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內容簡介： 本书作者之一林俊明于2008年在国际上首先提出无损检测集成与云检测技术概念，获得了同行专家和学者的普遍关注。近年来，随着科学技术的飞速发展，上述概念已逐渐变成了现实。从检测到监测是无损检测发展的必然趋势。无损云检测/监测是2019年度中国科协十大前沿科技论坛课题之一。无损云检测/监测必将成为人类物质文明安全的保证和智慧城市的前提。 本书相对全面、扼要地介绍了电磁无损检测集成技术和云检测/监测的定义、类型、特点及发展现状，以及电磁无损检测集成技术和云检测/监测的物理基础、硬件实现和软件平台系统的基本架构和应用。作者以自身丰富的实践经验与成功案例为写作基础，循序渐进，力求浅显易懂地介绍电磁无损检测学科国内外最新动态，同时预测了未来无损检测行业的跨界发展方向。 本书可作为无损检测专业人员的参考资料，也可作为拟进入该领域工作的大中专毕业生的“渡海之舟筏” 。 目錄： 目录 序1 序2 前言 第1章绪论1 11引言1 111现有无损检测集成概况1 112社会发展对无损检测的需求5 113无损检测技术的应用目标7 114无损检测技术发展展望9 12无损检测集成技术10 13一些无损检测术语的意义11 131关于集成和集成技术11 132关于集成系统14 14无损检测集成系统的结构和功能17 15无损检测集成技术的特点21 16无损检测集成技术的类型23 161无损检测方法的层面23 162系统硬件的层面23 163系统软件的层面24 164系统性能的层面24 165网络技术的层面24 17电磁无损检测集成技术的先导性24 171电磁技术的特长24 172已有的无损检测集成技术25 18无损云检测与无损云监测26 181网络化集成26 182无损云检测27 183无损云监测28 第2章常用电磁无损检测方法30 21涡流检测技术31 211涡流检测技术的原理31 212涡流检测技术的应用与特点33 213涡流检测技术在国内外的发展情况34 22远场涡流检测技术40 221远场涡流检测技术的原理40 222远场涡流检测技术的应用与特点41 223远场涡流检测技术在国内外的发展情况42 23涡流频谱检测技术42 231涡流频谱检测技术简介42 232涡流频谱检测技术的原理43 233涡流频谱检测技术的应用44 24脉冲涡流检测技术44 241脉冲涡流检测技术的原理44 242脉冲涡流检测技术的应用与特点47 243脉冲涡流检测技术在国内外的发展情况47 25漏磁检测技术48 251漏磁检测技术的原理48 252漏磁检测技术的应用与特点49 253漏磁检测技术在国内外的发展情况50 26磁记忆检测技术52 261磁记忆检测技术的原理52 262磁记忆检测技术的应用与特点54 263磁记忆检测技术在国内外的发展情况56 27电磁超声检测技术58 271电磁超声检测技术的原理58 272电磁超声检测技术的应用与特点61 273电磁超声检测技术在国内外的发展情况61 28脉冲涡流热成像检测技术62 281脉冲涡流热成像检测技术的原理62 282脉冲涡流热成像检测技术的应用与特点64 283脉冲涡流热成像检测技术在国内外的发展情况65 29其他电磁检测技术66 291交流磁场检测技术66 292直流电位检测技术67 293磁光成像检测技术68 294巴克豪森检测技术70 295磁声发射检测技术71 第3章电磁无损检测集成技术的实现74 31概述74 32关键技术75 321实现方式75 322集成系统体系结构79 323检测数据81 324数据仓库技术83 33电磁无损检测集成的网络技术85 331网络化的无损检测集成85 332实现无损检测集成的网络技术86 34设计和应用88 341集成系统设计88 342检测仪器集成91 343基于网络化的无损检测集成技术94 第4章电磁无损检测集成技术的发展与应用96 41概述96 42声光机电一体化单项无损检测集成技术96 421金属管棒材涡流自动检测系统97 422大管径铝基复合材料自动检测系统99 423小管径锆管多频涡流检测系统101 424飞机轮毂自动检测系统104 425其他声光机电一体化专用自动检测系统108 43声光机电一体化的多项无损检测功能集成技术109 431电磁及声学网络化集成无损检测系统109 432大型空心轴超声电磁自动检测系统112 44多项无损检测功能一体机集成技术117 441智能涡流/超声检测仪118 442超声/涡流/漏磁集成检测仪器120 45跨界检测与无损检测集成技术121 46智能无损检测机器人125 461机器人125 462通用无损检测机器人126 463航空工业用无损检测机器人128 