鐵磁性材料在磁化過程中會發(fā)生磁疇轉動和磁疇壁位移的現(xiàn)象,有可逆和不可逆兩種模式,且取決于材料的各向異性特性和磁疇的轉動角度。這兩種變化會使材料內部產(chǎn)生非連續(xù)性的電磁脈沖,通過檢測線圈可以提取此過程中因磁感應強度變化所產(chǎn)生的電磁脈沖,即磁巴克豪森噪聲(MBN)信號,此現(xiàn)象最早由德國物理學家 BARKHAUSEN 于 1919 年發(fā)現(xiàn) 。 鐵磁性材料在磁化過程中,其內部磁疇轉動、 90°和 180°磁疇壁的運動是非連續(xù)的。 將磁化過程放大可以看到,材料的磁化強度M_隨外部磁場強度H的變化是階梯狀上升的。在交替變化的磁場中,磁疇會發(fā)生往復轉動,磁疇壁會進行反復運動,從而產(chǎn)生大量的MBN信號。 H 囹→ 鐵磁性材料磁化曲線。MBN 信號中包含著豐富的信息,這些信息與材料的微觀組織結構和內應力狀況密切相關,通過磁敏傳感器拾取 MBN信號,將磁信號轉換為相應的電信號,再通過對電信號進行濾波、放大、分析信號的時頻特性,可反映出材料微觀結構的變化、應力狀態(tài)、微損傷狀態(tài),實現(xiàn)疲勞,應力集中等狀態(tài)的檢測和評估。

       MBN檢測裝置主要分為激勵模塊,信號探測模塊和信號處理模塊,如圖2所示,其中激勵模塊主要用于驅動線圈產(chǎn)生交變磁場,激發(fā)產(chǎn)生 MBN 信 號,該模塊包括信號發(fā)生器、功率放大器,激勵線圈和磁軛等。目前 MBN.信號的激勵大多采用U型磁軛法,通過該方法能夠采集到來自于材料表面 2mm磁化深度以內的 MBN信號;探測模塊用于拾取材料內的 MBN_信號,并將其轉化為相應的電信號,模塊主要包括磁敏傳感器和檢測線圈;信號處理 模塊主要用于處理相應的 MBN電信號,包括前置 放大器,濾波器,數(shù)據(jù)采集器和計算機等。