2020年, 第42卷, 第3期　
刊出日期：2020-03-10

  

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  无损检测. 2020, 42(3): 0-0.

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试验研究
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  基于粒子群优化的超声共振谱法测量材料弹性常数

  沈飞, 樊璠, 王蕊, 张强, 牛海军

  无损检测. 2020, 42(3): 1-4. https://doi.org/10.11973/wsjc202003001

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  超声共振谱法是一种基于材料样品的自由共振频率，再反推其弹性常数的高精度材料力学属性求取方法，该方法在高Q值（品质因素）固体材料的弹性常数计算方面应用广泛。然而对于具有较高黏弹性阻尼的材料来说，受共振谱线平缓、共振频率提取困难等影响，该方法的应用存在一定困难。建立了关于弹性常数的贝叶斯模型，结合粒子群优化（PSO）的全局搜索能力，寻找弹性常数的最大后验概率密度点，最终实现材料的弹性估计。测量了皮质骨模拟材料的弹性常数，与传统方法相比较，基于PSO的超声共振谱方法对弹性常数初始值不敏感，可用于高阻尼材料弹性常数的测量。
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  基于激光超声的固体火箭发动机热防护层厚度测量方法

  谢鹏英, 金永

  无损检测. 2020, 42(3): 5-8,71. https://doi.org/10.11973/wsjc202003002

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  固体火箭发动机热防护层厚度的均匀性会影响发动机的工作性能，为了测量热防护层的厚度，设计了一种基于激光超声的热防护层厚度检测方案。通过分析热防护层激光超声测厚的特点，利用小波变换对采集的回波信号进行了降噪处理，采用小波变换模极大值法对两界面的位置特征信息进行了有效提取，实现了对热防护层厚度的非接触测量。试验结果表明，该方法的测量相对误差小于6.4%。
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  基于图像处理的膨胀圆裂缝检测算法

  吴玉龙, 岳大森, 丁勇, 卢康昕, 赵广辉

  无损检测. 2020, 42(3): 9-13. https://doi.org/10.11973/wsjc202003003

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  提出了一种基于图像处理的膨胀圆裂缝检测算法，将裂缝假想成被若干圆形充填的平面空间，圆的直径可以近似为裂缝宽度，通过一系列圆的坐标和直径，可以实现裂缝几何模型的建立与复原。结果表明，裂缝参数化后由图像格式转为若干个圆的坐标和直径，仍保留了裂缝的主要形态与特征，可用于裂缝或者结构健康评估的进一步分析运算，为裂缝图像检测和结构健康监测提供了参考。
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  插入式管座角焊缝超声声束全覆盖方法与检测试验

  钱盛杰, 黄焕东, 柴斌斌, 王杜

  无损检测. 2020, 42(3): 14-19,53. https://doi.org/10.11973/wsjc202003004

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  为了提高插入式管座角焊缝超声检测的缺陷检出率，提出了利用刚性相控阵在管座上进行扇形扫查，结合柔性相控阵在接管内壁进行线性扫查的方法，从而实现对此类焊缝的声束全覆盖检测。首先，讨论了不同检测面的选择对缺陷检出率的影响；接着，利用CIVA软件仿真并分析了两种检测方法对不同缺陷的检出情况；最后，对自行设计的插入式管座角焊缝试样进行了检测。试验结果表明，同时利用这两种方法进行检测，可以有效提高缺陷检出率。
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  脉冲涡流检测激励参数和激励线圈参数的优化设计

  宫昊, 郝宪锋, 王安泉, 孙伟峰, 戴永寿

  无损检测. 2020, 42(3): 20-25. https://doi.org/10.11973/wsjc202003005

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  在采用脉冲涡流技术对铁磁性承压设备进行缺陷检测时，脉冲激励参数和激励线圈参数的不同会对检测结果造成较大影响。首先，利用有限元法建立了脉冲涡流检测铁磁性试件厚度的仿真模型；其次，以差分信号峰值为特征分析了脉冲激励参数和激励线圈参数对检测灵敏度和分辨率的影响，依据影响规律确定了脉冲激励参数和激励线圈参数，通过仿真试验确定了在该参数下的有效壁厚检测范围；最后，通过测试件试验，验证了仿真结果的正确性。
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  改善某机涡轮叶片荧光渗透检测背景过度的试验

