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表面无损检测

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表面无损检测相关的资讯

  • 国家重大仪器项目《超光滑表面无损检测仪》在成都启动
    从成都高新区获悉,由成都太科光电技术有限责任公司承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发项目《超光滑表面无损检测仪》正式启动。  国家科技部高新技术研究发展中心、中国工程物理研究院、四川省科技厅、成都市科技局、成都高新区科技局相关负责人以及光学行业相关专家近百人参加了启动仪式。  据了解,《超光滑表面无损检测仪》是国家“十三五”重点研发计划重大科学仪器设备开发项目,分别获得国家科技部2000万元、成都高新区200万元资金支持,由成都太科光电技术有限责任公司牵头,协同国内多家技术实力雄厚的大学、研究所和企业形成产、学、研、用相结合的项目团队共同实施。该项目拟研制用于非透明物体超光滑表面及具有多层超光滑平行反射面透明物体的纳米级表面形貌高精密测量的Φ 150 mm超光滑表面无损检测仪。该仪器主要用于高精度非接触测量,可以广泛的应用于高速集成电路、微电子集成电路、光电集成电路、半导体制造、半导体照明以及太阳能新能源电池等基片TTV、弯曲度、表面质量等关键参数的快速检测,还可应用于大型现代光学工程系统,如大型高功率固体激光系统、极紫外光刻、航空航天空间光学等领域中大口径元件面形、材料特性等参数测量。项目预期取得或申请发明专利、软件著作权、相关标准等25项相关知识产权,研究成果预计发表相关论文20余篇。  “以受检测器件芯片为例,芯片是由多层构成且呈透明或半透明状态,受自干涉条纹等条件影响,传统接触式测量中其他表面会影响到待测表面的实际检测,且任何接触都会对芯片本身造成一定伤害。而超光滑表面无损检测仪采用非接触式测量,且采用多表面分离算法,该算法可以分离出待测表面的信息,避免受其它表面的影响。”成都太科光电相关负责人说,该项目的实施,可以提高国内面形检测的能力,实现多表面元件或平行平板的检测,使其主要技术指标达到或超过国外同类产品水平。项目完成后,将研制数台超光滑表面无损检测仪,形成具有自主知识产权的系列化产品和关键技术与产业化路线,为未来产业化发展提供工艺路线。预计项目验收后三年内,完善仪器产品化所有流程,基本形成产品化的标准工艺流程,企业产值达到上亿元。  据介绍,该项目将通过专项带动,集成国内优势力量重点创新,以仪器系统化与集成化结合多表面干涉重叠条纹分离算法为突破口,解决高精度超光滑表面无损检测的关键技术瓶颈,实现高端超光滑表面无损检测仪器国产化,替代国外同类产品,打破国外公司的技术垄断和价格壁垒。项目仪器的研制将带动国内相关产业发展,超光滑表面无损检测仪将在半导体照明、太阳能新能源,高速集成电路、微电子集成电路、光电集成电路以及国家重大光学工程等相关行业和领域得到广泛的应用。改变现在采用的接触式测量方式,大大提高检测精度和测试效率,对于这些应用行业和领域具有巨大的带动和促进作用。  “成都高新区鼓励企业开展自主创新,积极承担国家科技计划项目,提升研发水平和创新能力。”成都高新区科技局相关负责人说,获得国家重大科技创新项目立项支持且项目国拨资金到位的成都高新区企业,可按照国拨资金实际到位额的10%进行配套资助申请,同一项目申请金额最高不超过200万元,同一家企业同一年度申请该类资金额度最高不超过200万元。“未来五年,成都高新区将每年安排不低于10亿元资金、连续5年,支持知名大学科研成果在区内转化 每年安排不低于10亿元资金、连续5年,支持国内外顶尖企业研发中心在区内落户 每年安排不低于10亿元资金、连续5年,支持引进高端人才到成都高新区发展。”  据悉,成都太科光电技术有限公司是国内专业从事集高精度光学干涉检测仪器研发、生产和销售于一体的高新技术企业。公司具有一支从事光学设计、软件开发、机械设计、电子控制等专业齐全、产品研制经验丰富的专业研发与产业化团队。2009年公司研制了国内首台Φ 600mm大口径波长调谐数字干涉仪,技术指标达到国际同类产品水平。获得了波长调谐相移分析技术、干涉测试技术等多项专利。在此技术基础上,公司已经形成了两大系列八个型号的系列化干涉测试仪器产品,占领国内产品市场的80%以上,并远销东南亚、俄罗斯等地。
  • 天津大学胡文平/汪天洋《Advanced Materials》:新型有机长余辉喷雾助力表面无损探伤
    近日,天津大学胡文平/汪天洋团队成功研发出一种多功能有机长余辉喷雾,可实现溶剂化制备并实现大面积喷涂,在信息标记与保护、表面无损探伤领域展现出独特的应用思路。相关成果发表于国际顶级期刊《Advanced Materials》。无定形有机长余辉发光材料可以实现简单的溶液加工和大面积均匀发光,但这类材料的发光性能受材料本征刚性环境的影响较大。为此,我们提出了一种紫外光固化增强(UV-curing-enhanced)有机主客体掺杂体系长余辉性能的普适策略,即通过光固化构建的刚性环境促进主客体之间的相互作用,从而诱导出高性能长余辉发射。利用这种可溶液加工、可大面积涂覆和“易于实现”的材料制备策略,有望促进无定形有机长余辉材料在信息标记与保护、表面无损探伤等领域的深度应用。同时,在表面无损探伤领域,对比磁粉检测和渗透检测,这类具有自主知识产权的新型试剂类无损探伤方法的成像更加便捷迅速,且技术附加值更高,有望为有机长余辉材料打开一个重要的商业应用出口。该工作得到了国家自然科学基金委、天津市科技局和天津大学科技创新领军人才培育计划(“攀登计划”)的支持,论文的第一作者为理学院化学系硕士研究生梁依萌和刘曼,通讯作者为理学院化学系汪天洋副教授。参考文献:Yimeng Liang,#Man Liu,#Tiantian Wang, Jiayi Mao, Lichang Wang, Dongzhi Liu, Tianyang Wang*, Wenping Hu,Adv. Mater.2023, https://doi.org/10.1002/adma.202304820.原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202304820
  • 全国试标委无损检测仪器分会表面仪器标准工作组成立
    根据国家标准化管理委员会关于“全国标准化专业技术委员会管理办法”规定和中华人民共和国工业和信息化部2010年第一批行业标准化制修订工作计划任务,进一步做好全国试标委无损检测仪器标准化分技术委员会标准化工作和标准体系建设,于2010年8月24日-25日在南京召开无损检测仪器表面工作组成立和标准起草工作会议。  参加会议的专家和代表有辽宁仪表研究所有限责任公司、南京东电检测装备有限责任公司、南京理工大学光电技术研究所、江苏省计量科学研究院、中国南车集团南京浦镇车辆厂、中国北车集团沈阳机车车辆有限责任公司、北京航空材料研究院、国家轴承质量监督检验中心、射阳盛捷达探伤设备制造有限公司、深圳市华测检测技术股份有限公司、铁道部科学研究院金化所、中国南车集团北京二七车辆厂、戚墅堰机车车辆工艺研究所、长春机械科学研究院有限公司等单位。参加本次会议的专家和代表应到18人,实到16人。  本次会议由南京东电检测装备有限责任公司承办。  会议由全国试标委无损检测仪器分技术委员会秘书长李洪国主持。  南京东电检测装备有限责任公司总经理曾奇夫致欢迎词。  一、会议内容:  (一)成立全国试标委无损检测仪器标准化分技术委员会表面仪器专业工作组暨一届一次会议。  1、无损检测仪器标委会秘书长李洪国系统地回顾、总结了近期所做的工作,并对目前标准化的重点工作及下一步工作安排做了情况介绍。强调要跟踪国际国外标准,并积极参与国际标准制定。  2、全国试标委无损检测仪器标准化分技术委员会李洪国秘书长宣读了关于成立表面仪器专业工作组批复文件。全国试验机标准化技术委员会无损检测仪器分技术委员会第一届表面仪器专业工作组由17名委员组成。曾德文为组长,李洪国为副组长。工作组承担单位为南京东电检测装备有限责任公司。并宣布了工作组 17名成员名单,颁发了试标委无损检测仪器分技术委员会表面仪器专业工作组成员证书。表面仪器专业工作组任期五年。  全国试验机标准化技术委员会无损检测仪器分技术委员会表面仪器专业工作组主要负责:表面检测仪器领域的标准制修订工作。如磁粉探伤仪器、渗透探伤设备、电磁轭探伤设备及功能设备附件等。  3、南京东电检测装备有限责任公司总经理曾奇夫代表表面仪器专业工作组  讲话,并宣读本届工作计划和行业标准计划项目。  4、宣读全国试验机标准化技术委员会无损检测仪器分技术委员会章程   5、落实2010年行业标准化任务。  (二)《无损检测仪器电磁轭探伤仪技术条件》标准草案审查工作  由长春机械科学研究院有限公司高级工程师刘智力介绍了《无损检测仪器 电磁轭探伤仪技术条件》项目来源和标准起草过程等情况,与会专家和代表对JB/T7411-××××《无损检测仪器 电磁轭探伤仪 技术条件》标准草案按章条段进行深入细致讨论,并提出修改意见和建议。会议建议起草单位会后根据修改意见进行整理尽快形成征求意见稿广泛征求意见。  全体委员和代表经过两天紧张有序的研讨,取得一致意见,达到预期目的圆满结束。
  • 液滴无损转移仿生功能表面的设计与制备
    液滴的高效抓取和无损释放在医学中的药物融合或靶向转移、冷凝器表面或芯片实验室热耗散等领域有着重要的应用。目前,液滴转移往往由两个具有不同粘附性的表面去实现,即将液滴从低粘附浸润表面转移至高粘附浸润表面,且液滴的无损、自由释放较难实现。最近,北京理工大学先进结构技术研究院陈少华、刘明课题组设计并制备了一种新型的多级微结构仿生功能表面,可利用同一表面实现液滴的高效抓取和无损释放。该表面由磁颗粒填充的微尺度平板阵列结构组成,微平板尺寸为5mm×0.12mm×1mm,每个微平板左右两侧分别分布有尺寸为60μm×60μm×50μm的矩形凹槽阵列结构和尺寸为0.1mm×0.05 mm×1mm的矩形条带阵列结构,如图1所示。该研究首先使用精度为10μm的3D打印机(nanoArch S140,摩方精密)制备实验模板,再结合倒模法制备出具有磁响应特性的多级微结构阵列表面。图1 微平板阵列功能表面的 (a)结构示意图及其(b)实验制备简图磁场作用下,操控微平板产生定量的弯曲大变形,使含矩形凹槽阵列的表面完全暴露,其粘附力高达252μN,接触角为151º,呈现类似玫瑰花瓣的高粘附浸润特性,可有效抓取体积较大的液滴;旋转磁场使其形变恢复,表面粘附力降低至57μN,呈现类似荷叶的低粘附浸润特性。进一步对微平板阵列结构的几何特征参数进行优化设计,结合表面在类玫瑰花瓣高粘附状态和类荷叶低粘附状态之间自由切换的特性,可将此多级仿生表面有效地作为液滴无损转移的“机械手”,液滴无损释放及其转移过程见图2-3所示。图2液滴的无损、自由释放行为图3 液滴无损转移过程该成果以“Amechanical hand-like functional surface capable of effciently grasping andnon-destructively releasing droplets”为题发表在国际顶级期刊Chemical Engineering Journal (IF = 13.273,中科院工程技术类分区一区)上。北京理工大学先进结构技术研究院和机械与车辆学院博士后刘明为文章第一作者,陈少华教授为通讯作者,彭志龙教授、姚寅副教授和博士研究生李程浩参与了该工作,此工作得到了国家自然科学基金(No.12032004, 11872114, 12102041)和中国博士后科学基金(No. 2021M690401)的支持与资助。原文链接:https://authors.elsevier.com/c/1dtwc4x7R2YpjE官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 天津大学何明霞教授:主攻太赫兹工业无损检测 多领域推进产业化
    在满足目前各种应用需求的前提下,光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中,不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果,特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力,引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议(iCS 2023)中,近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力,纷纷展示了一系列的创新成果:从仪器整机到关键部件;从系统集成到方法开发;从大型科研仪器,到用于现场的便携、手持设备;从实验室检测设备,到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果,同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流,会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展,集中展示本次光谱会凸显的创新成果,包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。天津大学何明霞教授本次会议中,天津大学何明霞教授分享了《太赫兹科学技术应用近年新进展》(点击回看》》》)引发行业关注。会后,我们也再次邀请何明霞教授分享其团队在太赫兹技术及应用拓展方面的系列研究成果。1、成果简介基于太赫兹时域光谱技术的多层非极性复合材料检测系统太赫兹电磁波介于微波与红外之间(0.1THz -10 THz ),处于电子学与光子学的交叉领域,被誉为人类认识世界的“第三只眼睛”、“改变世界的十大科技”。太赫兹具有光子能量低、穿透性强、指纹谱特征、高信噪比、高分辨率、宽频带、瞬态性等独特优势,近年来在工业无损检测领域发展迅速。太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是一种新型的脉冲全息光谱技术,可获取物质的折射率、吸收系数、介电系数等多个物理参数信息。相比于红外光谱、拉曼光谱,太赫兹光谱覆盖了生物大分子、有机分子等物质独特的特征谱信息;相比于X射线,太赫兹辐射能量低,对人体安全;相比于超声检测、涡流检测,太赫兹检测为非接触式、穿透性更强,可表征多涂层的信息。利用新型的太赫兹技术进行物质光谱检测分析、无损扫描成像及超薄样品测厚应用,弥补传统检测手段不足之处,完成更高精度、更快速安全的检测。本团队基于高信噪比、高灵敏度、安全、快速的太赫兹时域光谱技术,开展在非极性电介质材料缺陷探测成像及微米级多涂层测厚领域相关研究。迭代开发智能化工业机器人手臂及协作控制系统,实现对非极性材料内部缺陷三维层析无损扫描成像,对多层的微米级别超薄涂层厚度可进行每单层的精准测量表征。系统覆盖太赫兹波谱宽度为0.1THz -3THz,太赫兹光纤长度10m,工作重复频率10Hz;无损扫描成像层数可达3层,平面扫描范围180×180mm,空间机械臂延伸测量半径为1.3m,最快扫描速度500mm/s;涂层测厚层数可达3层,最小测厚值可达10μm,绝对精度2μm;且满足空间、异形曲面移动多点位精准快速无损检测需求,具有全自动处理、高精度测量、多层厚度实时计算等优势,为超薄涂层类复合材料提供更加精准、高效和可靠的测量方式,适用于汽车工业、航空航天、锂电池电极、非金属管道、泡沫塑料等多领域无损检测场景。2、产业化探索智能化机器人手臂空间异形曲面无损检测系统在未来是考虑多个领域产业化的,拥有在材料检测、无损探伤、医疗检查,以及文物资料研究等多个领域发展的潜质。太赫兹时域光谱技术本身是一个多领域快速发展的检测技术,其测量方式依赖于平面扫描或者曲面扫描载荷技术,配合样本的空间建模,以完成自动化样本数据有序测量。具体到应用领域,需要根据样品的尺寸、规格以及空间特征,设计低成本、易便携、方便取样的测量装置。比如可以对皮肤表面进行快速扫描成像、对曲面的陶瓷文物信息鉴定等,这些有待合作单位的具体要求。