一、 项目简介传统的声发射检测需要机械加载使整个结构或材料受力，经常引起附加损伤，并且大型构件的整体加载比较困难。电磁声发射技术创造性的把电磁加载应用于声发射检测技术中,通过对导电部件直接进行直接电磁加载或涡流加载以产生洛仑兹力，进而激发声发射效应，并利用该效应实现对金属结构的无损检测。二、 市场前景（应用领域、市场分析等）与效益分析本成果可以广泛应用于大型金属结构的整体检测。相对于传统的声发射加载方法，电磁声发射技术的优势主要体现在：（1）电磁加载可以对指定区域进行局部加载，不用对整个结构加载，避免附加机械损伤；（2）电磁加载能够使能量集中于缺陷处，增强信号强度，降低对检测设备的要求；（3）电磁加载可以根据需要随时进行，从而减少了传统声发射长期持续加载的时间要求。本研究已获得实用新型专利2项，并有2项发明专利已受理。该技术推广应用于大型金属装备的无损检测，将产生巨大的经济效益。三、 项目具体联系人及联系方式（包括电子邮箱）张闯，Tel：13502001350 Email：zchebut@gmail.com四、 高清成果图片3-4张电磁声发射技术原理电磁加载下的应力波传播过程

研发阶段/n内容简介：该项目是一种蚕茧无损智能检测方法，可以在不切剖蚕茧的情况下无损检测蚕茧的干壳量，称量结果可精确到0.2克。按照国家蚕茧收购标准，配合蚕茧等级的其他辅助指标，实现蚕茧等级的科学评判。通过振动检测的手段，并结合数理统计和智能信息处理的方法来分析蚕茧振动信号建立蚕茧质量的数学模型，每次检测时分析蚕茧的振动信号并通过数学模型得出蚕茧的茧壳的重量。该项目得到湖北省自然科学基金的支持，项目编号：2001AA208B02。本产品获得一项专利，专利号：CN03128058.7。

机械手无损检测系统由关节式机械手、超声检测仪器、超声换能器和液浸槽等构件组成，采用高性能计算机实现机器人和超声检测仪器的集成控制，采用创新的软硬件接口技术保证扫查点位置坐标数据和超声检测信号的同步采集，实现高检测分辨力和检测重复性。机械手无损检测系统的特点有检测精度高、速度快，灵活性好；位置信息和超声信号同步采集，精准定位缺陷位置；全波数据采集与存储功能，可实现任意深度成像观测；多种成像方式，可实现多种物理特性观测与分析；显示直观，快速扫描显示工件内部缺陷。机械手无损检测系统主要针对复杂曲面的金属和复合材料构件的超声无损检测与评估难题，采用单（双）机械手夹持换能器或工件实现快速准确的自动化无损检测，完成人工无法实现的扫查工作。 机械手无损检测系统目前已经应用在西安航空发动机（集团）有限公司，兵器工业集团内蒙古一机集团，航天材料及工艺研究所等单位；并在2017年11月由北京理工大学申请，国家质量技术监督局颁布国家标准《无损检测 机械手超声检测方法》（GB/T34892-2017），2018年6月1日开始实施；同时机械手无损检测系统申请多项国家发明专利。

机械手无损检测系统由关节式机械手、超声检测仪器、超声换能器和液浸槽等构件组成，采用高性能计算机实现机器人和超声检测仪器的集成控制，采用创新的软硬件接口技术保证扫查点位置坐标数据和超声检测信号的同步采集，实现高检测分辨力和检测重复性。机械手无损检测系统的特点有检测精度高、速度快，灵活性好；位置信息和超声信号同步采集，精准定位缺陷位置；全波数据采集与存储功能，可实现任意深度成像观测；多种成像方式，可实现多种物理特性观测与分析；显示直观，快速扫描显示工件内部缺陷。机械手无损检测系统主要针对复杂曲面的金属和复合材料构件的超声无损检测与评估难题，采用单（双）机械手夹持换能器或工件实现快速准确的自动化无损检测，完成人工无法实现的扫查工作。 机械手无损检测系统目前已经应用在多家央企、研究所等单位；并在2017年11月由北京理工大学申请，国家质量技术监督局颁布国家标准《无损检测 机械手超声检测方法》（GB/T34892-2017），2018年6月1日开始实施。