  徐亚亚, 刘兴勇, 曾庆川, 田锦娟

  无损检测. 2020, 42(3): 26-28,80. https://doi.org/10.11973/wsjc202003006

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  荧光渗透检测某机高压涡轮叶片时，批量性出现荧光背景过度导致无法检测叶片的问题。采用理论和工艺试验相结合的方法，分析了荧光背景过度产生的原因，制定了有效的解决方法，较好地改善了该高压涡轮叶片的荧光背景。
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  核电厂安全壳钢筋保护层厚度的雷达探测技术

  吴金锋, 袁书现, 吴传侠

  无损检测. 2020, 42(3): 29-31,37. https://doi.org/10.11973/wsjc202003007

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  介绍了雷达探测技术检测钢筋混凝土保护层厚度的原理，并针对核电厂安全壳模型开展了应用研究，对安全壳钢筋保护层厚度及安全壳厚度进行检测。结果表明：采用雷达探测技术对核电厂安全壳钢筋保护层厚度及安全壳厚度进行检测，具有较高的精度，是保证核安全的重要措施。
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  基于阵列超声成像法的混凝土裂缝深度检测

  张军, 顾盛, 潘永东, 张健, 吴玉龙

  无损检测. 2020, 42(3): 32-37. https://doi.org/10.11973/wsjc202003008

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  针对传统超声法检测混凝土裂缝深度时人为影响因素较多，检测效率十分低下的问题，引入了阵列超声成像法，研究了阵列超声成像法检测裂缝深度的原理及其计算方法，并在实验室设计制作了一块预设7条不同深度裂缝的素混凝土试件，进行了跨单裂缝和试件整体成像检测试验。试验结果表明：阵列超声成像法根据缝底反射超声波的传播时间来检测裂缝深度，生成的二维图像可以显示缝底位置，但无法显示缝身；该检测法的检测精度较高，并且随着裂缝深度的加深逐渐提高；检测时应考虑边界效应，否则无法准确检测裂缝深度；检测时存在盲区，当缝底位于盲区内时会出现漏检。
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  基于激光散斑的蜂窝复合材料缺陷检测

  杨庆峰, 孙金立, 宋建俊, 李金浩

  无损检测. 2020, 42(3): 38-42. https://doi.org/10.11973/wsjc202003009

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  通过基于激光散斑检测技术的缺陷信息提取方法，可快速判断缺陷的位置及大小。基于散斑干涉原理，对图像降噪进行了研究分析，试验结果表明，通过傅里叶滤波、图像线性趋势处理、灰度处理、分步解包等图像综合处理技术可有效提取散斑干涉信息，缺陷信号比较清晰。针对该研究结果，对飞机雷达罩进行检测时，运用图像综合处理技术获得缺陷的相关信息，验证了采用该方法提取层压结构和纸蜂窝结构缺陷信息的可行性，有效提高了激光散斑检测的工作效率和可靠性。
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  承压设备插入式接管角焊缝超声相控阵检测工艺

  吴家喜, 张子健, 张小龙, 许波, 柴军辉, 胡健, 陈旭杰

  无损检测. 2020, 42(3): 43-49. https://doi.org/10.11973/wsjc202003010

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  插入式接管角焊缝的特殊结构和焊缝形式，增加了常规A型超声波对其检测的难度和工艺的复杂性。针对承压设备插入式接管角焊缝容易出现的几类典型缺陷，通过CIVA软件仿真制定检测工艺，同时采用以色列ISONIC 2009相控阵设备对模拟试块进行检测，并与CIVA仿真结果进行了比对。结果表明，插入式接管角焊缝的超声相控阵检测工艺具有良好的检测效果，验证了工艺的有效性，为相控阵检测技术在插入式接管角焊缝中的推广应用提供了相关经验。
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  基于数理统计的缺陷涡流检测定量方法

  陈新波, 何忠祥, 李小丽, 王莉

  无损检测. 2020, 42(3): 50-53. https://doi.org/10.11973/wsjc202003011

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  针对涡流阻抗平面显示检测仪器对缺陷大小不能准确定量检测的难题，采用正态分布及一元线性回归分析的数理统计方法，对涡流检测定量方法进行研究，得出了涡流阻抗幅值与缺陷大小的数学规律。经试验验证，定量检测结果良好。
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  自适应灰狼小波去噪法在变压器套管引线超声检测中的应用

