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理化检测与质检技术无损检测

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理化检测与质检技术无损检测相关的资讯

  • 2018远东无损检测论坛,聚焦无损检测领域前沿技术
    2018远东无损检测新技术论坛(以下简称“2018远东论坛”)于2018年7月6日-8日在中国福建厦门国际会展酒店成功举办。此次出席2018远东论坛的代表800余人,参展单位62家。此次无损检测行业盛会,聚光科技(杭州)股份有限公司(以下简称“聚光科技”)下属子公司北京聚光盈安科技有限公司(以下简称“聚光盈安”)携手持合金现场分析明星产品——MiX5系列手持式合金分析仪及手持合金现场分析新秀——日立Vulcan系列手持式激光诱导击穿光谱仪出席。2018远东论坛开幕式现场  7月6日上午,2018远东论坛开幕式隆重举行,国家市场监管局特种设备监察局领导出席开幕式并在会议现场发表重要讲话,希望无损检测行业能够积极响应中国制造2025的号召,实现智能化检测,智能化管理,推进无损检测快速进入物联网时代。随后,4位国内外著名学者做了精彩的主旨演讲,分别阐释了国内外先进的无损检测技术及发展前景与趋势。  7月6日下午至8日各个分会场和专场报告紧锣密鼓的开展起来,共设立14个主题分会场和专场,安排学术报告338场。专家、学者及一线企业代表们广开言路,各抒己见,共同探讨先进的检测技术,方案及应用案例,现场气氛热烈,呈现出一场场科研盛宴。国外无损检测专家做精彩演讲聚光盈安展台  聚光盈安自1995年成立以来,为无损检测领域以服务20余年,始终坚持提供最专业的检测仪器及解决方案,最优质,贴心的售前及售后服务。  聚光科技MiX5系列手持式合金分析仪采用了世界领先的X荧光分析技术,能快速、精确及无损的分析多种材质。优异的金属分析能力,能在1-2秒钟内判定金属牌号,若延长检测时间即可获得接近实验室级别的分析结果。可轻松实现快速准确分析、大幅降低分析成本、提高检测效率,为无损检测行业的材料鉴别提供优异的解决方案。 聚光科技MiX5系列手持式合金分析仪精彩亮相  日立Vulcan 系列手持式激光诱导击穿光谱仪采用激光诱导击穿光谱技术 (LIBS),无需担心X射线的影响。分析速度快无论分析何种合金,都可在一秒内给出分析结果。在测量铝合金时,测量速度甚至比XRF快十倍。日立Vulcan 系列手持式激光诱导击穿光谱仪市作为PMI检测行业的后起之秀。因其极快的检测速度和安全无辐射的特性,引起了行业内的广泛关注。日立Vulcan系列手持式激光诱导击穿光谱仪精彩亮相  真金不怕火炼,看专家现场亲自检验仪器速度与准确度。 与会专家现场使用日立Vulcan系列检测消防设备
  • 超声无损检测新技术及其在工业领域的应用
    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。近年来,由于工业上对于设备的性能及质量安全提出了更高的要求,超声无损检测技术也在不断地优化和创新。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超声检测新技术相关的分享,部分报告预告如下:北京工业大学 刘增华教授《超声导波阵列成像检测技术》(点击报名)刘增华,北京工业大学教授,博士生导师。《无损检测》《北京工业大学学报》编委,《内燃机学报》编委会特邀编委,中国无损检测学会超声检测专业委员会副主任委员,中国仪器仪表学会设备结构健康监测与预警分会理事、副秘书长,全国设备结构健康监测标准化工作组委员兼副秘书长在国内外学术会议及期刊上发表和录用学术论文160余篇,其中SCI、EI收录100余篇;获批国家发明专利30余项,软件著作权10余项。传感器阵列技术日益广泛应用于超声导波监(检)测方法中,可实现结构的大范围、全面和快速检测,已成为超声无损检测和结构健康监测领域的研究热点和难点之一。刘增华教授将在报告中重点介绍全波场成像检测技术、密集阵列成像检测技术、稀疏阵列成像检测技术、智能阵列成像检测技术等。北京航空航天大学 周正干教授《先进超声检测技术及其应用》(点击报名)周正干,北京航空航天大学机械工程及自动化学院教授,兼任中国机械工程学会无损检测分会副理事长、中国金属学会无损检测分会理事、中国声学学会检测声学分会理事、《无损检测》杂志编委等。从事先进超声无损检测技术及系统等方面的研究工作,开展《测试技术基础》和《现代无损检测技术》等课程的教学工作。作为课题负责人主持国家自然科学基金项目9项、工信部两机专项子课题2项、民机专项子课题2项、总装预研项目4项。曾获航天工业总公司科技进步二等奖1次,在国内外公开发表学术论文200余篇。近年来,随着我国重大科技专项的开展,新材料、新工艺及新结构的开发和应用在先进制造领域不断出现,对超声检测技术提出了新的需求。周正干教授将结合目前国内高科技领域复合材料及钛合金的应用技术特点,介绍超声检测仿真技术、空气耦合超声检测技术、多轴联动超声检测技术及其应用案例。天津大学 刘洋教授《超声导波智能成像技术及应用》(点击报名)刘洋,天津大学精仪学院教授,中国仪器仪表学会地学仪器分会理事、中国声学学会检测分会副主任。主要研究方向为复杂结构声场理论、超声传感器及超高分辨率超声成像技术。美国宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学博士。曾任美国斯伦贝谢道尔研究所资深研究员,怀俄明大学副教授、超声实验室主任。主持多项超声传感器、超高分辨率超声成像项目,部分成果已完成产业转化;目前已在国际权威期刊和会刊上发表论文50余篇,申请获批专利20余项;多次担任声学检测相关国际学术会议主席,长期担任20余个国际期刊审稿人。超声导波成像技术在无损检测、结构健康监测及油气勘探中具有广泛而重要得应用。刘洋教授将以墨西哥湾漏油这一重大社会事件为引子,介绍本课题组近年来在超声传感器与多尺度超声成像方面的研究进展。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。报告内容包括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等。广东工业大学 袁懋诞副教授《材料力学性能的超声无损评价研究及应用进展》(点击报名)袁懋诞,广东工业大学机电工程学院副教授,硕士生导师。主要从事超声无损检测、超声导波技术、残余应力测量等方面研究。主持国家自然科学基金青年科学基金1项、主持国家重点研发计划子任务1项、主持企业横向项目6项,作为核心成员入选广东省“珠江人才计划”创新创业团队和佛山“蓝海人才计划”创新创业团队,作为技术骨干参与国家自然科学基金面上项目2项、企业横向项目4项。发表论文30余篇,申请发明专利10余项。材料的力学性能是保证结构稳定和服役安全的重要指标。超声检测技术由于其无损、高穿透、设备便携等优势被越来越广泛应用于残余应力、弹性常数、强度等力学性能表征。袁懋诞副教授将重点介绍研究团队近年来在超声力学性能无损评价方面的研究进展,主要包括超声兰姆波应力测量、增材制件弹性常数测量、涂层界面结合强度定量表征等三方面内容。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)
  • 无锡市质管会理化无损检测协会组织学员于金义博检测中心参加培训
    无锡市金义博仪器科技有限公司www.instrument.com.cn/netshow/SH100833/#,是拥有自主知识产权以高速分析仪器研制、开发、制造、市场营销为一体的现代化高科技公司。公司荟萃了众多高科技人才和行业精英,致力于材料检测的发展和应用。专业制造红外碳硫分析仪、光电直读光谱仪、等离子体发射光谱仪、系列高速分析仪器等产品。产品广泛应用于钢铁、冶金、铸造、机械、建筑、大专院校、石油化工、质量监督及进出口商检等领域。 近年来公司奉行&ldquo 仪器精密、满意用户&rdquo 的经营理念,在全国设立十大销售服务中心,四十多个服务网点。产品遍及全国各地,并出口到南美、非洲、西亚、越南、台湾、香港等地。公司在发展材料检测仪器产品的同时,建立产品研发中心、材料检测中心、理化培训中心、产品展示中心及贸易结算中心五大中心。公司力求发展成为全面的检测仪器制造商和国际检测仪器供应商。 2011年4月24日,由无锡市质量管理协会理化无损检测协会组织部分学员来我司检测中心参加为期3天的现场培训。主要培训内容是五大元素的分析及材料物理性能的实训。我司检测人员对参加培训的人员给予了耐心的现场演练及指导工作。 无锡市金义博仪器科技有限公司检测中心掠影(一) 无锡市金义博仪器科技有限公司检测中心掠影(二) 学员参加培训图(一) 学员参加培训图(二)
  • “2023远东无损检测新技术论坛”预通知
    2023远东无损检测新技术论坛经研究决定,“2023远东无损检测新技术论坛”在2023年6月13日至15日举办(13日周二报到,14日周三至15日周四开会),地点:天津东丽湖恒大酒店。一、论坛承办单位天津大学天津市特种设备监督检验技术研究院河北工业大学天津工业大学天津理工大学天津农学院天津海运职业学院天津职业技术师范大学南京寰球东检测科技有限公司二、论坛协办单位中国特种设备安全与节能促进会中国特种设备检验协会北京理工大学西南交通大学南京大学南京航空航天大学电子科技大学英国纽卡斯尔大学南京理工大学上海材料研究所浙江省特种设备科学研究院上海市特种设备管理协会中广核工程有限公司中广核检测技术有限公司中国船级社实业有限公司西安交通大学厦门大学中国石油大学(华东)东南大学湖南大学四川大学广东工业大学北京工业大学中国石油集团工程材料研究院有限公司中国矿业大学无锡学院河南省锅炉压力容器安全检测研究院中国核动力研究设计院中核集团核动力运行研究所《机械工程学报》《无损检测》先进加工技术国防重点学科实验室中国航发北京航空材料研究院江苏省声学学会江苏省仪器仪表学会无损检测仪器专业委员会陕西省特种设备协会南京宁铁无损检测技术研究院艾因蒂克科技(上海)有限公司三、论坛支持单位全国锅炉压力容器标准化技术委员会全国无损检测标准化技术委员会天津市特种设备安全与节能协会浙江省特种设备安全与节能协会北京机械工程学会无损检测分会工信部高速运载工具无损检测重点实验室浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室《红外技术》《中国铁路》四、优秀论文推荐2023论坛将继续与IEEE(国际电气电子工程师协会)、《Insight》、《Structural Durability and Health Monitoring》《机械工程学报》、《无损检测》、《无损探伤》合作,并新增与《Nondestructive Testing and Evaluation》、《Sensors(SCI)》合作。