Analyse du contexte :
社会建设中，钢结构件无处不在，如钢轨、火车轴、火车轮、钢缆（电梯起重机、输送带、吊桥悬索等）、钢管、钢结构异型件（飞机起落架等）、建筑物钢结构架等, 长期在高负荷条件下使用，都将会产生裂纹、磨损、变形和锈蚀，例如：钢轨在使用过程中会产生磨耗、裂纹、扭曲变形、甚至断裂，严重威胁铁路安全运营；例如：管道长期使用必然由于腐蚀，锈蚀产生裂缝进而导致管道发生泄漏事故，对于石油、液化天然气等易燃易爆等危险物体，严重时还会爆燃、造成人员伤亡和财产损失。此外对于异性钢结构件，例如飞机起落架等，如果有损伤，严重时会导致飞机降落时发生机毁人亡的事故。对于用于建筑物的钢结构件，如果偷工减料或运用劣质钢材，严重时会导致坍塌事故的发生。如2019年的香港铁轨现裂纹，致使一列车脱轨撞至另外一列车，导至8人受伤重大事故。钢缆磨损，严重时会发生断裂事故，浙江德胜东路的一起吊装事故，跨线桥拆除箱梁吊装作业时，其中一台吊车的钢丝绳突然断裂，导致已切割完成的梁体从支架上坠落，造成钢管支架倒塌，造成1人死亡，3人受伤重大事故。因此需要对常见的钢轨、钢缆、钢管或钢结构异型件、建筑物钢结构件的损伤情况进行探伤监测，尤其是无损探伤就显得更加迫切需要。
Dans le génie civil, les éléments de structure en acier sont omniprésents, comme les rails en acier, les essieux de train, les roues de train, les câbles en acier (grues d'ascenseur, bandes transporteuses, ponts suspendus, etc.), les tuyaux en acier, les éléments de structure en acier déformé (trains d'atterrissage d'avion, etc.), la charpente métallique des bâtiments, etc. Leur utilisation à long terme dans des conditions de forte charge provoquera des fissures, de l'usure, des déformations et de la rouille. Par exemple, les rails en acier s'usent, se fissurent, se tordent et même se cassent en cours d'utilisation, ce qui menace sérieusement l'exploitation sécuritaire des chemins de fer ; l'utilisation à long terme des pipelines entraînera inévitablement des fuites dues à la corrosion et à la rouille. Pour les objets dangereux tels que le pétrole et le gaz naturel liquéfié, par exemple inflammables et explosifs, ils déflagrent dans les cas graves, causant des pertes humaines et matérielles. En outre, dans le cas de éléments de structure en acier déformé, comme le train d'atterrissage d'un avion, des dommages seront causés à l'avion lors de l'atterrissage en cas d'avarie. Dans le cas des éléments de structure en acier utilisés dans les bâtiments, si l'on coupe les coins ou si l'on utilise un acier de qualité inférieure, cela entraînera des accidents d'effondrement dans le pire des cas. Par exemple, la fissure de la voie ferrée de Hong Kong en 2019 a fait dérailler un train et en a heurté un autre, entraînant un accident majeur qui a fait huit blessés. L'usure des câbles d'acier peut entraîner des accidents de rupture dans les cas graves. Lors d'un accident de levage sur la Desheng East Road, dans le Zhejiang, le câble d'acier de l'une des grues s'est soudainement rompu lorsque la poutre-caisson a été retirée du pont aérien, ce qui a entraîné l'enlèvement de la poutre coupée du support et l'effondrement du support du tube d'acier, et a provoqué un accident majeur faisant 1 mort et 3 blessés. Il est donc nécessaire de procéder à un contrôle de détection des défauts sur les dommages causés aux rails en acier ordinaire, aux câbles en acier, aux tuyaux en acier ou aux éléments de structure en acier déformé, et aux éléments de structure en acier des bâtiments, les essais non destructifs étant particulièrement urgents.
