针对风电塔筒疲劳寿命难以有效预测的问题,提出了基于声发射特征参数融合退化曲线和PSO-LSTM(粒子群-长短时记忆)寿命预测模型的疲劳寿命预测方法.首先在实验室条件下基于声发射技术采集风电塔筒原材料(Q355E)疲劳全过程的声发射信号,从原始信号的时域与频域特征中提取特征参量,之后应用PCA(主成分分析)方法对特征参量进行融合,将第一主成分作为融合之后的特征曲线;最后以LSTM模型为基础,使用PSO算法优化模型参数,并建立PSO-LSTM模型来进行寿命预测.结果表明,使用优化模型的预测精度比单一模型的要高,具备一定的工业前景.
为了对桥式起重机的损伤情况进行判断,提出了一种基于声发射信号强度与持续时间关系的裂纹损伤检测方法.该方法通过对不同工况下声发射信号的持续时间和信号强度的关联点图的对比分析,提出了一种用于检测裂纹损伤的斜率趋势指标,并对桥式起重机主梁完整结构和与其材料相同的预制裂纹试验件进行了试验.结果表明,无缺陷起重机结构与缺陷起重机结构获得的关联图具有不同的斜率趋势,可以为起重机损伤情况的判断提供参考.
超声检测既可检测金属柱状体工件的内部缺陷,亦可用于工件内部的缺陷重构和类型识别.为分析柱状工件内部缺陷的特征,提出了一种基于超声检测的金属柱状体的三维重构分析方法,采用有限元软件进行模拟,以得到金属柱状体工件内部的截面信号;然后通过B扫描成像对其像素点进行重组;最后利用体绘制技术对缺陷进行三维重构分析.试验结果表明,该方法可达到良好重构与分析金属柱状体工件内部缺陷的效果,允许误差满足要求.
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.
为追踪无损检测超声领域的新发展动态,推动无损检测技术的创新与进步,加强同行之间的交流与合作,由《无损检测》编辑部主办,EVIDENT公司冠名的"2023 EVIDENT杯相控阵超声检测技术优秀论文评选"活动将于2023年8月盛大启动.
针对超声衍射时差法(TOFD)检测奥氏体不锈钢近表面盲区内小尺寸缺陷时的信号混叠及结构噪声问题,提出了频域稀疏盲解卷积法.在厚为35 mm奥氏体不锈钢试块TOFD近表面检测盲区内加工深为3.0 mm,高为3.0 mm的人工缺陷,基于匹配追踪算法(MP)对TOFD试验信号进行稀疏分解,解耦噪声部分,再利用同态变换并结合L1,L2范数约束建立反演问题目标函数,并利用内点法求解.结果表明,在无需参考信号的情况下,该方法能够分离TOFD表面直通波和缺陷上、下端点衍射波,计算求得缺陷深为3.04 mm,高为2.65 mm,最大误差不超过11.7％.
在61家单位的大力支持下,上百名志愿者共同努力,经历一百余天的紧张准备工作,2023远东无损检测新技术论坛于2023年6月13-15日在天津成功召开,来自全国各地的800余位专家学者和行业精英参会.本届论坛的主题是"革故鼎新,开创无损检测未来".
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.
为提高汽车轮毂的检测效率和降低检测成本,依据轮毂激光焊缝的结构特点,设计了一套全自动汽车轮毂焊缝相控阵检测系统.其采用轮毂卧式自转、相控阵电子扫描的扫查方式来识别缺陷区域与焊缝熔深区域.该系统可实现全型号轮毂的全自动输送、全自动上下料和全自动检测,无需人工操作,检测效率高;中空水浸池结构可实现非接触式水浸耦合,相控阵探头磨损为零,大大降低了检测成本,并且核心零部件不用浸泡水中,可靠性好.采用检测样轮进行检出率和准确率验证.结果表明,该系统能快速高效地对直径不大于680 mm的汽车轮毂内部激光焊缝进行全自动超声C扫描成像检测,预制缺陷检出率为100％.