优秀中文论文将在《机械工程学报(EI)》和《无损检测》正刊设立的“远东无损检测新技术论坛专栏”发表。英文论文经同行审稿合格后,提交美国IEEE总部认可发表,并由EI(美国工程信息公司)收录;或推荐在《机械工程学报(SCI)》、《Insight(SCI)》、《Nondestructive Testing and Evaluation(SCI)》、《Sensors(SCI)》、《Structural Durability and Health Monitoring (EI)》刊出。五、学术报告专场/分会场2023论坛拟开办以下学术报告专场(分会场):1、天津专场(天津大学、天津市特种设备监督检验技术研究院承办 );2、船舶与海工专场(中国船级社实业有限公司承办);3、红外与太赫兹分会场(电子科技大学、湖南大学、中国矿业大学承办);4、电磁分会场(厦门大学、中国石油大学、西安交通大学、四川大学、中国矿业大学承办);5、轨道交通专场(西南交通大学、电子科技大学、四川大学、中国铁道科学研究院、南京航空航天大学承办);6、航空航天与复合材料专场(厦门大学、南京航空航天大学、电子科技大学承办);7、核电专场(中广核工程有限公司、中广核检测技术有限公司、中国核动力研究设计院承办);特种设备专场(中国特种设备检测研究院承办);8、人工智能赋能无损检测专场(湖南大学、东南大学、浙江省特种设备科学研究院承办);9、光声与超声分会场(南京大学、南京理工大学、中国航发北京航空材料研究院承办);10、石油管及装备专场(中国特种设备安全与节能促进会、中国石油集团石油管工程技术研究院有限公司、四川大学承办);11、无损检测标准及相关技术专场(上海材料研究所、武汉中科创新技术股份有限公司、曼图电子(上海)有限公司承办);12、传感器与仪器分会场(广东工业大学、无锡学院承办);13、数字射线分会场(兰州理工大学、天津市特种设备监督检验技术研究院承办);14、文物无损检测专场(陕西省文物保护研究院承办);15、阵列式感测与成像技术分会场(北京工业大学、西北工业大学承办);16、低应力制造技术分会场(北京理工大学、康硕低应力制造技术研究院、中国兵科院宁波分院承办)。六、论坛成就奖及论文奖2023论坛继续设立“仰止奖”,授予无损检测界德高望重人士;设立“攀登奖”,表彰在科研领域成就卓越的科研工作者;设立“中国创造特别奖”,表彰在技术应用领域成就卓越的工程技术人员;设立“主导优秀学生论文奖”、“珐屹英文论文奖”、“矩阵科技中文论文奖”,表彰优秀论文作者。应艾因蒂克科技(上海)有限公司请求,拟从2023年起,在远东论坛设立一个奖励仪器、设备、元器件发明创造的新项目, 初步考虑的名称为“突破奖”,根据获奖产品的性质,分别赋名为 “仪器突破奖”,“传感器突破奖”,“关键部件突破奖”等,每年奖励4-8项成果,每项成果奖金1万元。有关奖励规则,申请和评选办法正在制订中。2023论坛继续举办“之江优胜杯无损检测擂台赛”,向打擂成功者颁发“睿匠奖”和“锐器奖”。七、先进仪器设备展示2023论坛继续与国内外无损检测仪器设备器材制造销售企业和研发机构合作,展示先进无损检测仪器设备器材和先进技术工艺工装解决方案。论坛热诚欢迎国内外无损检测学者、专家、研究人员、技术人员积极撰写论文,投稿,做学术报告。论坛热诚欢迎国内外无损检测设备器材生产销售企业和研发机构报名参展,在大会上展示仪器产品。欢迎登录远东论坛中英文网站浏览(登录网址https://www.fendti.com/)。论文投稿和学术报告报名窗口,以及参展报名窗口已在远东论坛网站打开。论坛致力于持续改进,虚心听取各方面意见,热诚欢迎国内外关注远东论坛、关心无损检测事业的人士建言献策。远东无损检测新技术论坛筹备工作委员会2023年2月27日
  • 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。
  • 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。
  • 专家约稿|拉曼光谱无损快速检测技术在冷冻肉中的应用
    目前,拉曼光谱技术已经在食品、医药、化工、材料等多个领域获得了广泛的应用。其应用在肉品品质检测中时多会受到多种信号干扰,部分指标检测需要联合SERS技术,本文邀请到了中国肉类食品综合研究中心白京老师向大家介绍拉曼光谱在冷冻肉中的应用。1、 简介冷冻肉品是当前最常见的原料肉贮藏品类,其一般是指畜肉宰杀后,经预冷、排酸、速冻(-28℃至-40℃ ),继而在-18℃以下储存,深层肉温达-6℃以下的肉品。冷冻猪肉在贮藏过程中,蛋白氧化、脂肪氧化和微生物及冰晶的传热传质等会大大降低其感官品质、食用品质及加工性能。目前,在冷冻肉贮藏流通过程中对其品质的评判主要是通过感官评定或相关理化指标检测,但是这些评判方法需要耗费大量人力物力,易受主观影响,准确度较低,不适合大宗贮藏批量交易的检验要求,亟需开发冷冻肉品质的无损快速检测方法。拉曼光谱技术具有快速、原位、无损伤检测等优点,在食品领域的应用研究受到了广泛关注。2、 拉曼光谱无损快速技术研究理论基础当激发光的光子与物质分子相碰撞,可产生弹性碰撞和非弹性碰撞。在弹性碰撞中二者未发生能量交换,光子频率不变,这种散射现象称为瑞利散射。在非弹射碰撞过程中,光子与分子有能量交换,光子转移一部分能量给散射分子,或从散射分子中吸收一部分能量,从而使其频率改变,这种分子对光子的非弹射散射效应即是拉曼散射。由于不同的化学键或基团有不同的能量改变,并产生相应的光子频率变化,故根据光子频率变化即可判断分子中所含的化学键或基团,此为拉曼光谱技术。散射光频率与入射光频率差值即为拉曼位移。图1拉曼散射原理3、 拉曼光谱技术在肉中的应用基础及现状肉品的物质组成、含量及其在贮存加工过程中蛋白质二级结构的变化能通过拉曼位移直接反应,主要体现在酰胺Ⅰ带:1645cm-1~1685cm-1(结构:α-螺旋: 1650cm-1~1658cm-1;β-折叠: 1665cm-1~1680cm-1;β-转角: 1680cm-1;无规则卷曲: 1660cm-1~1665cm-1)和酰胺Ⅲ带:1200cm-1~1235cm-1,其分子结构来自色氨酸等多种氨基酸、C=CN等基团、C=C基团和C-H相关基团等。另外,肉品脂质饱和程度在1260、1264、1290、1438、1445、1656、1658、1745 cm-1等拉曼位移处有直接体现,分子结构来自C=H形变、C=H扭转振动、=CH2剪振、=CH2形变、C=C拉伸和C=O等。目前拉曼光谱技术作为一种指纹识别图谱,在肉品领域应用主要集中在加工品质(pH值、嫩度、肉色、保水性)、营养品质(脂肪含量、脂肪酸含量)、安全品质(食源性致病菌、兽药残留(结合表面增强拉曼光谱))和掺假分析(牛肉中掺假马肉、鸭肉等)中。但因为肉品组成成分复杂,肉品拉曼光谱数据量较大且复杂,因此多需要结合化学计量学方法提取相关特征信息4、 拉曼光谱无损快速检测技术在冷冻肉中的应用-以酸价、过氧化值检测为例冷冻肉蛋白氧化可以直接引发肉质变色,脂肪氧化使其营养、味道、质构和外观发生改变,蛋白氧化程度和脂肪氧化程度是评价冷冻肉贮藏期内品质变化的重要指标。酸价是评价猪肉脂质水解的指标,可以综合反映脂质水解氧化程度,过氧化值是反映油脂和脂质氧化状态的最常见指标之一。本研究实例基于拉曼光谱技术和化学计量学技术研究冷冻猪肉在冷冻贮藏过程中的酸价和过氧化值的变化,从脂肪氧化角度研究冷冻猪肉在贮藏过程中的变化规律,建立拉曼光谱快速预测冷冻猪肉酸价和过氧化值的快速无损检测方法,为快速预测判断冷冻猪肉品质和贮藏时间提供一定技术支撑。具体地,对宰后冷却成熟胴体分割取下猪IV号肉,并将其分成750±100g的样品,用保鲜膜进行密封包装,在-30℃环境下进行快速冻结,并立即在相对湿度90%~95%、温度-18℃以下的冷藏库中储存,冷藏库温度一昼夜升降幅度不超过1℃。选取冷冻猪IV号肉贮藏过程中的不同时间点进行检测,以冻结后入冷藏库前作为0d,分别选取0、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360 d 13个时间点进行酸价、过氧化值检测和拉曼光谱检测。如下图为样品表面脂质拉曼光谱预处理后的平均值和最大值、最小值光谱曲线。样品表面脂肪的拉曼特征峰集中在1000-1800cm-1和2800cm-1附近,其中1064和1124cm-1为C-C键伸缩振动,1300cm-1为CH2弯曲振动,1443cm-1为CH2剪切振动,1658cm-1为C=C伸缩振动,1745cm-1为C=O伸缩振动,2725、2834和2860cm-1为CH3的对称振动,这些均为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的特征峰,可以表征脂肪的饱和程度,在一定程度上反映脂肪的氧化程度可以看出在特征峰位置上,拉曼强度在特征峰位置上与酸价和过氧化值大小呈现一定相关性。本研究中,酸价和过氧化值最大值和最小值分别对应同一个样品。经比较原始光谱、经过airPLS、SG-5点平滑、SNV、SG-5点平滑+airPLS、SNV+airPLS预处理后光谱经PLSR建模分析发现,经过SNV+airPLS预处理后的酸价、过氧化值PLSR预测模型效果最好。对经过SNV和airPLS预处理的拉曼光谱数据应用CARS算法,选取特征拉曼位移,建立CARS-PLSR的特征拉曼位移处的拉曼强度预测酸价和过氧化值模型。随着样品运行次数的增加,单个酸价值和过氧化值的PLSR模型保留的样品拉曼位移变量数逐渐减少,且减少的速度由高到低,表明变量筛选过程是粗筛到细筛的。当运行次数达到一定值时(酸价值运行38次,过氧化值运行35次),与预测酸价值和过氧化值的大量无关拉曼位移变量被剔除,交叉验证均方根误差(RMSECV)值最小,表明PLSR模型的预测能力最强,最终选取出变量子集和酸价值、过氧化值预测相关的特征拉曼位移变量,分别为53和58个拉曼位移变量,分别为总变量数的2.93%和3.21%。可以看出,预测酸价和过氧化值的特征变量分别集中在495、1064、1124、1300、1443、1658、2834、2860 cm-1和1064、1124、1300、1443、2834、2860 cm-1拉曼位移附近,表明1064、1124、1300、1443、2834、2860cm-1拉曼位移处代表的信息(C-C键伸缩振动、CH2弯曲振动、CH2剪切振动和CH3的对称振动)均对预测酸价和过氧化值变化贡献较大,但495 cm-1和1658cm-1处代表的COC的对称变形和C=C伸缩振动仅对酸价的预测贡献较大。CARS筛选拉曼特征变量CARS-PLSR预测酸价和过氧化值结果5、 小结拉曼光谱作为一种分子散射光谱,在肉品品质检测方面具有无损、快速、指纹性、半定量的优势,但其应用环境较为复杂,需要应用多种分析方法,有效提取特征信息,以便提高拉曼光谱检测肉品品质指标的准确性,扩大应用范围。作者简介中国肉类食品综合研究中心动物源性食品研究部工程师,长期致力于生鲜肉品快速无损检测研究,参与多项“十三五”、“十四五”国家重点研发计划项目,发表相关论文10余篇,申请发明专利10余件,登记软件著作版权3项,参与制订国家标准《GB/T 41366-2022畜禽肉品质检测 水分、蛋白质、脂肪含量的测定 近红外法》等多项标准。
