基于SSD的交流电磁场缺陷智能识别方法

针对传统交流电磁场检测技术中缺陷识别困难、智能化程度不高等问题,提出一种基于单次多盒检测器(SSD)的交流电磁场缺陷智能识别方法。首先通过仿真建立不同类型的缺陷可视化成像数据库,使用数据增强算法对数据库进行扩充,提高数据库的泛化能力;然后基于SSD算法建立交流电磁场缺陷智能识别方法,为缺陷智能评估与缺陷判定奠定基础;最后利用不同类型缺陷检测试验验证了该方法的缺陷识别效果。试验结果表明,基于SSD的交流电磁场缺陷智能识别方法能够正确识别不同类型缺陷,识别准确率达98%,检出缺陷的置信度均在90%以上,可为结构物缺陷的智能识别与智能评估提供方法支撑。     

交流电磁场检测技术现场应用的影响因素

对交流电磁场检测技术现场应用的部分影响因素进行了探究。利用仿真技术分析了电导率、磁导率、缺陷长度、缺陷深度、提离高度以及缺陷埋藏深度等因素对交流电磁场检测结果的影响规律，并进行公式拟合。通过试验验证了仿真结果及拟合公式的可靠性，为交流电磁场检测现场应用提供了一定参考。     

高压电缆附件铅封缺陷的交流电磁场检测

铅封是高压电缆常用的连接方式，受外部热缩套及防水带干扰的影响，常规检测方法难以对内部铅封连接状态进行检测。制备了高压电缆铅封试样并加工了相应缺陷，以模拟现场使用状况，采用交流电磁场检测技术进行了检测试验。试验结果表明，交流电磁场检测技术能够穿透保护层对铅封表面开裂缺陷进行检测，检测灵敏度及分辨力较高，但检测结果会受到探头角度的影响，检测时需考虑检测方向。     

脉冲扰动电磁场检测非表面缺陷埋深的识别算法

交流电磁场检测技术是一种新型的电磁无损检测技术,但由于趋肤效应的存在,其对表面裂纹检测具有较高的敏感性,但对于非表面缺陷检测存在着技术瓶颈。借助脉冲激励源在工件中产生的感应电流渗透深度大的特点,进行非表面缺陷的脉冲扰动电磁场检测技术仿真与试验,提出了基于小波熵理论的非表面缺陷埋深识别算法。试验结果表明,所构建的脉冲扰动电磁场缺陷识别算法可有效识别和区分不同埋深缺陷。     

一种基于交流电磁场的差分检测探头

交流电磁场检测技术近年来广泛应用于各类结构缺陷的无损检测和定量评估中,检测时探头抖动易引起干扰信号而造成的缺陷误判,为解决此问题,提出一种新型的差分检测探头。通过COMSOL软件建立交流电磁场检测探头的有限元仿真模型,探究了提离抖动下特征信号的畸变规律,分析了Bx背景磁场与检测位置的关系;设计了一种基于差分磁传感器的检测探头,搭建缺陷检测系统并进行试验。试验结果表明,提出的差分检测探头能有效抑制提离干扰,增强缺陷信号识别能力,提高检测灵敏度。     

高温压力管道在线检测技术

为解决高温环境下管道在线无损检测技术问题,研究了高温状态下铁磁性材料的磁粉探伤方法,其检测灵敏度不低于常温检测的灵敏度。建立了高温环境下压力管道用碳钢中横波声速的测量方法,探讨了高温环境下碳钢中横波声速的变化规律,分析了高温环境下超声检测缺陷(反射体)位置的修正方法,解决了部分工程上急需解决的高温环境下焊缝缺陷的超声横波检测技术问题。具体介绍了适用于250℃以下工业管道的在线检测设备和方法。     

钢板近表面缺陷的交流电磁场检测

将金属薄片覆盖在含有人工裂纹的钢板上来模拟近表面缺陷,通过搭建交流电磁场检测的试验平台来提取近表面缺陷的磁场信号。试验得出了近表面裂纹交流电磁场检测的最佳激励频率、最大埋深厚度及影响近表面裂纹检测的因素,以为近表面裂纹的实际检测提供参考。     

