无损检测

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陈冬冬, 张子航, 汪莹, 孙瑜, 董志强, 朱虹

无损检测. 2023, 45(8): 1-7. https://doi.org/10.11973/wsjc202308001

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灌浆套筒灌浆缺陷严重削弱预制装配式结构性能,需要发展有效的检测方法。在灌浆套筒表面黏贴压电陶瓷传感器,对直接接收信号进行时间反转处理,得到具有高信噪比的超声聚焦信号,借助快速傅里叶变换和归一化小波能量熵算法,对水平连接和竖向连接形式的套筒不同灌浆程度的聚焦信号进行频谱及能量分析。结果表明,相对于直接接收信号,经过时间反转算法处理的聚焦信号将幅值提高了25. 4 dB,聚焦信号更适用于复杂连接环境下的套筒灌浆缺陷检测;基于归一化小波能量熵的缺陷评价指标可以定量反映灌浆套筒内部缺陷程度。

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基于传感涂层的混凝土裂缝电阻层析成像检测

朱俊波, 赵冠华, 向小旭, 周小勇

无损检测. 2023, 45(8): 8-13. https://doi.org/10.11973/wsjc202308002

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为验证传感涂层在钢筋混凝土梁电阻层析成像技术(ERT)裂缝检测中的可行性,提高裂缝的ERT检测精度,首先通过试验获得传感涂层力学性能与电学性能的相关性,再将传感涂层用于采集钢筋混凝土梁三点弯曲试验过程中的电势差数据,最后用差分ERT算法对混凝土梁裂缝进行成像检测。试验结果表明,传感涂层的力学韧性及其与混凝土的连接性较好,应变小于0. 35%时应变与电导率呈线性相关,裂缝处传感涂层未出现脱离现象,ERT检测的原始数据可靠性较高。差分算法重建图像可提供混凝土裂缝的定性信息,能可视化检测出裂缝的位置及分布形态,较传统的直接ERT混凝土缺陷检测方法精度更高,实用性更强。

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预应力索孔道注浆密实度检测技术及其应用

朱妍, 张小琼, 张林文, 朱毅

无损检测. 2023, 45(8): 14-18. https://doi.org/10.11973/wsjc202308003

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轨道交通的桥梁预应力索孔道内注浆密实度会影响结构的承载力和耐久性,因此预应力索孔道注浆密实度的无损检测成为结构安全运营的关键。从理论上分析了应力波检测桥梁预应力索孔道内注浆密实度的原理和方法,开展了试验梁的冲击回波法检测试验,并结合实际工程进行测试。试验结果表明,所提方法可对桥梁预应力索孔道注浆密实度进行检测,钻孔内窥镜法的验证结果与测试结果一致,该方法具有较好的适用性。

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钢筋锈蚀状态的超声导波监测试验

蒋浩森, 金祖权, 张小影, 周肇亮

无损检测. 2023, 45(8): 19-23. https://doi.org/10.11973/wsjc202308004

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为了对钢筋锈蚀进行监测,基于压电超声导波法,采用埋置于混凝土内部贴附于钢筋两端的压电传感器,对电加速锈蚀的纯钢筋和混凝土中的钢筋以及未电加速方式锈蚀的混凝土中钢筋进行主动锈蚀监测。监测结果表明,在钢筋锈蚀过程中,其超声导波信号振幅变化可以明显监测到腐蚀的5个阶段,即钝化脱钝-起锈-脱黏-继续锈蚀-严重锈蚀;且导波信号振幅不随着锈蚀的加深而持续降低,而是具有一定的变化规律。使用超声导波监测包裹于混凝土中的钢筋锈蚀时,可以直接通过测定导波信号振幅不同阶段来区分钢筋所处的腐蚀阶段。该结论为工程实际监测提供了有力的数据支撑和支持。

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基于合成孔径超声成像技术的混凝土腐蚀检测

王健男, 时贺龙, 阙振业, 张健, 郝路, 潘永东

无损检测. 2023, 45(8): 24-29. https://doi.org/10.11973/wsjc202308005

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地铁隧道盾构管片壁受工作环境中的腐蚀性离子作用,会产生腐蚀破坏,给隧道安全带来隐患,甚至可能减少隧道服役寿命,为此有必要对地铁隧道盾构管片壁进行检测。笔者结合合成孔径聚焦超声成像技术,对管片壁厚腐蚀破坏程度进行检测。首先,构建正演模型,对混凝土腐蚀结构进行有限元仿真分析,分析混凝土结构不同腐蚀程度对超声成像结果的影响;然后,分别对素混凝土平台和盾构管片构件进行检测试验。试验结果表明,超声成像技术可以快速、准确地实现素混凝土和盾构管片腐蚀状况的检测,可作为一种有效方法应用于地铁隧道工程检测中。