  • 无损检测技术在珠宝鉴定中的应用
    珠宝玉石鉴定无论是在日常珠宝消费,还是在质监、工商、公安、司法、海关等政府部门的监督抽查检验、仲裁检验均十分普遍,一般由第三方出局检测证书/报告,保证其结果的客观性、公正性,及结果的准确性与可靠性。珠宝玉石的不可再生性、稀有性、装饰性等特征,决定其鉴定必须在无损的条件下完成。珠宝玉石鉴定主要是区分天然品(产地鉴别)、优化处理品、合成品及其仿制品,并为后续的价值评估提供依据。珠宝玉石的无损检测需要利用其光学、力学、磁学、电学等性质,并以光学性质为主,可分为常规检测及大型仪器检测。后者主要有红外光谱、紫外-可见光谱、激光拉曼光谱、光致发光光谱、X射线荧光光谱等,通过系统检测与综合分析,得出准确可靠的鉴定结论。2024年9月11-12日,仪器信息网组织召开第三届无损检测技术进展与应用网络会议。期间,岳素伟教授将作大会报告《无损检测技术在珠宝鉴定中的应用》,报告包含珠宝玉石鉴定的内容、珠宝玉石无损检测范例、未来展望三个部分,并以范例为重点,讲述各无损检测方法在珠宝鉴定中的应用范围及其侧重,希望能对珠宝鉴定相关人员有所帮助。本次会议于线上同步直播,欢迎大家参会交流!关于第三届无损检测技术进展与应用网络会议无损检测,即在不破坏或不影响被检测对象内部组织与使用性能的前提下,利用射线、超声、电磁、红外、热成像等原理并结合仪器对物体进行缺陷、化学、物理参数检测的一种技术手段,被广泛应用于航空航天、交通运输、石油化工、特种设备、矿山机械、核电、冶金、考古、珠宝、食品等各个领域。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,仪器信息网定于2024年9月11-12日组织召开第三届无损检测技术进展与应用网络会议,邀请领域内科研、应用等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,欢迎大家参会交流。会议链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ndt2024
  • X射线无损检测技术及其在科研和工业领域的应用
    X射线检测作为无损检测中一种相对较重要的检测方法,主要应用在工件内部形状缺陷检测,能够得到缺陷部位的直观图像,此外,还可对长、宽和高度等相关参数进行检测。因此,这项检测技术在各个行业中获得了广泛应用。为促进相关人员深入了解X射线无损检测技术的发展和应用现状,在即将召开的第二届无损检测技术进展与应用网络会议,特别设置射线检测技术专场,邀请了多位业内专家围绕X射线无损检测技术原理、仪器、应用等展开分享。部分报告预告如下:中国科学院上海硅酸盐研究所研究员 程国峰《X射线三维吸收成像技术原理及其应用》(报名听会)程国峰,理学博士,博士生导师,中国科学院上海硅酸盐研究所 X射线衍射结构表征课题组组长。中国晶体学会粉末衍射专业委员会委员、中国物理学会固体缺陷专业委员会委员、上海市物理学会X射线衍射与同步辐射专业委员会副主任兼秘书长。主要研究领域为X射线衍射与散射理论及应用、三维X射线成像术、拉曼光谱学等。曾先后主持国家自然科学基金、上海市和中国科学院项目多项,主编出版《纳米材料的X射线分析》、《二维X射线衍射》等专译著4部,发布国家标准和企业标准12项,获专利授权7项,在Nat. Mater.,J. Appl. Phys.,Mater. Lett.等SCI期刊上发表论文90余篇。中国科学院金属研究所高级工程师 王绍钢《Fe基非晶涂层的无损原位三维表征与评价研究》(报名听会)王绍钢,博士,高级工程师,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心技术支撑部射线组组长。长期致力于材料科学三维评价技术的开发及应用,进行多项软、硬件开发、改造或升级,在无损多相多维多尺度高分辨精确定量和原位多场动态三维评价等方面取得系列技术突破,相关技术在多个重大任务关键材料或部件自主研制中成功应用;负责公共射线技术平台,建设了具有衍射、成像和谱学的综合X射线表征平台。在Science Advances、Advanced Materials、Acta Materialia等SCI期刊上发表论文60多篇,被引用4900余次,H因子为29。申请发明专利5项,已授权2项。主持或参与国家973课题、国家面上自然科学基金、沈阳材料科学国家研究中心青年人才项目和中科院仪器创新项目等。国内外会议特邀报告、口头报告等40余次。Scientific Reports、Chemical Engineering Journal、 Intermetallics等14本SCI期刊特邀审稿人。曾获2014年中国百篇最具影响国际学术论文,2017年度中国精品科技期刊顶尖学术论文-领跑者5000论文,乌鲁木齐市科学技术进步奖一等奖,中国科学院研究生院优秀毕业生等。报告摘要:本报告将对X射线三维成像技术做个简要介绍,在此基础上,重点汇报如何利用X射线三维成像技术对Fe基非晶涂层进行无损三维表征与评价研究。Fe基非晶涂层具有强度高、抗腐蚀能力和抗磨损能力强等诸多优点,有望应用于油气生产、舰船关键部件以及核废水处理等环境。本报告将围绕非晶涂层实际应用中面临的一些腐蚀、冲击等问题,尝试通过无损三维表征与评价研究,来理解特定环境下的损伤机制,找出影响因素及规律,提高涂层的抗腐蚀和抗冲击性能,保障涂层实际应用的安全性和可靠性。上海理工大学副教授 詹科《X射线残余应力测试及应用》(报名听会)詹科,工学博士,上海理工大学副教授,硕士生导师。上海交通大学材料科学与工程学院获博士学位,2010年-2011年获国家留学基金委资助赴美University of Virginia联合培养。现为机械工程学会高级会员,机械工程学会材料分会委员,残余应力专业委员会副主任委员,中国机械工程学会喷丸技术专业委员会副主任委员,上海市物理学会X射线衍射学术委员会委员。目前主要从事金属基复合材料、材料表面工程、残余应力理论及应用等领域的研究。先后主持及参与多项国家自然科学基金、上海市自然科学基金、中国博士后基金等科研项目,发表SCI/EI 论文30余篇,申报专利10余项,参与编著《现代物理丛书-内应力衍射分析》,《金属材料喷丸强化及其X射线衍射表征》。先后与中国中车、中国船级社、宝钢中央研究院、上海航天装备总厂、新疆金风科技、上海华测等单位开展关键核心零部件的残余应力分析与优化研究。曾受邀作为主讲人开展材料喷丸强化及残余应力测试专题培训。报告摘要:在现代制造业中,从材料-零件-部件-整机装配-使用全寿命周期,残余应力对产品的疲劳,应力腐蚀性能以及尺寸稳定性影响较大,残余应力的检测及调控对提升产品质量及可靠性具有重要意义。在残余应力的测试方法中,X射线衍射方法由于其理论严谨,是残余应力测试最常用的有效方法之一。本报告围绕X射线残余应力测试基本原理及应用,拟介绍以下三部分内容:第一:残余应力的产生及调控方法;第二:X射线残余应力测试方法,介绍X射线残余应力测试基本原理,参数选择,在测试过程中存在的问题;第三:X射线残余应力测试在工程实践中的应用。微旷科技总经理、南京工业大学教授 马毅《极端服役环境X射线CT研发与应用》(报名听会)马毅,工学博士,现为南京工业大学教授、长三角先进材料研究院项目总监,微旷科技(苏州)有限公司联合创始人,担任总经理职务。长期专注于极端服役环境材料失效研究和原位X射线三维成像装备开发。主持完成多项国家自然科学基金和浙江省自然科学基金项目,担任科技部重点研发计划课题负责人,作为骨干参与国家重大科研仪器研制项目。以第一/通讯作者在Acta Mater, Scripta Mater, Int J Fatigue, Eng Fract Mech, Fatigue Fract Eng M等材料和工程权威期刊发表论文50余篇,引用超过1400次。申请发明专利四十余项授权多项。长期多个SCI期刊长期审稿人。报告摘要:本报告主要介绍高性能原位X射线CT设备的研发。该设备基于X射线强穿透能力和计算机断层扫描技术,结合亚微米级精密控制转台和机械控制,实现微米级高分辨X射线CT成像,以及毫米/厘米级试样的三维无损成像。通过配置超高温模块、低温模块、高载荷模块(拉伸/压缩/弯曲/疲劳),构建热-力耦合系统,实现超高温变形、超低温变形以及热冲击、疲劳、蠕变等复杂工况下材料和工程构件的原位CT成像。奥龙集团董事长兼总经理、高级工程师 李义彬《2D、3DX射线智能检测系统》(点击报名)李义彬,高级工程师,毕业于大连理工大学电子工程系,丹东奥龙射线仪器集团有限公司董事长,从事无损检测技术研发工作三十余年。先后取得10余项国家专利,参与制订4项国家及行业标准,获得辽宁省科技进步奖二等奖、三等奖及市科技进步奖项11项。带头承担国家高技术产业化示范工程项目、国家重大科学仪器设备开发专项等国家、省部重点项目6项。先后组织完成了XYD-4010/3型X射线实时检测系统等多项课题研究;其中组织完成的ICT-3400型工业CT无损检测系统课题研究填补了国内空白。任辽宁省人大代表,中国仪器仪表行业协会常务理事,中国仪器仪表学会试验机分会副理事长,辽宁高层次科技专家库专家,中国机械工业科学技术奖仪器仪表专业评审组专家,中国机械工程学会无损检测分会射线检测专业委员会委员,丹东市科学技术协会副主席。报告摘要:2D、3D X射线检测设备不光应用在工业领域,同样应用于科研、航空航天、军工等领域。2D、3D智能检测提高了检测效率,解放了劳动力,并提供了全面且精准的检测结果,是X射线无损检测设备重要发展方向。TESCAN资深应用工程师 袁明春《TESCAN Micro-CT系统及原位动态4D应用介绍》(点击报名)袁明春,无损检测专业硕士,曾在BAM德国联邦材料研究与测试研究所(8.3)、上海材料研究所工作学习过。现就职于泰思肯贸易(上海)有限公司,任动态原位Micro-CT资深应用工程师。主要负责动态原位显微CT和新产品-能谱CT的应用工作以及客户培训工作,熟悉亚微米扫描、真实时4D动态原位超快速扫描以及多尺度联动(大样品)扫描。了解CT系统在电子、半导体、汽车、航空航天、医疗、生物、材料、地矿等众多领域的3D成像和4D动态成像的应用。报告摘要:当下CT系统多专注于三维成像,随着原位实验需求与日俱增,静态3D结果已无法满足科研和工业需求,TESCAN显微CT不仅可实现多尺度的高分辨(亚微米)、高通量三维成像,也可进行长时间连续扫描(几百小时)以及快速“4D”动态成像。本报告将展示如何使用动态CT对原本无法观测的连续变化或只能模拟仿真的实验实现实时观测。岛津企业管理(中国)有限公司市场专员 李惠《应用于工厂快速筛查的三维检测工具》(点击报名)李惠,多年从事NDI产品工作,现负责NDI产品市场专员工作。报告摘要:本报告主要介绍岛津从客户实际应用出发,新研发的X射线台式CT。该设备操作简便、图像清晰,特别适合工厂的快速筛,为产线检测带来新思路。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)