3、课题组未来研究计划太赫兹波在电磁波谱中处于电子学向光子学的过渡区,也是宏观经典理论向微观量子理论的过渡区,其具有光子能量低、穿透性强、指纹谱特征等独特优势。太赫兹时域光谱技术利用飞秒脉冲产生并探测时间分辨的THz电场,通过傅立叶变换获得被测物品的光谱信息,检测过程快速、安全、精度高,且光谱具有物质特征峰,在物质鉴别分析、工业无损检测、产线在线质量监测、安检扫描成像等领域应用潜力巨大,弥补传统检测手段的缺陷不足。本研究团队重点主攻方向为太赫兹工业无损检测方向,分析、利用太赫兹时域光谱,建设标准太赫兹光谱数据库,实现物质太赫兹光谱检测分析、微米级多涂层太赫兹精准测厚及材料内部无损探测成像等多方面太赫兹无损检测研究。4、合作需求关于非极性材料无损扫描探测成像、物质太赫兹光谱检测分析及超薄涂层测厚方面,涉及生物医药、锂电池电极、半导体、复合材料、文物艺术品等领域检测需求可探索合作研究。联系方式:曲秋红 15122743715(手机、微信)附专家及课题组简介何明霞,博士,天津大学精密仪器与光电子工程学院电子物理学与仪器科学与技术专业教授、博导,首届“中国生物物理学会太赫兹生物物理分会”副会长兼秘书长、“毫米波太赫兹产业联盟”太赫兹光谱与检测工作组组长、中国仪器仪表学会图像科学与工程分会秘书长、中国光学学会光电技术专业委员会委员,是“天津大学太赫兹光子学”组建者之一和核心骨干。主要研究方向∶太赫兹光谱技术与成像应用和太赫兹生物效应研究。致力于太赫兹时域光谱技术实用化、多种非极性材料的太赫兹光谱成像无损检测及太赫兹生物医学基础研究,是国内最早将太赫兹光谱技术用于癌症组织、生物组织的研究者。太赫兹光谱技术与成像应用团队以高信噪比、高灵敏度、宽带、安全、快速的太赫兹时域光谱技术为核心,结合汽车工业、航空航天、管道塑材、生物医药、食品安全等领域实际应用需求,开展物质太赫兹光谱检测分析、太赫兹标准光谱数据库建设、非极性材料无损扫描成像、微米级多涂层系统精准测厚、太赫兹辐射成分鉴定以及实用化技术应用产品开发等研发工作。搭建太赫兹光谱与成像系统应用平台,完成三维层析太赫兹光谱快速扫描成像测厚设备及智能化工业机器人手臂空间异形曲面无损检测系统的开发,适用于各类涂层的微米级厚度测量和材料内部缺陷的无损检测,如汽车车身涂层、锂电池隔膜、锂电池电极、泡沫塑材、非金属管道、生物组织样品等,相关研究成果及产品拥有自主知识产权20余项。团队研发并已投入市场应用的全国产化高灵敏度太赫兹相机,适用于现有多种主流太赫兹源辐射探测,对非极性物质材料成像清晰,可在安检成像领域推广使用。针对太赫兹光谱检测市场需求,正进行应用标准化和实用数据库的工作,建立多类物质的开源太赫兹标准数据库,实现物质太赫兹光谱的定性与定量分析检测。
  • 高光谱成像技术对猕猴桃糖度的无损检测应用
    猕猴桃亦称奇异果,含有多种微量元素和丰富的有机物,营养价值高且口感酸甜,拥有“水果之王”的美誉。糖度是猕猴桃主要的内部参数之一,猕猴桃内部品质参数直接影响其口感,也是决定猕猴桃采摘时间及储存时间的重要指标,猕猴桃的糖度中85%左右的成分是可溶性固形物,因此常用的传统糖度检测方法是采用折射仪测量被挤出的果汁中的可溶性固形物含量来反映糖度值,该方法繁琐、耗时且破坏样本,无法实现快速的工业化检测。高光谱成像技术因其信息量大、光谱分辨率高、操作方便等特点,已广泛用于如苹果、樱桃、柿子、芝麻菜、梨、荔枝等]果蔬内部参数的无损检测。1 实验部分1.1 材料实验材料为某猕猴桃基地现采的“红阳”猕猴桃。选取120个大小相近、表面无损伤和疤痕的猕猴桃样本并依次编号,静置于实验室24h,等待采集其高光谱图像并随后测量其糖度,实验期间的环境温度(26±1)℃。1.2仪器与设备本实验应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13进行相关研究。光谱范围在400-1000nm,波长分辨率优于2.5nm,可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS,波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择)。1.3高光谱图像信息采集高光谱分选仪预热30 min后开始采集图像,以保证采集时的环境温度和光源强度在采集初期和后期保持一致。将标准白板的高度调整至与猕猴桃样本在同一焦面上,光谱相机曝光时间为13.5ms,样本平台与镜头的距离为170mm,电控移动平台前进距离为11 cm,其前进速度及回退速度分别为0.46和5cms¹ 。1.4猕猴桃糖度测定采集完所有样本的高光谱图像后,当天进行并完成猕猴桃糖度测定。根据行业规定,常以猕猴桃赤道部位的糖度来代表整体糖度,参照NT/T2637—2014《水果、蔬菜制品可溶性固形物含量的测定-折射仪法》,对每个猕猴桃样本依次将其赤道上的果皮削掉,取出适量果肉压汁,随后用一次性滴管将汁液滴到SKY107手持式糖度折射仪的检测槽中,读出该样本的糖度理化值示数。每个样本以两次平行测定结果的算术平均值作为该样本的糖度理化测量值。1.5 高光谱数据的提取采用Spec View软件对猕猴桃样本的原始高光谱图像进行黑白校正,利用ENVI5.1软件从校正后的图像中选择猕猴桃整个赤道区域作为感兴趣区域并提取光谱,以ROI区域的平均光谱作为此猕猴桃的原始光谱信息,如图2(a)所示。由图2(a)可知,原始光谱曲线的首尾两端存在明显噪声,故选取每个样本400~1000 nm波长范围内的高光谱信息作为有效光谱,如图2(b)所示,该范围共计237个波长。1.6模型评价利用5个指标值即校正集的相关系数(Rc)及其均方根误差(RMSEC)、预测集的相关系数(Ro)及其均方根误差(RMSEP)、相对分析误差(RPD)来评价模型的预测性能。其中,Rc和Rp越接近于1,表明模型的稳定性及拟合度越高;RMSEC和RMSEP越接近于0,表明模型的预测能力越强;RPD定义为样本的标准差与其均方根误差之比,若RPD1.4,模型对样本无法实施预测,1.4≤RPD1.8,模型可对样本进行粗略预测,1.8≤RPD2.0,模型可对样本进行较好预测,RPD≥2,模型可对样本进行极好预测]。2 结果与讨论2.1样本划分对120个猕猴桃样本利用拉依达准则方法进行异常值的判别和剔除,结果显示无异常值,随后将其按照3:1比例用KS(Kennard-Stone )算法将其划分为90个校正集样本、30个预测集样本,猕猴桃样本糖度测量值结果见表1。2.2光谱及预处理为了减少提取的光谱数据中掺杂的噪声和光谱倾斜,以便提高光谱分辨的灵敏度,进行合理的光谱预处理是必要的。利用多元散射校正、标准正态变量变换、直接正交信号校正等3种方法对有效光谱进行预处理,并分别建立对应的ELM预测模型,其预测结果见表2。由表2可知,DOSC-ELM模型的Rc和Rr值最大且RMSEC和RMSEP值最小,预测效果好,故后续均基于DOSC预处理方法进行。DOSC方法通过将光谱矩阵与待测浓度矩阵正交,在不损害数据结构特性的前提下滤除原始光谱中与糖度不相关的信息,保留最相关的信息用于构建预测模型。DOSC预处理前的校正集和预测集的光谱反射率分别如图3(a)和图3(c)所示,DOSC预处理后的校正集和预测集的光谱反射率分别如图3(b)和图3(d)所示。从图3可知,相较于未经过预处理的高光谱图像,DOSC预处理后的光谱图像线条更加紧密,图3(b)和图3(d)中所凸起的波峰也反映了预处理后的光谱数据与待测成分即糖度的相关性得到了良好的提升。DOSC预处理前后各高光谱波段与猕猴桃糖度的相关系数如图4所示。通常相关系数0.5≤|r0.8时为显著相关,|r|≥0.8时为高度相关,由图4可知,经DOSC预处理后大量光谱数据与糖度呈现显著甚至高度相关。2.3 特征光谱变量的提取与组合2.3.1 基于IRIV的特征光谱变量提取对预处理后的光谱用IRIV算法提取特征光谱变量时,设定IRIV算法的交叉验证次数为5,PLS模型中的最大主成分个数为10。IRIV算法一共进行了7轮迭代,如图5所示。在图5中,前4轮迭代过程中特征光谱变量的个数迅速减少,变量个数从237个缩减到36个,随着特征光谱变量个数减少的速度放缓,经第6轮迭代后完全剔除了其中的无信息变量和干扰变量,变量缩减到10个,在反向消除2个变量后,最终得到8个特征光谱变量,占全光谱波段的3.4%。经过IRIV提取的特征光谱变量分布如图6所示。2.3.2 基于CARS的特征光谱变量提取对预处理后的光谱用CARS算法提取特征光谱变量时,设定蒙特卡罗采样50次,采用5折交叉验证法。图7(a)为呈现指数衰减函数的选择过程,特征光谱变量的数量随着采样次数的增加先迅速下降然后平缓减少,具有“粗选”和“精选”2个特征。由图7(b)可知,随着Monte-Carlo采样次数的增加,内部交叉验证均方根误差(RMSECV)呈先缓慢减小后陡然增大的趋势,这是由于选择过度而移除了富含信息的关键变量,导致模型的预测性能下降。图7(c)是特征光谱变量随着采样次数变化的回归系数路径图,当图7(b)中RM-SECV值达到最小值时,各特征光谱变量的回归系数位于图7(c)中的“*”所在的垂直线位置,此时采样运行5次,最终提取出49个特征光谱变量。3结论以“红阳”猕猴桃为研究对象,本文利用高光谱成像技术结合不同特征光谱变量提取方法构建不同模型,对猕猴桃糖度进行无损检测。研究结果如下:(1)对猕猴桃原始有效光谱分别采用MSC,SNV和DOSC预处理后,结合ELM模型的预测结果,分析不同预处理方法对模型预测精度的影响,对比结果显示DOSC预处理效果最好。(2)对DOSC预处理后的光谱分别采用一次降维、一次组合降维和二次组合降维共7种特征提取方法,提取到的特征光谱变量个数分别为49,9,8,58,55,11和19,占全光谱波段的20.7%,3.8%,3.4%,24.5%,23.2%,4.6%和8%。
  • 北理工陈少华教授、刘明博士后《CHEM ENG J》:液滴无损转移仿生功能表面的设计与制备
    液滴的高效抓取和无损释放在医学中的药物融合或靶向转移、冷凝器表面或芯片实验室热耗散等领域有着重要的应用。目前,液滴转移往往由两个具有不同粘附性的表面去实现,即将液滴从低粘附浸润表面转移至高粘附浸润表面,且液滴的无损、自由释放较难实现。最近,北京理工大学先进结构技术研究院陈少华、刘明课题组设计并制备了一种新型的多级微结构仿生功能表面,可利用同一表面实现液滴的高效抓取和无损释放。该表面由磁颗粒填充的微尺度平板阵列结构组成,微平板尺寸为5mm×0.12mm×1mm,每个微平板左右两侧分别分布有尺寸为60μm×60μm×50μm的矩形凹槽阵列结构和尺寸为0.1mm×0.05 mm×1mm的矩形条带阵列结构,如图1所示。该研究首先使用精度为10μm的3D打印机(nanoArch S140,摩方精密)制备实验模板,再结合倒模法制备出具有磁响应特性的多级微结构阵列表面。图1 微平板阵列功能表面的 (a)结构示意图及其(b)实验制备简图磁场作用下,操控微平板产生定量的弯曲大变形,使含矩形凹槽阵列的表面完全暴露,其粘附力高达252μN,接触角为151º,呈现类似玫瑰花瓣的高粘附浸润特性,可有效抓取体积较大的液滴;旋转磁场使其形变恢复,表面粘附力降低至57μN,呈现类似荷叶的低粘附浸润特性。进一步对微平板阵列结构的几何特征参数进行优化设计,结合表面在类玫瑰花瓣高粘附状态和类荷叶低粘附状态之间自由切换的特性,可将此多级仿生表面有效地作为液滴无损转移的“机械手”,液滴无损释放及其转移过程见图2-3所示。图2液滴的无损、自由释放行为图3 液滴无损转移过程该成果以“Amechanical hand-like functional surface capable of effciently grasping andnon-destructively releasing droplets”为题发表在国际顶级期刊ChemicalEngineering Journal (IF = 13.273,中科院工程技术类分区一区)上。北京理工大学先进结构技术研究院和机械与车辆学院博士后刘明为文章第一作者,陈少华教授为通讯作者,彭志龙教授、姚寅副教授和博士研究生李程浩参与了该工作,此工作得到了国家自然科学基金(No.12032004, 11872114, 12102041)和中国博士后科学基金(No. 2021M690401)的支持与资助。原文链接:https://authors.elsevier.com/c/1dtwc4x7R2YpjE
  • 北京科委就“面向文物修复的无损检测技术”重大项目招标
    p style="text-align: center "  strong2016年北京市科技计划“面向文物修复的无损检测技术及交互展示系统研发与应用”重大项目所属两课题的招标公告/strong/pp  为提高科技经费的使用效率,保证研究工作的质量,结合课题特点,北京市科学技术委员会决定采取公开招标的方式,择优选取课题承担单位。本次招标工作将遵照《中华人民共和国招标投标法》、中华人民共和国科学技术部《科技项目招标投标管理暂行办法》的要求和相关规定进行。br//pp  本次招标活动的招标人是北京市科学技术委员会,招标代理机构是北京科学技术开发交流中心。现请投标人就2016年北京市科技计划“面向文物修复的无损检测技术及交互展示系统研发与应用”重大项目所属“文物修复过程交互展示系统研发”和“面向文物修复的无损检测技术研发”2个课题进行投标。/pp  现将有关招标事宜公告如下:/pp  一、招标课题名称及编号/pp  招标课题1:文物修复过程交互展示系统研发/pp  招标编号:WK201501/pp  招标课题2:面向文物修复的无损检测技术研发/pp  招标编号:WK201502/pp  二、课题目标/pp  招标课题1:文物修复过程交互展示系统研发/pp  研发基于信息墙技术的文物修复展示平台。平台包含基于自然图形图像、自然语音语义、自然交互等的信息采集接口模块 包含基于海量数据处理、同步与展示的信息墙技术,利用超大规模显示系统与超大规模人机交互界面实现的信息展示接口模块 包含基于大数据的后台处理模块等,满足国内文物修复行业整体展示需求,促进文物修复整体内容的教育、传播功能,实现文物修复知识普及从而推动行业发展。/pp  招标课题2:面向文物修复的无损检测技术研发/pp  1、研制大幅面高精度文物光谱成像自动扫描系统1套,具体技术指标:最大成像幅面2m× 2m,二维自动光机扫描方式,光机扫描精度优于50& #956 m,探测光谱范围400-2500nm,瞬时视场分辨率优于1.5mrad,共光路集成,波段数不少于600,峰值信噪比1000:1,空间维像元个数全谱段一致,不少于360个,成像幅面范围内光照均匀。/pp  2、文物高光谱图像分析软件1套,采用C/C++语言开发,可跨平台运行,软件提供专家模式和智能模式两种信息解译模式,具备辐射校正、几何校正、图像浏览、分析结果可视化等功能,并能够一键式提取文物的线描、颜料、符号等特征,建立文物颜料光谱数据库。/pp  三、投标人资格/pp  1、在北京地区注册的具有独立法人资格的企业(不包括外商独资和中方股份未超过50%的中外合资企业)、事业单位和其他组织 /pp  2、资信良好,在最近2年内无不良记录或严重违法违纪行为 /pp  3、投标人在北京市科委的信用评级为C以下(含C)的不具备投标人资格 /pp  4、承担北京市科学技术委员会课题到期应结题而未结题的单位,不具备投标人资格 /pp  5、招标人接受联合体投标,联合体各方均应当具备投标人资格条件。/pp  四、投标须知/pp  招标课题1:文物修复过程交互展示系统研发/pp  投标人应具有过程交互展示系统研发基础及相关硬件设施条件,并提供相关证明。/pp  投标人如有合作,应在投标方案中明确说明合作内容、方式、技术方案等重要内容。投标时必须签订分工明确的合作协议。/pp  招标课题2:面向文物修复的无损检测技术研发/pp  投标人应具有高光谱文物成像检测研究基础及高光谱软硬件集成开发的研究经验及相关硬件设施条件,并提供相关证明。/pp  投标人如有合作,应在投标方案中明确说明合作内容、方式、技术方案等重要内容。投标时必须签订分工明确的合作协议。/pp  五、招标课题研究进度要求/pp  招标课题1:文物修复过程交互展示系统研发/pp  完成本课题的时间为中标人与招标人签订《课题任务书》之日起2年内完成。