10余年的創新與求索，沈功田他們成功揭示了大型承壓設備常用金屬材料腐蝕和應力損傷在不同電磁激勵下的響應規律。針對國際上對磁記憶檢測機理不清的狀況，他們首創性的設計制作了基于三維亥姆霍茲線圈的磁場產生裝置，構造了應力、磁場、傳感器位置均精確可控的弱電磁研究環境，提出了非線性應力分布磁場畸變的計算方法，將基于線性應力分布的磁機械效應理論擴展到非線性區域，豐富完善了磁機械效應理論體系，獲得了鐵磁性材料表面漏磁場梯度與提離的對數放大曲線，揭示了鋼焊縫表面裂紋信號的變化規律;針對保溫層下腐蝕的檢測機理，建立了減薄金屬損傷的多渦流環響應模型，擴展了渦流環理論，獲得了承壓設備常用金屬材料在不同提離狀態下不同厚度的脈沖渦流信號響應規律;針對壓力管道腐蝕的檢測需求，獲得了頻散曲線、材料空間磁場分布特性，闡明了基于時空變換技術的磁致伸縮導波單方向激勵和接收原理，建立了磁致伸縮導波單方向檢測模型。

10余年潛心科研，沈功田他們走出了全新的技術創新之路，開發出了具有自主知識產權的三種電磁檢測儀器與系統。在理論研究的基礎上，他們攻克了材料損傷微弱磁記憶信號的探測技術難題，設計制作了專門適用于鋼焊縫表面裂紋檢測的十字交叉探頭和適用于材料內部應力損傷微弱磁信號探測的探頭，開發了磁記憶-復平面渦流檢測一體化儀器，實現了帶涂層內部應力損傷的定位和焊縫表面裂紋的快速檢測。針對保溫層引起的大提離效應對檢測信號的削弱，他們提出了一種基于檢測信號與周期延拓的純噪聲信號相差分的中值濾波算法，提高了脈沖渦流檢測信號的信噪比，研制出可實現保溫層下鐵磁性材料腐蝕檢測的脈沖渦流檢測系統;針對大多數承壓設備保溫層帶鐵磁性護層引起脈沖渦流信號強度下降的問題，發明了基于局部磁飽和的瞬變磁場屏蔽效應削弱技術，實現了帶鐵磁性保護層的保溫層下腐蝕的檢測;針對目前扭轉模態導波僅能通過接觸方式激勵的不足，在深入研究非接觸式電磁導波檢測原理的基礎上，發明了利用壓力管道自身的威德曼(Wiedemann)效應和馬特西(Matteucci)效應的非接觸式扭轉導波傳感器，突破了管道軸向缺陷的檢測技術難題;針對非接觸磁致伸縮導波電磁-聲換能效率低的問題，研制了大功率激勵裝置，開發出鐵磁性管道電磁導波檢測系統，實現了管道腐蝕非接觸的遠距離快速檢測。

10余年風雨兼程，他們提出了適用于不同材料腐蝕與應力損傷的四種電磁檢測和結果評價方法。通過對數萬米檢測數據的總結，他們在國際上首次系統建立了應力集中和應力損傷的磁記憶評價方法，明確了磁記憶檢測技術的適用條件。在大量現場真實工件表面裂紋檢測試驗的基礎上，通過標準試樣的比對，建立了基于復平面的裂紋尺寸當量化評價方法，提出了實際檢測過程對腐蝕情況進行評價的方法。針對壓力管道的運行特點，提出了一種基于距離幅度衰減特性的超聲導波信號分級方法，實現了通過人工缺陷信號對實際缺陷產生的橫截面積損失進行評價的方法。

就是這樣一群干起活來像民工的科研人員，為國家、為世界特檢領域做出杰出貢獻，建立了大型承壓設備不停機電磁無損檢測技術與標準體系。經過系統開展理論研究、儀器研制、檢測方法工藝開發和現場工程應用，他們提出了采用電磁檢測技術系統解決大型承壓設備不停機檢測問題的技術路線。通過實驗室檢測機理的系統研究和現場檢測工藝及方法的應用實踐，發展完善了磁記憶和復平面渦流檢測標準，在國際上首次制定了脈沖渦流和磁致伸縮導波檢測標準，形成了大型承壓設備不停機電磁無損檢測標準體系：《GB/T 26954-2011 焊縫無損檢測 基于復平面分析的焊縫渦流檢測》、《GB/T 26641-2011 無損檢測 磁記憶檢測總則》、《GB/T 12604.10-2011 無損檢測術語磁記憶檢測》、《GB/T 28705-2012 無損檢測 脈沖渦流檢測方法》、《GB/T 28704-2012 無損檢測 磁致伸縮超聲導波檢測方法》、《ISO/DIS 20669 Non-destructive testing-Pulsed eddy current testing of ferromagnetic material components》。我國因此在標準制定上領先于國際。

技術領先國際

他們的科研成果首次系統解決了我國大型承壓設備不停機檢測和安全評價的瓶頸性技術難題，對我國大型電力和石化裝置的運行周期科學延長至3到6年發揮了關鍵作用，也讓我國技術處于世界領先水平。