  • 陈全胜谈食品品质与安全无损检测新技术
    仪器信息网讯 2015年4月9&mdash 10日,&ldquo 第八届中国国际食品安全技术论坛&rdquo (以下简称:CBIFS 2015)在扬州市扬州会议中心举办。4月10日,作为CBIFS 2015分论坛的食品安全检测及样品前处理技术、食品生成过程质量控制技术、乳制品质量安全控制技术、食品安全标准与法律法规四个专题研讨会成功举办。  其中在食品安全检测及样品前处理技术专题研讨会中,来自江苏大学食品与生物工程学院的陈全胜教授做了题为&ldquo 食品品质与安全快速、无损检测新技术研究&rdquo 的报告。江苏大学食品与生物工程学院 陈全胜教授  报告主要分为三个内容,分别是食品品质智能化感官检验研究、食品无损检测新技术和新仪器研发及食品加工过程在线过程监控研究。  陈全胜介绍道,人工感官不具有广普性,而食品品质智能化感官检验按照多传感器信息融合的食品智能化感官思路,利用视觉、嗅觉和味觉传感器分别模拟人眼、鼻、舌三种感觉器官获取样品(如茶叶)色、香、味、形等信息,计算机模拟人脑对三种信息进行处理,并对照人工感官检验结果,构建一个模型实现仪器化,智能化评价。  对于食品无损检测新技术和新仪器,陈全胜首先谈到便携式近红外成分检测仪。介绍了对于不同食品状态,开发的不同的检测模块,和基于嵌入式系统仪器方面的研究成果。陈全胜着重介绍了高光谱成像检测仪:&ldquo 高光谱成像技术(HSI)集成像分析和光谱分析于一身,光谱技术能检测其内部结构、化学成分等,图像技术能检测外观品质。因此HIS在食品、农产品内外综合品质检测上具有一定优势。&rdquo 报告中还介绍了其他食品中无损检测新技术和新仪器,如多光谱成像仪、荧光显微高光谱成像技术、可视化电子鼻技术等。  在食品加工过程在线监控方面,陈全胜列举果蔬智能化分级系统、食品农产品分选和包装过程智能化装备等。
  • 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%。
  • 国外太赫兹无损检测技术已趋成熟
    太赫兹技术属于一种新型无损检测技术,能够对某些组件及表面进行无损测试分析。但是这种检测装置,尤其是传感器探头,不仅价格昂贵,而且相当笨重。  现在,来自于德国弗劳恩霍夫协会的研究人员已经成功研制出一种非常紧凑、简单的传感器探头,其成本也因此变得更低,装置操作也变得更加容易。他们设计的第一种传感器探头原型已经被用于在塑料管的生产线上检测管壁的厚度。此外,这种装置还非常适用于分析纤维复合材料上的涂层等。  这种新型传感器探头将会于2016年4月25至29日在德国汉诺威工业博览会上进行展出。  十多年以前,当人们谈论最多的还都是人体扫描仪的时候,太赫兹技术就被视为“下一个大事件”。科学家们希望利用太赫兹辐射技术研发出一种能够用于材料测试与分析方面的测量体系 虽然人们对于太赫兹技术一直都抱有很大的期望,但太赫兹技术并没有取得人们所期待的进展。与传统的无损检测技术相比,例如X射线检测、超声检测等,太赫兹技术成本太高,装置笨重、不灵活。  搭配新型传感器探头的测量体系  现在,德国柏林的弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所在太赫兹技术方面取得了一项巨大的进步。由该研究所里Thorsten G?bel领导的太赫兹技术研究小组已经成功的研制出了首例标准太赫兹设备,而且成本更低,操作更为简便。  弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所激发太赫兹辐射的原理是基于一种光电方法 通过使用一种特殊的半导体,激光脉冲被转换成太赫兹电脉冲。而以前太赫兹技术一直没有取得实质性成功的原因主要就在于这种特殊半导体需要具备一些特殊的性质。  “我们研制出了一种半导体材料,能够被波长为1.5微米左右的激光刺激,” G?bel说道:“在光通信领域中,这是一种标准波长,这也是为什么市场上有那么多廉价但高质量的光学组件和激光器”。  但是,要研制出一种能够用于材料测试方面,且成本较低、操作便利的太赫兹体系仍然存在一个大障碍——迄今为止,用于扫描待测试组件的传感器探头太大而且非常笨重,并不便于使用。原因是太赫兹发射器和接收器是两个独立的组件,必须要精确的安装在套管里。这种排列的主要缺点在于测试样品只能在一个角度上进行测量。因此,测试对象必须准确的位于接收器和发射器的焦点上,这样经样品由发射器发出的太赫兹信号才会显示在接收器上。如果传感器探头和样品之间的距离发生了变化,例如发生轻微震动等,测量都会变得更加困难。  如今,研究人员制造了一个能够同时发射和接收信号的集成芯片,这使得操作距离可以更加灵活。人们将发射器和接收器“打包”成一个收发器,并置于一个直径只有25毫米,长度只有35毫米的简易传感器探头内部。  研究人员将太赫兹辐射中的发射单元与接收单元“打包”置于一个直径只有25毫米,长度只有35毫米的简易传感器探头内部  塑料管的壁厚检测  这种太赫兹传感器体系目前已经被一些制造厂商用于塑料管材的生产监测,这些传感器能够直接在生产线上检测塑料管壁的厚度 这项检测在生产过程中也是非常重要的,管壁太薄,塑料管就会变得非常不稳定 管壁太厚,无疑会浪费许多宝贵的原材料。  直到现在,塑料管生产线上一般都是采用超声检测体系。但超声检测不能准确的在空气中进行测量,通常需要用到水等耦合剂来起到超声传感器探头和塑料管材之间的耦合介质作用。正是由于这个原因,接近250℃的塑料管材必须通过水箱,才能完成检测。此外,超声检测技术并不能有效检测由不同材料层构成的所谓的智能管材。  纤维增强复合材料上的涂层检测  这种新型太赫兹传感器探头的另一个应用是验证纤维增强复合材料上的油漆以及涂料等。  人们能够利用涡流检测技术对一些金属基材料进行检测,例如在汽车行业中对金属薄片进行检测 但是涡流检测技术并不适用于导电性不好的纤维复合材料。“因此,随着复合材料在汽车、航空、航天以及能源等领域内的应用越来越广泛,人们迫切的需要一种可靠的检测方法”,G?bel说道,而这种新型太赫兹传感器探头可以解决这个问题。  虽然这种新型的太赫兹传感器体系来自于廉价的标准光学元件,可它目前的价格仍然高于一些超声检测装置,但是,G?bel预测,在不久的将来,随着逐步批量生产,其价格肯定会大幅降低。考虑到这种检测方法的优势及其目前的研究进展,G?bel相信太赫兹技术在未来几年将会取得更多的成功,很快成为一种成熟的无损检测手段。译自:sciencedaily
  • 【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。
  • SGS与华健检测公司共建无损检测服务新平台
    11月3日,全球领先的检验、鉴定、测试和认证机构SGS通标标准技术服务 (上海)有限公司(以下简称SGS)与国内知名的A级资质检测企业烟台华健检测工程有限公司(以下简称华健)宣布战略合并,共同建设面向亚太的高水平无损检测行业服务平台。  业内人士称,此次两家公司的强强联手,将开启中国无损检测服务的新里程。近年来,随着中国制造在全球业界地位的不断稳固,无损检测技术作为制造业质量控制和保障的手段之一,也越来越受到关注。无损检测在工业行业的质量管理中,一直扮演着“医生”的角色,目前已被广泛应用于现代工业的各个领域。它是在当前物理学、电子学、电子计算机技术、信息处理技术、材料科学等学科成果基础上发展起来的一门综合性技术,是现代工业质量保证体系中的主要技术之一。  据悉,SGS作为国际无损检测解决方案提供商,先后为全球30多个国家提供先进的无损检测服务,并拥有一套涵盖新建工程、管道安装、扩建工程等重要项目的全球服务追踪纪录,帮助客户达到既定质量目标。而华健公司积极努力打造面向本地、本土中小企业的公共服务平台,在国家级重大工程项目无损检测服务方面取得较大作为,塑造了良好的企业形象。双方合作后,新联合公司力争在3年内成为亚太地区无损检测服务行业的龙头。  “随着中国工业产品出口规模的不断扩大,国内对高质量无损检测服务的需求正日趋上升。此次战略合作,将极大地提升华健在无损检测领域的服务能力,满足市场的巨大需求,同时也将巩固SGS在第三方质量检测认证行业的领导地位。”SGS通标公司总裁申屠献忠表示:“我们坚信,华健在业内的良好口碑和专业的技术团队必能帮助SGS深入贯彻本土化服务战略,逐步建立全面覆盖各行业、各地域的服务网络。”  “此次强强联手对于合作双方以及客户来说,都是一个互利共赢的局面。”华健董事长吕健表示,“SGS可以将国际领先的无损检测技术和经验引入华健,推动国内外无损检测行业的经验交流和分享 而华健则可通过增加设备和人才培训的投入来提升无损检测服务水平,依托多年来在国内重大工程和为中小企业提供优良公共服务平台方面建立起的良好信誉与巨大市场,进一步为烟台市的主导产业、中小企业及周边地区乃至全国的造船、汽车、石化、交通、能源等相关产业提供权威的本土检测保障,同时也可为国内公司在国外的工程项目提供全球化的检测服务,从而全面助力中国工业产品走向国际市场。”  据悉,签署战略合作后,双方将致力于推广和发展尖端超声波衍射时差法技术、相控阵技术和红外检测等技术,并且大规模投资建设无损检测试验和材料测试实验室,以提高整体检测水平。针对各行业出现的无损检测的新问题,SGS将利用其全球化的先进技术平台帮助华健进行技术研发,同时还将引入国际先进的无损检测培训课程和技术专家,培养高素质的无损检测专业人才并促进国内外在该领域的积极沟通,从而实现合作共赢。
  • 祝贺2017年兵器工业失效分析与无损检测技术交流会成功召开!