/pp  招标课题2:面向文物修复的无损检测技术研发/pp  完成本课题的时间为中标人与招标人签订《课题任务书》之日起2年内完成。/pp  六、课题经费/pp  招标课题1:文物修复过程交互展示系统研发/pp  投标报价的币种采用人民币。/pp  招标人不限定投标报价的上限 但是投标人申请招标人资助资金不能超过人民币300万元,经费的支付办法以双方签订的《课题任务书》为准。/pp  投标人应合理报价,科技经费报价的合理性是评标的标准之一。/pp  投标人申请招标人拨付的科技经费按照《招标文件(下)投标文件格式》中“开标一览表”规定方式报价。/pp  招标课题2:面向文物修复的无损检测技术研发/pp  投标报价的币种采用人民币。/pp  招标人不限定投标报价的上限 但是投标人申请招标人资助资金不能超过人民币300万元,经费的支付办法以双方签订的《课题任务书》为准。/pp  投标人应合理报价,科技经费报价的合理性是评标的标准之一。/pp  投标人申请招标人拨付的科技经费按照《招标文件(下)投标文件格式》中“开标一览表”规定方式报价。/pp  七、招标文件的获取/pp  有意投标者,请按下述时间、地点购买招标文件(请自备U盘),招标文件售出后概不退还。/pp  2015年11月20日起至2015年12月21日止(公休日及节假日除外),每日9时00分至16时30分。/pp  招标文件出售地点:北京市西城区西直门南大街16号科技大楼西楼6层601室(北京科学技术开发交流中心)/pp  八、招标文件售价/pp  招标文件售价人民币200元。/pp  九、投标/pp  接受投标文件的时间:/pp  2015年12月22日9时00分至17时00分(北京时间) /pp  2015年12月23日9时00分至17时00分(北京时间)。/pp  投标文件送达地点:/pp  北京市西城区西直门南大街16号科技大楼西楼6层601室。/pp  十、开标/pp  开标时间:2015年12月24日09时00分(北京时间)。/pp  开标地点:北京市西城区西直门南大街16号科技大楼西楼6层(618会议室)。/pp  十一、联系方式/pp  北京科学技术开发交流中心/pp  联系人:杨鸿佼 李点睛 付晓玄/pp  电话:010-66127010,010-66516155/pp  传真:010-66127010/pp  地址:北京市西城区西直门南大街16号科技大楼西楼6层601室/pp  邮编: 100035/pp  监督电话: 66153445(纪检监察处)/pp style="text-align: right "  北京科学技术开发交流中心/pp style="text-align: right "  2015年11月20日/ppbr//p
  • 快速可靠的新一代全二维面探残余应力分析仪再获业界认可!日本无损检测协会正式颁布全球首个cosα 残余应力无损检测标准
    X射线残余应力分析方法和技术,因其具有理论成熟、数据可靠、无损检测等优势,在各种金属加工领域具有广泛的应用。在过去的几十年时间中,市面上的X射线残余应力分析仪主要采用的是基于零维(点)探测器和一维(线)探测器技术的设备。2012年日本Pulstec公司成功发布了基于新型圆形全二维(面)探测器技术的新一代X射线残余应力分析仪设备(μ-X360系列)。μ-X360系列的相关设备具有技术先进、测试精度高、体积迷你、重量轻、便携性等特点,不仅可以在实验室使用,还可以方便携带至非实验室条件下的各种现场或户外进行原位的残余应力测量,这使得X射线残余应力分析方法和技术在应用上实现了更进一步的突破!在工业应用中,参考标准作为指导实践的重要依据一直以来都备受关注。继日本材料学会(The Society of Material Science, Japan)于2020年2月15日发布JSMS-SD-14-20《通过cosα方法测量X射线应力的标准(铁素体钢)》标准后,日本无损检测协会(The Japanese Society of Non-Destructive Inspection, JSNDI)也于近期正式颁布了全球部将cosα方法应用于无损检测领域的标准《cosα法X射线应力测定通则》(标准号:NDIS 4404:2021),我们相信该标准的颁布对于我国今后相关的企业标准、地方标准及标准的制定都能起到积的参考作用,为相关行业的无损检测实践工作提供帮助和启发!新一代全二维面探X射线残余应力分析仪(制造商:日本Pulstec公司 型号:μ-X360s)无损检测是指在不影响被检测对象使用性能且不伤害被检测对象内部组织的前提下,利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化,对试件内部及表面的结构、状态及缺陷的类型、数量、形状、性质、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。特种设备检测行业其检测对象多为在役状态的大型构件或设备,与实验室检测不同多使用无损检测的手段;与传统方法及设备相比,基于cosα方法的Pulstec μ-X360s残余应力分析仪的突出优势在于采用单次低功率短时X射线入射即可得到可靠的残余应力检测结果,且设备小巧、重量轻,特别适用于对于可移动性及便携性要求较高的现场无损检测。自2015年Quantum Design中国将该设备引进至国内,我们已在各地多家特种设备检测机构完成该设备的销售与安装,如:中国特种设备检测研究院、天津市特种设备监督检验技术研究院、广东省特种设备检测研究院及福建省特种设备检验研究院等,近期,我们又成功完成了浙江省特种设备科学研究院的设备安装并成功验收,Pulstec μ-X360s残余应力分析仪的便携性及易用性得到了客户的高度认可。目前,Pulstec已在全球近20个与地区安装了超过500台μ-X360系列残余应力分析仪,用户不仅遍布于诸多大学及研发实验室,也遍布于各大主要工业制造领域的企业中。通过与客户的密切合作,Pulstec陆续开发出各种解决方案以满足客户的需求。近日,Pulstec与德国Sentenso(Sentenso GmbH)公司合作,推出了工业机器人搭载残余应力分析仪的新解决方案,实现了X射线残余应力分析仪的自主运动、自主检测、自动绘制应力分布云图以及三维振荡等功能。该系统可采用Kuka公司(Kuka AG)或UR公司(Universal Robots)的工业机器人,通过专用夹具将Pulstec μ-X360s的探头部分搭载于工业机器人手臂上,得益于Pulstec的小质量探头,工业机器人的有效载荷仅需4kg即可满足测试需求。
  • 【综述】红外热成像无损检测技术原理及其应用
    常规的无损检测技术如射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等,这些方法在实践应用中都有各自的缺点及局限性。红外热成像无损检测技术是近年来应用逐渐广泛的一种新兴检测技术,广泛应用于航空航天、机械、医疗、石化等领域。与其他的无损检测技术相比,红外热成像技术的特点有:1. 测量速度快,因为红外探测器通过物体表面发射的红外辐射能来测得物体表面的温度,所以响应极快,能测得迅速变化的温度场;2. 非接触性,拍摄红外图片时,红外摄像仪与被测物体是保持一定距离的,对被测温度场没有干扰,操作安全、方便;3. 测量结果直观形象,热像图以彩色或黑白的图像形式对结果进行输出,从图上可以方便地读取各点的温度值,并且热像图中还包含有丰富的与被测物体有关的其它信息;4. 测温范围广,由于是采用辐射测温,与玻璃测温计和热电偶测温计相比,测温范围大大扩展,理论上可从绝对零度到无穷大;5. 测量精度高;6. 易于实现自动化和实时观测。红外热成像无损检测原理红外线是一种电磁波,为0.78~1000 μm,可分为近红外、中红外和远红外。任何物体只要不是绝对零度,都会因为分子的旋转和振动而发出辐射能量。红外辐射是其中一种,如果把物体看成是黑体,吸收所有的入射能量,则根据斯蒂芬-玻尔兹曼定律,在全波长范围内积分可得到黑体的总辐射度为:式中:为黑体的光谱辐射度;c1、c2为辐射常数,c1=3.7418×108 Wm-2μm4,c2=1.4388×104 μmK;σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数,为5.67×10-8 Wm-2K-4。实际大部分人工或天然材料都是灰体,与黑体不同,灰体材料的发射率ε≠1,灰体表面能反射一部分入射的长波(λ>3 μm)辐射,因此灰体表面的辐射由自身发射的和环境反射的两部分组成,用红外探测器可直接测量灰体发射和反射的总和Map,但无法确定各自的份额。通常假设物体表面为黑体,将Map称为表观辐射度,为便于理解,一般将其转换为人们较熟悉的温度单位,称为表观温度Tap,即:上述表观温度Tap即为红外探测器测量所得温度,在无损检测中测量距离一般较近,可以忽略大气的影响,故被测物体的表面发射率ε的取值是否准确是影响测量精度的关键因素。检测方式1. 主动式检测为了使被测物体失去热平衡,在红外热成像无损检测时为被测物体注入热量。被测物体内部温度不必达到稳定状态,内部温度不均匀时即可进行红外检测的方法即为主动式红外检测。该种检测方式是人为给试样加载热源的同时或延迟一段时间后测量表面的温度场的分布。从而确定金属、非金属、复合材料内部是否存在孔洞、裂缝等缺陷。2. 被动式检测被动式红外热成像无损检测利用周围环境的温度与物体温度差,在物体与环境进行热交换时,通过对物体表面发出的红外辐射进行检测缺陷的一种方式。这种检测方法不需要加载热源,一般应用于定性化的检测。被测物本身的温度变化就能显示内部的缺陷。它经常被应用于在线检测电子元器件和科研器件及运行中设备的质量控制。红外热成像技术在无损检测中的应用1. 材料热物性参数检测与其它的测温技术相比,红外热像仪能迅速、准确地测量大面积的温 值,且测温范围宽。因此,当需要准确测量较大范围的温度边界条件时,红外热像仪具有其它测温仪器不可比拟的优越性。哈尔滨工业大学的研究人员针对焊接温度场中材料的传热系数随温度升高而变化的情况进行了研究,证明了焊接过程热传导系数反演算法的可行性,结合红外热像法与热电偶测量了LY2铝合金固定TIG点焊过程的焊接温度场,通过计算分别获得了加热和冷却过程的热传导系数随温度变化的曲线。热传导反问题的研究,具有广泛的工程应用前景,近年来在热物性参数的识别、边界形状的识别、边界条件的识别、热源的识别等多方面已经取得了很多研究成果。在进行传热反问题研究时,采用红外热像技术测量研究对象的温度图,可以方便快捷地解决温度边界的测量问题,该方法在热传导反问题的研究中已被广泛采用。2. 结构内部损伤及材料强度的检测目前利用红外热像技术进行的结构损伤研究有混凝土内部损伤检测、混凝土火灾损伤研究、焊缝疲劳裂纹检测、碳纤维增强混凝土内部裂纹检测等,由于损伤部位的导热系数的变化,导致红外热像图中损伤位置温度异常。与常规的探伤方法如X射线、超声波等相比,红外热像技术具有不需要物理接触或耦合剂,操作简单方便、无放射性危害等优点。同济大学的研究人员采用红外热像技术对混凝土火灾损伤进行了实验研究,得出了火灾损伤混凝土红外热像的平均温升随时间的变化曲线,及混凝土红外热像的平均温升与其受火温度与强度损失之间的回归方程。将红外热像技术应用于火灾混凝土检测,在国际上尚属首创,突破了传统的检测模式,为进行混凝土的火灾损伤评价开创了一条新途径。但将该方法运用于实际工程检测中,尚有许多问题需要解决,如混凝土强度等级、碳化深度、级配、火灾类型等对检测结果的可靠性的影响,以及检测时的加热措施等。近年在光热红外技术的基础上发展的超声红外技术发挥了红外技术和超声技术的优点,该方法以超声脉冲作为激发源,当超声脉冲在试件中传播遇到裂纹等缺陷时,缺陷引起超声附加衰减而局部升温,从而利用红外热像技术可以检测出这些裂纹缺陷。南京大学的研究人员将红外热像仪与超声波发射器结合起来,用超声波发射器对有疲劳裂纹的铝合金试件进行热量输入,拍摄红外热图像,与计算机模拟计算结果进行比较,试验表明超声红外热像技术对裂纹缺陷、不均匀结构及残余应力非常敏感。3. 在建筑节能中检测的应用在建筑物节能检测方面,瑞典早在1966年就开始采用红外热像技术检测建筑物节能保温,美国、德国等许多国家的研究人员也都进行过这方面的研究工作。在我国随着对建筑节能要求的提高,建筑物的节能检测势在必行。目前我国对建筑围护结构传热系数的检测多采用建筑热工法现场测量,红外热像技术只作为辅助手段,通过检测围护结构的传热缺陷,综合评价建筑物的保温性能。目前我国红外热像技术在节能检测领域的研究尚属于起步阶段,还没有确定的指标对建筑物的红外热像图进行节能定量评价,由于建筑物立面形式和饰面材料的多样性,编制专用的图像分析与处理软件和建立墙体内外饰面材料的发射率基础数据库成为该项研究中一个重要环节。4. 在建筑物渗漏检测中的应用建筑物的渗漏有由供水管道引起的渗漏和屋顶或外墙开裂引起的雨水渗漏等,由于渗漏部位的含水率和正常部位不一样,造成在进行热传导的过程中二者温度有差异,因而可以用红外热像仪拍摄湿度异常部位墙面的红外热图像,与现场直接观察结果进行对比分析,可以找出渗漏源的位置。结语红外热像技术在无损检测中的应用前景非常广泛,相应的研究工作也取得了初步的研究成果,并逐步地从定性研究走向定量研究,但总体来说在目前尚属起步阶段,能应用于实际工程中的研究成果不多,且多属一些定性的结论,缺乏相应的操作规范。因此,应加强定量研究工作,提高对红外热像图的处理能力。
  • 自动与智能无损检测技术及其在工业上的应用
    无损检测技术主要依托于声、光、电、磁等原理内容,从而实现对被检测物体内部缺陷以及不均匀性问题的全过程检测与分析,已成为很多工业生产中用来控制质量的重要方法。近年来,随着新材料、新工艺、新技术等兴起,为了更好地适应时代发展需求,无损检测技术也在不断优化和创新,逐渐朝着自动化、智能化以及图像化等方向发展,并逐步应用到相关行业领域。在即将召开的首届无损检测技术进展与应用网络会议,特别邀请了多位专家进行自动化/智能化无损检测技术相关的分享,部分报告预告如下:吉林大学 张建海副教授《极端工况下材料服役性能原位测试技术》点击报名张建海,吉林大学机械与航空航天工程学院副教授,目前担任吉林省材料服役性能测试国际联合中心副主任,致力于极端工况材料服役性能试验装备与原位测试技术研究,在国家自然科学基金、国防科工局技术基础科研、军委科技委装备预先研究等项目的支持下,重点开展了极端工况材料服役性能试验装备和材料力学性能原位测试技术。开发了超高温双轴材料力学性能试验装备和超声、电磁等原位测试设备等10余套,发表 SCI/EI 检索学术论文20余篇;公开发明专利10余项。耐高温材料及其制品因其优异的力学性能,被广泛应用于航空航天、特种装备、轨道交通装备等重要领域。因其制造或服役环境常伴有高温环境,及复杂载荷的作用,耐高温材料及其制品极易出现性能退化、裂纹萌生与扩展等情况,常常引发恶性事故。张建海副教授将在报告中重点讲述围绕极端工况下材料服役性能和点焊焊接高温熔核成型过程,开展超声无损在线检测技术研究,实现高温制造或服役工况下损伤缺陷与材料力学性能参数与快速精确测试的工作。大连交通大学 赵新玉副教授《曲面叶片几何量测量和缺陷检测》点击报名赵新玉,大连交通大学副教授。中国机械工程学会焊接学会/协会理事,超声检测专委会委员。主持完成国家重点研发计划子课题、国家自然基金、国家重点实验室基金等纵向课题;主持完成中国中车、中国特检等企业科研课题10余项;并以主要完成人身份参与国家重大专项、国家自然基金重点基金、国际合作项目等重点科研任务。曾研发设计多通道超声自动扫描和声场测量系统、高频超声显微系统、64通道超声相控阵系统、双机械手超声检测系统、ITO镀膜高精度激光刻蚀设备等,已在航空航天、汽车制造和军工产品检测中获得应用。报告摘要:航空发动机叶片是典型复杂曲面结构,为实现叶片的自动化超声检测,提出基于曲面点云数据重建的自动化检测轨迹规划方法,在此基础上实现7轴联动复杂曲面自动扫描成像;叶片点云采用线激光轮廓仪配合工件旋转轴自动扫描获取,数据拼接整理后采用数据拟合方法获得曲面轮廓方程,基于曲面上的曲线方程规划加减速扫描轨迹,进一步对各扫描轨迹点进行多轴运动分解,获得包括六轴机械手和工件旋转轴在内的各轴轨迹;实际检测实验表明,轨迹规划算法可以实现叶片自动扫描,获得清晰C扫描图像。