钢结构件安全管理领域“零”的突破：微磁基础传感器实时监测应力并探伤（二）

在生产制造和社会服务领域，包括大型设备在内的钢结构件安全保障对于基础设施安全、经济社会稳定运行意义重大。桥梁悬索、拉索应力监测和探伤、螺栓应力监测和探伤在这些钢结构件事故预防中发挥着极其重要的作用。相关安全管理部门普遍重视应力监测和探伤，一些高科技公司研发生产应力监测和探伤技术设备满足安全运行需要。

钢结构件安全事故及其原因
通常高强度应力疲劳和损伤可能会引发严重安全事故。诸如桥梁悬索和拉索断裂事故、桥梁主体垮塌事故、螺栓断裂事故等钢结构件安全事故的发生，多数是因为高强度应力疲劳和损伤并长期失检失修。
据媒体报道，2021年12月18日，湖北省大广高速与沪渝高速花湖互通枢纽匝道垮塌，发生桥梁侧翻，现场3人死亡、4人受伤。相关专家分析认为匝道桥垮塌是因为该段桥梁长期重载，致使其钢结构件因为应力过于集中而受损，却长期得不到监测和修整，损伤累积到一定程度后爆发问题，出现垮塌。
因桥梁拉索断裂造成桥梁垮塌的严重事故也时有发生。如广州海印大桥斜拉索上端裸露的钢丝用脆性的水泥砂浆防腐，且该处水泥砂浆多年后未凝结，拉索高强钢丝长期裸露，最终导致高强钢丝腐蚀性断裂。
桥梁悬索安全事故也时有发生。悬索的腐蚀与水、气密切相关。悬索的大多数部位，如悬索桥主缆内部、主缆散索段，斜拉索、吊杆上下端预埋管内、悬索锚头等往往没有明显的水存在，但是，由于它与大气相通，相对湿度高，腐蚀也很容易发生。
通常高强度螺栓应力疲劳和损伤也可能会引发严重安全事故。某轧钢厂对厂房结构检查时，发现一根桁架吊车梁下弦节点板上中间斜杆的角钢上有一条贯通裂缝。一段时间后，当钳式吊车通行时，这根梁严重下垂，梁的斜杆、竖杆以及弦杆等处的裂痕都明显增大。经调查，发现事故原因是在风荷载作用下，屋盖钢桁架与立体框架梁间产生相对移动，使吊管式悬挂节点连接中产生弯矩，从而使高强度螺栓承受了反复荷载，出现疲劳和损伤。

传统钢结构件探伤方法及其局限
传统钢结构件无损探伤技术包括X射线、γ射线、超声波、磁粉、涡流、渗透(荧光、着色)等，各自存在自身缺陷，难以确保设备运营安全。
x射线探伤和γ射线探伤原理是利用x射线、γ射线或其他高能射线穿透金属材料，由于材料对射线的吸收和散射作用不同，使胶片感光不一样，在底片上形成黑度不同的影像，据此来判断材料内部缺陷情况。射线探伤要求工作表面平滑，且高度依赖检验人员经验，只能辨别缺陷种类、无法直观体现缺陷形态。而且射线辐射会严重威胁操作人员的身体健康。
超声波探伤原理是在均匀的材料中，缺陷的存在造成材料的不连续，从而造成声阻抗的不一致。根据反射定理，超声波在两种不同声阻抗的介质交界面上会形成反射，反射波的能量大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。超声波无法探测应力集中部位，另外缺陷的尺寸小于波长时，超声波将绕过缺陷而不能反射。
磁粉探伤原理是利用工件缺陷处的漏磁场与磁粉的相互作用。铁磁性材料制品缺陷处磁导率与正常部位磁导率存在差异，磁化后这些材料不连续处的磁场将发生畸变，磁通泄漏处工件表面产生了漏磁场，从而吸附磁粉形成缺陷处的磁粉堆积——磁痕，在适当的光照条件下，可显现出缺陷位置和形状。磁粉探伤需要磁化，操作程序过于复杂。
涡流探伤利用电磁感应原理，用激磁线圈使导电构件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的变化量，从而获得构件缺陷的有关信息。涡流探伤需要检测线圈激磁。
渗透探伤是利用毛细现象检查材料表面缺陷的一种无损检验方法，包括渗透、清洗、显象和检查四个基本步骤，但不适用于结构疏松的粉末冶金零件及其他多孔性材料探伤。