    2017年8月29-8月31日, 由中国兵工学会材料科学与技术专业委员会和中国兵器工业标准化研究所联合主办的 “2017年兵器工业失效分析与无损检测技术交流会”在黑龙江省哈尔滨市成功召开,来自兵器行业内外材料检测界的专家和代表们共聚一堂,共同分享和交流近年来兵器工业失效分析领域的新方法、新技术。TESCAN作为此次技术交流会的独家赞助商也出席了会议。技术交流会现场会议由中国兵器工业标准化研究所材料检测与失效分析分委会副秘书长李玉海主持,中国兵工学会党委书记王忠平、中国兵工学会材料科学与技术专业委员会主任委员倪培军分别做了大会开幕致辞。倪培军老师在发言中谈到了在兵器工业中失效分析和无损检测的重要作用和技术难度。近年来,兵器产品质量事故时有发生,给产品交付和部队使用带来了影响,甚至影响兵器的形象。随着军品科技竞争环境日益激烈,未来军事变革武器装备趋于智能化,大量保留的兵器产品质量问题,这些都对失效分析及无损检测不断提出新的要求,因此加强学习和交流,不断提出新技术和检测方法,提升行业失效分析及无损检测能力非常重要。TESCAN公司在本次技术交流会上带来了《TESCAN电镜、FIB技术在失效分析领域的创新应用》分享,并展示了TESCAN微观观测技术在车轴断口表面样品膜层以及膜层下的结构观测案例,在不同的能量下,均能非常清楚地看到样品表面。另外,还介绍了在元素分析、结构分析以及样品加工制备方面的新应用,吸引了参会专家的兴趣。TESCAN公司失效分析案例及技术分享此外,会议还特邀中国兵器北方材料科学与工程研究院烟台分院副所长、研究员许宏飞和北京理工大学教授、先进加工技术国防重点学科实验室主任徐春广分别分享《兵器装备构件分析程序与要求》和《残余应力超声无损检测与原位调控技术》的报告,并征集军工行业相关失效案例和金相图片在大会的第二天组织案例交流,并为获奖作品颁发了优秀作品证书。通过技术研讨和典型案例的分享交流,不但提高了一线专业人员的学术水平,也为推动技术创新,促进理化检测、无损检测与失效分析新理论、新方法、新技术、新经验起到了积极的作用。关于TESCANTESCAN发源于全球最大的电镜制造基地-捷克Brno,是电子显微镜及聚焦离子束系统领域全球知名的跨国公司,有超过60年的电子显微镜研发和制造历史,是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者,也是行业领域的技术领导者。关注TESCAN中国官方微信“TESCAN公司”,更多精彩资讯
  • 彭彦昆领衔“生鲜肉品质无损实时检测新技术”获国家科技发明二等奖
    p  2018年1月8日,2017年度国家科学技术奖励大会在北京隆重召开。由中国农业大学工学院彭彦昆教授领衔的“生鲜肉品质无损高通量实时光学检测关键技术及应用”项目获得2017年度国家科技发明奖二等奖。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/91894b5f-0852-4b8b-a564-7411b1b3dc18.jpg" title="领奖.jpg"//pp style="text-align: center "  span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "“生鲜肉品质无损高通量实时光学检测关键技术及应用”项目获奖团队成员包括彭彦昆(中国农业大学),黄岚(中国农业大学),汤修映(中国农业大学),李永玉(中国农业大学),韩东海(中国农业大学),陈兴海(北京卓立汉光仪器有限公司)等六人。/span/pp  随着人们生活质量的不断提高,市场对猪肉、牛肉等生鲜肉的需求量不断增加,同时,消费者对生鲜肉的质量安全越来越关注,人们对生鲜肉的品质提出了更高的要求。生鲜肉品质的传统检测方法主要有两种:一是感官评定法,二是理化分析法,但两种方法都存在一定局限。感官评定法主要依赖于专业评定人员的经验,因此评定结果容易受其专业水准的影响,人为误差大。理化分析法则依赖于人工抽检,具有耗费时间长、样品采集有局限、检验过程对样品有破坏性及检测结果有滞后性等特点,不能满足快速、无损、实时的实际检测需求。br//pp  为破解肉品检测长期存在的前处理过程繁琐、测试时间长、在线实时的新鲜肉判定及品质分级困难等国内外共同关注的技术瓶颈难题,彭彦昆教授带领团队进行了10年的农畜产品无损检测的研究。揭示了生鲜肉的光散射规律特征及其与品质属性的关系,发明了生鲜肉品质无损高通量实时光学检测的特征图谱建模关键技术,自主研制了生鲜肉品质参数的无损高通量光学检测装备。/pp  该项目实施至今,针对生鲜肉产销链环节的不同需求,研发了移动式、在线式、便携式等8个系列检测装备,包括细菌总数检测、多品质参数同时检测、胴体背膘厚和大理石花纹在线分级等装备。简单来说,利用这些无损检测装备可以快速地测得胴体的背膘厚、大理石花纹等,以确定其品质等级 能实时测得生鲜肉的水分、嫩度、色泽、pH值、挥发性盐基氮、脂肪、蛋白质等,已判定肉品品质以及是否可以食用等。通过第三方具有资质的检测机构测试和实际应用证实,移动式检测速度为0.74秒/检测点、在线式为1-3个样品/秒、便携式为3-4秒/样品,检测正确率为92%-100%,相对误差≤4%。基于以上特点,该技术不仅仅局限在质检部门、屠宰厂以及生鲜肉加工企业,也可满足普通消费者对生鲜肉品质安全检测把关的需求。项目成果在主要肉品生产加工企业和监管部门等进行了推广应用,为生鲜肉品质监控提供了先进实用的检测手段,提高了监管效率及检测技术水平,经济效益和社会效益显著。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/42b1e715-46fa-4b3e-8b43-16826b5ea02a.jpg" style="" title="图1-彭彦昆教授在试验现场1.jpg"//pp style="text-align: center "彭彦昆教授在试验现场/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/fa9fbf98-3813-40a9-9fcd-6901c79a6a65.jpg" style="" title="图2-研究团队成员在示范应用现场进行检测试验1.jpg"//pp style="text-align: center "研究团队成员在示范应用现场进行检测试验/pp  经过10年多的研究,在国家自然科学基金、国家863高技术计划、公益性行业科研专项和国家重点研发计划等项目的支撑下,彭彦昆教授和他的团队在无损检测技术上一直在不断的创新:从基础研究的探索到实用性技术的研究、从检测方法研究到装备的开发研究、从单一对象检测方式的研究到多种产品检测方式的研究、从单一品质信息研究到多种品质信息同时检测研究和从静态检测系统到实时在线式检测装备,中国农学会组织知名专家对该项目进行了科学评价:总体技术达到国际领先水平。项目获授权发明专利32项、实用新型24项,登记软件著作权22项,出版中英文专著3部,发表论文151篇(其中SCI/EI 111篇),制订行业标准4项,获中华农业科技奖1等奖、教育部科技进步奖1等奖、其他奖10项。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/f502cc0a-d5c0-41a2-9da5-31288af4f88e.jpg" title="图3_研究团队照片1.jpg"//pp style="text-align: center "研究团队/p
  • 我国无损检测技术获新突破 打破国外垄断
    日前,湖北省特种设备安全检验检测研究院和武汉中科创新技术股份有限公司承担的“超声波相控阵和衍射时差法(TOFD)自动检测设备和技术研究”项目通过了国家质检总局专家组的验收。超声波相控阵技术是一种先进的无损检测技术,该项目研发的设备将打破我国同类检测设备依赖进口的现状,填补了国内空白。   据了解,“超声波相控阵和衍射时差法(TOFD)自动检测设备和技术研究”项目,打破了国外对我国检测设备的垄断局面,提高了我国超声无损检测技术水平。该技术属国家级新技术新设备研发项目,在航空航天、核电、机械制造、电力、石油化工、铁路等领域应用广泛,将创造出巨大的社会效益和经济效益。
  • 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。
  • 太赫兹无损检测技术及应用
    1. 太赫兹技术太赫兹(Terahertz,THz)又称远红外波,被评为“改变未来世界的十大技术”之一,其频率位于0.1 THz至10 THz,如图1所示。从能量辐射角度,太赫兹辐射能量介于电子与光子之间,在无线电领域被称为亚毫米波,在光学领域通常被命名为远红外辐射。太赫兹波段两侧的微波与红外波段技术研究已经非常成熟,且得到了广泛应用。然而,由于太赫兹源的功率强度和太赫兹接收器的探测灵敏度落后于邻近的微波和红外波段,一定程度上限制了太赫兹技术发展,使得该频段很长一段时间被称为“太赫兹间隙”。从本世纪八十年代中期以来,伴随着物理学超快激光技术的发展,太赫兹源越来越强大,探测器也越来越灵敏,太赫兹技术得以迅猛发展。太赫兹时域光谱技术、太赫兹成像技术以及利用非线性效应产生大功率太赫兹是其中为数不多的重大突破,将太赫兹研究推向了中心舞台。太赫兹技术在无极性非金属材料检测方面明显优于传统方法,而且比其他方法有更高的时间分辨率,极大促进了太赫兹技术在无损检测领域应用。图1 THz波频谱分布2. 太赫兹时域光谱系统依据太赫兹波源类型差异,太赫兹检测技术可分为脉冲型和连续型。连续型太赫兹成像系统效率较高,但其频谱宽度较窄且缺乏时间信息。这促使脉冲型太赫兹时域光谱(Terahertz-time domain spectroscopy, THz-TDS)技术成为无损检测与分析领域的“舞台新星”。该技术具有以下独特优点:(1)相干性:由于光电导与光整流产生太赫兹脉冲的独特机制,使得其单色性较好,具有极强时间与空间相干性,太赫兹脉冲的相干长度甚至可以达到ns量级。这一特性使太赫兹相干测量技术得以实现。(2)强穿透性:太赫兹的穿透性与物质的颜色等物理性质无关,仅仅取决于物质的极性,太赫兹无法透过极性物质,而对于纸张、陶瓷以及涂层等非极性材料,太赫兹对绝大部分非极性物质具有极强的穿透性,其透过非极性物质时能量衰减极小。(3)低能性:相较于物质中各种化学键的键能,1 THz单光子能量远低于键能,一般仅仅为4.1 meV,不会引起物质发生电离作用,也就不会导致被测物质损伤,从而保证了该技术的安全性。(4)瞬态性:太赫兹脉冲时间宽度通常仅为皮秒量级,甚至能达到亚皮秒量级,可以用于材料的超快过程研究。(5)特征指纹性:脉冲太赫兹辐射的频谱范围从数百GHz到几THz,而许多生物大分子的振动和转动能级、以及半导体和超导材料的声子振动能级均落在太赫兹频段。分子振动和转动能级在太赫兹频段往往具有独特的吸收峰,这种独特的吸收特性使得每种物质拥有独一无二的指纹吸收谱。因此,特征指纹性使得太赫兹技术在光谱分析和物质识别等方面具有得天独厚的优势和广阔的应用前景。太赫兹时域光谱系统检测原理,如图2所示。图2 太赫兹时域光谱系统原理飞秒脉冲激光器产生飞秒脉冲激光,脉冲激光在光纤中传输会产生色散、偏振以及非线性效应等,这些现象均会对脉冲品质产生不利影响。在光纤中传输后的飞秒脉冲激光首先需要进行色散补偿,再由偏振分束镜将飞秒激光分为探测光和泵浦光两束,探测光将会直接照射在用于探测的光电导天线上,另一束泵浦光先汇聚在太赫兹发射器上并通过光电导天线两侧的偏置电压产生THz脉冲。最后用准直透镜和非球面聚焦透镜对THz脉冲聚焦后,将THz脉冲准直聚焦照射在待测样品上,携带样品信息的THz信号再次经过分束器的反射后返回太赫兹探测器,光电导天线检测器上的探测光通过测量THz电场的变化来获得微弱的电流信号,该电流信号经过锁相放大等操作后转化为THz时域信号波形,最后计算机通过A/D转换器等效采样收集获得样品的THz检测信号。3. 太赫兹无损检测技术研究进展由于太赫兹技术的安全性、高分辨率和无接触非破环性等优点,在无损检测领域备受关注,该技术在检测领域主要可分为以下两个方面:(1)缺陷成像太赫兹(Terahertz, THz)成像技术在许多领域被视为最前沿技术之一,在无损检测中取得了巨大进步。