1标准试块完全退火要求

8.4.1.5校准试块周向不同角度的磁声发射信号应一致，即磁声发射信号特征研测量点周向一致。

8.4.2.1标定试块用于建立磁声发射信号特征与检测物理量的对应关系，即标定曲线。 8.4.2.2标定试块尺寸与预处理视具体被测物理量而定。已根据检测目标设计合理的标定试块。 8.4.3.3除被检测物理量外的其它因素，标定试块应与被测部件保持一致，包括成分、组织、热处理状 态、表面状况、磁学特性等。

激励电压信号波形、幅度和频率的设置以及磁声发射信号的采集门槛值设置、系统实时显示特征设 置需与实际检测对象和检测条件相适应，应考虑如下因素： a）检测目的； b）背景噪声

资料审查应包括下列内容： a）被检构件制造文件资料：产品合格证、质量证明文件、峻工图等，重点了解其类型、结构特征 和材质特性等： b）被检构件运行记录资料：运行参数、工作环境、载荷变化情况以及运行中出现的异常情况等 c）被检构件检验资料：历次检验与检测报告； d）被检构件其它资料：维护、保养、修理和改造的文件资料等

对于在役设备的检测，应对被检构件进行现场勘查，找出并设法排除可能影响检测结果的因素 对被检构件进行定位标识

9.1.3操作指导书或工艺卡的编制

对于每个检测工程或每个被检构件，应根据使用的仪器和现场实际情况，按照通用检测工艺规 制磁声发射检测工艺规程或工艺卡，确定磁声发射检测的部位和使用条件。检测部位应避免内部 附件的影响，同时对每个被检构件进行测绘，画出被检构件结构示意图

9.1.4检测条件确定

被检构件表面应无影响检测的障碍物和干扰检测的异物，如有影响检测的铁锈等应予清楚，以 测正常进行。

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检测前应对仪器进行系统功能性检查和调试 仪器设置调校主要参数有：激励波形、激励频率、激励电压、磁声发射特征参数、特征求解使用波 包数量。

3.1检测系统（主机、传感器、导线、及辅助装置）每次实施检测前都要进行校准某护坡施工组织设计，以保证检测 准确性，每次校准均应记录。 3.2采用8.4.1规定的校准试块进行校准。 3.3如有必要，检测校准需在与被检材料温度相同的试块上进行

9.4检测基准点的选定

当被检对象无标定试块时，由于磁声发射检测所得信号的特征参数为相对值而非绝对值，在进行检 测前，以受力或者损伤可能性最小的区域的信号为基准信号，判断被检结构的应力状态及损伤状态分布 或者随运行时间的变化。

在下列情况下，应对磁声发射检测设备进行核查： a）每次检测开始前和结束后； b）探头或导线更换时； c）检测材料类型改变时； d）怀疑检测设备工作不正常时； e）合同各方有争议或认为有必要时。 9.5.2 若复核读数偏差超过仪器允许误差，则对检测开始或上次复核以来的全部测量数据予以复测。

9.6检测结果的评价与处理

9.6.1测量时采集多个（≥20）磁声发射信号。 9.6.2提取磁声发射信号的特征参数：幅度、均方根电压值、包络面积等，并以多个信号的平均特征参 数作为特征值，绘制特征值的分布图或者随运行时间的变化曲线，以此分析被检结构的应力状态或者微 观组织结构状态分布或者变化。 9.6.3检测时应根据检测对象、检测目标或用户要求采用相应的标准进行结果评价。 9.6.4对发现的不可接受信号按合同双方约定进行处理

应按检测工艺规程的要求记录检测数据和有关信息，除此之外JTS／T 164-1-2021 港口货运车辆射频识别系统工程技术规范.pdf，还应至少包括检测报告中的内容； 所有记录的保存应符合有关法规、标准或合同的要求，

检测报告应至少包括如下内容：

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