高温压力管道红外热成像检测技术

建立了大型管道试验装置，并对带有不同几何尺寸内部开孔缺陷的四种不锈钢和20钢管进行了红外热成像检测试验。结果表明，红外热成像技术十分适用于检测高温压力管道内部腐蚀缺陷，检测灵敏度能够满足压力管道安全运行的要求。     

基于LSTM的ACFM在线缺陷判定方法

交流电磁场检测(ACFM)技术在进行缺陷判定时，存在检测数据追溯、现场判定缺陷困难等问题。分析了ACFM检测信号特征，开发了一种部署在云服务器上的在线数据存储、检测信息显示以及缺陷智能判定的方法。该系统主要由检测仪与云端服务器组成，检测时仪器采集检测信号，将检测信息实时传输至云服务器，云服务器存储检测信息并通过网页显示，同时基于长短期记忆神经网络(LSTM)的缺陷判定算法分析检测信息并返回结果至检测仪。以铝板试件作为检测对象，对系统进行功能测试。试验结果表明，开发的在线缺陷判定算法实现了交流电磁场检测系统数据存储、信息查看、缺陷判定的目标。     

基于FPGA的交流电磁场缺陷智能检测仪

石油石化行业中，碳钢结构物长期受到腐蚀、应力等因素的影响，表面易产生复杂裂纹，复杂裂纹的检测分析需要强大的数据处理能力，对检测仪器的功能架构提出了诸多挑战。首先基于交流电磁场检测(ACFM)技术，建立了不同类型裂纹的仿真模型，分析结构物表面感应电流分布，探究缺陷形貌-电流扰动-磁场畸变之间的映射关系，提出了基于特征信号B_z的缺陷智能识别算法；然后基于FPGA(现场可编程逻辑门阵列)平台，构建交流电磁场缺陷智能检测仪，实现了激励信号发生、检测信号采集、处理和显示等功能，并开展了人工预制裂纹的识别试验。试验结果表明，该交流电磁场缺陷智能检测仪可以实现不同角度直线裂纹和复杂裂纹的表面轮廓重构与识别。     

管道防腐蚀层交流电压梯度检测法修正技术

针对国内外管道外防腐蚀层缺陷分级尚无量化标准的现状,提出利用修正后的交流电压梯度(AC voltagegradient,ACVG)缺陷检测数据进行防腐蚀层准确分级评价的方法。在深入分析交流电压梯度检测原理的基础上,建立了管道外防腐蚀层检测模型,进而推导出交流电压梯度检测所用A字架两极间电压差计算公式。利用理论计算公式对试验管道测量的交流电压梯度值进行了修正,结果表明,修正后检测数据可消除管道埋深及施加电流不同对检测结果的影响,交流电压梯度法修正技术可以更准确地评价埋地管道外防腐蚀层状态。     

双频交流电磁场提离抑制算法

航空装备结构表面多为铆钉连接件,其在检测过程中容易产生提离扰动,造成缺陷的漏检或误判.基于交流电磁场检测原理,引入双频激励技术,设计开发了一套集检测探头-双频激励-检测机箱为一体的结构缺陷双频交流电磁场检测系统,研究了提离抖动条件下干扰信号的畸变机理,提出了基于双频响应信号的交流电磁场提离抖动抑制算法,开展了提离抖动抑...     

基于交流电磁场检测技术的裂纹缺陷信号识别方法

针对海洋平台主体结构焊缝的交流电磁场检测技术(ACFM),提出了一种横向、纵向以及斜向裂纹缺陷信号的识别方法。基于ACFM技术原理,分析了横向以及纵向裂纹缺陷检测信号Bx、Bz特征向量的特点及其形成机理。通过对与扫查方向呈0°(纵向),45°(斜向)以及90°(横向)裂纹缺陷信号的试验分析,得出了如何识别横向、纵向以及斜向裂纹缺陷信号的方法。     

基于ACFM的轨道缺陷检测系统设计和试验

针对铁路轨道长期与机车车轮滚动接触容易产生应力疲劳裂纹,威胁铁路安全运行的现状,基于交流电磁场检测技术,针对铁路轨道的检测需求,设计开发了一套集检测软件-便携式机箱-检测探头为一体的交流电磁场缺陷检测系统,分别对铁轨上的人工缺陷和自然缺陷进行了检测。检测结果显示,交流电磁场缺陷检测系统可实时检出铁轨上的缺陷,并能初步判断缺陷的位置和大小。得到的结果可以为我国铁路安全评估提供一定的数据支撑。     