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三项混凝土声发射检测国家标准验证

韩丽娜, 丁杰, 伍卫平, 王磊, 蒋建生, 胡宏伟, 晏井利, 王向红, 吕铎, 李东风, 费勤楠

无损检测. 2023, 45(8): 30-37. https://doi.org/10.11973/wsjc202308006

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标准验证是保证国家标准的科学性、规范性、适用性、时效性,提高国家标准质量的有效手段。介绍与分析了2023年即将发布的三项混凝土声发射检测国家标准的验证过程,旨在提升标准的科学性、合理性及实用性,确保标准有效实施。

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预应力混凝土结构开裂检测用弱磁传感器的研发与应用

黎亮亮, 郑荣国, 吴军武, 张军, 涂高鹏, 董亚波, 毛江鸿

无损检测. 2023, 45(8): 38-41. https://doi.org/10.11973/wsjc202308007

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预应力混凝土结构广泛应用于公路和铁路桥梁建设中。受收缩徐变、荷载和温度等因素影响,混凝土在长期服役过程中可能会发生开裂,导致钢筋锈蚀或服役性能的劣化。已有的人工巡检和光纤传感等方法监测混凝土开裂时存在时效性和可靠性低等问题。基于漏磁效应和应力致磁化效应,研发了预应力混凝土结构开裂弱磁传感器并进行了可靠性分析和工程应用。结果表明,该弱磁传感器具有较高的灵敏度和可靠性,初步监测结果已得到大桥管理部门的证实,该系统可以实现对预应力混凝土开裂的实时、长期和自动化监测。

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无砟轨道桥梁承台大体积混凝土早龄期温度的声发射监测

张广海, 吴得卿

无损检测. 2023, 45(8): 42-45. https://doi.org/10.11973/wsjc202308008

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混凝土结构的早期温度裂缝对其服役性能影响很大,因此,对混凝土结构的早龄期温度进行监测至关重要。对某高速铁路无砟轨道项目桥梁承台大体积混凝土施工现场进行温度监测,实时关注基础内部温度变化情况,并基于声发射技术对结构的早龄期温度进行监测,建立了温度与声发射信号之间的关系。结果表明,大体积混凝土的早龄期温度变化可根据声发射信号量的变化分为3个阶段,该关系对大体积混凝土施工有一定的指导意义。

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基于声发射信号能量衰减的混凝土材料损伤检测

徐晓阳, 苏怀智, 闫潇群, 姚可夫

无损检测. 2023, 45(8): 46-51. https://doi.org/10.11973/wsjc202308009

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混凝土结构受载损伤破裂过程伴随着声发射(AE)现象,其损伤的积累会影响AE信号能量的衰减效应。为进一步探究材料损伤和AE信号能量衰减之间的关联模式,进而利用能量衰减规律对混凝土损伤程度进行量化表征,对钢筋混凝土梁三点弯曲破坏的全过程进行了AE监测,并根据损伤定位结果实时计算了能量衰减系数,通过衰减系数的时程变化确定了混凝土损伤发展的三个阶段,提出了基于AE能量衰减系数的混凝土损伤评估方法。试验结果表明,该方法可实时量化评估混凝土试件的损伤状态,并对试件宏观裂纹出现后承载模式的转变进行预警。

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混凝土强度的超声平测法检测

季长征, 赵晶, 宋远宁, 李树瞻, 丁通, 董玉桐, 胡春晖, 李运桥

无损检测. 2023, 45(8): 52-54. https://doi.org/10.11973/wsjc202308010

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在混凝土超声检测的实际应用中,受外界环境条件的制约,超声换能器的布置一般有两种方式,相应的检测方法分为超声对测法和超声平测法,为对比两种常用混凝土超声检测方法的准确性,有必要对其进行试验。对超声平测法不同检测距离、侧面与底面平测、平测与对测进行对比试验,并对不同检测条件下所得混凝土超声声速回归曲线进行分析比较,试验结果表明,在检测混凝土强度时,平测法可以代替对测法。