中国矿业大学范孟豹教授课题组在THz成像取得了相关研究进展。2020年,该团队基于时域有限差分数值模型模拟了热障涂层不同脱粘缺陷情况下的太赫兹信号,基于支持向量机方法实现了缺陷自动辨识。同年,发表了太赫兹成像技术进展综述论文。2021年,团队分析了太赫兹图像乘性噪声产生机理,提出基于同态滤波的THz图像增强模型,消除了太赫兹图像局部伪影,提高了图像的边缘强度。同年,课题组结合蜂窝材料纹理提出了新型滤波算子,称为苯环算子,消除了边缘与高斯-泊松噪声在高频混叠现象,提高成像质量。同时,撰写了THz超分辨率成像系统与信号处理技术综述论文。图3 苯环算子去噪方法(2)参数检测参数测量是表征材料服役与状态关键一环,在无损检测行业中备受关注。White首次使用反射式THz时域光谱系统对热障涂层厚度进行检测,但在其研究中取热障涂层折射率为固定经验值,并不能适用不同制备工艺条件和所有服役工况下的热障涂层;Fukuchi提出定位THz反射信号的三个反射峰,通过朗伯比尔定理获得了热障涂层的折射率,该方法需要THz信号的反射峰,不适应于薄涂层与多层结构的涂层。Krimi等人利用广义的Rouard模型来模拟任意多层薄膜内的太赫兹波与物质的相互作用,然而其使用的遗传优化算法存在收敛速度慢、控制变量较多等问题。近年来,随着人工智能方法快速,发展太赫兹与机器学习相结合参数测量方法应用广泛。中国矿业大学范孟豹教授课题组在参数测量方面取得了相关研究进展。2020年,范孟豹教授团队构建了多层涂层太赫兹信号解析模型,提出了基于全局优化算法减小实验与仿真信号间残差,反演出涂层厚度与折射率参数。2021年,课题组提出了差分进化自适应教与学优化算法,平衡全局与局部寻优能力,准确求解出热障涂层材料参数。同年,课题组针对Fuhucki方法需要手动定位反射的问题,提出了将长短时记忆神经网络与太赫兹技术相结合,完成了时域信号中多反射峰自动定位,实现热障涂层厚度与折射率在线测量。2022年,团队从THz参数测量机理出发,分析出折射率测量需要频域信息,据此开展了小波时频研究,并基于卷积神经网络建立了时频图与厚度、折射率间数学映射。同年,团队提出了全新的THz参数测量视角,深入探究了THz波与热障涂层间作用机理,发现了THz信号前两反射峰携带了测厚关键信息,阐述了实验与仿真信号在峰值处吻合度高的原因。据此,提出了基于模型驱动的THzResNet网络新结构,形成了可解释网络框架,最终实验结果表明THzResNet能够准确预测出热障涂层厚度,测量误差小于1%。图4 多反射峰自动定位方法图5 THzResNet新结构4. 总结随着材料科学技术进步,非金属材料应用逐渐广泛,使得具有非接触、非电离、波长短等优点太赫兹技术必将成为无损检测行业新星,解决缺陷成像与光学参数测量的行业痛点问题。作者简介范孟豹,博士,教授,博士研究生导师,机器人工程系主任,专业负责人,入选江苏省六大人才高峰资助计划。2009年6月毕业于浙江大学控制科学与工程专业,获工学博士学位,2015年1月至2016年1月在英国Newcastle University大学做访问学者。主要研究方向为智能机器人感知理论及应用研究。作为项目负责人,主持国家自然基金项目3项、JKW基础加强项目子课题、“863”计划子课题、江苏省自然科学基金面上项目、高等学校博士学科点专项科研基金新教师项目、国家博士后科学基金特别资助项目、国家博士后科学基金面上项目等项目,承担各类项目近30项。在国内外期刊及学术会议上发表SCI收录论文50余篇、EI收录10余篇。申请国家发明专利40余项,授权发明专利25项,出版专著1部。获国家安全生产监督管理总局科技进步一等奖、浙江省科技进步三等奖、中国腐蚀与防护学会一等奖等省部级奖励3项。担任科技部重点研发项目评审专家、教育部和浙江省科技奖励评审专家、国家自然科学基金项目函评专家、重庆与江西省基金项目评审专家,担任IEEE Transactions on Industrial Informatics、IEEE Transactions on Industrial Electronics、Mechanical Systems and Signal Processing、IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement、NDT&E International、Measurement、IEEE Sensors Journal、机械工程学报、中国机械工程等30多个期刊审稿人。欢迎对太赫兹检测技术有兴趣的同行通过邮件联系:wuzhi3495@cumt.edu.cn。近三年课题组与太赫兹检测技术相关的学术论文:(1) 参数测量[1] Binghua Cao, Mengyun Wang, Xiaohan Li, Mengbao Fan, et al. Accurate thickness measurement of multilayer coatings on metallic substrate using pulsed terahertz technology. IEEE Sensors Journal, 2020, 20(6): 3162-3171.[2] Fengshan Sun, Mengbao Fan, Binghua Cao, et al. Terahertz based thickness measurement of thermal barrier coatings using long short-term memory networks and local extrema[J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2022, 18(4): 2508-2517.[3] Fengshan Sun, Mengbao Fan, Binghua Cao, et al. THzResNet: A physics-inspired two-stream residual network for thermal barrier coating thickness measurement [J]. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2022, Early Access.[4] 孙凤山, 范孟豹, 曹丙花, 等. 基于时频关键信息融合的热障涂层太赫兹准确测厚方法. 机械工程学报, 2022. (录用).[5] 曹丙花, 郑德栋, 范孟豹, 孙凤山, 等. 基于太赫兹时域光谱技术的多层涂层高效可靠测厚方法[J]. 光学学报, 2022, 42(01): 127-137.(2) 缺陷成像[1] Binghua Cao, Enze Cai, Mengbao Fan. NDE of Discontinuities in thermal barrier coatings with terahertz time-domain spectroscopy and machine learning classifiers[J]. Materials Evaluation, 2021, 79(2) :125-135.[2] 曹丙花, 李素珍, 蔡恩泽, 范孟豹, 淦方鑫.太赫兹成像技术的进展[J]. 光谱学与光谱分析, 2020, 40(09): 2686-2695.[3] 曹丙花, 张宇盟, 范孟豹, 孙凤山, 等. 太赫兹超分辨率成像研究进展[J]. 中国光学, 2022, 15(03): 405-417.[4] 孙凤山, 范孟豹, 曹丙花, 等. 基于几何纹理与Anscombe变换的蜂窝材料太赫兹图像降噪模型[J]. 机械工程学报, 2021, 57(22): 96-105.[5] 孙凤山, 范孟豹, 曹丙花, 等. 基于混沌映射与差分进化自适应教与学优化算法的太赫兹图像增强模型[J]. 仪器仪表学报, 2021, 42(04): 92-101.
  • 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。
  • 2023 Q.C.China:无损检测行业盛会来啦~
    走过二十六载历程 相聚上海疫情搅局三年,线下观展应了一筹“莫展”的景,但守得云开见月明,疫情散去终相逢。这不,踏着后疫情时代经济全面复苏的热浪,我们乘风破浪而来。诚挚邀请地点:上海世贸商城一层(上海市兴义路99号)时间:2023年10月25-27日展品范围无损检测技术及设备超声波探伤仪器、电磁(涡流)检测仪器、磁粉探伤仪器、射线探伤仪器、渗透检验仪器、声成像与声全息设备、声发射设备、试块、试片、刻伤机、探头、耦合剂、磁粉、X光胶片、X光管、胶片干燥箱、冲洗药、观片灯、射线房、滤片、射线报警器、密度计、测厚仪、检漏仪、内窥镜、加磁器、磁悬液、反差增强剂物理测试与材料试验机图像分析处理系统、金相显微镜、电子显微镜、金相图相分析系统、微区分析仪器、材料结构分析仪器、环境测试仪器、电子探针、硬度计、抛光料(粉)、研磨机、破碎机、抛光机、切割机、筛分设备、金相砂纸、缺口拉削机、磨抛机、金相制样设备、镶样机、悬浮液、研磨膏、万能试验机、冲击试验机、硬度试验机、扭转试验机、疲劳试验机、拉伸试验机、动态冲击试验机、压力试验机、混凝土压力试验机、恒温恒湿试验机分析仪器与实验室设备光谱分析仪、气体分析仪、波谱分析仪、频谱分析仪、原子吸收仪、激光粒度仪、色谱仪、元素分析仪、质谱仪、电化学仪、热分析仪、表面分析仪、碳硫分析仪、分光光度仪、辅射测试仪、天平、坩埚、化学玻璃、各种标样、元素的标准液、各类实验室设备计量与测试技术几何量:量具(游标卡尺、内外径千分尺、百分表、千分表、大尺寸测量量具、长度和角度块规);量仪(测高仪、测长仪、水平仪、角度仪、投影仪、电感量仪、粗糙度仪、轮廓扫描仪、三坐标测量机、工具显微镜、影像测量仪、3D扫描、激光跟踪仪、圆度仪) 力学计量:质量计量、力值计量、硬度计量、容量与密度计量、转速与振动计量热工计量:温度计量、压力计量、流量与物位(液位)计量软件:各种计量与管理软件其他第三方检测、3D打印、五金工具组织机构主办单位上海材料研究所有限公司 支持单位中国机械工业联合会中国机械工程学会无损检测分会 中国机械工程学会理化检验分会 中国机械工程学会材料分会 全国无损检测标准化技术委员会 机械工业材料质量检测中心 机械工业无损检测中心支持媒体《无损检测》《腐蚀与防护》《造船技术》《中国测试》中缆在线《理化检验-化学分册》《无损探伤》《航空制造技术》《自动化仪表》QC检测仪器网《理化检验-物理分册》《中国特种设备安全》《钢结构》《现代科学仪器》郑州云同盟信息《机械工程材料》《压力容器》《分析仪器》材料与测试网联系方式上海材料研究所有限公司地址:上海市邯郸路99号邮编:200437电话:86-21-65555687、65556775-366传真:86-21-65526355E-mail:qc@mat-test.com联系人:王先生
  • 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)
  • 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。
  • 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)
  • 2023远东无损检测新技术论坛正式通知