钢结构构件探伤是检测钢材与焊缝内部是否存在缺陷的一道工序，是保证钢构件材质和焊接质量的一种手段，探伤无损检测技术有很多种，常规的几种检测方法如下:超声波检测、涡流检测、磁粉检测、渗透检测、射线检测、漏磁检测等技术。超声波检测缺点是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性，且适合于厚度较大的零件检验。涡流检测可用于金属材料探伤，因为必须使用高频激励信号，故容易引起信号相互干涉，信号处理比较复杂，同时涡流探伤的可检测缺陷深度有限。磁粉检测只能检验铁磁性材料表面和近表面的缺陷，通常可检深度也比较浅；磁悬液可能导致环境污染；不利于现场检测适用于表面和近表面缺陷检测。渗透检测只能用于致密材料的表面开口缺陷检验，对被检表面光洁度有较高要求；渗透检测对操作人员的操作技能要求较高；渗透检测会产生环境污染，适用于表面开口缺陷检测。射线探伤有辐射污染环境，威胁人体健康，测试周期较长、效率低、实时性效果较差。而金属磁记忆检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，克服了传统无损检测的缺点，能够对铁磁性金属构件（如钢轨、钢缆、钢管、飞机起落架、钢结构异型件、建筑钢结构件等）内部的应力集中区，即微观缺陷和早期失效和损伤等进行诊断，防止突发性的疲劳损伤，是无损检测领域的一种新的检测手段。
La détection des défauts des éléments de structure en acier est un processus qui permet de détecter s'il y a des défauts dans l'acier et les soudures. C'est un moyen de garantir la qualité du matériau et de la soudure des composants en acier. Il existe de nombreuses techniques d'essais non destructifs pour la détection des défauts. Les méthodes de contrôle classiques sont les suivantes : contrôle par ultrasons, contrôle par courants de Foucault, contrôle par particules magnétiques, contrôle par pénétration, contrôle par rayonnement, contrôle par flux de fuite magnétique et autres technologies. Les lacunes du contrôle par ultrasons sont notamment les suivants : surface de travail lisse, inspecteurs expérimentés pour distinguer les types de défauts, absence d'intuitivité pour les défauts et capacité de contrôle des pièces plus épaisses. Le contrôle par courants de Foucault peut être utilisé pour la détection des défauts des matériaux métalliques. Étant donné que des signaux d'excitation à haute fréquence doivent être utilisés, il est facile de provoquer des interférences et de créer un traitement compliqué du signal, et la profondeur des défauts détectables par courants de Foucault est limitée. Le contrôle par particules magnétiques ne peut être utilisé que pour détecter les défauts en surface et à proximité de la surface des matériaux ferromagnétiques, généralement avec une faible profondeur détectable ; la suspension magnétique risque de provoquer une pollution de l'environnement ; il convient pour la détection des défauts en surface et à proximité de la surface, plutôt que pour le contrôle sur site. Le contrôle par pénétration ne peut être utilisé que pour le contrôle des entailles en surface des matériaux denses, qui a des exigences plus élevées quant à la surface testée ; le contrôle par pénétration a des exigences plus élevées quant aux compétences opérationnelles des opérateurs ; il provoquera une pollution de l'environnement et convient pour le contrôle des entailles en surface. Le contrôle par rayonnement entraîne une pollution radioactive de l'environnement qui menace la santé humaine. Elle est également caractérisée par une longue période de contrôle, une faible efficacité et une faible instantanéité. La technologie de détection par mémoire magnétique du métal est une méthode d'essai non destructif rapide qui utilise l'effet de mémoire magnétique du métal pour détecter la concentration de contrainte des composants. Il surmonte les lacunes des essais non destructifs traditionnels en ce sens qu'il permet de détecter les composants métalliques ferromagnétiques (tels que les rails en acier, les câbles en acier, les tuyaux en acier, le train d'atterrissage des avions, les éléments de structure en acier déformé, la structure en acier, etc.) ; les zones de concentration de contraintes internes, c'est-à-dire les défauts et les défaillances microscopiques et les dommages au stade précoce, etc. sont déterminées pour prévenir les dommages soudains dus à la fatigue. Il s'agit d'une nouvelle méthode d'essai dans le domaine des essais non destructifs.