中国飞机强度研究所 樊俊铃高级工程师《航空复合材料构件超声自动化检测技术及应用》点击报名樊俊铃,高级工程师,现任中国飞机强度研究所损伤检测与评估技术研究室副主任,中国航空研究院一级专家。承担、参与国家科工局、工信部、装发、自然科学基金、航空基金等各类预研课题10余项,主管、参与完成多个型号的结构强度验证工作,承担我国多型军民机结构试验的无损检测与评估任务,在损伤检测和结构强度领域具有较强的技术能力。长期从事业务领域的相关研究工作,发表论文50余篇,申请专利4项,登记软件著作权3项,荣获集团公司航空报国奖个人三等功等多项奖励。报告摘要:针对航空复合材料结构人工超声检测效率低、成本高、结果可靠性低等技术瓶颈问题,重点开展了超声换能器设计、超声无损检测仿真、超声信号降噪与多模式成像、无损检测自动化系统研制等技术研究,突破了超声仿真分析、专用传感器设计、信号分析等关键技术,研发了多通道、宽带宽阵列传感器,自主开发了复合材料构件阵列超声自动化检测系统,有力的支撑了航空复合材料无损检测,提高了检测效率,缩短检测周期,保证了复合材料无损检测可靠性。北京科技大学 黎敏教授《高品质钢内部质量高精度检测与三维全息表征》(点击报名)黎敏,北京科技大学钢铁协同创新中心,教授,博导。主要开展先进检测技术、工业大数据分析等研究工作。独立负责7项国家自然科学基金等国家和省部级课题,参与鞍钢、首钢、核动力研究院等10余项科研项目,共发表论文50余篇,专著2本,专利8项,转件著作权3项,获省部级科技奖励2项,2013年入选北京市青年英才计划。报告摘要:利用高频超声显微技术对高品质钢内部质量进行三维扫描检测,并通过超声信号特征提取、深度聚类、点云重构等现代信号处理方法,对高品质钢内部的夹杂、缩孔和裂纹等微观缺陷及凝固组织实现高通量表征。钢铁绿色化智能化技术中心 吴少波高级工程师《机器视觉技术及在钢铁生产中的应用》点击报名吴少波,钢铁绿色化智能化技术中心,机器视觉组长,研究方向是钢铁机器视觉,博士,正高级工程师,硕士研究生导师。吴少波同志多年从事钢铁机器视觉智能检测技术研究及工程实践,承担了国家“十二五”、“十三五”、“十四五”等多项科研任务,获得部级科技进步二等奖1项,申请发明专利30余项,申请软件著作权10余项,在国内核心期刊和国际会议上发表相关学术论文10余篇。主持的“铁包自动化热检”课题首次实现了铁包全内衬厚度和全外壳温度的热态在线准确测量,负责了“银亮材直径在线测量和分拣系统”、“喷射锭面及中间包测温系统”、“液固相线检测系统”等项目的研发和应用实施,产生了较好的经济和社会效益。本报告以钢铁智能制造为背景,结合报告人及团组的工业实践,介绍机器视觉图像处理和深度学习技术及在钢铁行业中的典型应用,包括生产质量检测和生产物流检测两大方面,其中生产质量检测包括晶粒度级别、组织类别、表面质量、渣液位、形貌、尺寸、温度等生产质量相关的检测;生产物流检测包括工件/炉包/机车标识、生产工具、关键工况等生产物流相关的检测。钢研纳克 刘光磊高级工程师《管材表面缺陷自动智能检测技术及应用》点击报名刘光磊,钢研纳克检测技术股份有限公司无损检测事业部副总经理,高级工程师。长期从事无损检测方法技术研究及自动化无损检测仪器装备研发等工作。主要参研的国家科研课题5项,参研制修订的标准6项,研发成果获省部级奖3项,获得授权的专利5项。报告摘要:管材表面缺陷自动检测常用超声、涡流、漏磁、磁粉等检测方法。针对采用常规检测方法不能有效检测短小裂纹、凹坑、划伤、结疤、异物碾压等难题,重点开展了CCD视觉检测技术的相机、镜头、光路配置、二维三位成像技术、相机景深自动校准技术及独特的缺陷检测算法,开发具有高性能、高处理速度、高可靠性和高稳定性的视觉检测技术和装备,从而实现管材表面缺陷在线智能检测、分类和记录,有效解决人工目视检测效率低,成本高,精确度低的问题。首届无损检测技术进展与应用网络会议为了推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网将于2022年10月13-14日组织召开首届无损检测技术进展与应用网络会议。会议开设射线检测技术、超声检测技术、自动及智能检测技术、无损检测新技术四大专场,邀请无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开报告,欢迎大家在线参会交流。一、主办单位:仪器信息网二、支持单位:吉林大学、钢研纳克三、参会指南:1、点击会议官方页面(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/NDT)进行报名。2、报名开放时间为即日起至2022年10月14日。3、报名并审核通过后,将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。4、本次会议不收取任何注册或报名费用。5、会议联系人:高老师(微信号:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)
  • 中广核技全面进入无损检测装置领域
    p style="text-indent: 2em "中广核核技术发展股份有限公司发布公告称,公司以全资子公司中广核达胜加速器技术有限公司为投资主体,作价1.1亿元,通过收购股权和增资方式获得丹东华日理学电气股份有限公司(下称“丹东华日”)51%股权。根据公告,丹东华日原股东方承诺,丹东华日2018年、2019年、2020年度经审计扣非净利润分别不低于1900万元、2280万元、2736万元。/pp style="text-indent: 2em "中广核技于2017年5月份已成功研制出4/6MeV能量可切换无损检测用电子直线加速器,本次交易将从横向拓宽公司产品系列,成为国内少数几家能提供低能至高能全系列的X射线无损探伤检测设备的供应商和服务商。此次收购与原有业务布局产生良好的区域互补效应,中广核技将继续整合产业链上下游、客户资源、销售网络等资源,进一步完善产业链布局,形成业务规模效益,提高市场占有率。/pp style="text-indent: 2em "中广核技加速器与辐照应用事业部总经理、中广核达胜总经理肖峰表示,X射线无损检测装置是辐射行业的重要技术装备,其产品具有技术含量较高、投资回报较好的特点,是公司业务重点布局方向。丹东华日理学电气主要产品为依托X光机的中低能无损检测设备,广泛用于钢铁、电力、汽车、机械、医疗等领域,在东北地区拥有较强的影响力与区位辐射效应。/pp style="text-indent: 2em "公开资料显示,围绕电子加速器、辐照加工服务、改性高分子材料等核技术应用细分领域,中广核技2017年累计并购五大重点项目,包括常州金沃、河北中联银杉、厦门瑞胜发、江阴爱科森以及苏州博繁新材料。/pp style="text-indent: 2em "中广核技是国内首家核技术应用上市公司,也是中国广核集团首家A股上市平台。当前中广核技在多个细分领域持续保持国内领先地位,其在电子加速器市场占有率全国第一、加速器辐照加工服务市场占有率全国第一、改性高分子材料市场占有率全国前三。/p
  • 案例分享[高光谱成像技术]面粉无损检测
    应用案例分享[高光谱成像技术]面粉无损检测 背景面粉(小麦粉)是中国北方大部分地区的主食,用面粉制成的食物品种多样,如:面条、馒头、水饺等。生活中我们都是依据外包装上的高筋粉、中筋粉、低筋粉、全麦面粉等信息进行采购。很多人在购买面粉的时候会误以为"高筋面粉=高精面粉",其实"高精"的意思简单说就是高级精制,它只表示小麦的加工工艺,并不能说明面粉的筋度,其蛋白质的含量,决定面粉的“筋度”,即高筋、中筋、低筋。同时,面粉中蛋白质、淀粉、脂肪、矿物质的含量会直接影响面粉的等级。高光谱成像技术不仅有样品图像的信息,并且还可以获得图像上每个点的光谱数据,光谱可以反映特定波长的特征信息,从而获得更全面、更可靠的结果,以及更精确的信息,如糖、脂肪和蛋白质等等。随着生活水平的提高及食品产业规模化,食品品质的提高和改良倍受关注。传统的化学检测手段、精度、效率都不高。亟需建立一种新的能够应用于面粉质量分级的快速无损检测方法。实验设置基于漫反射方式采集面粉的高光谱数据,我们用Camlin型号VNIR-HR(光谱范围400-1000nm)和NIR-HR+(光谱范围900-1700nm)范围内反射光谱,建数学模型,分析面粉种类、颜色、淀粉、蛋白质、脂肪含量等指标,实现对面粉品质的无损检测。(1)VNIR高光谱相机下的测试结果主成分分析图像通过测试用的是VNIR高光谱相机(波长范围400-1000nm)从光谱图中可以看到在580nm附近有特征峰。(2) NIR高光谱相机下的测试结果主成分分析图像通过测试用的是NIR高光谱相机(波长范围900-1700nm)从光谱图中可以看到在970nm、1300nm附近有特征峰。高光谱成像技术在本应用中的独特优点:可以同时获取样品图像和光谱信息,该方法具有不破坏样本原貌,不使用化学试剂、检测快速等优点,避免了人工鉴别方法易受主观因素影响,属于在线快速检测和全检,实用性强,性价比高。1. 无损快速检测2. 全波段测试3. 支持集成、二次开发下表中涂黄部分是此次测试过程中使用的高光谱相机的产品参数:SpectralVNIR-SVNIR-HRNIR-HRNIR-HR+UnitsSpectral Range400 to 1000900 to 1700nmSpectral Resolution835nmSpectral Dispersion10.731.5nmSpectral Bands*892 / 446 / 223830 / 415 / 208250500-Spatial pixels14001600320640pixMaximum line frame rate120120344300lf/sSmile and Keystone errorSub-pixel across the spectrograph output field-InterfaceGiGe- 结论:通过采集面粉的高光谱图像和可见-近红外光谱信息,进一步建模型可分析出面粉中的蛋白质、淀粉、脂肪等的含量,跟国标和常规化学检测方法对比,结果可靠,可实现快速无损检测,且成本低。这能减少整个供应链的浪费,并提高消费者对产品感受的一致性。
  • 3月无损检测领域国际标准动态
    一、在研项目投票情况1、2024年3月,无损检测领域国际标准在研项目共有1项开启投票,涉及射线检测方法,具体见表1。2、2024年3月,无损检测领域国际标准在研项目共有4项关闭投票,涉及无损检测、超声检测和射线检测方法,具体见表2。二、国际会议预告2024年4月,无损检测领域国际会议将共有4项,主要涉及超声检测和人员资格鉴定方法,具体见表3。三、国际标准新工作项目征集上海材料研究所有限公司目前面向无损检测领域征集2024年-2025年拟申报的国际标准新工作项目,专业方向包括表面方法、超声检测、涡流检测、射线检测、泄漏检测、人员资格鉴定、热像检测及声发射检测等。如有国际标准需求意向或无损检测领域国际标准化工作咨询(申报国际标准提案、参与国际标准研制、参加国际会议、国际标准意见反馈等)请联系无损检测标委会秘书处,邮箱:ndt@tc56.org.cn。
  • 4月无损检测领域国际标准动态
    一、在研项目投票情况2024年4月,无损检测领域国际标准在研项目共有14项,涉及超声检测、涡流检测、射线检测、人员资格鉴定和声发射检测方法,具体见表1。上海材料研究所有限公司作为国内技术对口单位征集国内意见。二、国际会议预告2024年5-6月,无损检测领域国际会议将共有12项,具体见表2。三、国际标准新工作项目征集上海材料研究所有限公司目前面向无损检测领域征集2024年-2025年拟申报的国际标准新工作项目,专业方向包括表面方法、超声检测、涡流检测、射线检测、泄漏检测、人员资格鉴定、热像检测及声发射检测等。如有国际标准需求意向或无损检测领域国际标准化工作咨询(申报国际标准提案、参与国际标准研制、参加国际会议、国际标准意见反馈等)请联系无损检测标委会秘书处,邮箱:ndt@tc56.org.cn。
  • 我国无损检测装备行业发展空间广大
    近几年,无损检测已经成为现代质量管理体系中最重要、应用最广泛的技术之一。中国的无损检测技术应用带动了无损检测设备行业的发展,具有很大的市场潜力。  无损检测仪器,是指对材料或工件实施一种不损害或不影响其未来使用性能或用途的检测仪器。这类仪器能发现材料或工件内部和表面所存在的缺欠,能测量工件的几何特征和尺寸,能测定材料或工件的内部组成、结构、物理性能和状态等,因此,在很多领域中都发挥着重要作用。  为了促进我国无损检测行业的长期发展,我国也在不断提高和修订相关行业标准。2013年,对《无损检测仪器仪器抽样出厂型式检验基本要求》、《无损检测仪器工业x射线数字成像装置性能检测规则》、《无损检测仪器工业电子内窥检测仪》等众多标准进行起草和修订,促进我国现代化无损检测技术稳步向前。  同时,现有的国产无损检测设备的功能与性能指标相对于国外同类的先进仪器尚有较大的提高与扩展的空间,需要国内相关企业继续加大研发和创新。  当前,随着技术的发展和进步,无损检测仪器的种类在不断增多,主要有超声波探伤仪、磁粉探伤仪、x射线探伤仪、涡流检测仪、声发射仪、磁记忆检测仪等等。在产品设计、材料选择、加工制造、成品检验、在役检查(维修保养)等方面分别起着重要的作用。同时,无损检测技术的应用面会越来越广、应用要求会越来越高,各行各业以及更多的领域需要应用无损检测技术,给无损检测设备带来了巨大的市场需求。  尚普咨询发布的《2014-2017年中国检测设备行业研究及市场投资决策报告》显示,我国无损检测设备行业前景可期,行业应该高度关注国际无损检测技术的最新发展,加强引进国外先进技术与新产品,尽快使我国无损检测器材设备制造业能与国际先进水平同步。
  • 我国无损检测现状分析
    无损检测行业在我国已有几十年的历史,随着社会经济的发展,无损检测行业已经涉及到了人们生活当中的各个方面。曾有专家表示,无损检测是一个朝阳行业,这个行业的发展空间很大,尤其是中国发展前景非常广阔。我国的无损检测行业的现状又是怎样呢?小编带你一起来看看。  一、涉及无损检测的一些相关数字:  截止2013年4月份,据调查的数字表明:  (1)应用无损检测技术的企业单位据估计超过3万家,并且还有不断增加的趋势。  (2)从事无损检测的专业机构和服务单位(公司、检验所、检验站、检验中心等)超过 2000 家(其中特种设备检验协会核准的持证机构 300 多家,有资料说我国目前从事第三方无损检验服务的公司达 600 多家, 也有说是我国能够提供第三方检测的大大小小检测公司有 6000 多家,包括无损检测、理化试验、计量等)。  (3)涉及相关无损检测设备器材制造的厂家单位达 800 多家,分布于全国25个省、市及自治区,下表列出涉及相关无损检测设备器材制造的厂家单位的统计数字供参考:  (4)开展无损检测技术方面的研究与相关应用的各种科研院所超过200 家。  (5)开展无损检测应用技术方面的研究、开设无损检测技术课程的大学、学院、职业技术学院、技术学校超 过 100 家 每年全国培养超过千名无损检测专业或无损检测方向的毕业生(包括博士、硕士、学士,本科、 大专、中专、技校) 其中开设无损检测专业或者以无损检测技术为方向的检测技术专业的高等职业技术 学院、技术学校已经有 20 多家,包括军队系列的士官学校和职业技术学院以及开展在职教育的军事学院。  (6)无损检测设备器材经销贸易、维修服务和技术服务企业单位超过600家。下表列出涉及相关无损检测设 备器材经销贸易、维修服务和技术服务企业单位的统计数字仅供参考:  (7)目前在我国从事与无损检测技术相关工作的人员估计在35万人以上,包括生产第一线的无损检测操作人员,无损检测工程技术人员,无损检测技术管理人员,无损检测设备器材制造企业人员,教育界、科研 界与无损检测技术应用相关的科研教学人员、与无损检测技术专业相关的在校学生和研究生,无损检测设 备器材经销贸易、维修服务技术服务以及专业从事第三方无损检测服务企业的人员等。  例如铁道系统据称有5万人以上,石油化工、油田、天然气、锅炉压力容器四个行业据称有 12 万人以上、航空工业系统据称有2万人以上,台湾无损检测业界约有 3000人,此外还有航天、汽车、机械工业、电力、核电、军队、 电子工业、食品医药卫生、轻工及其他行业领域未作了解。  (8)中国无损检测市场的容量,据笔者估计,目前每年无损检测仪器设备器材销售总额约 30 亿元人民币(例如目前工业射线胶片销售量每年就约达5亿元),连同无损检测人员技术资格等级培训与资格鉴定、认证 费用,第三方无损检测业务等,与无损检测技术相关的市场总容量估计达到约 60 亿元人民币。  国外某知名度和权威性很高的检测公司估测中国第三方检测市场是一个超过500亿美元的巨大市场(未说明是每年还是一段时期),不过这个数字包括无损检测、理化检测、计量检测及其他所有检测业务,也有一说是中 国第三方无损检测业务每年有大约 20 亿人民币的市场)。  应当指出,由于中国无损检测市场存在着巨大的容量和潜力,目前除了世界上著名的无损检测设备器 材制造商几乎都在中国建立了分公司、办事处或者有其代理商外,许多国家的中、小无损检测设备器材制 造商以及国际著名的检验机构、培训机构等也都纷纷在努力寻求进入中国市场,还有不少国外无损检测设备器材产品在中国已经采取或者正在寻求“OEM”(俗称贴牌)制造方式,还有的国外企业正在寻求并购中国的无损检测设备器材制造企业。  二、国产无损检测设备器材基本状况  国产无损检测设备器材大致上可以分为26 大类,具体产品型号和品种则超过千种。大体上已经涵盖了目前国内无损检测技术应用的大部分领域,特别是常规无损检测的设备、器材、附件、耗材等,基本上达到了价廉物美和能够满足一般的检测需要,并且已经有不少国产的NDT产品输出到大陆以外的国家和地区。  例如便携式数字超声探伤仪和模拟式超声探伤仪、数字式超声测厚仪、超声检测标准试块、超声探头、X 射线探伤机、各种射线检测辅助器材、便携式涡流检测设备、大型涡流检测自动化系统̷̷等。  [1] 超声波检测设备:数字式与模拟式通用便携式超声探伤仪,大型自动化超声探伤系统(管材、棒材、 板材、焊接管等),各种专用检测仪器设备(如球墨铸铁球化率计、螺栓紧固力检测仪、声速计、陶瓷绝 缘子超声检测仪等),各种通用与专用的超声探头,超声测厚仪(测厚精度最高能达到 0.001mm,已有具 备穿过涂层测厚功能的测厚仪),TOFD超声探伤仪,相控阵超声探伤仪等。  国内超声探伤仪制造厂已超过 30 家,其中能够制造TOFD、相控阵仪器的已经超过5 家,专业超声探头制造厂家超过50家,并已经有能够制造TOFD、相控阵探头以及复合压电材料探头的专业厂家。与超声检测相关器材制造厂家总计超过 165 家。此外,管道磁致伸缩导波检测系统、桥梁缆索磁致伸缩导波检测系统、空气耦合超声检测系统等也已经在 2011 年问世。  [2] 磁粉检测设备与材料:通用便携式(交直流式、蓄电池式、带逆变器的蓄电池式)、移动式、床式磁粉探伤机(采用多种类型的磁化电流,最大周向磁化电流已能达到 3.5 万安培),各种专用磁粉检测设备,大型半自动化与自动化磁粉检测系统,脉冲磁化设备,退磁机,辅助仪器(如磁场测量仪器、退磁计等),耗材(磁粉、磁膏、浓缩磁悬液、高闪点载液等)。旋转磁场、复合磁化、荧光磁粉检测等方法的应用得 到更大普及,用于磁粉检测的自动爬行装置、应用CCD摄像记录的自动化荧光磁粉探伤系统等都已面市。相关磁粉检测设备与材料的制造厂家超过 129 家。  [3] 渗透检测设备与材料:适应不同灵敏度等级要求(普通工业级到核工业级和特种材料)的着色渗透、 荧光渗透、着色荧光渗透用材料,便携式器材(如喷罐型)、大型自动渗透流水线系统,各种辅助设备器 材(如静电喷涂设备、荧光渗透液专用污水处理设备等)。与渗透检测器材相关的制造厂家超过 36 家。  [4] 射线检测设备:X射线、γ 射线、β 射线、中子射线、高能X射线(如电子直线加速器),X射线管(定 向、周向,玻璃管、波纹陶瓷管、金属陶瓷管),通用便携式、移动式、大型固定式射线检测设备,变频、恒频、恒电位X射线机,辅助设备器材(如半自动及全自动洗片机、干片机、观片灯--包括最新的LED型观 片灯、黑白密度计、符合国内外各种标准的像质计、工业X射线底片扫描仪、射线剂量监测仪器、工业射 线胶片、暗盒、铅字、磁钢、洗片架、洗片槽̷等),各种射线防护器材与装置,各种放射性同位素源(如192Ir、60Co、75Se、137Cs、137Yb、170Tm、153Gd等γ 源和252Cf中子源等)。相关射线检测设备器材、辅助器材等的制造厂家超过 240 家。  [5] 涡流检测设备:通用便携式数字化涡流探伤仪、脉冲涡流检测系统、阵列涡流检测系统、大型自动化涡流探伤系统、各种专用涡流检测仪器设备、配套的各种涡流换能器、涂镀层测厚仪,配套的辅助器材,材质分选仪、导电率仪、硬度分选仪、金属探测器、钢绳张力测试仪、钢丝绳检测仪等。相关涡流检测(电 磁检测)的制造厂家超过 47 家。  [6] 漏磁检测设备:通用、专用以及大型自动化漏磁检测系统。  [7] 内窥镜:光学内窥镜、光纤内窥镜、视频内窥镜(电子内窥镜)。  [8] 光学测量仪器:白光照度计、黑光照度计、紫外线强度计、荧光亮度计等。  [9] 声发射检测设备:多通道声发射检测便携式系统与大型系统。  [10] 泄漏检测设备:电火花检漏仪、智能声脉冲快速检漏仪、管道泄漏检测定位仪、有机惰性荧光示踪检 漏产品、渗透检漏液、地下管道探测检漏仪、地下电缆探测检漏仪、管线定位仪、燃气管道检漏仪、湿法 涂层检漏仪等。  [11] 硬度测定仪器:里氏硬度计、超声波硬度计。  [12] 电磁超声探伤设备:电磁超声检测系统、自动化电磁超声探伤系统、电磁超声测厚仪。  [13] X 射线实时成像与工业 CT 设备:采用图像增强器型、DR 型的通用设备、专用设备,分辨率测试卡。  [14] 激光检测设备:便携式激光电子散斑仪、利用激光数字散斑干涉技术的大型自动化轮胎无损检测系统、激光材料厚度在线测量仪、在线激光测径仪、激光数字检测仪,激光超声检测系统,全息感光胶片与干板 等。  [15] 电位法裂纹深度测量仪。  [16] 红外检测设备:红外线测温仪、红外内窥仪、红外热象仪。  [17] 配合各种无损检测方法应用的各种系列的标准试块、灵敏度试块与试片、通用对比试块、专用对比试 块,还有如山东瑞祥模具有限公司(山东济宁模具厂)专业化生产的系列商品化焊缝自然缺陷试件可满足 检测方法试验和无损检测人员技术资格培训与考核应用的需要。  [18] 配合无损检测应用的各种专用机械辅助装置与系统:半自动化与自动化探伤系统的机械装置、射线检 测用管道爬行器、试块刻伤机、商品化 X 射线机固定夹具和支架、升降车等。  [19] 配合荧光磁粉、荧光渗透检测的紫外线灯(便携式、袖珍式、大面积辐照型)、黑光光源(除了常规的高压汞灯、灯管外,还有采用 LED 的紫外光源)。  [20] 岩石、混凝土、桩基的检测设备,混凝土钢筋检测仪、数显回弹仪、钢筋位置测定仪、楼板厚度测定 仪、波速测井仪等。  [21] 微波检测系统、太赫兹波检测系统。  [22] 热电金属材料分选仪。  [23] 磁测应力仪。  [24] X 射线应力测定仪、X 射线衍射仪。  [25] 金属磁记忆技术:智能化磁记忆金属检测仪、应力集中磁检测仪、裂纹磁指示仪。  [26] 其他:如表面粗糙度仪、测振仪、残余应力测试仪、超声波浓度计、超声波流量计、超声波液位计、 陶瓷泥料水份速测仪̷̷等。
  • 无损检测标准年度盘点(国家标准)
    新发布的国家标准2022年,国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)发布5项由无损标委会归口管理的国家标准,其中修订标准3项,制定标准2项,主要涉及射线检测、声发射检测和表面方法,具体见表1。表1 2022年新发布的国家标准清单新立项的国家标准2022年,国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准下达19项无损标委归口管理的国家标准计划,其中包括4项国家标准外文版计划。19项国家标准计划包括制定计划项目12项,修订计划项目7项,主要涉及人员资格鉴定、表面方法、超声检测和射线检测,具体见表2。表2 2022年下达的标准计划清
  • 我国无损检测技术获得新突破
    日前,陕西西安金波检测仪器有限责任公司研发的激光超声波可视化检测仪,通过科技成果鉴定。这一技术填补了国内空白,大大缩小了与世界发达国家在无损检测仪器研发与生产方面的差距,是我国无损检测领域的一项重大突破。  就像给机器做“B超”一样,激光超声波可视化检测技术可以简单地将超声波的传播过程可视化,并根据波形变化检查出被测物体内部或表面的损伤,通过计算机屏幕清晰、实时地观察。小到电子元器件,大到飞机机身部分均可使用此项技术进行无损检测。激光超声波可视化检测仪可在高温、有毒等恶劣环境下对任何形状物体及绝大多数材料进行内外部探伤。  激光超声波可视化检测仪可以用在飞机机翼、火车车轴等高速运载工具部件以及发电设备、压力容器上。目前西安航空基地已成立无损检测服务平台与工程技术研发中心,先后为近百家西安航空基地入区企业及国内航空、航天、军工、核电、电力领域企业提供服务,已出具检测报告80余份,为众多难题提供了解决方案,大大提高了我国的无损检测技术水平,进一步提升了航空产品的可靠性与安全性。业内人士评价,该项技术总体处于国际先进水平,在超声波可视化识别技术方面达到国际领先水平。
  • 浅谈我国无损检测行业发展现状
    随着现代科学技术的迅速发展,工业现代化进程日新月异,人们对产品质量的要求也越来越严格。为保证所用零部件的优异质量,需要在不损坏检测对象的内外结构及使用性能前提下对零部件进行检测,无损检测已然成为产品和材料的静动态检测以及质量管理中的必经流程。1895年,德国科学家在研究的过程中发现了X射线;1990年,人们开始利用X射线对物品进行检测;1922年,美国建立了第一个X射线实验室;1987年,我国开始引用无损检测技术[1]。虽然我国无损检测技术研究的起步时间比较晚,但是经过几十年的努力,现在已经取得了一系列的研究成果,和一些发达国家之间的距离也在不断缩小。现阶段,我国共有无损检测人员30余万,无损检测专业机构约2000家,有无损检测队伍的制造及安装企业超20000家,现有无损检测国家标准200余项,每年和无损检测相关的仪器销售和技术服务总额超过100亿元[2]。近年来,我国无损检测行业的发展有以下几个显著特点:(1)应用领域越来越广泛,几乎涵盖了各主要工业部门。除了航空、航天、船舶、兵器、铁路、核电、冶金、石油化工、特种设备、汽车制造、矿山机械等领域外,在海底石油勘探和海洋石油平台、高速铁路、高速公路、特高压输电线路和变压器、核反应堆部件等诸多新领域也有良好的发展势头。(2)检测方法更加多样化,以适应不同材料、不同结构、不同部件的检测需求。除了RT、UT、MT、PT、ET等五大常规检测方法外,近年来CT、DR、CR、TOFD、PAUT等技术发展迅速并走向成熟,得到了广泛应用。AT、VT、MFL、LT、GW、IT、H/S、ST等非常规的检测方法也得到了大量应用,并逐步成为新的常规方法。(3)技术创新能力不断增强,无损检测技术取得显著进步。近年来,各种无损检测技术研究工作十分活跃,一批具有自主知识产权的新技术、新方法、新仪器不断问世,部分检测领域已经由“跟跑”状态上升为“并跑”甚至“领跑”状态,我国目前已经能自主开发从微焦点射线源到普通射线源再到15 MeV直线加速器的各类工业CT/DR系统;TOFD、PAUT等技术基本能实现自主保障,已经形成具有很强竞争力的生产基地。当前,我国无损检测市场主要的设备生产商有Olympus、General Electric、Sonatest、Parker、YXLON、Magnaflux、Nikon、Karl Deutsch、Zetec等进口品牌,以及丹东奥龙、日联科技、三英精密等国产品牌:Olympus Corporation(奥林巴斯),创立于1919年,以显微镜事业起家,总部位于日本东京,致力于为医疗、生命科学和工业设备行业创建以客户为导向的解决方案,业务遍及全球近40个国家和地区。在中国设有奥林巴斯(中国)有限公司,主营产品包括无损检测、荧光光谱仪和X射线衍射分析仪、工业显微镜、工业内窥镜。General Electric(美国通用电气,简称GE)创立于1892年,总部位于美国波士顿,是一家创造由软件定义的机器,集互联、响应和预测之智,致力变革传统工业的全球数字工业公司。 作为无损检测行业的全球领导厂商,GE在中国设有多家公司,可提供胶片系统、超声、涡流,X射线、计算机射线成像(CR)、数字化射线成像(DR)和工业内窥镜等多个领域的各种便携式检测仪器和大型检测设备。Sonatest(声纳)始于1958年,总部设在英国,并提供全球销售管理和制造,目前已成为外界注目的超声波无损检测仪器供应商之一。声纳在英国、美国和加拿大都设有办事处:在加拿大设有研究和产品开发团队,为声纳设计先进的仪器,如相控阵和常规超声波探伤仪;在美国设有办事处,为该地区提供销售和产品服务和支持。YXLON(依科视朗)于1998年成立,总部位于德国汉堡,由飞利浦工业X射线有限公司和丹麦安德烈斯公司合并而成,并迅速成长。2007年成立依科视朗(北京)射线设备贸易有限公司,主要从事X射线为基础的测试设备和系统的批发、进出口,售后和技术服务及转让,X射线为基础的测试设备和系统技术的研究和开发。Magnaflux(磁通)成立于1934年,总部位于美国,是表面和次表面探伤产品领域的跨国企业,其产品覆盖磁粉探伤、渗透探伤用化学材料和设备以及其它无损检测相关的附件产品。2009年,磁通在中国上海设立办事处,2014年投资3,750万美元在中国吴江建立生产及研发基地,该基地是美国磁通继美国、英国、德国、巴西和印度之后全球第六大生产基地。NIKON(尼康)设立于1917年,总部在日本东京,基于百年来在精密与光学领域积累的技术,在全球范围内提供以照相机为代表,FPD曝光设备、半导体装置、显微镜、光学零部件、测量/检测系统等多样产品和解决方案。在工业仪器业务板块,可提供CNC影像测量系统、X射线CT检查装置、大尺寸非接触式测量系统等。尼康在中国上海、北京、广州分别设有子公司。Karl Deutsch(卡尔德意志)自1949年成立以来,KARI DEUTSCH公司一直致力于无损材料测试设备的开发和制造 ,产品范围包括用于超声、磁粉和渗透检测的设备,探头,化学检测设备和系统,壁厚、涂层厚度和裂纹深度测量仪等。公司在北京设有办事处。Zetec(美国捷特)成立于1968年,为Roper Technologies,Inc.的子公司 ,是采用涡流和超声技术的先进的无损检测产品的主要供应商,在魁北克市设有全球工程和制造中心,并在华盛顿州 Snoqualmie 设有公司总部。Zetec在中国上海和北京设有办事处。丹东奥龙是X射线探伤仪器、射线分析仪器、材料试验机及超声清洗设备研发、生产和销售为一体的企业集团。传承50余年中国射线仪器研制历史,旗下拥有:丹东奥龙射线仪器集团有限公司、上海奥龙星迪检测设备有限公司、深圳奥龙沐衡科技有限公司、丹东奥龙电子仪器有限公司、丹东奥龙检测技术服务有限公司、丹东奥龙中科传感技术有限公司。 日联科技成立于2002年,是一家专业从事X射线技术研究和X射线智能检测装备研发、制造的高新技术企业。在无锡新区自建4万多平米的现代化工厂和研发中心,并在深圳和重庆建立大型制造工厂,在西安设立软件公司,并于北京、沈阳、天津、西安、青岛、武汉、成都、宁波、厦门、乌鲁木齐等地设有销售及服务处。三英精密成立于2013年,是一家专业从事X射线CT检测装备研发和制造的国家高新技术企业,拥有自主核心技术,现已发展为国内X射线CT产品种类齐全的解决方案提供商。公司产品涵盖X射线三维显微镜、显微CT、工业CT、计量CT、平面CT、卧式CT、X射线在线检测设备和移动车载CT检测中心等。随着近几年国家层面对无损检测领域的大力投入,我国的无损检测技术已在一个比过去任何时候都高得多的平台上发展。当前我国在无损检测基础理论研究、技术开发、仪器设计和研制等方面也已能够在全球占有重要一席。然而在一些领域,我国的无损检测仪器、设备制造商还尚不具备参与国际竞争的能力。改变高端技术、设备依赖进口,低端、同类产品过多的局面,还需相关生产厂商、院校研制单位等的共同努力。参考文献:[1] 胡微.无损检测技术在特种设备检验中的运用[J].造纸装备及材料,2021,50(04):21-23.[2] 刘丽东,钱承,倪培君,潘锋,郭淼.无损检测新技术能力实验室认可现状与展望[J].无损检测,2021,43(09):39-44.