基于磁探测的应力监测和探伤的原理与优势
磁探测从空中到地面，再到水下，可以全范围覆盖、全天候进行。金属磁记忆探伤属于新型磁探测技术，是一种利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的快速无损检测方法，能替代传统无损探伤技术。
所谓金属磁记忆效应是指：铁磁性材料在加工和运行时，在应力和变形集中区域会发生磁畴组织定向和不可逆的重新取向。金属构件表面的这种磁状态“记忆”着微观缺陷或应力集中的位置，即所谓的磁记忆效应。
磁异常探测理论认为，当磁探测传感器位置与铁磁性目标的距离大于3倍目标几何尺寸时，可以把铁磁性目标简化成磁偶极子模型，不考虑地磁背景场情况下，磁场总强度B大小可以由下列公式计算出来。（见文后图片）
式中，
μ—磁导率；
m—磁偶极子磁矩；
r—距离；
θ—方位。
它在空间一点 P 产生的磁场 Br分布示意图如下图所示：（见文后图片）
由此公式可知，磁感应强度大小与距离成立方衰减关系。当处于地磁场环境中的铁磁性构件受到外部载荷作用时，该部位会出现磁畴的固定节点，产生磁极，形成退磁场，在金属表面形成漏磁场。该漏磁场强度的切向分量Hpx具有最大值，而法向分量Hpy改变符号并具有零值。这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后依然保留记忆下来。
基于金属磁记忆效应的基本原理制作的检测仪器，通过记录垂直于金属构件表面的磁场强度分量沿某一方向的分布情况，能够对铁磁性金属构件内部的应力集中区，即微观缺陷和早期失效、损伤等进行诊断，防止突发性的疲劳损伤。金属磁记忆方法与X射线、γ射线、超声波、磁粉、涡流、渗透(荧光、着色) 等方法相比较，具有这些优点：不需要专门的磁化装置；不需要对表面进行清洁处理；不需要采用耦合技术；可快速、准确检测出应力集中部位；既可检测现有缺陷，亦可根据内应力变化预测未来可能发生的缺陷。
钢结构件应力监测和探伤装置主要由基于磁异常原理研发的微磁基础传感器阵列组成。钢结构件应力监测和探伤装置属于国内首创，其突破传统探伤原理的诸多局限，可以提供新的应力监测和探伤方案，以便使用者在不同场景中选择适合其需要的应力监测和探伤仪器。

国创智能微磁基础传感器监测桥梁拉索应力预防安全事故
桥梁拉索事故造成重大生命财产损失。只有通过桥梁拉索应力监测进行损伤趋势监测，才能有效预防事故发生。因此研发桥梁拉索应力监测系统、生产桥梁拉索应力监测设备十分必要。
国创智能微磁基础传感器在桥梁拉索应力监测中的应用，基于地磁信息采集、计算、传输、显示的原理，利用金属磁记忆效应，检测钢索应力变化，为桥梁管理部门提供安全保障支持。
金属磁记忆效应无损检测是一种新型检测手段，能快速检测部件应力集中部位，应用在钢结构安装、卸载、改造、加固等过程中。基于金属磁记忆效应原理工作的检测仪器，通过记录垂直于金属构件表面的磁场强度分量沿某一方向的分布情况，可以对构件的应力集中程度以及是否存在微观缺陷进行评价，能够诊断微观缺陷、早期失效和损伤等。
基于巨磁阻抗效应的国创智能微磁基础传感器具有灵敏度高、响应速度快、功耗低的综合优势。国创智能微磁基础传感器用来测量金属材料的内应力，其分辨率最高可达100pT，其显著优势是无损、非接触、24小时在线监测、应力过度集中预警，完全可以精准监测桥梁拉索应力变化趋势，预防由桥梁拉索引起的安全事故。
高效精准的桥梁拉索应力监测技术设备以微磁传感器为基础研发生产。国创智能从事微磁基础传感器及其应用系统研究、开发与生产，其代表性产品——pT和nT级超高精度阵列式微磁基础传感器，奠定桥梁拉索应力实时在线监测的坚实基础。
包括大型设备在内的钢结构件安全管理离不开应力监测和探伤技术设备。一些具有前瞻性的高科技公司关注基础设施安全保障需要，研发生产新的技术设备，服务生产制造和社会服务行业。国创智能长期从事微磁基础传感器、磁记忆应力监测和探伤设备的研发生产，应用于诸如桥梁拉索和悬索断裂事故、桥梁主体垮塌事故、螺栓断裂事故等钢结构件安全事故预防，在基础理论、工程实践和产品生产制造方面均具有丰富经验，得到业界高度关注。

我的个娘亲、终于登进来了我的秘密基地！
一晃又过去大半年，工作，育儿，每天忙的团团转，副卡停机了也懒得花精力找小号。
今天看了一部纪录片——《市井雄心》，感触颇多，实在想找个地方念叨念叨，抱着试试看的心态，居然用其他方式抓瞎进来了，太开心！
有好多好多事想记录。以后争取每天留一点时间给自己，稍稍听从自己内心的声音，偶尔慢下来，认真感受身边一些不起眼的美好。
另外，养育可儿的过程也要持续记录，回头还能翻看我可的成长轨迹[爱你]

