無損檢測技術與裝備團隊

團隊簡介

本團隊主要針對複雜結構和高端裝備設計、制造、運行全生命周期質量安全的無損檢測需求，開展以電、磁、聲、光波動特性為基礎的無損檢測理論創新和工程化研究，重點研究電磁超聲、空氣耦合超聲、超聲導波、漏磁層析成像、磁導率擾動、柔性陣列渦流等新方法和新技術，研制新型傳感器件，開發智能化檢測系統和裝備，在智能化無損檢測方面形成了仿-機-電-算-測等多學科交叉的特色和優勢。

團隊現有教師9人，其中教授1人、副教授3人、講師5人，有在讀研究生35名。研究團隊作為湖北省自然科學基金創新群體和湖北省高校優秀中青年科技創新團隊，先後承擔完成了國家自然科學基金項目、國家重大科學儀器設備開發專項課題、教育部科技研究重點項目、湖北省技術創新專項重大課題、武漢市科技攻關計劃項目，以及企業橫向合作項目30餘項，在電-磁-聲-光智能化無損檢測技術研發領域有較好的技術積累。

近五年，團隊成員在機械工程學報、儀器儀表學報、中國機械工程、Ultrasonics、Sensors and Actuators A-Physical等期刊，發表較高質量學術論文50餘篇，獲國内、國際發明專利授權20多項，研究成果先後獲2017年湖北省技術發明一等獎（第1完成單位）和2020年湖北省技術發明一等獎（第1完成單位）。

成員介紹

負責人：

宋小春，二級教授、博士生導師，湖北省新世紀高層次人才工程人選、湖北省政府專項津貼專家。兼任全國無損檢測學會常務理事、湖北省機械工程學會常務理事、湖北·武漢無損檢測學會理事長。主要從事無損檢測技術領域的教學與研究工作。主持完成國家級和省部級等重點類和企業橫向課題20餘項；獲得省部級教學、科研獎勵12項，其中一等獎5項；發表較高質量學術論文60多篇；申報國際國内發明專利21件，獲授權發明專利10件。

成員：

科研成果

1.在役油氣管道缺陷電磁檢測技術與應用

針對油氣管道電磁檢測缺陷識别量化效率低、泛化能力弱, 電磁超聲導波監測技術中導波頻散、衰減嚴重、換能效率低、缺陷重構難等問題，系統研究了油氣管道缺陷電磁超聲導波檢測理論與傳感關鍵技術，發明了磁力增強型磁聚焦結構、可聚焦和可換向、偏轉角度可調、多維集成檢測等系列化電磁超聲傳感器，研究了增強型環形陣列聚焦式電磁超聲腐蝕成像檢測方法，為在役油氣管道的電磁檢測提供了關鍵理論技術支撐。基于上述研究，開發了系列管類、杆類結構件自動化檢測裝備，已應用于中車集團、江漢油田、新冶鋼等企業，并推廣應用于鐵路、鋼鐵、汽車、航天軍事等諸多行業中，研究成果獲2017年湖北省技術發明一等獎。

電磁超聲導波檢測監測系統

管道數據自動分析專家系統

獲獎證書

2.鋼構件缺陷多場耦合成像檢測關鍵技術及應用

鋼構件缺陷檢測關鍵技術及應用面臨諸多瓶頸，諸如腐蝕和裂紋缺陷綜合檢測難度大、檢測靈敏度低、高速檢測信号采集數據量大，缺陷反演成像更是世界性難題。課題組曆經多年的研究攻關，在鋼構件缺陷多場耦合能量優化轉換技術、缺陷檢測信号稀疏采集重構技術、全類型缺陷多級分類方法和缺陷三維反演成像技術上取得重要突破。基于上述主要技術，開發了鋼構件缺陷多場耦合成像檢測産品，顯著提高了我國電磁無損檢測技術水平，項目成果可廣泛應用于油氣儲運設施、鐵路鋼軌、航空結構件、工業鋼材等鋼構件缺陷檢測，研究成果獲2020年湖北省技術發明一等獎。

多場耦合模型

缺陷三維成像軟件

獲獎證書

3.鐵磁性厚壁構件磁學層析檢測技術與應用研究

鐵磁性厚壁構件内部微小缺陷“危害大、易擴展、難檢測”，其在役檢測和評估是該領域的技術瓶頸。本研究面向關鍵基礎構件-核電管道、高速鐵軌等重大需求，突破已有電磁無損檢測方法對深層缺陷檢測的壁厚瓶頸，提出“缺陷-磁導率擾動”的信源轉化新機制，通過測量金屬表層磁導率擾動實現内部深層缺陷的檢測。基于時間換空間的測量思想，進一步提出鐵磁性構件深層缺陷磁學層析檢測新方法，在提升穿透深度的同時，精準獲得内部深層缺陷的關鍵尺度信息。該項研究成果易于實現高速高精在線檢測及在役檢測儀器和裝備，符合現代無損檢測技術發展趨勢，廣泛應用于石油石化、核電、高鐵等領域，對提高重大機電裝備運行安全性和可靠性具有重要意義。

磁學層析檢測方法原理

磁導率擾動檢測實驗樣機

4.陣列渦流檢測技術研究與應用

由于使用環境的特殊性，壓力容器表面及内部易出現腐蝕、開裂、疲勞損傷等缺陷。針對現有技術檢測效率及精度低的難題，提出了非接觸式、無需表面處理的陣列渦流檢測新技術，實現了壓力容器焊縫表面及近表面缺陷快速檢測、在役或非開罐狀态下内壁缺陷的外檢測。課題組自主研發的8-64通道陣列渦流檢測儀器及自動化檢測設備，在壓力容器行業得到初步應用。

科技成果雲推介

裂紋缺陷波形圖顯示

5.建築複合材料超聲導波檢測技術研究與應用

針對目前建築防水材料、聚氨酯保溫材料等複合材料的生産與施工全過程無損檢測手段缺失的問題，結合課題組長期從事的數字化超聲導波檢測技術，以電磁學、彈性力學和理論聲學為基礎，重點突破高頻大功率超聲導波與複合材料的聲學匹配、超聲信号的高精度自識别缺陷獲取算法、分布式多點超聲檢測的數據網絡互聯等關鍵技術，有效實現防水材料的厚度以及防水卷材接縫質量的實時、無損、高效檢測，以及包含多層結構的聚氨酯夾芯闆發泡無損檢測關鍵技術研究及工程化應用。

自主研發的防水卷材超聲測厚儀

自主研發的聚氨酯夾芯闆發泡超聲導波探傷系統