  • 超声无损检测技术新进展及其应用
    随着社会的发展,超声无损检测技术已经发展了近百年历史。在多种无损检测技术当中,该检测技术具有明显的优势作用,如检测精度以及深度较大、检测成本较低并且在检测过程中不会对设备造成二次伤害。因此,超声无损检测技术在工业领域被广泛应用。为推动超声无损检测技术发展和行业交流,促进新方法、新技术的推广与应用,在即将召开的第二届无损检测技术进展与应用网络会议,特别设置超声检测技术专场,特别邀请了多位业内专家老师围绕超声无损检测技术、设备、应用等展开分享。部分报告预告如下:大连交通大学副教授 赵新玉《超声自动检测和智能监测》(报名听会)赵新玉,大连交通大学副教授。中国机械工程学会焊接学会/协会理事,超声检测专委会委员。从事超声无损检测教学科研工作20余年,主持完成国家重点研发计划子课题、国家自然基金等纵横向课题20余项,发表科技论文60余篇,获批专利和软著20余项,曾获中国中车和中国兵器集团科技进步三等奖各1项,宁波市科技进步一等奖1项,辽宁省教学成果二等奖1项。报告摘要:针对传统超声频率低,难以检测复杂曲面,难以制造过程中实现质量检测等行业痛点。本报告将介绍高精度超声显微成像检测技术,光声联合检测曲面检测技术,和制造过程超声原位监测技术。中北大学副教授 李海洋《表面缺陷的激光超声检测技术研究》(报名听会)李海洋,中北大学副教授,担任中国声学学会检测声学分会委员、中国仪器仪表学会精密机械分会委员。主要从事非线性声学、激光超声等新型检测声学技术开发,在声学理论、算法开发和声信号处理方向共主持国家和省部级项目4项、发表文章28篇、发明专利2项、学术专著1本。研究成果获得了中国职业安全健康协会科学技术奖三等奖、中国特种设备检验协会科学技术奖二等奖、中国特种设备检测研究院青年科技二等奖以及山西省“三晋英才”青年优秀人才省部级人才称号。报告摘要:表面微缺陷往往是大型裂纹产生的开始,若不能被及时检测会对工业生产造成极大威胁。选用激光超声技术成功实现表面微缺陷的定量检测,研究内容涉及声学理论分析、有限元仿真计算以及实验平台搭建等。西安交通大学副教授 裴翠祥《新型柔性电磁超声、导波传感器开发及应用研究》(报名听会)裴翠祥,毕业于日本东京大学核能专业,工学博士,主要从事机械结构的无损检测与完整性评价等方面研究工作,具体包括新型电磁超声传感器及系统、超声导波检测技术、新型激光超声和激光红外热成像检测技术等的开发和应用研究。先后主持国家自然科学基金项目2项、国家重点研发计划子课题、两机专项项目子课题和企业合作项目等近20项,作为核心骨干参与国家自然科学基金委重大科研仪器项目、科技部ITER专项等多项,担任Sensors、Frontiers in Materials、Magnetochemistry等国际知名学术期刊客座编辑,先后发表论文84篇,其中第一/通讯作者SCI期刊论文36篇,申请及授权发明专利和软件著作权20余项。报告摘要:新一代核能等重大装备结构及工作环境日趋复杂和严酷,常规接触式超声检测方法已无法满足其检测需求。电磁超声及导波由于具有非接触、长距离快速检测的优点,有望克服上述难题。但相对于传统接触式压电超声,现有电磁超声由于灵敏度较低、探头体积大、结构刚性等限制,在大量工程现场狭窄空间环境和曲面结构上仍存在不可达、不可检或检测性能不足等问题,是制约其进一步发展和应用的技术瓶颈。因此,进一步提高其检测灵敏度和分辨率,并同时开发具有轻薄、柔性的新机制和新构型电磁超声及导波传感器,建立新型高可达性、高适应性检测方法,是突破重大装备狭窄空间环境、复杂结构有效检测的关键。中国飞机强度研究所副主任 樊俊铃《航空复合材料积木式验证自动化超声检测技术研究》(报名听会)樊俊铃,博士,高级工程师,现任中国飞机强度研究所16室副主任,中国航空研究院一级专家。承担、参与国家科工局、工信部、装发、自然科学基金、航空基金等各类预研课题10余项,主管、参与完成多个型号的结构强度验证工作,承担我国多型军民机结构试验的无损检测与评估任务,在损伤检测和结构强度领域具有较强的技术能力。长期从事业务领域的相关研究工作,发表论文50余篇,申请专利4项,登记软件著作权3项,荣获集团公司航空报国奖个人三等功等多项奖励。报告摘要:以国产大型客机研制为切入点,结合飞机结构完整性大纲、结构强度规范、民用飞机适航标准和无损检测手册等标准规范,分析了航空复合材料结构完整性验证和航空器持续适航对无损检测的相关要求,梳理了复合材料积木式验证体系不同层级的损伤检测需求、特点和侧重点。以碳纤维增强树脂基复合材料损伤检测为例,重点介绍了阵列超声声场仿真与高效换能器设计、复杂型面自适应扫查路径规划及损伤高精度成像等自动化超声检测关键技术,给出了涉及复合材料标准冲击试验件和机身曲面壁板的积木式强度验证自动化阵列超声检测典型应用案例,并对当前存在的瓶颈问题和未来发展趋势进行了总结和展望。北京工业大学讲师 高杰《基于MFC的锂离子电池荷电状态导波检测技术研究》(报名听会)高杰,讲师,硕士生导师。2022年毕业于北京工业大学机械工程专业,获工学博士学位,并留校任教。近年来一直从事声学波动特性理论分析及锂离子电池状态检测方面的研究。迄今为止,共发表学术论文17篇,以第一作者或通讯作者发表论文13篇,其中SCI论文9篇。作为项目负责人,主持国家重点研发计划项目课题子任务、教育部工程研究中心开放课题、北京市博士后基金及企事业委托项目共计5项。在研期间,入选北京市科协2023-2025年度青年人才托举工程,获2022年度中国石油和化工自动化行业科学技术二等奖、2021年Altair Battery Safety Young Researcher Award(优秀青年学者)、北京力学会青年力学工作者优秀学术论文奖及北方七省市区力学学会优秀青年论文等等荣誉奖项。报告摘要:以锂离子电池多区域运行状态的无损检测与评价为需求,提出了一种基于压电纤维复合材料传感器的超声导波检测新技术。采用状态矩阵与勒让德级数联合法,同步联立Biot理论,构建多层多孔锂离子电池声传播特性理论模型。以厚1.9mm软包钴酸锂电池为例,数值分析了荷电状态对多模态频散曲线的影响规律。同时,建立了相同结构特性的锂离子电池频域仿真模型,提取了不同荷电状态下的超声导波频散曲线。此外,以体积小、柔性强的压电纤维复合材料MFC传感器为基础,实验探究了不同SOC对锂离子电池中声学行为的影响。从实验分析,仿真及理论计算等方面,诠释了所提测量分析方法的可行性。随后,以MFC传感器阵列的形式,对商业锂离子电池的多区域荷电状态进行超声检测研究。通过对比分析放电过程中不同区域内的声传播特性,揭示锂离子电池全域运行状态的变化规律,为锂离子电池组运行状态的实时监测提供新的技术方案。第二届无损检测技术进展与应用网络会议为推动我国无损检测技术发展和行业交流,促进新理论、新方法、新技术的推广与应用,仪器信息网将于2023年9月26-27日召开第二届无损检测技术进展与应用网络会议。本届会议开设射线检测技术、超声检测技术、无损检测新技术与新方法(上)、无损检测新技术与新方法(下)四大专场,邀请二十余位无损检测领域专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开研讨,欢迎大家在线参会交流。一、主办单位:仪器信息网二、支持单位:吉林大学三、参会指南1、进入会议官网(https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ndt2023/)进行报名。扫描下方二维码,进入会议官网报名2、报名并审核通过后将以短信形式向报名手机号发送在线听会链接。3、本次会议不收取任何注册或报名费用。4、会议联系人高老师(微信:iamgaolingjuan 邮箱:gaolj@instrument.com.cn)周老师(微信:nulizuoxiegang 邮箱:zhouhh@instrument.com.cn)
  • 苏州成立无损检测协会
    8月8日,苏州正式成立无损检测协会,并举行一届一次会员大会,苏州热工研究院有限公司总经理助理刘金宏当选会长。另外,首批加入协会的相关单位共有33家。  据悉,苏州已有150多家无损检测产业相关单位,具备完整的无损检测技术供应链、服务商和应用企业,年销售额超10亿元。此次无损检测协会的成立,将助力苏州无损检测产业发展,并为全国无损检测产业发展做导航。  无损检测是一种在不损伤构件性能和完整性的前提下,检测构件金属的某些物理性能和组织状态,以查明构件金属表面和内部各种缺陷的技术。如今,科学技术日新月异,现代工业飞速发展,对重要设备和部件的性能尤其是安全性的要求越来越高。无损检测技术被广泛的应用于航空、石化、汽车、建筑、电力和铁道等领域。  有人说,现代工业是建立在无损检测基础上的,这句话并不为过。德国一科学家曾说,无损检测技术是机械工业的四大支柱之一。  我国的无损检测技术实际上从20世纪40年代起开始在一些机械工业领域中得到少量应用,但是由于历史原因,并没有发展起来。新中国成立后,在20世纪50年代初,军工领域(特别是航空工业)以及和军工相关的重工业领域和科研机构开始注重X射线、磁粉、渗透、超声等无损检测技术的应用,其中不少工作是在苏联专家指导下进行。  随着我国工业化和现代化建设的迅速发展,我国对特种设备和重大工程的质量及安全要求进一步提高,1983年1月国家经贸委在国营工业交通企业设备管理试行条例中做出了明确规定,强调采用无损检测技术,发展以状态检测为基础的预防维修体制。近30年来,在政府、院校、科研单位及企业的重视和努力下,我国无损检测技术得到了快速发展,不仅在理论研究、科研实验、产品开发及工程应用上达到了较高的水平,而且在保证设备安全、防止突发事故,保障设备精度、提高产品质量、节约维修费用以及防止环境污染等方面,体现出重要的地位与作用。尽管我国的无损检测技术已经达到较高水平,但与国外先进的无损检测技术相比仍然存在较大的差距,我国加入WTO后,国外先进的无损检测技术和仪器设备加快进入我国,并参与国内市场竞争。  我国应该加快无损检测新技术、新工艺、新应用的研究,尽快与国际接轨,以满足我国市场的需要。
  • 2022年度国内外发布和立项无损检测标准盘点
    国际标准新发布的国际标准:2022年,无损检测领域发布国际标准共计3项,其中修订标准2项,制定标准1项,主要涉及超声检测和声发射检测,具体见表1。表1 2022年度无损检测领域新发布的国际标准清单新立项的国际标准:2022年,无损检测领域新立项的国际标准共有3项,主要涉及超声检测、通用标准和射线检测,具体见表2。表2 2022年度无损检测领域新立项的国际标准清单国家标准新发布的国家标准:2022年,国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)发布5项由无损标委会归口管理的国家标准,其中修订标准3项,制定标准2项,主要涉及射线检测、声发射检测和表面方法,具体见表3。表3 2022年度无损检测领域新发布的国家标准清单新立项的国家标准:2022年,国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准下达19项无损标委归口管理的国家标准计划,其中包括4项国家标准外文版计划。19项国家标准计划包括制定计划项目12项,修订计划项目7项,主要涉及人员资格鉴定、表面方法、超声检测和射线检测,具体见表4。表4 2022年度无损检测领域下达的标准计划清单
  • 新型无损检测设备研发成功 填补国内空白
    设备发出的激光照射形状复杂的新材料物体表面后,检查员便可在设备屏幕上快速、清晰、实时地观察检测物体表面和内部的损伤。  近日,一种新型的无损检测设备——“激光超声波可视化检测仪”在西安阎良国家航空高技术产业基地诞生,可广泛应用于诸多工业领域。研发的新型材料产品无损检测技术填补国内空白,达到世界领先水品。  无损检测在各个工业行业的品质管理中,一直扮演着举足轻重的角色。其中,超声波检查因其安全、经济、简便而得到了广泛应用,但无法对任意复杂形状以及非金属物体进行内部缺陷检测,实现高效、直观检测。另外,碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料等新型材料的广泛应用也使航空工业得到了前所未有的发展,但对该新型材料的无损检测还缺乏有效的手段。  西安航空基地入区企业西安金波检测仪器有限责任公司研发的“激光超声波可视化检测仪”,成功突破了无损检测的这一世界科研难题。“激光超声波可视化检测仪”由检测单元和激光单元组成,可简单地将超声波的传播过程可视化,并根据波形变化检查出被测物体内部或表面的损伤,通过计算机屏幕清晰、实时地观察。由于“激光超声波可视化检测仪”技术实现了无损检测的可视化,对物体内部存在的缺陷及损伤的识别变得非常容易,且可防止无损检测中经常发生的漏检和误判。  该技术适用于任何材料、任何形状物体的无损检测,小到电子元器件,大到飞机机身均可轻松应对,并可在恶劣环境下工作。使用“激光超声波可视化检测仪”对飞机机翼、火车车轴等高速运载工具部件以及发电设备、压力容器等产品进行定期检查,可以最大限度地延长其安全使用寿命,避免重大事故的发生。  西安航空基地具有集飞机设计研究、生产制造、试飞鉴定、教学为一体的航空产业体系,同时具备各类与航空产业有关的高科技研发群,对于“激光超声波可视化检测仪”的使用、推广、乃至产品改良都提供了得天独厚的广阔空间与平台。目前,金波公司已将“激光超声波可视化检测仪”技术完成工程化阶段。  未来,金波公司还将成立工程技术研发中心,在提高现有产品质量和功能的同时,不断研发市场需要的各种激光超声波可视化检测仪,打造成为世界一流的无损检测仪器制造企业。
  • 万升云:无损检测领域顶尖的代名词(图)
    万升云,1966年生,湖北浠水人,1989年毕业于西南交大,1999年华中科技大学进修深造,获博士学位。教授级高级工程师,中国南车第二届首席技术专家,非欧盟国家唯一一位EN473/ISO9712无损检测人员资格鉴定与认证主考官。  在中国南车大学内,新一期国际无损检测培训班本月举办。主讲人是一位头发花白、表情严肃的工程师 而听讲的人员中,不乏来自多家外企的专业检测人员。  站在讲台上的是万升云博士,在欧盟国家之外,他是无损检测领域顶尖的代名词。  漂亮的第一  2012年2月12日&mdash 25日,德国技术监督协会(TUV)组织三名权威专家对戚墅堰所无损检测人员培训考试中心考官及培训师进行考核。考核所有项目必须一次性通过,没有补考的机会。  繁忙的工作并没给万升云多少准备时间,凭借扎实的基本功及多年的实践,使他相信自己能够迎接着突如其来的挑战。万升云满怀信心地走上了考场。这一考,就是12天。  他不负众望,以全优的成绩通过了全部考试。这也意味着,今后由万升云所签发的检测报告、考生考试成绩证明和考试报告,将为国际公认。  2012年3月15日,万升云收到了德国莱茵公司颁发的EN473/ISO9712无损检测人员资格鉴定与认证主考官资格证书,成为欧盟国家之外第一个获得该证书的主考官。也是在这一年,万升云成功将中国南车戚墅堰所的无损检测培训高端技术服务推向了世界领域。  2012年2月,在万升云带领的团队的努力下,中国南车戚墅堰所被德国莱茵TUV公司授权为EN473/ISO9712无损检测人员资格认证的培训中心和考试中心,这也是中国大陆第一个也是唯一获得莱茵TUV认证授权的机构。  填补国际空白的&ldquo 图谱&rdquo   20多年来,万升云解决了多项困扰行业和公司的技术难题,为公司创造数千万的效益。而让万升云和戚墅堰所员工感到自豪的,除了他&ldquo 非欧盟国家第一人&rdquo 的荣誉之外,还有其一项《机车车辆重要零部件表面探伤缺陷图谱》著作,正是这本著作填补了国际空白。  一直以来,对机车车辆重要零部件表面探伤评定,受探伤人员的经验及技术水平影响较大,导致同类样件检测评定结果存在较大差别,其所引起的产品质量误判会给铁路运输带来很大的安全隐患。  万升云和他的项目团队首创了用&ldquo 图谱&rdquo 代替人工的方法,即《机车车辆重要零部件表面探伤缺陷图谱》。在《图谱》的著作过程中,通过对机车车辆(动车)重要零部件分别进行磁粉和渗透检验,采集各种零部件大量的检验缺陷图片,并通过对各种零部件材质、加工工艺、探伤工艺、缺陷成因等进行综合分析及验证,分别对各类缺陷进行归类和定性分析。  图谱的使用,对提高铁路行业探伤人员的工作效率、缺陷评判的准确性、杜绝误判、漏检及提高产品质量方面有着极为重要的意义。  注重基础研究  工作以来,万升云先后主持完成省部级以上科技项目18项,制定国家标准3项,铁道部行业标准20余项,南车企业标准60余项,发表学术论文80余篇,其中7篇论文被EI或SCI收录和检索 获得国家发明和实用新型专利授权及受理20项。多项研究成果获得铁道部和中国南车科学技术奖。  万升云常说,技术研究人员不能只关注个人的发展,更要关注行业的发展 不能只为自我做贡献,还要主动为行业发展做贡献。  在万升云主持的科研项目,发表的学术论文,申报的专利中,有一半以上属于基础学科研究,这样的项目并不能直接给他带来明显的名利,但对整个机车车辆行业无损检测水平的提高,对整个铁路运输安全的保障有着重要的意义。在有些人看来 ,这些都是 &ldquo 费力不见得讨好的事情&rdquo 。虽然如此,万升云都义无反顾的做了。因为他知道,这些事情对他个人来说或许是&ldquo 不讨好&rdquo ,但对中国铁路事业发展的好处却实实在在。&ldquo 7· 23&rdquo 甬温线特别重大铁路交通事故发生后,万升云对自己和团队的要求更加严格了,&ldquo 干探伤工作,必须发扬&lsquo 头发丝&rsquo 精神,对探伤的每一个波形、磁痕都要认真观察,细之又细。&rdquo 万升云说。
  • 浅析6种航空器复合材料的无损检测技术
