平面式电容传感器阵列激励模式研究

由于非金属复合材料及其内部不同损伤具有不同介电特性,采用平面式电容传感器阵列可实现无损可视化检测。针对平面式阵列电极结构,研究不同激励模式对复合材料内部缺陷检测效果影响。提出单激励、双激励和奇偶激励3种激励模式,对比分析各种激励模式下传感器信号强度、探测深度等性能差异。结果表明:奇偶激励模式在信号测量和成像质量方面都优于前2种模式。同时也验证了基于电容敏感机理的平面电容传感器阵列对复合材料内部缺陷检测的可行性和有效性。     

基于磁探针检测的压力管道内壁缺陷评估研究

压力管道由于长期工作于高温、高压等恶劣工作环境下，其内壁容易产生腐蚀、开裂、凹坑等类型缺陷，因此对压力管道内壁实施无损检测非常重要。为了提升检测效率和便捷性，本文采用磁探针法从压力管道外部对内壁缺陷实施评估研究；首先通过仿真分析，探究了管道内壁缺陷处与无缺陷处的理论感应电压信号差异，发现缺陷处的感应电压信号幅值较低；然后通过实验检测评估了预制不同长度内壁缺陷的压力管道感应电压信号分布规律；结果表明，感应电压信号幅值在缺陷位置会突然降低形成波谷特征，并且.波谷宽度与实际的内壁缺陷尺寸具有良好的一致性；将波谷的半峰宽高度H_FWHM作为判断管道内壁有无缺陷的特征阈值，其准确性达到8852%，对于压力管道内壁缺陷的定量化评估具有重要意义。     

聚乙烯管焊接接头相控阵超声检测的优化设计

在管道工程应用中,由于良好的耐腐蚀性和韧性,聚乙烯(PE)管与其他材料相比具有显着优势,已广泛地应用在核电、油气输送领域;PE管焊接过程中,焊接参数、人员操作和环境等因素会影响聚乙烯管道的焊接情况,可能致使焊接接头内部形成缺陷,影响管道安全运行,而相控阵超声检测技术能够实现聚乙烯管道焊接接头内部结构的无损检测及评估;因此开展PE管焊接接头的相控阵超声实际检测工作,研究了聚乙烯材料的声衰减规律及声频散效应,优化了焊接接头的超声相控阵检测工艺,基于CIVA仿真软件实现了聚乙烯管道相控阵超声检测的声场模拟和缺陷仿真,通过研究检测参数及声学参量变化对检测结果的影响,获得了PE管焊接接头的最优检测工艺;通过加工带有典型缺陷的聚乙烯热熔对接接头试样,对前期基于仿真结果设计的检测工艺以及针对焊接接头相控阵检测研发的楔形耦合组件进行可靠性测试和工艺试验;研究结果为PE管接头缺陷的超声相控阵检测提供了工艺设计的理论支持和可靠的研究方法。     

基于远场涡流的平板探头设计与缺陷识别研究

远场涡流检测(RFECT)技术解决了涡流检测技术趋肤效应的固有缺陷,与其他电磁无损检测技术相比较,其在检测和表征深层隐藏缺陷方面展现出其巨大优势。针对远场涡流探头体积大、检测深度小的问题,本文设计了一种用于板材缺陷检测的新型远场涡流探头,探头最长边为7cm左右,可以检测15mm厚的铁磁性平板。通过有限元仿真对探头屏蔽结构的材料和组成进行了比较分析,得出了探头的最佳设计方案。通过缺陷检测实验验证了该探头的检测效果。对检测信号的缺陷识别和定量进行深入分析,结果显示,探头检测信号的相位与缺陷深度为二次函数关系,因此能够借助于检测信号的相位进行缺陷深度的定量分析。该探头在压力容器和管道埋藏缺陷的在役检测中具有十分广阔的应用前景。     

非金属声波检测仪计量校准系统设计与实现

非金属声波检测仪是一种广泛应用于水运工程结构检测中的计量器具。其利用超声波在被测非金属介质中传播速度、频率等声学参数的变化,分析处理参数后获取被测介质的物理特性。它主要用于检测混凝土等均匀材质构件是否存在内部缺陷,如断裂和缝隙等。声波仪的应用对工程质量和安全有着极其重要的保障作用。用于校准计量性能是否符合规程要求的非金属声波检测仪校准装置具有大量程、高精度和易操作等特点,这将有效地解决非金属声波检测仪的量值溯源问题。该文着力阐述了声波透射法进行检测的基本原理、计量校准装置的系统设计以及实验验证等。     