    经研究决定“2023远东无损检测新技术论坛”(以下简称“2023论坛”)在2023年6月12日至15日举办(12日周一报到,13日周二至15日周四开会),地点:天津东丽湖恒大酒店。国家提出:要以智能制造为主攻方向推动产业技术变革和优化升级,推动制造业产业模式和企业形态根本性转变,以“鼎新”带动“革故”,本届论坛主题确定为:“革故鼎新,开创无损检测未来”。北京理工大学徐春广教授担任大会主席,并作“低应力制造技术”大会报告。承办单位天津大学天津市特种设备监督检验技术研究院河北工业大学天津工业大学天津理工大学天津农学院天津海运职业学院天津职业技术师范大学南京寰球东检测科技有限公司协办单位中国特种设备安全与节能促进会中国特种设备检验协会北京理工大学西南交通大学南京大学南京航空航天大学电子科技大学英国纽卡斯尔大学南京理工大学上海材料研究所浙江省特种设备科学研究院上海市特种设备管理协会中广核工程有限公司中广核检测技术有限公司中国船级社实业有限公司西安交通大学厦门大学中国石油大学(华东)东南大学湖南大学四川大学广东工业大学北京工业大学中国石油集团工程材料研究院有限公司中国矿业大学无锡学院河南省锅炉压力容器安全检测研究院中国核动力研究设计院中核核动力在役检查及评定重点实验室《机械工程学报》《无损检测》《红外技术》《中国铁路》先进加工技术国防重点学科实验室中国航发北京航空材料研究院江苏省声学学会江苏省仪器仪表学会无损检测仪器专业委员会南京光子学与激光工程学会陕西省特种设备协会福建技术师范学院巴克立伟(天津)液压设备有限公司支持单位全国锅炉压力容器标准化技术委员会全国无损检测标准化技术委员会天津市特种设备安全与节能协会浙江省特种设备安全与节能协会北京机械工程学会无损检测分会工信部高速运载工具无损检测重点实验室浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室赞助单位北京福马智恒检测技术有限公司成都主导科技有限责任公司矩阵科学仪器(北京)有限公司艾因蒂克科技(上海)有限公司学术报告分会场及专场本届论坛的学术报告分会场(专场)包括:天津专场船舶与海工专场红外与太赫兹分会场电磁分会场轨道交通专场航空航天与复合材料专场核电专场人工智能赋能无损检测专场天津专场光声与超声分会场石油管及装备专场无损检测标准及相关技术专场传感器与仪器分会场数字射线分会场天津专场文物无损检测专场阵列式感测与成像技术分会场低应力制造技术分会场先进仪器设备展示论坛期间将有数十家国内外无损检测设备器材研发机构和生产销售企业展示其先进仪器、器材、技术、工艺、工装等。优秀论文推荐论坛征集的优秀中文论文经专家评议通过,结合作者意愿,推荐至《机械工程学报(EI)》、《无损检测(核心期刊)》正刊设立的“远东无损检测新技术论坛专栏”,以及《无损探伤》、《红外技术》、《计算机测量与控制》、《中国铁路》等期刊发表;优秀英文论文经审核合格,结合作者意愿,推荐至Chinese Journal of Mechanical Engineering(SCI)、Insight(SCI)、Nondestructive Testing and Evaluation(SCI)、Sensors(SCI)、Structural Durability and Health Monitoring (EI)刊出,或编入IEEE会议论文集(EI)。【请注意:英文、中文论文投稿及报告摘要投稿截止时间均为 2023年5月20日。】论坛成就奖及论文奖远东论坛将组织评选和颁发表彰国内无损检测领域德高望重和成果卓著人员的“仰止奖”、“攀登奖”和“中国创造特别奖”,表彰优秀论文作者的“珐屹优秀英文论文奖”、“矩阵科技中文论文奖”和“主导优秀学生论文奖”。艾因蒂克突破奖本届论坛新设“艾因蒂克突破奖”,申报材料要求见“艾因蒂克突破奖申报评选暂行规定(草稿)”。从本通知发布次日(5月1日)开始接受申报,到5月31日截止,申报材料递送邮箱为547825131@qq.com,微信为15152380779,联系电话为15261483654(王女士)。无损检测擂台赛与之江优胜奖远东论坛继续组织无损检测擂台赛,胜者将获得“之江优胜奖”奖杯和奖金,同时被授予睿匠(褒彰操作者)、锐器(褒彰仪器设备)称号。难题揭榜活动为推动无损检测技术应用研究,解决企业生产中“卡脖子难题”,中国特种设备安全与节能促进会联合远东论坛开展无损检测“难题揭榜”活动,向国内数百家企业征集无损检测难题,在远东大会期间公布难题,出题单位人员可与远东论坛大会的上百家高等院校、科研院所、检验检测机构、仪器研发企业的科技人员面谈合作,促成揭榜攻关。参会须知现将出席论坛的有关信息通知如下:1、论坛报到日:2023年6月12日;会议开幕式:6月13日上午;各项活动至6月15日结束。2、论坛地点:天津东丽湖恒大酒店;地址:天津市东丽湖旅游度假区东丽大道1037号。3、参会注册费:1800元/人;在校学生(凭学生证注册)参会注册费:1200元/人。4、英文论文注册费:3600元/篇(可免1人参会注册费),请在收到论文录用通知后立即汇入论坛指定账号;中文论文只收作者的参会注册费,不收论文注册费。5、【5月31日前完成参会报名及参会注册费缴纳可享受九折优惠;英文论文参会注册费无优惠。】6、会议食宿费用自理。● 会议酒店为天津东丽湖恒大酒店,可通过2023论坛官网(https://www. fendti.com)的参会报名系统预订房间,住宿4晚(含早)费用1400元(合住)或2850元(包房),报到时付给酒店。● 距离恒大酒店8公里处有供学生住宿的旅馆,凭注册截图和学生证照片,提前3周联系王女士(电话15261483654,微信15152380779)帮助订房,住宿4晚(含早)费用960元(合住),报到时付给旅馆,从旅馆到会场有大巴车早晨接傍晚送。7、报名和注册方法:参会者可继续通过登录https://www.fendti.com(远东论坛官网)在网页右侧“注册/登录”的“提交参会回执”栏中提交参会者信息,完成参会报名,并在网上缴纳会务费完成注册。【为避免报到日现场办理手续拥堵,建议提前在网上报名注册。如欲咨询参会报名和住宿预订事宜,请添加贾博士微信:18765538045,备注“远东论坛”。】8、会议报到手续在天津东丽湖恒大酒店大堂办理。9、从天津滨海国际机场至天津东丽湖恒大酒店约20分钟车程;从天津站至天津东丽湖恒大酒店约40分钟车程。远东无损检测新技术论坛2023年4月30日
  • 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。
  • 北京工商大学杨一:基于高光谱技术开展食品无损检测技术及装备领域的研究
    随着图像处理及分析相关的硬件和软件的不断进步,高光谱成像系统在各种研究项目中的使用越来越多,并被应用于各种领域。有研究报告显示,2023年全球高光谱成像系统市场估计为168亿美元,预计2028年有望达到343亿美元,预测期间复合年增长率为15.4%,市场极具活力!8月8日,仪器信息网主办了“高光谱技术在农业领域的最新应用进展”网络研讨会议(相关精彩视频回放点击:https://www.instrument.com.cn/news/20230811/679327.shtml)。会后,为了更好的展现高光谱技术和应用的创新成果,以及未来的发展趋势,仪器信息网特别策划《高光谱技术创新成果集》网络专题,集中展示高光谱领域的最新成果,包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。本次我们邀请了北京工商大学杨一副教授为我们分享高光谱技术当前的研究进展及其团队研究成果。北京工商大学副教授 杨一1、您认为高光谱的技术优势体现在哪些方面?有哪些成熟的应用?杨一:高光谱成像技术有效的结合了成像技术和光谱技术的特点,可同时获取被检测对象的空间信息和光谱信息。所采集的空间图像信息可以用来评估样本外部的大小,形状和纹理等物理特征,而光谱信息特征则可以用来评估样本内部的生化成分。能同时检测样品的内外部品质,并且可以根据每个像素点分析样本的全局或局部特征使得高光谱成像技术具有得天独厚的优势。高光谱成像技术最早应用于遥感领域,例如地质勘探、海洋监测和植物健康监测等。但随着光学和计算机技术迅速发展以及仪器成本的显著降低,目前高光谱成像技术已经广泛的应用于食品及农产品品质的评估分析。2、当前高光谱技术发展是否成熟?还有哪些新的技术亟待发展?杨一:目前高光谱技术发展相对成熟,但价格和成本依旧对其大规模的在线应用起到了限制作用。新的传感技术和光路系统等仍需进一步的发展,相信随着空间分辨率会越来越高、光谱涵盖波段越来越宽且价格成本越来越低的新型高光谱设备的出现,其市场也会越来越大。3、基于高光谱技术,您开展了哪些方面的研究?取得了怎样的成果?杨一:本人一直基于机器视觉、近红外光谱技术和高光谱成像技术从事食品及农产品品质无损检测技术及装备领域的研究,并分别针对国内外多种水果、谷物和肉制品的内外部品质、等级及疾病展开快速无损检测。先后在中国农业大学、美国乔治亚大学、美国农业部国家禽肉研究中心、北京市农林科学院及北京工商大学等海内外多个团队学习和工作的经历,使我熟悉本研究领域国内外研究的前沿和热点,期间先后主持国家自然科学基金青年基金及北京市农林科学院博士后科研基金等,并以主要完成人参与国家自然科学基金及国家重点研发计划在内的多项课题研究工作,至今已在国内外期刊及会议上发表数篇高水平论文和参与研发了多项快速检测技术与装备。4、您是否有产业化的意向或者成果?在合作层面有什么样的需求?杨一:本人目前已探索和建立了多项基于高光谱技术的食品及农产品快速无损检测及方法,尤其是本人博后所在的北京市农林科学院智能装备技术研究中心智能检测部无损检测实验室团队,长期致力于利用光电技术在不同尺度下研究农产品/食品质量安全快速无损检测的基础问题,并研发了多项快速检测技术与装备。近年来,主持国家科技支撑计划、国家重点研发计划和国家自然科学基金等国家及省部级项目近30项,具有雄厚的技术基础和深厚的行业经验。如有感兴趣的企业欢迎交流合作,将相关技术应用进一步转化到生产中。
  • 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
  • 2024远东无损检测新技术论坛正式通知
    2024远东无损检测新技术论坛正式通知 举办地点经研究决定“2024远东无损检测新技术论坛”(以下简称“2024论坛”)于2024年6月24日至27日举办(24日周一报到,25日周二至27日周四开会),地点:广东省中山市中山温泉宾馆。本届论坛主题“全聚焦使无损检测更精彩(TFM makes NDT more exciting)”。英国布里斯托大学Bruce W Drinkwater教授担任大会学术委员会主席,并作“全聚焦相控阵技术的过去、现在和未来”大会主旨报告。承办单位广东省特种设备检测研究院华南理工大学北京理工大学广东省机械工程学会无损检测分会中山职业技术学院中山先进低温技术研究院珠海市无损检测学会南京寰球东检测科技有限公司协办单位中国特种设备安全与节能促进会中国特种设备检验协会合肥通用机械研究院有限公司南京大学西南交通大学南京航空航天大学电子科技大学英国纽卡斯尔大学南京理工大学上海材料研究所有限公司浙江省特种设备科学研究院天津市特种设备监督检验技术研究院中广核工程有限公司中广核检测技术有限公司西安交通大学厦门大学中国石油大学(华东)东南大学湖南大学四川大学广东工业大学北京工业大学中国石油集团工程材料研究院有限公司中国矿业大学无锡学院中国核动力研究设计院中核集团核动力运行研究所中核核动力在役检查及评定重点实验室先进加工技术国防重点学科实验室中国航发北京航空材料研究院《机械工程学报》《无损检测》《红外技术》《中国铁路》江苏省声学学会江苏省仪器仪表学会河南省锅炉压力容器安全检测研究院支持单位全国锅炉压力容器标准化技术委员会德国Fraunhofer无损检测研究所天津市特种设备安全与节能协会浙江省特种设备安全与节能协会北京机械工程学会无损检测分会陕西省特种设备协会上海市特种设备管理协会工信部高速运载工具无损检测重点实验室浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室成都主导科技有限责任公司阿塔米智能装备(北京)有限公司艾因蒂克科技(上海)有限公司山东瑞祥模具有限公司2024论坛继续与多家中外期刊保持合作,优秀中文论文将根据作者意愿推荐至《机械工程学报(EI)》和《无损检测》正刊设立的“远东无损检测新技术论坛专栏”,以及《红外技术》、《计算机测量与控制》、《测试技术学报》、《中国铁路》等期刊发表;英文论文经审稿合格后,编入IEEE(国际电气电子工程师协会)会议论文集(EI),并由EI(美国工程信息公司)收录;也可根据作者意愿推荐在《Journal of Mechanical Engineering (SCI)》、《Nondestructive Testing and Evaluation (SCI)》、《Sensors (SCI)》、《Insight (SCI)》、《Structural Durability and Health Monitoring (EI)》刊出。