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "航空器复合材料缺陷和损伤有层板分层、脱胶、裂纹、气泡、夹杂、侵蚀、不恰当固化、芯材变形、基体开裂等。此外在使用过程中也可能产生表面划伤、表面裂纹、进水、穿透穿孔、芯材压坏、冲击损伤等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "这些缺陷和损伤产生的原因多种多样,复合材料中的缺陷可能表现为一种类型,也可能多种并存。它们的产生和存在将降低材料的物理性能和力学性能甚至造成不可预见的严重后果。有的存在于表面,肉眼可见。有的产生于材料内部,必须要借助无损检测方法才能识别。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 300px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/31bce36b-6d02-4c4a-a919-76c44871d2c6.jpg" title="航空.jpg" alt="航空.jpg" width="450" height="300" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong复合材料无损检测技术/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1、目视检查/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目视检查是发现材料表面损伤最简单有效的方法,它可以发现划痕、剥落、表面开裂、龟裂、近表面的分层、严重的脱粘等。配合使用高强度手电、纤维镜和内窥镜等可以先行判定损伤发生的区域。然而它的缺点是显而易见的,无法彻底检查内部损伤的类型、程度、尺寸等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2、敲击法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "敲击法是用硬币、小锤等轻质硬物敲击材料表面,声学反馈可以显现材料内部是否存在损伤。敲击法可有效地检测2mm厚复合材料层板的脱粘、脱层等损伤,并且该方法尤其适用于蒙皮结构, 蜂窝结构的损伤检测。人工敲击法虽然成本低、速度快,但依赖于操作者主观经验,人为因素大。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "为了提高检测效率,消除人为因素发展出了自动敲击法。其原理是通过采集分析敲击后的振动信号,与无损伤区域的频谱特征进行比较来识别损伤。自动敲击法设备简单,成本低,使用简便、快速精确,不受周围环境影响。但它无法检测微小损伤,如裂纹。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3、超声无损波检测/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "由于复合材料本身及缺陷能够影响超声波的传播和反射,因此通过检测衰减信号或者回波信号可以确定损伤所在的区域和尺寸。超声波能够检出航空器复合材料板分层、孔隙、裂纹和夹杂等。超声波检测,设备便携便于操作,能够精确检出损伤发生的区域和尺寸。但操作者须经专门培训,对于不同类型的缺陷还需使用不同的探头和耦合剂,而且对于航空器上经常使用的薄壁结构或者复杂部件难以检测。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4、微波无损检测技术/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "微波无损检测原理与超声波无损检测类似,但由于微波相比超声波穿透性能良好,在复合材料中衰减小。对复合材料结构中的孔隙、疏松、基体结构开裂、层板分层和脱胶等缺陷具有较高的灵敏度,能够准确检出复合材料内部较深处的缺陷。微波无损检测操作方便,无需耦合剂。相比于射线,微波对人体无害。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5、射线无损检测/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前射线检测主要采用胶片照相法,其原理是当X射线照射被检工件时,损伤区域对射线吸收率与正常区域不同,比较两者间差异来判别损伤位置。射线检测对复合材料中的孔隙、夹杂(特别是金属夹杂)具有良好的检出能力。并且可以提供直观的检查图像结果。但它不能检出与射线垂直方向上的裂纹,并且设备复杂,操作人员须经安全防护,必须经过相关专业培训。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "计算机断层扫描成像(CT)技术也被广泛用于复合材料的无损检测。计算机断层扫描成像(CT)技术是利用X射线在材料内不同的衰减系数为基础,采用数学方法经计算机处理,从而重现每个断层图像的方法。它能够显示出每一个断层上的结构和组份的分布情况,可以克服一般X射线检测造成的影像重叠和模糊,利用CT扫描技术可在一定范围内精准检出损伤尺寸,但其设备庞大复杂,不适合外场使用。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6、红外热成像无损检测技术/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "红外热成像无损检测技术分析被检对象的红外辐射特性,当被检工件内部存在缺陷或损伤时,将改变其表面温度分布,通过红外热成像可检出损伤位置。该方法尤其适用于厚度较薄复合材料的检测,可检出分层、脱粘、夹杂等,结果直观,快速、精准、可靠,效率高。但它要求材料表面热传导率高。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong航空器复合材料无损检测技术的选用/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "适用于航空器复合材料的无损检测有技术很多,但由于不同类型的检测技术对不同缺陷的检出灵敏度差别很大,同时还与材料类型、材料生产方式、生产工艺、缺陷损伤所处位置等有关。应当充分考虑检测效率,检测成本,设备可达性,对航空器适航性的影响等。所以不可能采用单一类型检测技术判别航空器复合材料中的缺陷类型、位置、尺寸。应当根据材料中可能存在的缺陷类型以及缺陷所处的大概位置、方向等因素选择多种适当的方法进行综合检测。另外,必须严格依据飞机结构修理手册或者维护手册的规定来实施无损探伤。比如SR20飞机维护手册中就规定对可疑区域(包括明显的损伤),应当首先使用目视法和敲击法来进行预先检查。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(127, 127, 127) "i以上内容摘自:孙延军.航空器复合材料无损检测技术及评价[J].科技创新导报,2020,17(03):2-3./i/span/pp style="text-align: center text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/FHCL/" target="_self"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/f898e092-409e-4c76-8a6a-7dacc74c5e44.jpg" title="1920_420cl.jpg" alt="1920_420cl.jpg"//a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了快速发展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "为进一步促进全国各地高校、科研院所、企业等相关从业人员进行表征与检测技术交流,span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong仪器信息网将于2020年6月15日举办“复合材料性能表征与评价”主题网络研讨会/strong/span,邀请领域内杰出专家和业内人士围绕复合材料力学与物理性能、损伤与破坏、宏微观多尺度模拟、疲劳特性等方面带来精彩报告,并为参会人员搭建网络互动平台进行学术交流。/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong报告日程更新中/strong/spana href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/FHCL/" target="_self"span style="color: rgb(227, 108, 9) "(点击免费报名/spanspan style="color: rgb(227, 108, 9) "听会)/span/a/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202005/pic/d3fa6168-5270-47d4-b9d8-3276bf1473ff.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong参会方式(手机电脑均可参会)/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1、官网报名(a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/FHCL/apply.html?temp=0.9525740171262658" target="_self" style="text-decoration: underline color: rgb(227, 108, 9) "span style="color: rgb(227, 108, 9) "点击报名链接/span/a);/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2、报名成功,通过审核后您将收到通知;/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3、会议当天您将收到短信提醒,点击短信链接,输入报名手机号,即可参会。/ppbr//p
  • 2024年1-2月无损检测领域国际标准动态汇总
    本期为大家梳理2024年1-2月无损检测领域在研项目投票情况及国际会议预告。一、新发布国际标准1、2024年1-2月,无损检测领域新发布1项国际标准,涉及声发射检测方法,具体见表1。ISO 24489:2024是中国主导制定的第3项声发射检测领域国际标准,标志着中国在声发射检测领域国际标准化工作获得进一步突破。二、在研项目投票情况1、2024年1-2月,无损检测领域国际标准在研项目投票共有19项,涉及表面方法、超声检测、射线检测和声发射检测方法,具体见表2。其中2项NP(新工作项目提案)是由中国牵头提出的残余应力超声检测标准提案。三、国际会议2024年3-4月,无损检测领域国际会议将共有6项,主要涉及超声检测、涡流检测和人员资格鉴定方法,具体见表3。四、国际标准新工作项目征集上海材料研究所有限公司目前面向无损检测领域征集2024年-2025年拟申报的国际标准新工作项目,专业方向包括表面方法、超声检测、涡流检测、射线检测、泄漏检测、人员资格鉴定、热像检测及声发射检测等。如有国际标准需求意向或无损检测领域国际标准化工作咨询(申报国际标准提案、参与国际标准研制、参加国际会议、国际标准意见反馈等)请联系无损检测标委会秘书处,邮箱:ndt@tc56.org.cn。
  • 无损检测的未来:无损云检测技术——访福建省爱德森院士专家工作站站长、爱德森公司总经理林俊明先生
    林俊明,研究员,爱德森(厦门)电子有限公司总经理/技术总监,福建省爱德森院士专家工作站站长,中国无损检测学会副理事长,再制造技术国家重点实验室NDT中心副主任,空军飞行事故和失效分析中心客座研究员,西安交大、南昌航空大学等多所大学兼职教授。拥有140多项国家发明及实用新型专利,负责及参与制修订120多项国家及行业标准。获国家科技进步奖及全军、省、市科技奖多项及中国无损检测学会特殊贡献奖、中国标准化创新人物奖、十一五机械工业标准化先进工作者等奖项。  2011年,您首次提出了无损云检测这个概念,是什么契机让您想到并促使您提出这个概念的呢,同时,请您简单介绍下无损云检测的具体内容与实现路径。  云检测概念是在检测技术集成和云计算的发展中产生的。20世纪末期,计算机技术与数字电子技术的普及推动了无损检测设备的小型化、集成化发展。进入21世纪后,互联网技术得到飞速发展,并迅速覆盖到我国工业生产各个领域中。随着互联网技术的发展,云计算也从概念演变为实际行为,进入了人们的生活,云计算能够给我们提供可靠的、自定义的、最大化资源利用的服务,是一种崭新的分布式计算模式。  2011年,在全球华人无损检测高峰论坛中,我们发表了《云检测——检测与评价技术的发展趋势》论文,首次提出了无损云检测新概念。基于云计算技术的无损云检测(云监测)是一个全新的、广义的检测概念,它通过各种先进物理与化学无损检测集成技术和互联网、云计算、大数据的结合,将智能终端采集的数据送至云端,进行数据管理、分析、处理、存储、评估、预测、交互等,实现信息共享和远程服务。  值得一提的是,在2012年第18届世界无损检测大会中,我们的无损云检测技术专题报告引起了世界无损检测同行的广泛关注。  下面我简单介绍一下无损云检测的具体内容与实现路径:  无损云检测的主要技术路线为:搭建无损云检测服务技术平台,建立无损云检测云端超级计算中心,建立云端智能无损检测与评价全生命周期集成化数据管理系统和无损云检测云端大数据库,开发出针对多种无损检测方法的智能专家云端分析软件系统,研制出针对多种无损检测方法的智能网络传感器终端。  智能网络传感器终端将拾取的基础检测信号通过网络传输至无损云检测云端超级计算中心,云端智能专家系统对每个智能传感器终端传输过来的基础检测信号进行分析,将检测信号分析结果传输反馈给用户端,同时将分析评价结果存储至无损云检测云端大数据库中。  云端智能无损检测管理系统针对每个被检设备建立相应的全生命无损检测数据库档案,通过自动分析数据库档案,评价被检设备的安全生命状态,将安全生命状态评价信息传输至智能网络传感器终端,供用户参考决策。用户可以随时通过智能网络传感器终端无线远程调取检测数据库档案,随时了解被检设备的安全生命状态。此外,这一被检设备的全生命无损检测数据库档案也可共享给其他需要对相同被检设备进行全生命检测分析的用户,实现检测信息云共享。这样,每一个用户都可以获得更便捷、更高效的服务,提高检测效率,节省资源,提高检测结果的可靠性,最大程度地实现检测结果的完整性。  爱德森 (厦门) 电子有限公司作为云检测技术开发的领军企业,这几年做了哪些工作,取得了怎样的成绩?同时,也请介绍下无损云检测行业的整体发展情况。  爱德森作为无损云检测新概念的首创企业,近几年结合云计算技术的进展和无损检测技术领域的实际情况,就云检测集成技术在无损检测领域的开拓与应用作了不懈的努力。按时间顺序,大致归纳如下:  2011年提出无损云检测框架结构   2012年设计出“准”云检测客户终端   2013年建立了小型模拟无损云检测系统平台,它以电磁检测雏形客户终端、超声检测雏形客户终端以及分别建立于厦门、北京两地的云端服务节点/中心所组成,完成了无损云检测网络验证试验   2014年在爱德森与学会同仁的共同推动下,无损云检测技术列入了无损检测学会2025发展规划   2015年5月,在爱德森北京办事处召开了首届无损云检测沙龙,提出了成立中国无损云检测产业联盟的设想   2015年11月,在第八届全国腐蚀大会展出业界首台无损检测技术与互联网技术相融合的超声/电化学云监测设备   2015年12月初,在中国无损检测学会路线图古田会议中,进一步明确将云检测技术列入学会2025发展规划   2015年12月中旬,在全国无损检测标委会年会中,无损云检测标准化体系框架正式通过审查,列入标委会标准体系中   2016年初,与三所在厦高校签订合作意向书,成立无损云检测与结构健康安全工程中心。  无损云检测是一项跨领域、跨学科的综合检测技术,具有技术深、分工细、投资大、规模广、协作密等特点。就目前状况而言,美国已经起步,并率先申请了国际专利。我国虽最早提出云检测概念,并拥有全球第一个云检测专利,但发展还处于初级阶段,在模型建立、技术研究、应用推广等方面还有很多工作需要加速推进。单一企业、科研机构和院校及应用单位只能参与无损云检测产业链中某些环节的工作,不可能独立承担全过程、全范围的技术开发任务。若要形成综合技术优势,打造完整的产业链,必须采取产学研用相结合的方式,多单位、多领域联合持续攻关才能实现这一目标。2015年中国无损检测学会在《无损检测技术2025年发展路线图》中将无损云检测技术列入我国无损检测行业未来发展规划,将给我国开展无损云检测项目研发及工程应用,带来前所未有的发展空间与契机。  近几年国际无损检测同行已开始着手建立基于云计算网络的无损检测生态联盟。在这种形势下,我们迫切需要成立一个以中国无损检测学会为依托、以联盟为主体、以云检测为平台的中国无损检测产业联盟,从大处着眼,从小处着手,形成资源整合、信息共享、联合推广、人才培养等于一体的产业联合体和科研转化互动平台 根据联盟各成员企业的技术优势,开展行业分工,避免重复建设,加速实现无损云检测在各个领域的普及与应用。  2015年,爱德森 (厦门) 电子有限公司推出了云检测平台,该产品有哪些特性与优势呢?将应用于哪些领域,市场反响如何?  2015年底,爱德森成功研发出业界首台无损检测技术与互联网技术相融合的超声/电化学云监测设备,这套云监测设备通过多种电化学与无损检测集成技术和云计算的结合,可实现工业关键设备的原位、实时、精准、全面、高效腐蚀/安全监测,将智能终端采集的数据送至云端,进行海量数据管理、分析、处理、存储、评估、预测、交互等,实现信息共享和远程服务,应用前景广泛,将催生服务于重大设施、装备的大健康监测产业。该云监测设备具有如下功用:共享相关软、硬件资源 解决资源孤岛和技术不对称问题 提高检测效率和水平 简化无损检测的管理规划实施 保证检测结果的准确性、权威性 实现对重大设施和复杂装备全生命周期安全检测及数据管理 低投入大产出-高效益。PLMS-301 管道超声/电化学在线监测终端  有人说,无损云检测技术是无损检测的未来,您认为呢?它对无损检测的未来将产生怎样深远的影响?  无损云检测技术是无损检测的未来,这在目前已经成为了业界的共识。个人认为,这将是一场产业革命。李克强总理在2015年政府工作报告中提出,加快建立国家产业联盟,制定“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合̷̷。无损云检测技术就是互联网与传统无损检测行业相结合的“互联网+”产物,是无损检测行业未来发展的方向。在互联网、物联网以及大数据分析的时代背景下,人们对物质文明的安全意识进一步提高,面对检测领域迫切而复杂的需求,无损云检测旨在构建无损检测技术设备硬件和管理软件的资源池,其广泛应用将会对无损检测的发展带来深远影响。  作为国内生产智能无损检测仪器的著名厂家, 2015年贵公司在其他专业领域推出了哪些新产品?实现了哪些新的技术突破或者说有哪些新的重点应用?  2015年,爱德森着重开发无损云检测设备及平台建设的同时,在高速旋转涡流、变阵列涡流等电磁无损检测的高精度、高速检测技术领域中也得到了重大进展。例如,爱德森承担的国家创新基金项目《金属管棒材高速旋转涡流自动检测系统》中的高速旋转涡流信号提取处理和晃动补偿处理技术难题得到突破,目前该产品已进入批量生产阶段,对该系统我们拥有完全自主知识产权,核心技术发明专利已获得授权,系统的各项技术指标和性能与进口设备相当,且某些方面略有提高,尤其在智能化、小型化方面优势明显。本项目的推广应用,不仅可以大大地降低用户检测成本,提高其生产效率,而且可以全面推广至中小型冶金企业及出口创汇,这对于进一步提高我国冶金制造行业的产品质量具有重要意义。另外,在飞机发动机及高速旋转装置油液监测方面,也取得重大突破,可完全取代国外同类产品。另外,基于阻抗平面的30MHz扫频涡流仪已研发成功,可有效解决航空、航天、核工等领域金属材料表面微缺陷及热障涂层厚度或低电导率材料等的高精度检测难题。
  • 超声无损检/监测技术军事应用领域的发展动向与展望