原理：
Principe :
磁记忆探伤隶属无损探伤领域，是X射线、超声波、磁粉、涡流、γ射线、渗透(荧光、着色)、磁记忆、漏磁等诸多物理探伤方法中的一类，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。
La détection des défauts par la mémoire magnétique appartient au domaine des essais non destructifs. C'est l'une des nombreuses méthodes de détection de défauts physiques telles que les rayons X, les ultrasons, la poudre magnétique, les courants de Foucault, les rayons γ, la pénétration (fluorescence, coloration), la mémoire magnétique, le flux de fuite magnétique, etc. Il s'agit d'une méthode d'essai non destructifs rapide utilisant l'effet de mémoire magnétique du métal pour détecter la concentration de contrainte des composants.
所谓金属磁记忆效应是指：铁磁性金属零件在加工和运行时，由于受载荷和地磁场共同作用，在应力和变形集中区域会发生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向，这种磁状态的不可逆变化在工作载荷消除后不仅会保留，还与最大作用应力有关。金属构件表面的这种磁状态“记忆”着微观缺陷或应力集巾的位置，即所谓的磁记忆效应。当处于地磁场环境中的铁磁性构件受到外部载荷作用时，在应力集中区域会产生具有磁致伸缩性质的磁畴组织定向和不可逆的重新取向，该部位会出现磁畴的固定节点，产生磁极，形成退磁场，从而使该部位铁磁金属的的导磁率最小，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。
Ce qu'on appelle l'effet mémoire magnétique du métal signifie que lorsque des pièces métalliques ferromagnétiques sont en cours de traitement et de fonctionnement, sous l'action combinée de la charge et du champ géomagnétique, l'organisation des domaines magnétiques s'oriente et se réoriente de manière irréversible avec des propriétés magnétostrictives dans les zones de concentration des contraintes et des déformations. Ce changement irréversible de l'état magnétique ne subsistera pas seulement après la suppression de la charge de travail, mais sera également lié à la contrainte maximale appliquée. Cet état magnétique à la surface du membre métallique « mémorise » l'emplacement du défaut microscopique ou de la concentration de contrainte, ce qu'on appelle l'effet de mémoire magnétique. Lorsque la composante ferromagnétique du champ géomagnétique est soumise à une charge externe, l'orientation et la réorientation irréversible de l'organisation du champ magnétique avec des propriétés magnétostrictives se produiront dans la zone de concentration des contraintes, et le nœud fixe du champ magnétique apparaîtra dans cette partie, entraînant des pôles magnétiques et formant un champ démagnétisant, de sorte que la perméabilité magnétique du métal ferromagnétique dans cette partie sera réduite au minimum, et un champ magnétique de fuite sera formé sur la surface du métal. La composante tangentielle Hpx de l'intensité du champ magnétique de fuite a une valeur maximale, tandis que la composante normale Hpy change de signe et a une valeur nulle. Ce changement irréversible de l'état magnétique reste en mémoire après la suppression de la charge de travail.
金属磁记忆原理如下图所示。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，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和损伤等进行诊断，防止突发性的疲劳损伤，是无损检测领域的一种新的检测手段。
Le principe de la mémoire magnétique du métal est illustré dans la figure suivante. Un instrument de test basé sur le principe de base de l'effet mémoire magnétique du métal enregistre la distribution de la composante d'intensité du champ magnétique perpendiculaire à la surface de l'élément métallique dans une certaine direction, et permet d'évaluer la concentration de contrainte de l'élément et s'il existe des défauts microscopiques. Il permet de diagnostiquer la zone présentant une concentration de contrainte interne des composants métalliques ferromagnétiques, à savoir le défaut microscopique et la défaillance et l'endommagement précoces, afin de prévenir les dommages soudains dus à la fatigue, ce qui constitue une nouvelle méthode d'essai dans le domaine des essais non destructifs.
