无损检测

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无损检测. 2022, 44(6): 0-0.

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基于改进EMD的电磁超声检测数据处理技术

李蓉雪, 杨理践, 高松巍, 刘屹然, 张佳, 邢燕好, 耿浩

无损检测. 2022, 44(6): 1-5,31. https://doi.org/10.11973/wsjc202206001

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为提高电磁超声检测信号的精确度,提出了一种基于改进EMD(经验模式分解)的数据处理方法。针对IMFs(本征模态函数)筛选中容易丢失高频有用信息的问题,建立了一个基于欧式距离的IMFs分量筛选准则,并结合小波阈值滤波方法以实现噪声去除和微小有用信号的有效提取。为验证该算法的有效性,对厚度为10,15 mm的铝板进行了测厚试验,采用改进EMD算法对检测到的数据进行处理并提取峰值点位置,通过相邻峰值点的时间差计算厚度值,进行多组试验并计算误差。试验结果表明,提出的方法能够提高电磁超声检测的精度,同时提高了回波信号的信噪比,对于10 mm厚的铝板最小误差为0.1%,对于15 mm的铝板最小误差为0.3%。

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基于超声Lamb波截止频率的双层薄板各层厚度表征

潘蕾, 沈中华, 刘祥恩, 阚威威

无损检测. 2022, 44(6): 6-9,14. https://doi.org/10.11973/wsjc202206002

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双层薄板材料在建筑、航空航天、镀膜等行业都有非常广泛的应用,厚度是板状材料的重要参数,因此对厚度进行表征具有重要意义。提出了一种基于超声Lamb波截止频率测量双层薄板各层厚度的方法,推导出双层薄板Lamb波截止频率与两板厚度比的关系,各层厚度可用总厚度和两板厚度比表征。通过理论公式计算了不同厚度比的双层薄板(非铝/铝)Lamb波一阶反对称模态(A₁)的截止频率,得到A₁模态截止频率随厚度比变化的曲线,并分析了非铝板横波速度对其变化的影响。

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核电站压力容器接管安全端焊缝缺陷的超声自动检测系统

程保良, 邓景珊, 张宝军, 陈君荣

无损检测. 2022, 44(6): 10-14. https://doi.org/10.11973/wsjc202206003

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研制了一套核电站压力容器接管安全端焊缝缺陷超声波自动水下检测机器人,并对系统的机械本体、气路设计、电气控制等组成部分展开研究。阐述了检测装置各个执行部件的设计原理和设计方法。优化气路设计并实现了定位力断气保持、探头恒力压紧和校验试块伸缩等复合功能。该系统通过控制系统向执行机构发送指令并接收反馈信号,实现了焊缝缺陷的自动扫查。

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基于CIVA软件的全聚焦相控阵声场特性仿真

钱盛杰, 强天鹏, 杨贵德, 杜南开, 陈建华, 张国强, 龚成刚

无损检测. 2022, 44(6): 15-20,25. https://doi.org/10.11973/wsjc202206004

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全聚焦相控阵是当前超声无损检测领域的研究热点,但其声场特性和检测工艺方面的研究较少。在CIVA仿真软件平台的基础上,开展了全聚焦相控阵的声场仿真计算与缺陷响应研究。采用相同激发参数和孔径的超声探头仿真常规超声声场和全聚焦相控阵声场,分析比对各自的声场特性。通过缺陷响应研究模拟全聚焦相控阵声场与横通孔之间的作用,并分析了全聚焦相控阵技术的检测能力。该研究工作有望为全聚焦相控阵探头的研发设计以及检测工艺的制定提供参考。

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基于PM模型研究双层板中损伤引起的非经典非线性效应

范淼淼, 林懿然, 何爱军, 刘晓宙

无损检测. 2022, 44(6): 21-25. https://doi.org/10.11973/wsjc202206005

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从仿真角度研究了复合层状板中微损伤与Lamb波相互作用产生的非经典非线性效应。仿真采用Preisach-Mayergoyz(PM)模型描述损伤材料的动力学特征,该模型由大量迟滞单元组成。仿真中,在不同激发条件下双层板中产生了不同的Lamb波模态,结合Lamb波的频散特性,识别其为S₀和A₀模态,仿真结果表明,两种模态对损伤的检测效果也有差距。仿真还进一步研究了PM模型的尺寸与分布密度对S₀模态Lamb非线性的影响,结果表明可以利用Lamb波检测到的非线性效应描述损伤的生长情况和严重程度。