464核电用无损检测机器人128 465桥梁斜拉索无损检测机器人129 第5章无损云检测/监测技术及应用132 51概述132 511无损云检测的发展历程132 512无损云检测概念139 52无损云检测技术的实现141 521云计算概述141 522无损云检测的形式147 523无损云检测架构151 53无损云检测的应用153 531无损云检测的实施153 532发动机油液在用监测158 533电站重大设备的云监测系统164 54无损云监测技术及智慧城市167 541无损云监测的实施167 542智慧城市中的云监测技术168 543云监测技术的应用案例169 544智慧城市云监测发展面临的问题176 第6章云检测/监测的发展及其引发的行业革命177 61无损云检测发展的背景案例177 611智能型“傻瓜”涡流检测仪的诞生177 612大亚湾核电站在役换热器管道远程检测180 613非等幅相位/幅度报警域的设计180 614高频焊管无磁饱和检测方式181 615焊缝检测用正交无方向性传感器183 61630MHz超高频阻抗平面扫频检测技术184 617磁记忆/涡流一体化检测设备的研制187 618新型阵列涡流检测技术替代机械旋转式涡流在线检测191 619远场涡流与声脉冲一体化检测仪193 6110多工位涡流传感器的诞生194 6111一种可区分在用钢管钢板内外壁漏磁涡流一体化检测装置196 6112迄今功能强的便携式电磁声学检测仪200 6113无损云检测的发展趋势202 62重大设施装备健康云检测/监测的需求203 63云检测/监测的未来发展204 64云检测/监测——“数据为王”205 641云检测/监测健康管理205 642安全管理和风险管理206 643大数据207 65人工智能和机器人210 651什么是智能化210 652如何实现智能化211 653智能云检测和云监测212 654智能机器人213 66云检测/监测引发的行业革命214 参考文献217 后记232 內容試閱： 前言 电磁检测是以电磁基本原理为理论基础的无损检测技术。利用材料在电磁场作用下呈现出来的电学和磁学性质的变化或电磁引起其他声、光、热等物理量的变化，来间接判断材料组织、性能和几何形状变化的检测技术称为电磁检测技术。 从原理上讲，所有与电磁有关的材料或工件，都可以作为电磁检测方法的检测对象。电磁检测具有非接触、快速、信号处理简便等优点。发展至今，电磁检测在国防、航空航天、核能、军工、电力、石油、机械、建筑、冶金、船舶、汽车、铁路等行业中被普遍采用，成为确保产品制造质量和设备安全运行不可或缺的手段。 常用的电磁无损检测技术有涡流检测、漏磁检测、磁记忆检测、电位测量等许多不同的检测方法技术。从工程上看，电磁无损检测方法还可以进一步细分，比如涡流检测方法就有常规涡流检测、脉冲涡流检测、远场涡流检测、多频/扫频涡流检测、阵列涡流检测、低频电磁场检测等方法。长久以来，这些方法被用于针对不同的检测任务，检测不同材料在不同工况条件下的特性，业界也因此发展出了种类繁多的检测仪器设备。但仔细分析观察，这些方法所依托的硬件/软件技术的共同点比较多。随着电子电路技术、计算机技术、信号处理、互联网/物联网的长足发展，我们已经能够将这些不同的电磁无损检测方法进行集成化设计、制造、应用，实现各种电磁无损检测技术和方法之间的优缺点互补和功能互补。由此，相比其他一些无损检测技术，电磁无损检测集成技术是具有先导性的无损检测集成技术。 21世纪是全球信息数字化、网络化、智能化的时代，各种信息的网络化处理成了这个时代的重要特征，网络深刻地改变了我们的生活和工作。无损检测设备与互联网的结合，吸收了计算机技术与电子技术发展的优秀成果，是顺应历史发展的必然。随着科学技术的发展，基于云计算、大数据、物联网和无损检测集成技术的无损云检测概念应运而生。可以断言，无损云检测和无损云监测将成为继无损检测集成技术之后行业未来的重要发展方向。 电磁无损检测集成技术及云检测/监测是一种新概念。目前，对于什么是无损检测集成技术，在各类文献中尚没有统一、明确的定义，对于云检测/监测这个新概念，则更是在不断地拓展中。本书从这些技术所期望达到的目的的角度，对其进行了初步的探讨。 笔者认真参考了众多国内外文献，经过多方调研，以自身三十多年的试验研究和应用实践的成果为基础撰写了本书。书中介绍了几个典型技术案例，其中特别值得一提的是核工业领域的电磁无损检测技术发展案例。笔者一直认为，核工业的无损检测技术是行业金字塔的塔尖，可谓“借一斑略知全豹，以一目尽传精神”。 本书内容力图能够循序渐进，通俗易懂，突出需求推动研发的学科发展特色，目的是让非专业读者，尤其是有意向选择电磁无损检测专业方向的年轻读者，能够快速了解电磁无损检测专业的社会价值和近年来的发展轨迹，以及在未来智慧社会中将发挥的重要作用。