近日,全球著名的能源技术公司——贝克休斯(Baker Hughes)旗下的Inspection全球副总裁暨Waygate Technologies 业务首席执行官 Ben Linke 先生于2023年6月12至16日访问中国,期间于6月16日在上海Waygate Technologies客户解决方案应用中心接受了《无损检测》编辑部的采访(见图1).
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.
某型航空发动机试车后故障荧光渗透检测时,发现某级涡轮叶片存在线性显示.为了确定该线性显示的形成原因,对显示部位进行剖切及理化检测分析后确定:该线性显示为热裂纹,裂纹产生于铸造过程,且在试车过程中未出现扩展.结合该结论,针对涡轮叶片在制造阶段X射线检测工序和荧光渗透检测工序没有检出裂纹及裂纹形成的原因进行了分析,制订了相应的铸造工艺和无损检测工艺改进措施.
针对小口径管道内检测场景,提出了基于MEMS惯导系统的小口径油气管道中心线测绘技术,自研了基于捷联惯导平台的速度、位姿与位置解算算法.根据捷联惯导、轮式里程计的误差方程,使用卡尔曼滤波器对IMU输出信息进行补偿矫正,最后融合地表磁标记信息获得高精度的管道中心线位置信息.利用某内检测项目的实际检测数据进行算法效果验证,并对比了纯惯导方案与多传感器融合方案的效果.结果表明,提出的导航算法可以将检测精度控制在每公里1 m以内,改善了纯惯导测量的检测效果,满足工程应用对检测精度的要求.
研究多模式全聚焦方法对钢板对接焊缝内部不同倾斜角度缺陷的定量能力.以矩形刻槽代表焊缝内的条状缺陷,采用有限元方法获取刻槽单频散射系数,同时与波传播模型结合进行全矩阵数据模拟,对倾角不同的刻槽进行仿真成像.结果表明,LL-L,TT-T,TT-L等3种半跨模式可覆盖0°～40°倾角的缺陷,TL-LT,LL-LL,TL-TL,TT-TL,TT-LL等5种全跨模式可覆盖10°～70°倾角的缺陷,对缺陷角度表征能力最佳,应在实际检测中优先考虑.另外,刻槽长度定量易受散射强度影响,用同一阈值进行定量识别并不适合全部模式.
中广核集团核电站在役检查技术研发中心(简称集团在役检查研发中心),2022年度在无损检测技术研究、先进仪器及传感器研发、智能检测系统装备开发、无损检测信号处理等方面开展多项研发工作.具体进展包括高性能阵列涡流仪、水下三维测绘技术、基于机器学习的传热管涡流智能信号识别、控制棒驱动机构热套磨损测量技术、凝汽器新型示踪检漏技术、核电用超薄超声检测传感器及光热电站智能清洗装备等方面.
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.
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.
反应堆压力容器(RPV)的安全性是衡量核电安全的重要指标,而超声检测是RPV役前和在役检测监督的重要手段之一.以RPV厚壁筒体焊缝为对象,开展相控阵超声检测技术探讨,通过理论分析、仿真与试验对超声检测技术的探测和定量能力进行评估和验证,并与常规超声检测工艺进行了对比分析.结果证明,相控阵超声检测技术的探测能力和定量精度均可达到ASME规范中能力验证的要求,并且所采用的工艺能大幅提高检测可靠性、灵活度和效率.
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.
针对复合材料层合板结构缺陷的快速检测定位,提出了一种基于超声导波的复合材料缺陷检测图嵌图卷积神经网络模型(G-GCN).G-GCN通过构建导波信号相互关系的时空特征高级表征图,由局部-全局变换构建局部图,以表征单个导波信号内的相互关系信息;再基于局部图构建全局图,表征多个导波信号之间的相互关系信息;然后利用全局图输入图卷积神经网络模型训练学习,输出相应的复合材料缺陷预测,实现极少量传感器条件下的快速精准缺陷检测与定位.最后搭建了超声导波复合材料检测试验平台,验证了 G-GCN的先进性和可靠性.