#余生请多指教#想说的话有很多，但是删删减减，又不知从何说起，余生大概是我有生之年追的最真情实感的一部剧了，今天是鱼开机的第959天了，还是想完整的记录一下这三年的历程。记得19年肖战真正开始大火的时候，每每登上微博，总能看见热搜上有个“肖战”的名字，刚开始总是视而不见（确实不太喜欢看热搜），慢慢的发现“躲也躲不掉”（哈哈哈哈哈哈是真的）就开始真正的去了解他。作为一个颜狗，他真的是完全长在了我的审美点上，在慢慢了解中，也逐渐注意到在他帅气的面容之下还有真诚、善良、谦恭的内心（天知道当时我看了多少个采访），刚好在这个时候，19年大火的两位演员将共同出演《余生请多指教》，一下子让我把期待值拉满，但是其实在那时，我还不是战战的粉丝。2019年8月15日剧组正式官宣之时，我也正式开始了“追剧”。由于演员的知名度太高了，每天都有不尽的路透，上下班照片，虽然要抵制路透，但是在真正看到的时候还是忍不住动心，也深深地陷入其中。其实连我自己也不知道究竟是什么时候成为他的粉丝的。后来，为了了解顾魏，我专门去阅读了原著。在其中我逐渐发现肖战就像是顾魏本人，他沉稳、细心、成熟，给了身边人十足的安全感，不管是性格还是外形，肖战完全担当得起顾魏这个角色。就这样，我一路相随，从开机看到了杀青，当战战发出那条“老顾，羡慕你的一切”时，我真的泪流满面，一边是不舍，一边是满怀期待，一边又是心疼他这几个月的付出和受到的苦楚。在接下来的若干个月里，即使当时已经处在紧张的高三阶段，我依旧每晚拿出手机刷几分钟微博只为看看我的顾医生有没有最新的动态。19年10月30日发预告的时候，记得我是在晚上才看到，当时一下子就激动的尖叫，战战饰演的顾医生就是我心中的顾医生，好像也是在那个时候我彻底躺平在虾坑。后来，转过年去，在我的期待值与日俱增之时一下子把我打入了谷底，发生的事情已经不想再回顾了，那个时候也无心再管顾魏。但是每每看到一些其他剧宣，心底里那株小苗也在隐隐试探，2020年一整年，我没有追任何一部剧，我也没有在网上关注娱乐新闻，我能做的只是暗暗的想想他，那时正值高考冲刺，可以说肖战就是我心中的一束光，是他支撑着我走过最艰难的几个月。后来，事情逐渐平息了，又有了无数yxh溜这条倒霉鱼，虽然每次都说吃瓜不信瓜，但心里总是抱有期望，一次次相信，一次次失望。很多次，我打开官博的最新动态，看着最新的评论，大家的那种无可奈何的评论真的很让人心疼。再后来，溜得次数多了，连yxh也都不想赚这个KPI了，每次和朋友提到这条鱼，都想把他打入冷宫（但是想想是自己看大的娃又舍不得）。一直到2021年鱼第一次定档，我高兴的跟所有朋友按头安利，抖音、微博、微信全部都换成余生相关，想想当初的“待到秋来九月八，顾魏把我娶回家”，那个时候感觉自己是全世界最幸福的人（言重了哈哈哈哈哈哈），看到虾圈全部都沸腾了，到处都在预约丰巢海报，官方也在一次次放着新预告，大家都在满怀期待的等着9.8日，身边的朋友也都在讨论着“这个预告怎么这么搞笑”“顾医生是什么直男”“顾医生好帅”。然而，这条鱼还是没有如期游来，期望多大，失望就有多大。在那个时刻，我甚至觉得这条鱼永远也游不来了，后来很长时间里，我也基本上没有再看什么剧，偶尔听到有yxh溜也就看看就过去了。直到鱼第二次定档，那天十点我和舍友在宿舍里“鬼哭狼嚎”，潜意识里我相信这次一定是真的，本着播出即胜利的态度，那颗忐忑的心在鱼播第一集那一刻，终于定住了。以前，我从来不追未完结的剧，但是鱼播的这几个周，每天八点都准时打开手机直播，一刻都不想等。在顾魏出现的那一刻，我觉得自己的等待都是值得的，三年的时间真的很难熬，但是顾医生真的值得，他是那么温暖，那么耀眼，他值得所有人的喜爱。不同于以往的偶像剧，余生就是平平淡淡，不拖沓，典型的男主长了嘴系列哈哈哈哈哈哈哈，我还是第一次感受到坐火箭般的进展速度，没有狗血桥段，甚至没有真正意义上的中国式大团圆（林老师真的意难平），虽然情节设定上可能有点瑕疵，但是顾医生的人设真的很饱满，我一路跟着他哭，跟着他笑，会因为小剧场的甜蜜感到酸酸的，也会因为他受委屈而感到难过。转眼间，今天就大结局了，顾医生找到了他的幸福，像战战说的那样，大家都很羡慕顾魏，在爱情上有校校一路相伴，事业上有高浠、严秉君相助，还很有钱！（画重点）希望平行世界的他能一直平安喜乐，也希望他也能保佑战战一直平平安安。今天，顾魏结婚了，找到了他的幸福，我三年的追剧时光也就到此为止啦，小鱼，感谢过去半个月的陪伴呀！看着你一点点被大家认可真好！
还好，他如约而至，还好，他没有让我们失望。洋洋洒洒写了2000多字的小作文，也算给自己一个交代啦，写到最后泪水止不住的流，顾魏你要永远幸福呀，肖战你要一生顺遂呀！我们下一次再见！