书中对电磁无损检测集成技术及云检测/监测技术给出了相对全面、综合的介绍。 本书共有6章。第1章绪论，主要介绍了电磁无损检测集成技术的类型、特点、定义及发展情况，以及云检测/监测的概念等内容；第2章介绍了电磁检测集成技术常用的几种检测方法的原理、应用特点和局限性及国内外发展现状；第3章介绍了电磁无损检测集成技术的物理基础、硬件实现和软件系统的基本架构；第4章简要介绍了目前几种不同类型电磁无损检测集成技术的应用情况；第5章是电磁无损云检测和云监测技术的实现方式及初步应用情况简介；第6章给出了若干促进电磁检测技术进步与形成集成技术的成功案例，以及关于云检测/监测技术未来的展望和对人类智慧城市安全的作用。本书第1章和第6章由林俊明和沈建中共同编写；第2章和第5章由林俊明编写；第3章和第4章以林俊明为主，由林俊明和沈建中共同编写。 回顾本书的成书历程，前5章虽早已写作完成，但第6章关于预测云检测等高新技术发展的内容，却一再拖延。究其原因是笔者的主要工作应接不暇，且近些年科技发展突飞猛进，云检测/监测的社会、历史、科学、技术、工程之定位不好落地。在关于云检测定义，即狭义与广义的内涵，在多次组织行业专家研讨后，一直未能达成共识，因此本书关于此内容主要表述了笔者的观点。 2008年，笔者之一林俊明在《无损检测》杂志上发表了《NDT集成新技术时代的到来》一文，提出云检测的概念，而后2011年11月11日，笔者林俊明又在全球华人无损检测高峰论坛上较全面地阐述了云检测的个人观点和概念。 2009年，神舟七号载人航天飞船总指挥及国家遥感科学重点实验室主任（在国外研究并提出过数字化城市的构想），在与笔者之一林俊明商谈时，谈及在厦门进行数字化城市试点和推进问题。之后，厦门市政府组成科技兴市智囊团，亦提到重大工程结构健康安全云检测工程立项。然而虽经多方努力，却一直未能如愿。此乃时也，运也。天时、地利、人和，缺一不可。2015年，笔者林俊明申报了云检测国家标准总则立项，2017年获得批准。有二十多位来自中国科学院、清华大学、空军研究院等全国各行业的无损检测专家参与起草、公布。2019年，无损云检测和云监测的工程应用前沿科技论坛，获得了中国科学技术协会对该领域的重视，列为2019年度十大前沿工程疑难研究课题之一。2020年6月，由国家标准化管理委员会正式颁布了GB/T 38881—2020《无损检测云检测总则》和GB/T 38896—2020《无损检测集成无损检测总则》。 作为“十二五”国家重点图书出版规划项目“现代电磁无损检测学术丛书”之一，本书为后一本，融汇了诸多同仁的思想及前瞻性观点。本书成书过程中，我们经历了如3D打印、智能制造、智慧城市、数字社会、中国无损检测学会2025发展路线图（首届会议在古田召开）、绿色循环经济再制造、特种设备、某装备部2025发展路线图等新生事物和历史事件。厦门大学原校长田昭武院士曾提出“以交叉学科优势，加强无损检测创新”，笔者（林俊明）在近年也涉及了桥梁、隧道等在线监测方面的“跨界”工作，于是才有了国家标准GB/T 38894—2020《无损检测电化学检测总则》的编制，以及单片智能传感器的尝试设计制作，城市地震应急预案的策划等。近些年来，人们对数字化、智能化人类社会的模型设立有诸多思考，科技进步倒逼了这一进程。当下的科技发展如此迅猛，令人应接不暇。本书之后，必将会有更多介绍融合多学科、多维度的创新科技成就的书籍出现。 关于《中国电磁无损检测技术2025发展路线图》，该内容经过了中国无损检测学会电磁专业技术委员会二十多位专家组成的编写小组六七次的认真讨论修改，但终由全国学会汇总编辑时仅采纳了其中1/3内容。故此，本书原拟将其收入，但考虑到其篇幅过大等原因，只好忍痛割爱，仅摘录了一部分内容放在第2章中，作为引入集成技术与云检测技术主题的铺垫。在此向诸位同仁表示感谢！ 国家科学技术奖获得者钱七虎院士在多年前就为在智慧城市建设中推广应用云检测、云监测技术做了许多工作，张履谦院士也一直为该技术的发展给予关心、支持和亲切指导。在此表示衷心的感谢！ 在本书的撰写过程中，得到了耿荣生教授、任吉林教授、黎连修研究员等多位专家的大力支持，也得到了中国科学技术协会前沿科技论坛的资助。本书稿在形成之初，得到了爱德森（厦门）电子有限公司李寒林博士及戴永红高级工程师等多位同仁的帮助。在此一并表示感谢！ 希望本书的出版对从事无损检测特别是电磁无损检测专业工作的人员、高校师生和工程应用技术人员有所助益。由于作者水平有限，书中错误和不足在所难免，敬请各位同仁、读者和专家不吝赐教指正！ 时空不灭磁光电，能量虚实缘瞬变。妙有唯心孰可言，大千诸相无穷面。 著者

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