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玻璃钢缺陷的空耦激光超声检测

王宝定, 吴俊伟, 廖为圣, 程中文, 邓宇, 张永康, 曾吕明, 纪轩荣

无损检测. 2022, 44(6): 26-31. https://doi.org/10.11973/wsjc202206006

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玻璃钢具有优异的材料性能而被广泛应用于航空航天等领域,但在生产和使用阶段产生的缺陷会极大影响材料的稳定性和安全性。使用传统无损检测手段检测具有各向异性、层铺结构的玻璃钢时存在一定局限。使用结合激光超声与空耦超声检测优点的混合系统,采用中心频率为450 kHz的低频空耦探头,非接触检测了玻璃钢内部不同类型的微小缺陷,并开展了接触式相控阵超声检测对比试验。试验结果表明,使用混合系统能够有效实现玻璃钢内部缺陷形状、尺寸及位置的低成本、非接触和高精度检测。

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板岩隧道中不同地质体的地质雷达图像特征

辉龙贵, 刘东坤, 刘浩杰, 黄国禹

无损检测. 2022, 44(6): 32-35. https://doi.org/10.11973/wsjc202206007

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以香丽高速公路板岩隧道为研究对象,通过雷达图像、开挖验证和掌子面地质素描对比分析,总结了板岩隧道中岩体完整、较破碎、破碎及富水时的地质雷达图像特征。提高了板岩隧道超前地质预报的准确性,有望为板岩隧道的超前预报提供参考依据,指导板岩隧道的施工。

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基于多轮内检测数据的对齐和比对

胡朋, 史冠男, 张庆保, 陈金忠, 马义来, 何俊

无损检测. 2022, 44(6): 36-39,66. https://doi.org/10.11973/wsjc202206008

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长输油气管道多轮内检测数据的挖掘和综合应用是管道完整性管理的重要组成部分。为了开展数据的对齐和比对,整合了内检测数据的形式和内容,梳理了对齐和比对的实施流程,研究和分析了对齐和比对的内容和方法,从而掌握了管道基础信息、缺陷的数量和增长情况、管道位置的变化等重要信息,有望为管道运行单位制定管道管理计划和风险管控措施提供科学依据。

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基于矩阵分解的扼流适配变压器绕组漏磁检测

张朝蓓, 夏鹏杰

无损检测. 2022, 44(6): 40-44. https://doi.org/10.11973/wsjc202206009

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由于变压器绕组漏磁强度分布不均匀,检测结果易产生较大误差。为此,提出了基于矩阵分解的扼流适配变压器绕组漏磁检测方法。通过多层聚类算法组建最优编码矩阵,利用最优权重译码算法对分类器输出进行优化,得到扼流适配变压器绕组漏磁类型。采用矩阵分解方法,计算扼流适配变压器绕组漏磁后的磁感应强度数据,根据漏磁后的磁感应强度数据布置磁感应强度测量点,实现了扼流适配变压器绕组漏磁检测。仿真试验结果表明,所提方法能够精准检测漏磁点,降低了检测延时,具有广泛的应用性。

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超声纵波检测用对比试块透声特性控制及测试方法

王广星, 孟倩倩, 李晴, 张微微

无损检测. 2022, 44(6): 45-47,71. https://doi.org/10.11973/wsjc202206010

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介绍了纵波检测用对比试块透声特性的控制、测试方法以及试块透声性测试中原材料检测、平底孔的检测、成品试块检测的验收方法,并重点介绍了水浸检测回波幅值拟合曲线的两种制作方法。

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基于磁探针技术的结构钢背部缺陷检测

钱正春, 曾恒炜, 刘骅毅, 葛英飞, 王杰

无损检测. 2022, 44(6): 48-53,59. https://doi.org/10.11973/wsjc202206011

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压力容器内壁长期承受高温、高压、腐蚀性介质的作用,易产生裂纹、气孔、腐蚀等缺陷,因此需要对其内壁缺陷开展无损检测与评估。采用磁探针方法,在外加励磁场的作用下,对含有不同尺寸背部缺陷的结构钢试样进行检测,分析检测线上不同区域的磁滞回线,初步提取剩磁B_r和矫顽力H_c来反映缺陷大小。结果表明,缺陷附近的信号会产生明显的波谷特征,并且波谷宽度随着缺陷尺寸的增加而增加。为了进一步准确检测结构钢背部缺陷,笔者提出面积比S_r这一特征值,并与背部缺陷尺寸大小建立了较好的线性关系。该研究结果可以为磁探针法检测压力容器内部缺陷提供指导。