  何海峰, 罗宇昆, 涂斌, 吴肖锋, 李顺, 王淦, 王昕

  无损检测. 2020, 42(3): 54-59. https://doi.org/10.11973/wsjc202003012

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  在对变压器套管引线进行超声检测时，检测精度易受噪声影响，难以准确判断套管端部内的引线状态，提出了一种自适应灰狼阈值去噪法。首先，通过小波变换对超声回波信号进行多层分解，采用基于包含多阶连续导数的梯度下降自适应阈值法，估计分层阈值；然后，结合灰狼算法，以最小梯度值为目标函数进行寻优，确定阈值大小并完成去噪。通过仿真与实例验证可得，采用文中算法去噪后，信号信噪比更高，均值误差更小，信号畸变程度较小，计算速度更快，可以有效保留超声回波信号起振位置等有用信息，更好地反映套管内引线的状态，具有一定的应用价值。
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  海底管道自动超声检测带状图的测长精度及修正

  张天江

  无损检测. 2020, 42(3): 60-62. https://doi.org/10.11973/wsjc202003013

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  针对海底管道对接环焊缝全自动超声检测（AUT）中，分区法带状图测量缺陷长度存在误差的情况，使用不同方法对试块中已知尺寸的人工反射体进行测量，并与已知尺寸进行比较，计算误差值。通过数据分析，证明了采用试块误差值修正后的缺陷长度更加精确。该方法对接近标准允许的临界尺寸缺陷的评定起到了积极作用，可在一定程度上减小因缺陷长度评定造成的误判和漏判，提高了施工效率。
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  探头旋转设备中多探头布置与横向检测螺距的关系

  严欣贤, 周友鹏, 王子成, 左义锋

  无损检测. 2020, 42(3): 63-67. https://doi.org/10.11973/wsjc202003014

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  以探头旋转超声波检测设备为例，按100%的横向检测覆盖要求，对多探头布置形式、数量、位置以及螺距间的关系进行了模拟分析，为探头旋转检测设备的设计使用提供依据。螺旋扫查检测设备中，研究各种类型缺陷的扫描螺距时可借鉴该方法，所得到的结论也可用于其他类似布置的超声波螺旋扫查检测设备。
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  基于多频涡流信号处理的结构识别方法

  陈姝, 冯美名, 张志义, 廖述圣, 魏文斌

  无损检测. 2020, 42(3): 68-71. https://doi.org/10.11973/wsjc202003015

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  提出了一种基于多频涡流信号处理的结构识别方法，该方法首先采用多频涡流仪获得低频绝对通道信号，通过旋转变换得到多组信号对，确定振幅最小的那一对，接着运用中值滤波技术获得整体信号幅度摆动趋势线，从而消除信号摆动影响，凸显结构信号；然后，根据结构幅度阈值和最小间距确定结构中心位置及其数量；最后，根据弯管和支撑信号特征，识别并显示这些结构。运用多组来自不同核电站的实测数据进行识别，结果显示了该方法的有效性。
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  基于尺度不变特征变换的无砟轨道板钢筋检测

  吴应永, 高晓蓉, 杨阳, 尹紫红

  无损检测. 2020, 42(3): 72-76. https://doi.org/10.11973/wsjc202003016

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  为实现高速铁路无砟轨道板的钢筋自动检测识别和计数功能，通过系统地对比分析高速铁路无砟轨道板的结构和主要病害类型及其原因，以及对应无损检测方法的优缺点，采用探地雷达法无疑是一种很好的方法。基于探地雷达图像，进行了无砟轨道板的钢筋检测和计数研究，采用尺度不变特征变换（SITF）算法提取和建立了特征点，并优化去除了重复和错误匹配特征点，同时结合模板匹配的方法实现了钢筋自动检测和数目计数判断功能，为后续的进一步缺陷自动检测识别工作奠定了良好的基础。
实践经验
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  相控阵超声技术在轴类键槽磨损修复中的应用

  唐飞阳亮, 魏培生, 陈春锋

  无损检测. 2020, 42(3): 77-80. https://doi.org/10.11973/wsjc202003017

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  在设备运转过程中，键槽部位会发生磨损，键槽磨损修复工艺多种多样，在使用堆焊修复时，应重点关注焊接质量，避免发生焊接缺陷造成轴头力学性能下降以及修复效果不理想的问题。应用相控阵超声技术的工件仿真模拟和缺陷三维动态显示功能，实现了对电机转子键槽堆焊修复部位内焊接缺陷的有效检测和精确定量，为轴类键槽堆焊修复的检测工作提供了新思路。