2024论坛拟开设以下学术报告专场(分会场)1、广东专场广东省特种设备检测研究院,华南理工大学,广东省无损检测分会承办2、全聚焦相控阵超声分会场英国布里斯托大学、合肥通用机械研究院有限公司、北京航空航天大学、广东省特种设备检测研究院、华南理工大学、广东省无损检测分会承办3、工艺试验报告交流专场国家压力管道元件质量检验检测中心(江苏省特检院)、浙江省特种设备科学研究院承办4、氢能装备及检测技术专场广东省特种设备检测研究院、合肥通用机械研究院有限公司、浙江省特种设备科学研究院、江苏省特种设备安全监督检验研究院、东南大学承办5、红外与太赫兹分会场电子科技大学、湖南大学、中国矿业大学承办6、电磁分会场中国石油大学(华东)、厦门大学、西安交通大学、四川大学、中国矿业大学承办7、轨道交通专场西南交通大学、电子科技大学、四川大学、中国铁道科学研究院、南京航空航天大学承办8、航空航天与复合材料专场南京航空航天大学、厦门大学、电子科技大学承办9、核电专场中广核工程有限公司、中广核检测技术有限公司、中核核动力运行研究所承办10、特种设备专场天津市特种设备监督检验技术研究院、国家压力管道元件质量检验检测中心(江苏省特检院)承办11、人工智能赋能无损检测专场东南大学、湖南大学、浙江省特种设备科学研究院承办12、光声与超声分会场南京大学、南京理工大学、中国航发北京航空材料研究院、东南大学承办13、石油管及装备专场中国特种设备安全与节能促进会、中国石油集团工程材料研究院有限公司、四川大学、西安交通大学承办14、无损检测标准及相关技术专场上海材料研究所有限公司、武汉中科创新技术股份有限公司、曼图电子(上海)有限公司承办15、传感器与仪器分会场广东工业大学、无锡学院承办16、低应力制造技术分会场北京理工大学、中国兵器科学研究院宁波分院、海山海(上海)路桥科技有限公司、康硕低应力制造系统技术研究院承办17、数字射线分会场兰州理工大学、中北大学承办18、阵列式感测与成像技术分会场北京工业大学、西北工业大学承办19、超声导波检测技术分会场北京工业大学、天津大学、厦门大学、西南交通大学承办先进仪器设备展示论坛期间将有数十家国内外无损检测设备器材研发机构和生产销售企业展示其先进仪器、器材、技术、工艺、工装等。成就奖、论文奖、试验报告奖远东论坛将组织评选和颁发:表彰国内无损检测领域德高望重和成果卓著人员的“仰止奖”、“攀登奖”和“中国创造特别奖”;表彰优秀论文作者的“主导优秀学生论文奖”、“珐屹优秀英文论文奖”和“阿塔米-矩阵科技中优秀文论文奖”;表彰优秀试验报告作者的“瑞祥模具寻真求实优秀试验报告奖”。投稿截止时间投稿IEEE的英文论文截止时间均为2024年4月30日;投稿非IEEE的中/英文论文及试验报告的截止时间均为 2024年5月15日。无损检测擂台赛与之江优胜奖远东论坛继续组织无损检测擂台赛,胜者将获得“之江优胜奖”奖杯和奖金,同时被授予睿匠(褒彰操作者)、锐器(褒彰仪器设备)称号。无损检测仪器工装材料研发与艾因蒂克突破奖远东论坛继续组织无损检测仪器系统整体或局部(主机、探测器、传感器、零部件、工装、材料、软件)研发创新的申报,对在研发中做出贡献的个人或团队颁发“艾因蒂克突破奖”。参会须知现将出席2024论坛大会的有关信息通知如下:1、论坛报到日:2024年6月24日(周一);会议开幕式:6月25日(周二)上午;各项活动至27日晚结束。2、论坛地点:广东省中山市中山温泉宾馆,地址:广东省中山市三乡镇。3、参会注册费:1800元/人;在校学生(凭学生证注册)参会注册费1200元/人。4、英文论文注册费:3600元/篇(可免1人参会注册费),请在收到论文录用通知后立即汇入论坛指定账号。5、中文论文只收作者的参会注册费,不收论文注册费(5月31日前完成参会报名及参会注册费缴纳可享受九折优惠;英文论文参会注册费无优惠)。6、论坛委托南京寰球东检测科技有限公司负责会议的财务事务。7、会议安排住宿酒店: 中山市中山温泉宾馆(主会场酒店)、名座假日酒店(距主会场2公里,有班车接送)。参会代表可通过2024论坛官网(https://www.fendti.com/)的参会报名系统预订房间。中山市中山温泉宾馆费用(4晚,含早):1440元(合住)或2800元(包房);名座假日酒店(4晚,含早):960元(合住)或1800元(包房)。必要提醒:由于会议控制的房间数有限,早订早得,以防满房。8、报名和注册方法:参会者可通过2024论坛官网(https://www.fendti.com/)进行注册并登录,登录后在“提交参会回执”栏中提交参会者信息,完成参会报名,并在网上缴纳会务费完成注册。9、会议报到手续在广东省中山市中山温泉宾馆办理。10、从中山市高铁站至广东省中山市中山温泉宾馆约30分钟车程;从珠海国际机场至广东省中山市中山温泉宾馆约50分钟车程;从深圳国际机场至广东省中山市中山温泉宾馆约100分钟车程;从广州市白云国际机场至广东省中山市中山温泉宾馆约120分钟车程。报到日当天有交通车在珠海机场接站,详情另行通知。
  • 高光谱成像技术对祁门红茶等级的无损检测
    茶是世界上最有价值和最流行的饮品之一,茶叶不仅可以提高机体免疫力,而且可以对抗疾病。红茶在世界茶产品中是主流的消费产品,中国生产的祁门红茶是世界三大高香红茶之一,它具有独特的果香气味,受到很多人的青睐。随着人们对红茶需求的不断增加,红茶的品质越来越受到重视。目前,茶叶市场存在以次充好的现象,但仅凭感官评价正确分辨茶叶品质好坏是比较困难的,而无损检测具有快速、精确和评价标准稳定的特点,因此实现茶叶的快速无损鉴别是十分必要的。本文利用近红外高光谱成像系统(900~1700 nm)对祁门红茶的6个等级进行分类,比较分析了PCA、MDS、t-SNE和Sammon四种不同降维技术,建立SVM和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)模型并生成高光谱图像像素空间分类图。应用的900-1700nm高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS-15。短波近红外高光谱相机,采集速度全谱段可达200FPS,被广泛应用于成分识别,物质鉴别,机器视觉,农产品品质,屏幕检测等领域。1.2实验方法1.2.1数据采集近红外高光谱采集仪的光谱范围为900~1700 nm,光谱分辨率为3nm,共256个波段。在实验中将茶叶样本均匀的平铺在直径为5cm,高为2cm的圆形容器中,放在前进速度为1.68 cm/s的移动台上进行图像采集,曝光时间为20 ms,镜头与样本之间的距离为32 cm。为避免外部光线影响,高光谱图像的采集过程在暗箱中进行。原始高光谱图像噪声较大,故对其进行图像校正。本文采用黑白校正和最小噪声分离变换(Minimum Noise Fraction,MNF)方法对原始数据进行去噪处理。使用ENVI5.3软件,提取50×50像素中心区域作为感兴趣区域(Region of Interest,ROI),计算其平均光谱作为样本的原始光谱。各等级的茶叶样本按照3:2分为训练集和测试集,训练集包含288个样本,测试集包含192个样本。1.2.2数据处理1.2.2.1数据预处理图像采集过程中受到暗电流噪声、探测器灵敏度和光学传输特性等因素影响,导致采集的图像质量受到影响,需要对采集图片进行黑白校正。在相同的采集条件下,分别采集反射率接近100%的白帧图像和反射率接近为0%的黑帧图像。2结果与分析2.1 样本光谱特征由于卤素灯在初始阶段光照强度不均匀以及仪器噪声影响,为了保证数据的准确性和实验结果的可靠性,剔除900~980 nm和1650~1700 nm,选取光谱范围在980~1650 nm的203条光谱带作为祁门红茶的原始光谱数据。所有样本的原始光谱曲线如图1所示,光谱数据受到随机噪声和散射效应的干扰,需要对其进行预处理。本文对原始光谱分别采用SG平滑滤波(Savitzky-Golay Filtering,SG)、标准正交变换(Standard Normal Variate,SNV)、多元散射校正(Multiplicative Scatter Correction,MSC)、SG-SNV和SG-MSC等算法对数据进行预处理。SG可以消除或减弱随机噪声,SNV和MSC用来校正散射现象,SG-SNV和SG-MSC对原始算法进行了优化。实验结果表明,SG-SNV预处理效果优于其他算法。该算法有效地修正了光散射引起的光谱基线漂移问题,使光谱的吸收峰位置更加突出,光谱曲线如图2所示。祁门红茶6个等级的平均光谱曲线如图3所示,不同等级的茶叶在三个峰处反射率差别较明显。由此可知,高光谱成像技术可建立分类模型对6个等级的祁门茶叶进行识别。2.2 高维数据可视化利用MDS、Sammon、t-SNE和PCA等算法对高光谱图像进行高维数据的低维可视化。实验结果如图4所示,不同颜色的聚类代表不同的茶叶等级,只有t-SNE可以将6个等级的茶叶明确区分。如图4(a)、图4(b)、图4(d)所示,MDS和PCA不能将G1和G4完全区分开,Sammon不能将G5、G6以及G1、G3完全区分开,主要原因是该样本具有相似的光谱特征。与PCA和MDS相比,Sammon对6个等级祁门红茶的可视化效果较差。由于Sammon映射没有显式地表示转换函数.该算法只是提供了一种度量方法来衡量转换结果,故分离簇的能力不强。PCA和MDS无法保持高维空间的数据结构,因其只利用了远处数据点的信息,所以分离簇能力较弱。如图4(c)所示,与其他算法相比,t-SNE能够捕获数据的非线性和邻域信息,故可呈现较好的可视化效果。由实验结果可知,t-SNE识别最大分离簇数的能力优于PCA、MDS和Sammon。光谱数据进行判别的实验结果。其中,SVM模型惩罚系数c为1.2,核函数系数g为2.8,ELM模型的隐层节点数为5。由实验结果知,SVM和SG-SNV-SVM模型,训练集和测试集的准确率分别为100%。ELM模型的识别效果较差,ELM模型的训练集和测试集准确率分别为90.27%和85.93%,SG-SNV-ELM模型的训练集和测试集识别率分别为98.61%和96.35%。预处理之后的SVM模型分类精度没有发生变化,而经过预处理的ELM模型分类精度显著提高。由此可知,SG-SNV预处理对ELM得到有效应用。图5是不同模型的混淆矩阵结果。图5(a)混淆矩阵结果存在较多识别错误,G2中10个样本和3个样本被分别识别为G1和G4,G3中3个样本被识别为G4,G4中3个样本被识别为G3,G5中1个样本和3个样本被分别识别为G4和G6,G6中4个样本被识别为G5。图5(b)混淆矩阵结果出现少量识别错误,G3中1个样本被识别为G1,G4中4个样本被识别为G2,G6中1个样本被识别为G5。图5(c)和图5(d)的混淆矩阵结果完全正确。为了可视化6个等级祁门红茶的差异,对不同等级茶叶的像素光谱信息建立SVM和ELM识别模型,实验结果如图6示。如图6(a)所示,提取灰度图像,如图6(b)、图6(c),祁门红茶等级分类图由上到下依次为一级、二级、三级、四级、五级和六级。由图6(b)所示,SVM模型将6个等级的祁门红茶识别为各自相应的等级,但也存在一些像素点分类错误,特别是圆形容器边缘的误分类尤为明显。由图6(c)所示,ELM模型的分类图中不仅边缘像素存在误分类,而且各等级之间存在严重误分类。除去边缘分类错误,造成不同等级茶叶误分类的主要原因是光谱的相似性。误分类的另一个原因可能是茶叶的纯度,例如,将低等级的茶叶掺入高等级茶叶中进行混合售卖盈利。SVM模型的识别结果优于ELM模型。因此,SVM有较好的识别效果和性能。3结论本文利用近红外高光谱成像技术,结合SNV-SG、PCA、MDS、Sammon及t-SNE算法,基于光谱特征,分别建立祁门红茶等级快速无损识别的SVM模型和ELM模型。结果显示,t-SNE能更好地分离不同等级的祁门红茶,其高维空间邻近数据点的信息可以保持低维空间中的数据结构。基于光谱特征的SVM模型和ELM模型的测试集识别率分别为100%和96.35%。因此,近红外高光谱成像技术结合机器学习在茶叶产品分类的应用领域具有很大潜力。
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