基于球形视频机器人的管道内缺陷检测方法研究

传统的压力管道内表面缺陷检测管道运行安全十分重要,目前检测方法对待检测管道的形状结构要求较高,检测方法低效耗时费力。设计了一种球形视频管道内缺陷检测机器人,通过搭载的高分辨率立体相机拍摄视管道内部频流,编制基于深度卷积神经网络软件对视频流进行带表面缺陷图片分选,采用Fast-RCNN快速区域卷积神经网络对管道缺陷进行标记,通过该标记可实现管道内部缺陷的安全评估,实验结果表明了该检测方法的有效性。     

小波分析在管道缺陷超声检测中的应用

在管道缺陷超声无损检测中，作为检测基本数据的脉冲反射回波信号受到电子噪声(包括热噪声和量化噪声)和结构噪声的干扰，使材料的缺陷信号变得难以识别。小波变换借助于时．频局部分析特性，已成为现代信号处理中的一种重要方法。在阐述小波变换基本原理的基础上，研究了管道超声缺陷信号的小波分解与重构。利用此方法对超声信号进行分析，可方便地识别是否存在缺陷以及缺陷的位置。     

漏磁检测方法实现管道缺陷图形重构技术的研究

为了实现地下油气输送管道内层腐蚀，裂缝，泄漏状况的检测以及评估，探讨了管道缺陷的图形重构技术，缺陷漏磁场可由简单的恒定磁通的等效面偶极子来模拟，缺陷重建模型出一系列等效面偶极子阵列分布的截面组成，并采用了逆向矩阵求算法得到方程最优解，理论分析和计算结果表明，该模型和算法灵活地实现了管道缺陷的视图化。     

管道腐蚀检测中新型脉冲漏磁传感器的设计与实验验证

在金属管道腐蚀检测方面,脉冲漏磁技术显示了潜在的优势.在对多种不同结构的传感器进行实验和仿真分析的基础上,提出了一种新型结构的脉冲漏磁传感器,用于带一定厚度保温层管道腐蚀缺陷的检测.该新型传感器在结构上采用传统漏磁检测的磁路设计方法,同时采用脉冲方波作为激励,这样既利用了漏磁检测聚磁效果好的优点,提高了激励场的穿透深度,又利用了脉冲激励所具有的频率成分丰富的优点,增强了激励场对保温层的穿透效果和对管道深层缺陷的检测效果.实验证明了传感器设计的正确性及有效性.     

压力管道缺陷电磁超声/脉冲涡流复合检测方法研究

针对压力管道内、外壁缺陷快速检测的需求，根据电磁超声/脉冲涡流复合检测原理，研究压力管道深层和表层缺陷同步检测方法。首先，利用有限元仿真软件建立电磁超声/脉冲涡流复合检测模型，研究复合式探头的检测原理；接着，研究深层及表层缺陷对电磁超声/脉冲涡流复合信号的影响规律和信号分离方法；最后，制作电磁超声/脉冲涡流复合式探头实物，并对带有深层和表层缺陷的压力管道试件进行试验测试。试验结果表明：论文研究的复合检测方法能够从管道外部有效检出压力管道外表面宽1 mm、深2 mm裂纹和管道内壁2 mm厚度减薄缺陷，弥补了两种检测技术单独使用时存在缺陷检测盲区的不足，且具有较高的检测精度。该检测方法经过进一步优化有望用于压力管道表层和深层缺陷同步快速检测。     

一种用于管道检测的磁致伸缩式周向超声导波传感器

传感器由磁化器、激励线圈、接收线圈和聚磁器等组成.实验结果表明,利用周向超声导波传感器可以在大直径管道中激励和接收周向超声导波并可对管道中的缺陷进行长范围、全覆盖的非接触无损检测.     

支持向量机在超声无损检测中的应用

无损检测设备可以在不破坏对象结构的情况下,检测其内部缺陷,在文物、建筑、大型土木工程中应用广泛,对结构监测和修复起着重要作用。其中,超声无损检测由于其穿透力强、指向性好,在无损检测中占据重要地位。但对于超声无损检测设备,检测不同的材料和缺陷类型时判断规则并不通用,从而导致检测对象有限,或者检测精度太低。对此提出一种基于支持向量机原理的超声无损检测处理方法,该方法具有机器学习能力,通过有限的学习过程,理论上可以完成对任何类型材料及任何类型内部缺陷的的准确识别。针对该方法,搭建了超声无损检测试验台,通过实验验证了该信号处理方法的有效性。     