    超声波是频率高于20 kHz的机械波,具有频率高、指向性好、能量集中,穿透性强等特点,应用领域广泛。近些年来,超声波传感技术发展迅速,在医疗健康领域(健康监测、疾病诊断)、工业领域(设备无损探伤、厚度测量、超声成像等)、交通运输领域(无人机、船舶等定位、追踪、导航和监控等)和军事应用领域(生化战剂的测量、航空检测等)得到普及应用。超声无损检/监测技术由于具有速度快、效率高、检测成本低等优势,且能够在极端条件下(高温高压、低温低压)实现无源感知、无线传播获取物理量,在军事应用领域显示出巨大潜力。本文在梳理超声无损检/监测技术的基础上,重点介绍几个发达国家在无损检/监测技术的布局及研究进展,结合军事应用前景,对无损检/监测技术的发展趋势进行探讨与展望。1 超声无损检/监测技术发展历程超声无损检测始于20世纪30年代。1935年,前苏联科学家SOKOLOV首次对超声检测材料中缺陷的技术申请了保护。1945年,美国Firestone公司研制出第一台脉冲回波式超声检测设备。20世纪60年代,超声检测设备在灵敏度、分辨力和放大器线性等主要性能上取得了突破性进展。20世纪70年代以后,电磁超声检测试验成功。1975年,美国康奈尔大学MAXFIELD和HULBER研究了应用于金属缺陷检测的电磁超声换能器(EMAT)。20世纪90年代,电磁超声进入实际商业应用。1989年,Innerspec公司发明了第一台电磁超声检测设备,并于1994年成为第一个电磁超声设备产业化厂家。1995年,美国约翰霍普金斯大学OURSLER和WAGNER采用剪切波,研制了窄带脉冲激光复合EMAT,应用于高温条件下的超声检测。2004年,日本福冈工业大学MURAYAMA等报道了可交替发射和接收高灵敏度的兰姆波和SH波、且不受焊接部分影响的EMAT,可对储罐和管道进行检测。2010年,日本东北大学URAYAMA等报道了降低噪声和改进信号处理的EMAT/EC(涡流)双探针,能够在高温环境下实现对管壁变薄的监测。2016年,英国华威大学THRING等使用聚焦EMAT,利用新的提高分辨率的方法,产生了2 MHz的瑞利波,可检测毫米级深度的缺陷。超声检/监测技术是超声领域应用极为广泛的一门技术,在军事领域应用广泛,其不但可以保证质量和保障安全,而且还可以节约能源和资源,降低成本,提高成品率,获得显著经济效益。2 超声无损检/监测技术发展动向传统无损检测技术由于设备笨重、检测速度慢、可检测范围小及自动化程度低,在检测大规模设施中的潜在损伤中(尤其在复杂环境下)可行性差且花费巨大。因此,大规模设施生命周期内多缺陷的智能化检测问题对无损检测技术提出了新挑战,一方面推动无损检测技术向高速、多物理场及多技术融合等方向发展;另一方面,也促进了无损检测技术与结构健康监测技术的相互融合。2.1 无损检测与结构健康监测相融合的无源无线声表面波传感技术声表面波(SAW)传感器具有强大的抗辐照能力、较宽的温度工作范围、无源工作以及固有的固态单片结构等优点,且可结合雷达射频收发技术实现无线信号感知,保证其在恶劣空间环境中的多参数压线检测性能。此外,声表面波器件可大批量、低成本制造,可进行RFID(射频识别)编码,并且体积和重量都很小,可广泛应用于航空航天工业领域高温高压高辐射等环境。2020年,NASA资助美国佩加森公司研究开发了首个应用于无损检测和结构健康监测的大型声表面波无线多传感器阵列系统。该工作还对无线声表面波温度传感器系统的基本元素进行分析与研究,包括测试框架和传感器阵列、构建用于声表面波器件实施的新RFID编码理论、实现声表面波器件模拟和新实施案例,以及后处理技术的系统配置分析。在美国国家航空航天局的一系列计划中(包括小型航天器计划),充气式飞行器和降落伞是太空交通工具安全与经济运行所必需的两种系统,这些复杂的系统结构给设计、分析和测试新系统带来了挑战。新的无源无线传感器(无需更换电池)可精确测量降落伞和充气结构的应变,从而使工程师们能够更好地理解这些复杂系统的行为,开发出能满足任务需求的更精确的模拟工具和设计结构。该传感器不但具备足够的安全裕度,而且不会产生不必要的额外重量和成本。可单独识别的无线传感器被部署在柔性结构的多个位置上,并由集中式读取器读取,从而确保在系统部署期间动态测量应变。2020年,NASA资助充气式航天器和降落伞用无源无线应变传感器研究,该研究中SENSANNA公司开发了新型无源无线声表面波应变传感器对降落伞和充气结构进行实时应变测量。这些设备可以由约几十个到一百个可单独识别的设备组成,协同工作,并由数据聚合器同时读取数据,可以保证不会出现传感器间的干扰。根据传输功率限制和环境的不同,可以在几十米或更大范围内无线读取传感器标签。为了满足海军探测推进剂的颗粒裂纹,并通过密封火箭发动机壳体进行无线传输数据的需求,2018年美国国防部资助美国智能感知系统公司开发一种新的推进剂健康(PHEM)监测系统。该系统将超声换能器作为信号发生器与传感器进行创新集成,采用超低功耗元件和电子设计。这种超声波推进剂监测传感器与数据传输链路的独特集成,使PHEM可检测推进剂的颗粒裂纹,并通过密封火箭发动机外壳的金属壁完成传感器数据传输,其中,压电传感器和致动器、低功耗电子器件和超级电容器拥有超过10年的使用寿命。因此,PHEM系统能够为军用飞机上的推进剂驱动装置提供长期可靠的监控。该项目的第一阶段通过设计和制造实验室规模的原型,展示PHEM系统的可行性,并展示其探测密封金属壳内推进剂颗粒裂纹和传输数据的能力;项目的第二阶段,通过改进和优化PHEM系统,开发全功能的原型,并证明其符合海军要求。SAW传感器系统可测量温度、应变、氢气以及磁场的变化,小尺寸的优点使其可插入各种应用系统。2019~2021年,NASA持续资助美国佩加森公司研究一套完全可操作的4.3 GHz无源传感器系统,该系统满足航天航空无线电子内部通信要求,研究人员重点开发以下关键技术组件:声表面波无源温度和应变传感器件、新的传感器天线和芯片级传感器天线集成、提供自适应射场收发器的软件定义无线电(SDR)、SDR控制软件和提取关键传感器信息的后处理软件。初步的研究结果表明,所有关键技术组件都可在4.3 GHz和200 MHz带宽下构建和实施,这将是SAW传感器及其无线无源系统技术的飞跃。2.2 用于船舶、管道、容器、混凝土等裂痕的现场无损超声检测技术几十年来,为了减轻重量和降低船舶重心,5xxx系列铝合金一直用作海洋船舶的材料。铝合金的敏化过程会造成晶间腐蚀损伤和应力腐蚀裂痕。美国海军希望能够开发一种快速获取材料状态及其敏感性的方法。2018年,美国海军资助美国技术数据分析公司(TDA)开发一种紧凑的传感器套件和监控系统,以检测5xxx系列铝合金的敏化程度,从而解决批次间的差异问题。TDA公司利用监测系统预测铝合金在敏化过程中容易出现的晶间腐蚀损伤和应力腐蚀裂痕,减少相同材料之间的脆弱性差异,满足美国海军对实时快速获取材料的状态及其敏感性的需求。在这项研究中,TDA公司采用一种原始方法,利用两种非破坏性技术(基于涡流的电导率和超声衰减)分离出两个独立的成分,即高角度晶界的微观结构及边界上物质的敏化状态。根据这些参数,使用近期建立的模型来计算引起批次间差异的敏化度。通常使用手持式超声波仪器对钢制容器、储罐、墙壁和管道进行腐蚀无损监测(包括钢壁的厚度测量),但这种方法既费时又费力,急需一种适用于密封通道的快速检测技术。2018年美国空军资助国际电子机械公司研发密闭通道区域的腐蚀无损评估技术。国际电子机械公司提出了一种快速腐蚀检测器(RCI),该检测器使用电磁超声传感器,内置机器视觉摄像系统,可自动分类腐蚀类型,绘制腐蚀位置和壁厚图,同时不需要应用耦合剂,也可快速覆盖大面积壁面,并允许用户单手高速扫描壁面。用于乏燃料存储的焊接不锈钢干式储罐出现应力腐蚀裂纹时,极易造成严重的环境危害。2019年,美国能源部资助INNESPEC技术公司开发用于材料结构健康实时监测的EMAT连续监测系统。该研究设计了首个冷喷雾EMAT磁致伸缩传感器原型,用于现场监测干储罐的腐蚀和裂纹扩展,同时将破坏和人为干预降至最低。该项目第一阶段评估具有不同粉末压力推进剂配置的便携式低压冷喷涂仪器的性能,以及使用手动喷枪在平坦、圆形或具有复杂几何形状的部件上产生均匀贴片的可行性,并测试在所述情况下使用EMAT产生超声波的效果,最终确定手动磁致伸缩贴片是否适合应用于干储罐监测。冷喷涂还允许人们使用导波来检测之前技术无法检测的区域。该项目的成果将大大促进核安全,防止和减少放射性泄漏及其对环境和人类健康的危害。混凝土裂纹及损伤的检测技术也取得重要进展。2021年,欧盟INFRASTAR计划资助波兰NeoStrain Spzoo公司和德国联邦材料研究所,提出一种利用新型嵌入式超声波传感器进行多结构损伤检测的主动技术。2.3 用于极端条件下实现物理量测量的超声传感技术飞行器在飞行过程中往往面临着极端环境条件(高温、高旋、高压等),在恶劣环境下原位实时获取系统及环境参数,对飞行器的设计与防护具有重要意义。2020年美国国防部资助Physical Sciences公司研究了一种超声波传感器,研究利用超声脉冲回波技术的非侵入性和远程询问能力,测量高超音速飞行器外壳板温度。开发的重点在于陶瓷/碳纤维基壳体等最具挑战性的表面材料方面,该方法可扩展到其他所有类型的材料,包括金属和烧蚀材料。该项目所开发的传感器能够处理来自不同深度多个界面的信号。项目第一阶段将演示高超声速、超音速冲压发动机应用相关材料及温度的原理证明,第二阶段将致力于实际高超声速试验台和飞行平台的系统加固和自动化。美国空军和航空航天工业迫切需要能够在涡轮发动机环境中提供实时监控的恶劣环境传感器。2015年美国空军资助美国环境技术公司(Environetix)研发可提供实时监测且可靠的恶劣环境传感器。该项目第一阶段验证了在1000 ℃高温环境中无线声表面波硅酸镧镓(LGS)温度传感器原型的稳定性,第二阶段对无线LGS声表面波传感器技术进行了成熟度TRL 4确认,并在涡轮发动机测试单元中进行了TRL 6验证。在该项目设计的恶劣环境下,无线无源小型传感器能够在1000 ℃以上对涡轮发动机进行监测,可对航空航天工业产生重大影响,其优势有:① 可靠运行数千小时甚至更长时间,并且可在测试单元的热区轻松运行最少4000小时;② 通过在其他传感器技术无法工作的位置无线监测发动机状况来验证发动机的建模和运行状况;③ 小尺寸和无线传感器操作,保证了密封、护罩和其他关键发动机位置的完整性;④ 去除用以提供所需传感信息的电线,节省了大量人力成本(传感器安装在涡轮机),减轻了重量,同时提高性能和可靠性;⑤ 通过更可靠的温度监测,降低发动机运行(或飞行)成本的同时,提高燃油效率和增加功率。除此之外,无线SAW传感器技术也有许多商业应用,如在发电、石油/天然气勘探、制造过程控制和其他高温恶劣环境中的应用。辐射条件下的超声传感技术研发也受到关注。在核工业中,受限的接触和高厚度部件通常限制了无损检测技术的应用。商用超声检测传感器的辐射耐受性局限在1~2 mGy的累积剂量,难以满足应用需求。英国创新署部署了由英国创新技术和科学有限公司承担的“耐辐射超声波传感器”研究。该公司主要致力于探索新型辐射弹性探测器的构建和测试,为核工业提供一个可靠的超声检测解决方案,以延长检测和监测时间。该研究成果有两种应用场景:① 在裂变核反应堆附近进行高辐射检测;② 在核废料处理场进行低辐射检测。在核工业中,超声波换能器在放射性环境下响应减弱,难以正常工作。针对该情况,英国精密声学有限公司开展耐辐射超声传感器的开发,建造和测试新型抗辐射超声换能器以及各种探头的装配技术,为核工业提供一种可靠的超声换能器解决方案。该项目开发了一系列原型超声探头,以满足特定的在役检测需求。日本NEDO先导研究项目——具有流量监控功能的实时超声波多相流量计研制(2019~2020年,北海道大学承担)共分为3个子课题,分别是:结合超声信号和多相流体动力学定律的数据同化流量计的研制;使用超声多普勒测量多相流体的脉动特性;使用超声脉冲回波扫描测量流体界面。JSPS的国际联合研究基金项目——联合开发在线超声多普勒测定技术(2018~2021年,北海道大学、瑞士联邦技术学院承担),重点开展3个主题研究,主题1是流速分布测量技术和流变控制方程的数据同化,主题2是通过超声波和光可视化调节空间分布的流变学,主题3是假定使用机器学习的流变大开发数据构建系统。2018年该项目已经开发了一种根据超声波多普勒流速分布仪获得的流速分布来测量不透明流体压力分布的方法。2019年,项目开发出一种通过水、油和气三相流中的超声波脉冲来测量相分布和流量的技术。日本防卫厅资助了MUT(超声换能器)声学超材料的声阻抗研究(2018年,日立制作所),该项目基于声阻抗匹配的物理模型,研发利用MEMS(微机电系统)技术实现主动控制声学特性的声学超材料。2.4 用于爆炸物和弹药的无损超声实时检测技术含能材料方面取得的最新成果为开发了铅的替代品,替代弹药配方中传统的苯甲酸铅和叠氮铅。然而,这些无铅高能材料可能对传统的弹药筒黄铜和其他弹药部件具有意想不到的腐蚀性。因此,在未来的部署中,从弹药生命周期(即从生产时间到使用时间)的角度,对弹药部件进行实地测试对于确保武器系统的有效性至关重要。2020年,美国陆军资助林泰克公司与美国西南研究院传感器系统和无损检测技术部合作研究了一种基于涡流和超声波检测的手持式设备,用于对小型武器弹药部件进行现场快速无损腐蚀检测。该研究分为3个阶段,第一阶段是在实验室条件下确定对现代爆炸物和弹药外壳进行无损检测的有效性和方法;第二阶段根据第一阶段确定的方法,开发手持式测试单元原型,并根据适当的军事标准、规格要求进行认证,并进行实地测试;第三阶段预期将用于现代爆炸物和弹药壳的无损检测,并推广到民用领域。军事应用包括小型武器部件(5.56,7.62 mm口径)、爆炸性弹药(M42、M55和M61启动器)、中等口径(20,25,30,40 mm)和潜在大口径(60,81,105,120 mm)弹药。3 结语与展望超声无损检/监测技术在军事领域应用前景广阔,在航天器、飞机、船舶和运输管道等的无损检测、恶劣环境感知、数据融合支持决策等领域发挥重要作用。超声传感技术可进行非破坏性的结构健康监测,能够快速准确检测裂纹、泄漏、腐蚀等缺陷,防止和减少放射性泄漏,促进核安全。超声传感不依赖于照明条件,能够抵抗雾的干扰,在高温高压等恶劣环境下进行实时快速感知,可应用于航空航天以及海上作业等领域。未来超声无损检/监测技术的发展趋势如下:用于无损检测与结构健康监测相融合的无源无线声表面波传感技术成为新的发展方向。传统无损检测技术由于设备笨重、检测速度慢、可检测范围小及自动化程度低等问题,在检测大规模设施中的潜在损伤,特别是在复杂环境下的损伤时,可行性差且花费巨大。大型设施生命周期内多缺陷的智能化检测需要无损检测与结构健康监测相融合的无源无线声表面波传感技术。极端条件下实现物理量的测量仍是未来超声传感技术的发展重点。飞行器在飞行过程中往往伴随着高温、高旋、高压等恶劣环境,因此,恶劣环境下温度、压力等参数的原位实时获取,仍然是超声传感技术在无损检测领域的发展重点。超声传感器向着集成化、微型化、多功能化的方向发展。为满足各种机载、车载、航载的需求,传感器的应用需与机械或电子系统集成使用,推动声表面波传感器系统向着集成化、微型化、多功能化方向发展,因而各种新型材料以及先进制造技术的进步将给超声传感器的发展带来巨大推动力,超声传感器本身无源无线传输的特性,亦将在集成化微型化多功能化方面发挥重要作用。作者:朱相丽1,2,张敬1,2,刘庚冉3,王文4,刘小平1,2工作单位:1.中国科学院 文献情报中心;2.中国科学院大学 经济与管理学院;3.军事科学院 战略评估咨询中心;4.中科院声学研究所第一作者简介:朱相丽,博士,副研究员,主要从事学科战略情报研究、学科态势评估研究和日本科技政策研究工作。
  • 2015全国表面分析应用技术学术交流会胜利召开
    2015年5月13日,上海——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日与中科院化学研究所、全国微束分析标准化技术委员会表面分析分技术委员会、北京师范大学和北京化工大学联合在武汉举办 “2015全国表面分析应用技术学术交流会”。会议盛邀来自全国各高校、研究所的专家和专业人员等100余位嘉宾出席,赛默飞分子光谱全球副总裁Susan Ottmann女士、全球市场总监Martin Long先生,XPS产品全球市场经理Richard White先生也专程来华参加此次会议。在会上,Susan Ottmann女士和Richard White先生首先致辞,欢迎全国从事表面分析研究与分析的新老朋友共聚一堂,探讨XPS的前沿发展、分享最新应用、使用仪器的心得。随后,围绕表面分析技术的最新动态、表面分析技术的专家级经验以及XPS的最新应用等领域,来自高校和研究所的多位专家和专业研究人员展开了热情洋溢的报告。来自北京师范大学的吴正龙教授和大连化物所的盛世善老师分别在XPS分析测试领域均拥有几十年的丰富经验,他们为大家详细介绍了过渡金属化合物材料的复杂图谱状态以及产生的原因,讲解了如何从众多复杂的XPS图谱中得到有价值的实验结果,盛老师还结合其在文献上找到的错误给大家上了一堂有趣生动的复习课。清华大学姜鹤老师和武汉大学的刘英老师,详细介绍了XPS深度剖析的最新应用以及团簇离子枪发展历史和背景,使用赛默飞MAGCIS复合型离子枪很好的解决了XPS一个世纪发展以来无法进行的聚合物材料深度剖析的问题,并提供了很好的无机、有机材料的表面无损清洁和溅射方案,丰富的应用实例使大家深刻感受到XPS技术发展的迅猛。为说明仪器的工作原理,促进同行之间的技术交流,北师大吴正龙教授,北京化工大学程斌教授以及华东理工的蒋栋博士就仪器各参数对XPS数据分析的影响进行了介绍,让大家更深入的了解到如何得到高质量的XPS数据,如何得到更高精度的XPS定量数据等等。这些简单的参数的分享解决了很多平时困扰大家的疑难,赢得了大家热烈的掌声。上海计量院徐建教授在会议上宣贯了《表面化学分析 俄歇电子能谱和X射线光电子能谱 横向分辨率测定GB/T 28632-2012》,介绍了多种仪器横向分辨率的测定方法,进一步为大家普及了表面分析的一些标准技术。随着XPS表面分析技术的发展,在各行各业的应用领域也越来越广泛。中山大学徐建教授和谢方艳博士分别就样品表面3D成像技术得到纳米级分辨率的深度剖析信息以及反光电子能谱技术进行了形象的介绍,丰富而新颖的技术和想法大大吸引了与会研究者的目光。会议中诸位老师还对XPS在新型能源Li电池行业、与人们生活息息相关的大气颗粒物检测、热电材料、腐蚀科学、激光薄膜等行业和领域的应用进行了分享和交流讨论。本届会议新增了讨论环节,大家就目前关心的几个话题做了热烈、充分的讨论,大家详细讨论钢铁行业的深度剖析的一些难题,XPS图谱分析技术的瓶颈, UPS和XPS检测技术的性能对比等等话题,并以此向赛默飞提出了更多期望,希望赛默飞与众位XPS研究者共同进步.期间,赛默飞隆重发布了新产品Thermo Scientific? K-Alpha+ X射线光电子能谱仪,其性能、指标大大优于上一代K-Alpha,媲美世界一流的XPS系统,其高度集成和自动化,并发展开拓了更多XPS兼容附件,使得XPS的分析样品范围、应用领域更广泛,是一款同时满足XPS科学研究和工业领域高通量测试研究的专业XPS利器。会议现场新品发布关于Thermo Scientific K-Alpha+ X射线光电子能谱仪的更多信息,请登陆:www.thermoscientific.cn/product/k-alpha-x-ray-photoelectron-spectrometer-xps-system.html--------------------------------关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数约3700名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站www.thermofisher.cn
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