无损检测技术与装备团队

团队简介

本团队主要针对复杂结构和高端装备设计、制造、运行全生命周期质量安全的无损检测需求，开展以电、磁、声、光波动特性为基础的无损检测理论创新和工程化研究，重点研究电磁超声、空气耦合超声、超声导波、漏磁层析成像、磁导率扰动、柔性阵列涡流等新方法和新技术，研制新型传感器件，开发智能化检测系统和装备，在智能化无损检测方面形成了仿-机-电-算-测等多学科交叉的特色和优势。

团队现有教师9人，其中教授1人、副教授3人、讲师5人，有在读研究生35名。研究团队作为湖北省自然科学基金创新群体和湖北省高校优秀中青年科技创新团队，先后承担完成了国家自然科学基金项目、国家重大科学仪器设备开发专项课题、教育部科技研究重点项目、湖北省技术创新专项重大课题、武汉市科技攻关计划项目，以及企业横向合作项目30余项，在电-磁-声-光智能化无损检测技术研发领域有较好的技术积累。

近五年，团队成员在机械工程学报、仪器仪表学报、中国机械工程、Ultrasonics、Sensors and Actuators A-Physical等期刊，发表较高质量学术论文50余篇，获国内、国际发明专利授权20多项，研究成果先后获2017年湖北省技术发明一等奖（第1完成单位）和2020年湖北省技术发明一等奖（第1完成单位）。

成员介绍

负责人：

宋小春，二级教授、博士生导师，湖北省新世纪高层次人才工程人选、湖北省政府专项津贴专家。兼任全国无损检测学会常务理事、湖北省机械工程学会常务理事、湖北·武汉无损检测学会理事长。主要从事无损检测技术领域的教学与研究工作。主持完成国家级和省部级等重点类和企业横向课题20余项；获得省部级教学、科研奖励12项，其中一等奖5项；发表较高质量学术论文60多篇；申报国际国内发明专利21件，获授权发明专利10件。

成员：

科研成果

1.在役油气管道缺陷电磁检测技术与应用

针对油气管道电磁检测缺陷识别量化效率低、泛化能力弱, 电磁超声导波监测技术中导波频散、衰减严重、换能效率低、缺陷重构难等问题，系统研究了油气管道缺陷电磁超声导波检测理论与传感关键技术，发明了磁力增强型磁聚焦结构、可聚焦和可换向、偏转角度可调、多维集成检测等系列化电磁超声传感器，研究了增强型环形阵列聚焦式电磁超声腐蚀成像检测方法，为在役油气管道的电磁检测提供了关键理论技术支撑。基于上述研究，开发了系列管类、杆类结构件自动化检测装备，已应用于中车集团、江汉油田、新冶钢等企业，并推广应用于铁路、钢铁、汽车、航天军事等诸多行业中，研究成果获2017年湖北省技术发明一等奖。

电磁超声导波检测监测系统

管道数据自动分析专家系统

获奖证书

2.钢构件缺陷多场耦合成像检测关键技术及应用

钢构件缺陷检测关键技术及应用面临诸多瓶颈，诸如腐蚀和裂纹缺陷综合检测难度大、检测灵敏度低、高速检测信号采集数据量大，缺陷反演成像更是世界性难题。课题组历经多年的研究攻关，在钢构件缺陷多场耦合能量优化转换技术、缺陷检测信号稀疏采集重构技术、全类型缺陷多级分类方法和缺陷三维反演成像技术上取得重要突破。基于上述主要技术，开发了钢构件缺陷多场耦合成像检测产品，显著提高了我国电磁无损检测技术水平，项目成果可广泛应用于油气储运设施、铁路钢轨、航空结构件、工业钢材等钢构件缺陷检测，研究成果获2020年湖北省技术发明一等奖。

多场耦合模型

缺陷三维成像软件

获奖证书

3.铁磁性厚壁构件磁学层析检测技术与应用研究

铁磁性厚壁构件内部微小缺陷“危害大、易扩展、难检测”，其在役检测和评估是该领域的技术瓶颈。本研究面向关键基础构件-核电管道、高速铁轨等重大需求，突破已有电磁无损检测方法对深层缺陷检测的壁厚瓶颈，提出“缺陷-磁导率扰动”的信源转化新机制，通过测量金属表层磁导率扰动实现内部深层缺陷的检测。基于时间换空间的测量思想，进一步提出铁磁性构件深层缺陷磁学层析检测新方法，在提升穿透深度的同时，精准获得内部深层缺陷的关键尺度信息。该项研究成果易于实现高速高精在线检测及在役检测仪器和装备，符合现代无损检测技术发展趋势，广泛应用于石油石化、核电、高铁等领域，对提高重大机电装备运行安全性和可靠性具有重要意义。

磁学层析检测方法原理

磁导率扰动检测实验样机

4.阵列涡流检测技术研究与应用

由于使用环境的特殊性，压力容器表面及内部易出现腐蚀、开裂、疲劳损伤等缺陷。针对现有技术检测效率及精度低的难题，提出了非接触式、无需表面处理的阵列涡流检测新技术，实现了压力容器焊缝表面及近表面缺陷快速检测、在役或非开罐状态下内壁缺陷的外检测。课题组自主研发的8-64通道阵列涡流检测仪器及自动化检测设备，在压力容器行业得到初步应用。

科技成果云推介

裂纹缺陷波形图显示

5.建筑复合材料超声导波检测技术研究与应用

针对目前建筑防水材料、聚氨酯保温材料等复合材料的生产与施工全过程无损检测手段缺失的问题，结合课题组长期从事的数字化超声导波检测技术，以电磁学、弹性力学和理论声学为基础，重点突破高频大功率超声导波与复合材料的声学匹配、超声信号的高精度自识别缺陷获取算法、分布式多点超声检测的数据网络互联等关键技术，有效实现防水材料的厚度以及防水卷材接缝质量的实时、无损、高效检测，以及包含多层结构的聚氨酯夹芯板发泡无损检测关键技术研究及工程化应用。

自主研发的防水卷材超声测厚仪

自主研发的聚氨酯夹芯板发泡超声导波探伤系统