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铀合金棒材表面镍锌复合镀层厚度的涡流检测

张小刚, 俞东宝, 汤慧

无损检测. 2022, 44(6): 54-59. https://doi.org/10.11973/wsjc202206012

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研究了某铀合金棒材表面镍锌复合镀层厚度的涡流检测方法。通过理论分析和试验建立了试验装置、确定了涡流检测工艺参数、研制了比对试样,并对检测精度进行验证。对正常生产阶段样品的检测结果说明,该方法对于镍锌镀层厚度为4~15 μm的样品,检测精度达1 μm。

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飞机铝蜂窝结构损伤特征信息的提取及优化

杨庆峰, 杨东亮, 黄富明, 张海兵

无损检测. 2022, 44(6): 60-66. https://doi.org/10.11973/wsjc202206013

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飞机铝蜂窝结构脱黏损伤是飞机复合材料中常见的缺陷类型,借助损伤图像特征边缘提取、降噪优化等方式可提取损伤轮廓、边缘等相关特征信息。通过多图像对比分析最终获得优化提取方案,依据获得的损伤图像边缘特征提取方案提取铝蜂窝结构脱黏损伤图像的边缘特征信息,并对上述方案加以改进,深度优化蜂窝结构损伤特征,找到了适合的损伤图像优化提取方案。

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毫米级弹性散射子半径的超声定量检测

张雅婧, 张鸿博, 王铭浩, 莫润阳

无损检测. 2022, 44(6): 67-71. https://doi.org/10.11973/wsjc202206014

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毫米或微米尺度散射体的超声定量是工业和医学诊疗领域的重要课题。笔者以毫米级球形弹性散射子为目标,采用数值方法研究其背散射波形态函数f_∞(π)和目标强度T_S,分析了球体材料、半径a等参数的影响。由于散射波干涉会造成T_S与a存在多值问题,笔者提出利用差频叠加方法对散射信号强度进行处理以减弱或消除干涉,实现散射子半径定量。结果表明,在一定带宽范围内,对散射波信号进行差频叠加可有效减弱干涉。试验结果也证实采用目标强度可在一定精度范围内,对毫米级球形散射子半径进行定量。

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工业CT检测结果的影响因素及质量保证方法

陈晴晴, 张义凤

无损检测. 2022, 44(6): 72-75. https://doi.org/10.11973/wsjc202206015

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随着工业CT检测技术的运用越来越广泛,工业CT检测结果的准确性也愈发重要。为提高工业CT检测结果的准确性,分析了影响工业CT检测结果的因素,结合这些因素,从检测设备、检测人员、检测环境、检测过程等4个方面列出对应的质量保证方法,确保工业CT检测结果的准确性和可靠性。

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304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测工艺

杨建龙, 杨会敏, 严宇, 张晓峰, 董安, 金士杰, 刘伟达

无损检测. 2022, 44(6): 76-81. https://doi.org/10.11973/wsjc202206016

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采用相控阵超声检测技术,通过声学特性分析、模拟仿真、试块设计和验证试验,对304L不锈钢薄壁小径管焊缝的相控阵超声检测进行了研究。试验结果表明,对于未熔合、未焊透、裂纹等面积型缺陷,相控阵超声和射线检测的检出率均为100%。对于体积型缺陷,相控阵超声检测能力和射线检测相当;对于直径0.5 mm以下的小缺陷,受缺陷形貌、性质的影响,其反射波幅存在一定偏差。另外,相控阵超声检测的可达性和自检测效率优于射线检测的,且具有可进行交叉施工,结果数据可复查,数据重复性好,无辐射风险。

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专利精选

余一帆

无损检测. 2022, 44(6): 82-84.

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北京航空航天大学超声无损检测实验室--2021年度工作进展

周正干, 李洋, 杨功鹏, 马腾飞, 王俊, 朱甜甜, 于敬涛

无损检测. 2022, 44(6): 85-88.

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核电厂控制棒导向筒无损检测技术开发及应用

曾晨明, 杨乾飞, 吴宇坤, 汪双印, 陈怀东

无损检测. 2022, 44(6): 89-92.

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2022年, 第44卷, 第6期　
刊出日期：2022-06-10

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