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基于微波的输变电线路钢筋混凝土结构腐蚀检测

王申华, 应旭华, 王旭杰, 林军, 蒋建红, 黎鹏

无损检测. 2023, 45(8): 55-61. https://doi.org/10.11973/wsjc202308011

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针对现有钢筋混凝土腐蚀检测方法的局限性,提出了基于微波透射法和反射法的输变电线路钢筋混凝土结构腐蚀无损检测方法;建立了矩形波导扫描钢筋混凝土基础仿真模型,分析了钢筋腐蚀前后散射参量S₂₁和S₁₁的变化规律,研究了波导工作频率对检测效果的影响,并通过开展钢筋混凝土结构微波无损检测试验,验证了仿真方法的有效性。试验结果表明,根据钢筋腐蚀前后S₂₁和S₁₁幅值的变化,可实现钢筋混凝土结构的腐蚀检测;透射检测法受频率影响较小,而反射检测法受频率影响较大,需根据腐蚀部位及尺寸合理选择波导工作频率。

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基于改进阈值函数的TOFD图像小波去噪

薛峰

无损检测. 2023, 45(8): 62-66. https://doi.org/10.11973/wsjc202308012

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针对硬阈值函数在阈值处不连续、软阈值函数虽然为连续函数但有固定偏差的问题,在分析了硬阈值函数、软阈值函数和几种代表性的改进阈值函数的优缺点后,提出一种改进阈值函数的小波去噪算法,并利用MATLAB软件进行了仿真验证,结果表明,所提出的改进阈值函数具有较好的去噪效果。进一步将该算法应用到超声波衍射时差(TOFD)检测图像的去噪中,结果表明所提出的改进阈值函数在TOFD检测中具有较好的应用效果。

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基于机器视觉的数据线焊接缺陷检测

税法典, 陈世强

无损检测. 2023, 45(8): 67-72. https://doi.org/10.11973/wsjc202308013

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数据线的虚焊是数据线焊接过程的常见缺陷,严重影响数据线的验收与后续使用。目前针对该类缺陷多采用目视检测方式进行判断,工作效率低下,漏检率较高。已有的机器视觉算法多针对金属表面的焊缝、孔洞等缺陷进行检测,很少有算法专门对数据线的焊接质量进行检测。据此,设计了一种基于机器视觉的数据线焊接质量检测方法,首先通过角点检测分割原始图像得到待检测区域图像,再利用彩色图像局部二值模式(LBPC)分割待检测区域;然后利用轮廓检测和形态学运算获取各区域轮廓,根据轮廓特征对焊接缺陷进行分类;最后利用支持向量机(SVM)进行分类统计。试验结果表明,所提检测方法缺陷分类准确率为96%,针对性强,操作简单,具有较高的实用性。

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基于锁相红外热成像技术的电力设备防护涂层质量检测

李波, 陈俊卫, 刘卓毅, 白洁, 樊磊, 张聪, 郭举富, 江海军

无损检测. 2023, 45(8): 73-78. https://doi.org/10.11973/wsjc202308014

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为解决输变电设备外绝缘表面防护涂层质量检测难题,基于锁相红外热成像技术,自主研制了一款锁相红外热成像设备并进行检测试验。研制的系统采用LED(发光二极管)作为热激励源,具有启动时间短、寿命长、加热更均匀等优点。经试验验证,该锁相红外热成像系统可检测出防护涂层内部异物、防护涂层不均匀等问题,同时可以实现防护涂层厚度的测量,有望为防护涂层质量检测提供一种新方法。

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磁轭夹角可变的旋转磁场探伤仪

王延东, 孔建彪, 黎明, 任伟彬, 杨继胜, 刘正存, 王宁

无损检测. 2023, 45(8): 79-84. https://doi.org/10.11973/wsjc202308015

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将旋转磁场探伤仪的底部关节活动距离转换为磁轭夹角变化,设计了一种磁轭夹角可变的旋转磁场探伤仪并进行验证试验。首先通过理论计算获得旋转磁场的磁场分布及其变化规律,并通过仿真确定磁场变化轨迹以及磁场强度变化程度,以确认理论计算是否正确。然后制作灵敏度试块,测试仪器提升力、有效磁化范围以及缺陷检出灵敏度,确定调节电流相位方法的有效性。试验结果表明,该方法对长度不小于9 mm的自然缺陷可以做到100% 检出。

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专利精选

于一帆

无损检测. 2023, 45(8): 85-88.

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北京工业大学无损检测与评价研究所—2022年度研究进展

刘增华, 刘秀成, 吕炎, 李跃娟, 高翔, 田九州

无损检测. 2023, 45(8): 89-99.

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南昌航空大学无损检测实验室—2022年度进展

宋凯, 李秋锋, 张士晶

无损检测. 2023, 45(8): 100-107.

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2023年, 第45卷, 第8期　
刊出日期：2023-08-10

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