太赫兹时域光谱技术在涂层检测中的研究进展

涂层结构具有美观、隔热和耐腐蚀等优点,被广泛应用于航空航天、汽车船舶制造和制药等领域。但在涂层制备和服役过程中会不可避免地出现气泡和裂纹等缺陷,且涂层厚度和均匀性会直接影响涂层寿命,因此对涂层结构的检测显得十分重要。与常规无损检测技术相比,太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术非接触性好、抗干扰性强,适用于涂层结构快速无损检测。首先,简要地介绍了太赫兹波、太赫兹时域光谱技术和典型的太赫兹时域光谱系统;然后,详细地阐述了太赫兹时域光谱技术在光学参量、厚度和微结构检测方面的国内外研究进展,特别是太赫兹波在汽车船舶、航空航天和生物制药方向的厚度检测与成像;最后,分析了涂层结构无损检测的现状,对现有的太赫兹波检测涂层存在的问题进行了总结,并对其未来的发展进行了讨论和展望。     

基于内容的SIFT+LSH管道缺陷检索算法研究

各个城市对地下管道安全的检测一直是研究的热点和难点。传统的检测仪器不仅费时费力而且误检率特别高,随着技术的发展计算机视觉相关的方法也有在管道检测中应用,但是检测的速度和效果不尽人意。针对当前传统的检测方法操作复杂,成本高的问题,提出了一种基于内容的SIFT+LSH管道缺陷图像检索方法。该方法首先选取了优势较为明显的局部特征SIFT,充分利用了管道缺陷图像的特征,同时选取LSH算法对图像SIFT特征进行优化,将其转化为Hash编码,提高了检索速度。实验结果表明,基于SIFT特征和LSH算法的管道缺陷检索方法,相比与传统的SIFT特征和欧式距离的检索方法,大大提高了检索的速度,使得检测人员在实际操作中能够更快地获取到比较满意的检索结果。     

光纤传感监测压力管道泄漏技术进展综述

有效预防并解决长输压力管道在运行中发生的泄露和爆管故障是传输工程中的一大技术瓶颈。近几年,刚兴起的光纤传感技术在压力管道检漏方面的应用相比于传统检测方法有着诸多的优势。光纤传感监测管道泄露的技术主要分为分布式与准分布式两大类,结合国内外压力管道检漏技术的发展现状,分别论述分布式与准分布式光纤传感技术在压力管道检漏方面的应用。     

磁巴克豪森应力检测仪研制

基于磁巴克豪森效应原理研制了一种铁磁性材料应力检测仪。该仪器包含磁巴克豪森传感器、低频连续功率放大器、低噪声小信号放大器和应力标定等多项技术,可对不同铁磁性材料应力状态进行检测与评估。工程现场实验表明所开发的检测仪器具有快速、便捷进行在役设备关键部位应力分布扫描检测的优点,且应力检测灵敏度和准确度高。     

缺陷检测技术的发展与应用研究综述

为满足智能制造企业对产品质量检测的需求, 服务制造企业生产管理, 对缺陷检测技术的研究现状、典型方法和应用进行梳理.首先总结了磁粉检测法、渗透检测法、涡流检测法、超声波检测法、机器视觉和基于深度学习的缺陷检测技术的优缺点; 对比分析了磁粉检测法、渗透检测法、涡流检测法、超声波检测法、机器视觉检测的主流缺陷检测技术和基于深度学习的缺陷检测技术的研究现状; 然后, 梳理了缺陷检测技术在电子元器件、管道、焊接件、机械零件和质量控制中的典型应用; 最后, 对缺陷检测技术的研究情况进行了总结和展望, 指出该研究领域亟需解决的问题和未来发展的方向, 并从高精度、高定位、快速检测、小目标、复杂背景、被遮挡物体检测、物体关联关系等几个方面总结近年来发表在ICCV (International Conference on Computer Vision)和CVPR (International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition)等知名国际会议上相关论文的核心思想和源代码, 为缺陷检测技术的进一步发展提供理论和应用上的借鉴与参考.     

基于神经网络的超声导波管道缺陷识别

在役石油管道的腐蚀是造成石油管线运输故障的重要原因,适时检测在役管道是否被腐蚀至关重要。研究了超声导波进行长距离在役管道检测技术,并利用人工神经网络进行管道缺陷的智能识别,通过超声导波设备进行了管道缺陷检测实验,从原始检测数据的信号处理结果中提取出了样本特征值,并建立和训练了一种用于实现管道缺陷识别的BP神经网络。实验表明:使用该网络可进行超声导波管道缺陷的自动识别。     

MEMS矢量传感器用于管道地面标记的一种新方案研究

基于声检测原理的地面标记已成为当今管道技术的发展趋势,针对目前管道地面标记难和精度低的问题,提出了一种高灵敏度、具有良好的低频性能和较低功耗的MEMS矢量传感器。针对该矢量传感器在地面标记时存在的左右弦模糊的问题,提出了一种新的研究方案,通过理论分析和实验验证得出该方案的正确性。通过实验得出：定向角度平均误差在5°以内,满足工程需要。