有、无缺陷磁场强度分布示意图
Schéma de la distribution de l'intensité du champ magnétique avec et sans défauts
无缺陷的磁感应线
Lignes d'induction magnétique sans défauts
有缺陷的磁感应线
Lignes d'induction magnétique avec défauts
功能：
Fonctions :
国创磁扫描探伤系统，是利用金属磁记忆效应来检测如钢轨、钢缆、钢管、飞机起落架、钢结构异型件、建筑钢结构件等应力集中部位(即微观缺陷、早期缺陷和损伤的快速无损检测方法，通过对钢轨、钢缆、钢管等铁磁性材料构件进行实时在线无损磁异常探测，并在时域、频域和空间上对测量数据进行数字滤波和统计分析、借助特征识别算法不仅可以确定钢轨、钢缆、钢管等已存在的内部缺陷（例如：裂纹、夹渣、磨损、核伤等材料、加工与焊接缺陷）及其位置、形状等，还可通过其内应力随时间的变化趋势预测缺陷的形成和发展。
Le système de détection des défauts par balayage magnétique de Guochuang utilise l'effet de mémoire magnétique du métal pour détecter les endroits où se concentrent les contraintes, tels que les rails en acier, les câbles en acier, les tuyaux en acier, les trains d'atterrissage des avions, les éléments de structure en acier déformés et les structures en acier des bâtiments (c'est-à-dire défauts microscopiques, méthode d'essai non destructif rapide permettant de détecter les défauts et dommages précoces, détection en ligne et en temps réel des anomalies magnétiques non destructives des composants de matériaux ferromagnétiques tels que les rails en acier, les câbles en acier et les tuyaux en acier, et filtrage numérique et analyse statistique des données de mesure dans le domaine temporel, le domaine fréquentiel et l'espace) ; à l'aide d'algorithmes de reconnaissance de caractéristiques, il peut non seulement déterminer les défauts internes existants (tels que fissures, inclusions de scories, abrasion, dommages nucléaires et autres matériaux, défauts de traitement et de soudage), ainsi que leurs positions et formes, des rails, câbles d'acier, tuyaux en acier, etc., mais aussi prédire la formation et l'évolution des défauts par la tendance de l'évolution des contraintes internes dans le temps.
其中，用于电梯起重机、输送带和吊桥及悬索等钢缆的国创磁扫描探伤仪可以制备成静态的、自行式的、手持式的三类，可以检测出100根钢丝断裂一根的磁异常变化；用于铁路如钢轨、火车轮、火车轴探伤专用检测装置，通常有手持式、固定式和自行式三类；用于异型结构件如飞机起落架及其他非规则钢结构件的探伤专用检测装置，主要有移动式或固定式两类。用于钢管的磁扫描探伤仪根据使用方式也分为手持、固定和自行式的三类。
Parmi eux, le détecteur de défauts par balayage magnétique de Guochuang utilisé pour les câbles d'acier tels que les grues d'ascenseur, les bandes transporteuses, les ponts suspendus et les câbles de suspension peut être classé en trois catégories : statique, automoteur et manuel. Il peut détecter le changement magnétique anormal d'un fil d'acier cassé parmi 100 autres ; il peut être utilisé dans les chemins de fer tels que les rails en acier, les roues de train, les essieux de train, les dispositifs d'inspection spéciaux, généralement manuels, fixes et automoteurs ; utilisé pour les éléments structurels de forme spéciale tels que les trains d'atterrissage des avions et autres structures irrégulières en acier. Il existe principalement deux types de dispositifs de détection spéciaux pour la détection des défaut : mobiles ou fixes. Le détecteur de défauts par balayage magnétique utilisé pour les tuyaux en acier est également divisé en trois catégories : manuel, fixe et automoteur.
技术解决方案：
磁扫描探伤系统主要由国创磁扫描探伤仪、数据通信系统、数据处理系统、声光报警系统等部分组成，可以实时在线检测如钢轨、钢缆、钢管、飞机起落架、建筑钢结构件等应力集中部位的损伤及预警。
Solution technique :
Le système de détection des défauts par balayage magnétique est principalement composé du détecteur de défauts par balayage magnétique de Guochuang, d'un système de communication de données, d'un système de traitement des données, d'un système d'alarme sonore et lumineuse, etc., qui peut être utilisé pour la détection en ligne et en temps réel des dommages et l'alerte précoce pour les éléments à forte concentration de contraintes tels que les rails en acier, les câbles en acier, les tuyaux en acier, les trains d'atterrissage d'avions et les structures en acier des bâtiments.