金属管道表面缺陷微波无损检测

对微波技术应用于工业管道表面缺陷的无损检测进行了试验研究,分别进行压力管道内、外表面的微波无损检测试验。试验结果表明：利用微波无损检测技术一方面能实现管道外表面的非接触检测;另一方面能实现管道内表面缺陷的快速定位与测定,大大提高了管道内表面缺陷的检测效率,为金属管道表面缺陷的定位修复和安全评估提供了重要依据。     

基于交流电磁场的连续油管缺陷的在线检测

针对连续油管裂纹缺陷,开展了基于交流电磁场(ACFM)的连续油管缺陷在线检测技术研究,建立了连续油管缺陷的ACFM仿真模型,提取了裂纹特征信号,搭建了连续油管缺陷在线检测系统,并开展了检测试验。结果表明:该检测系统能够快速高效地检测和评估连续油管表面的裂纹缺陷,为服役期间的连续油管在线实时检测提供了一项新技术。     

基于磁致伸缩效应低频导波在高温工业管道腐蚀检测的应用

低频导波检测技术在针对工业管道腐蚀检测方面有着良好的应用前景;研究中分析了3种不同类型低频导波检测技术的各自特点,介绍了导波检测的基本原理,采用美国西南研究院MsSR3030R磁致伸缩导波检测系统,对不同环境条件下的高温工业管道进行了低频超声导波检测,结果表明:与传统压电式低频超声导波检测方法不同,磁致伸缩效应导波检测技术可以有效检测出高温工业管道腐蚀缺陷,并通过观察特征信号表可实现对缺陷的准确定位;同时,磁致伸缩效应超声导波检测也存在一定范围的盲区。     

火电厂发电机组蒸汽管道焊缝超声自动扫描成像检测

介绍采用便携式超声自动化扫描成像检测技术对火电厂发电机组蒸汽管道焊缝进行在役无损检测。人工模拟缺陷试样和现场检测结果表明，采用自动扫描多维投影成像方法，结合A，C和P扫描成像可以准确判断缺陷的位置、大小、分布和取向等特征，使缺陷识别的准确性和检测可靠性明显提高。     

P92钢高温管道焊接接头Ⅳ型裂纹形成原因及防止措施

通过对2个P92钢高温蒸汽管道焊接接头细晶区软化带晶界孔洞聚集型Ⅳ型蠕变开裂失效案例的分析研究,发现9Cr马氏体耐热钢高温蒸汽管道焊缝Ⅳ型蠕变开裂是从材料表面和内部的晶界处同时孕育较多的蠕变孔洞,经历从蠕变孔洞→聚集成串→宏观开裂的过程,孕育初期时间较长,受各类无损检测方法检测能力的限制,孔洞阶段一般很难被早期发现,但Ⅳ型蠕变裂纹一旦出现,内外同时扩展,速度非常快,具有较大安全隐患。文中提出的加强高温管道支吊和膨胀的日常检查维护管理,必要时进行管道应变监测分析预警,是当前预防9Cr马氏体耐热钢高温蒸汽管道焊接接头Ⅳ裂纹泄漏的有效措施。     

交流电磁场裂纹实时判定与评估方法

交流电磁场检测(ACFM)技术已经广泛用于海洋各类结构物的缺陷检测和评估中。传统的基于特征信号或蝶形图的缺陷判别方法易引起误判且难以实现实时判定与评估。搭建ACFM阵列检测系统,利用B_x能量谱和B_z相位导数阈值算法实时判定裂纹,依据阈值参数对裂纹危险等级进行评估,并开展裂纹检测与评估试验。结果表明:交流电磁场特征信号B_x能量谱可作为裂纹长度评估阈值,特征信号B_z相位在裂纹区域发生明显的翻转;基于能量谱和相位导数阈值的判定方法能够实时判定裂纹;利用阈值参数可对裂纹危险等级进行评估;基于能量谱和相位导数阈值的ACFM检测系统能够实现裂纹的实时定量与定位评估。