国创微磁钢轨探伤系统
Système micromagnétique de détection des défauts des rails en acier de Guochuang
测头数量：4个（钢缆）10个（钢轨）3个（钢管）
Nombre de sondes : 4 (câbles en acier) 10 (rails en acier) 3 (tuyaux en acier)
磁场强度测量范围：-75000~+75000nT
Plage de mesure de l'intensité du champ magnétique : -75 000 à +75 000 nT
磁场强度测量分辨力：±0.01nT
Résolution de la mesure de l'intensité du champ magnétique : ±0,01 nT
磁场强度测量精度：±0.01nT
Précision de mesure de l'intensité du champ magnétique : ±0,01 nT
探伤实时响应时间：≤0.5m
Temps de réponse en temps réel de la détection des défauts : ≤0,5 m
测量表面提取距离：0~10mm
Distance d'extraction par rapport à la surface de mesure : 0 à 10 mm
主要技术参数
Principaux paramètres techniques
国创无损磁探伤仪
Détecteur de défauts magnétiques non destructif de Guochuang
国创磁扫描探伤工艺流程图
Organigramme du processus de détection des défauts par balayage magnétique de Guochuang
现场磁测量
Mesure du champ magnétique
原始测量数据存储
Stockage des données de mesure originales
缺陷数据归一化处理
Normalisation des données sur les défauts
缺陷数据特征量提取
Extraction d'une quantité caractéristique de données sur les défauts
缺陷数据特征量识别和比对
Identification et comparaison de la quantité caractéristique des données sur les défauts
上传缺陷原始数据及特征量至远程数据中心及运维平台
Téléchargement des données de défaut d'origine et de la quantité caractéristique vers le centre de données à distance et la plate-forme d'exploitation et de maintenance
声光报警
Alarme sonore et lumineuse
系统主要组成：
1、国创磁扫描探伤系统由微磁基础传感器阵列、通讯模块、数字信号处理单元等组成；
2、微磁基础传感器阵列按照一定的结构设计进行安装；
3、相关算法包括：微磁基础传感器阵列标定、安装误差标定、载体干扰抑制、环境噪声抑制、磁异常目标小信号处理等；
4、数据中心：微磁基础传感器阵列数据、磁异常预警信号等数据信息汇集；
5、终端控制台：显示国创磁扫描探伤系统工作状态，参数及预警信息。
Principaux composants du système :
1. Le système de détection de défauts par balayage géomagnétique de Guochuang est composé d'un réseau de capteurs micromagnétiques de base, d'un module de communication, d'une unité de signal numérique, etc. ;
2. Le réseau de capteurs micromagnétiques de base est installé selon une certaine conception structurelle ;
3. Les algorithmes connexes comprennent : l'étalonnage du réseau de capteurs micromagnétiques de base, l'étalonnage des erreurs d'installation, la suppression des interférences des porteurs, la suppression du bruit ambiant, le traitement des petits signaux des cibles d'anomalie magnétique, etc. ;
4. Centre de données en réseau : collecte de données et d'informations telles que les données des réseaux de capteurs micromagnétiques de base et les signaux d'alerte précoce des anomalies magnétiques ;
5. Console du terminal : affiche l'état de fonctionnement, les paramètres et les informations d'alerte précoce du système de détection des défauts par balayage magnétique de Guochuang.
磁扫描探伤系统关键技术路径
Itinéraire technique clé du système de détection des défauts par balayage magnétique
磁敏感材料制备
Préparation des matériaux magnétiques sensibles
微磁基础传感器设计
Conception du capteur micromagnétique de base
微磁基础传感器阵列设计
Conception du réseau de capteurs micromagnétiques de base
磁传感器阵列标定
Étalonnage du réseau de capteurs magnétiques
磁扫描探伤系统信息采集和预警算法
Algorithme de collecte d'informations et d'alerte précoce du système de détection des défauts par balayage magnétique
磁扫描探伤数据处理
Traitement des données de détection des défauts par balayage magnétique
信息传输和显示
Transmission et affichage des informations