本项目提供压缩机全生命周期管理系统，建立模块化、集成化数据环境，面向于往复压缩机、隔膜压缩机，服务于石油化工、加氢站、储气库、船舶动力等行业主要包括： 设计规划阶段——压缩机整体方案设计，压缩机结构形式设计，核心部件材料遴选分析，启/停流程设计，安全控制策略设计等； 运行工作阶段——压缩机运行数据实时采集、远程动态展示，核心部件状态监测与故障诊断，监测诊断一体式/分体式硬件与软件系统开发； 检修维护阶段——零部件维修预警、寿命预测，可视化维修方案、维修模型、维修视频，压缩机及其辅助系统、零备件信息数字化管理平台。 关键技术一：压缩机性能计算技术与选型设计技术 基于 Windows 平台，遵循结构化、模块化原则，采用 QT 框架、C++语言编制交互设计软件，可实现往复压缩机物性计算、热力计算、动力计算、设计校核复算、平衡计算、产品系列化自动匹配、多工况计算七项功能于一体，可实现往复压缩机机组设计计算、选型、零部件管理一体化功能。现阶段已授权发明专利 1 项，软件著作权 1 项。 关键技术二：压缩机状态监测与故障诊断技术及设备 针对压缩机核心零部件构建相应状态监测方案与故障诊断方法，包括：①集成气缸内热力过程特征和阀片声发射信号的诊断方法，基于气阀声发射信号获得气阀故障的特征参数和反映故障程度的量化指标，诊断不同类型气阀故障；②基于活塞杆应变重构 pV 图方法的往复压缩机气阀无损故障诊断方法，基于活塞杆应变重构压力-容积图（p-V图）的无损监测方法，为传统侵入式方法破坏气缸完整性带来安全隐患的问题提供解决方案；③十字头销磨损、活塞杆松动的故障诊断方法，对不同程度十字头销磨损、活塞杆松动故障进行模拟试验，对比时频域分析研究十字头销磨损、活塞杆松动的故障机理、声发射信号和振动信号特征，提取故障特征识别故障程度；④基于压缩机内油-气压力“伴随”关系，国内外首次提出了集成声发射与油-气压无损监测的隔膜压缩机状态监测新方法，进一步根据油-气压力“伴随”关系的失调追溯故障根源；⑤基于增量式编码器的往复压缩机轴系扭振测试方法，基于增量式编码器构建了往复式压缩机扭振测试系统，为传统方法在现场实际应用时难于实施提出解决方案；⑥压缩机气流脉动和振动模态分析技术，隔振结构设计、管路结构设计，提供机组振动测试、诊断以及改进方案。 本项关键技术现阶段已授权国内发明专利 4 项，申请国际专利 2 项、国内发明专利10 项；应用于中海油海洋平台天然气压缩机；开发压缩机故障诊断仪，已在某加氢站压缩机调试中成功检测出气阀泄漏、膜片运动失效、活塞环磨损、溢油阀阀芯磨损等严重故障。 关键技术三：压缩机数据共享与健康管理云平台 构建压缩机及其辅助系统、零备件信息数字化管理平台；构建压缩机热力-动力-应力-寿命分析模块，集成监测数据评价机组运行状态；基于故障诊断技术，建立机组现场监测数据与健康/故障状态信息实时共享平台，打破机组现场与远程管理者之间的技术壁垒；实现压缩机核心部件维修预警、寿命预测，交互 GUI 界面集成可视化压缩机维修维保手册、指导视频、三维模型；压缩机全生命周期管理，显著提高运维效率和管理水平。

气体压缩机是石油化工生产装置中的关键设备，其主要用途是通过对气体进行压缩和输送，为化学反应创造必要的条件。石油化工生产常用的气体压缩机有离心式压缩机、往复式压缩机和螺杆式压缩机等。其中往复气体压缩机应用的比例最大，其输送的介质大多是天然气、石油混合气、乙烯、丙烯、氯气、氨气、二氧化碳气、氮气、氢气、氧气或者空气等。 沈阳理工大学往复压缩机研究已有十年之久，长期的研究工作和实践，掌握了较为扎实的往复压缩机基础理论和先进的研发设计技术，积累了丰富的压缩机产品设计经验，掌握了国内最先进的压缩机制造工艺技术，形成了长期稳定的校企合作关系；通过与合作企业长期携手合作，开发出了国内最先进的往复压缩机新产品并得以成果转化应用，通过国外先进往复压缩机技术引进和消化，与合作企业携手对多家国内大中型石油炼化企业的往复压缩机系统设备进行了国产化，为企业的设备改造提供了大量的整机、配套件、零部件以及全程的技术服务。到目前为止，沈阳理工大学项目组先后为中石油辽河石化分公司、中石油辽阳石化分公司、大连西太平洋石化分公司、中石化北京燕山石化分公司、本钢第二炼铁厂研发设计了具有国际先进水平的2D21.8/10-25型氮气、4M12-78/34型氧气、4M12-49.3/1-13.7型硫化氢、4M12-90/35型氧气等压缩机，其中4M12-78/34型氧气压缩机、4M12-49.3/1-13.7型硫化氢压缩机、4M12-90/35型氧气压缩机分获2006年度辽宁省科技进步二等奖、2009年度辽宁省科技进步二等奖和辽宁省科技进步三等奖。

线性压缩机以卫星用制冷压缩机为技术基础，结合民用冰箱的制冷需求，研制出具有独立知识产权的冰箱用军民融合线性压缩机。本项目突破了永磁直线电机推进技术，实现了利用电磁能量直接精确推移活塞压缩冷媒，相对传统压缩机节省了运动转换环节；研发了独特的板簧多位支撑式活塞往复运动机构，实现推移轴和活塞径向高精度定位和高稳定性运动；发明设计了机-电-磁-气液耦合系统共振能量捕捉技术和控制方法，实现了将电磁能、板簧势能和活塞动能，最大限度的转化为冷媒压缩能；突破了活塞无油润滑技术，实现了活塞与外套间的无摩擦相对运动，现已具备年产10万台的产业化技术推广工作。

残余应力超声无损检测仪采用超声临界折射纵波的方法，可以检测构件表层内的沿着表面方向一定深度内的残余应力，利用体波方法可以检测沿构件厚度或深度方向的残余应力，适合于所有透声固体材料（包括金属、非金属或复合材料等）。目前已申请和获批30多项中国和国际发明专利，在航空航天、兵器船舶、石油管道、铁路车辆等行业得到广泛应用。

脉冲红外热波（热像）无损检测设备以闪光灯为热激励源，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和金属板壳结构内部缺陷检测的可视化、数字化、定量化的检测设备。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘、异物和撞击缺陷；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱胶；铝蒙皮和金属板背面的腐蚀；热障涂层的内部脱粘、厚度不均；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 脉冲能量：3000～6000J；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：10～20s；4. 单次检测面积：300mm*200mm以上。

调制红外热波（热像）无损检测设备以频率可调的余弦波(Look-in法)或阶跃函数方式对检测对象进行连续光热激励，以红外热像的相位信息检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和多层胶接结构内部缺陷检测的可视化检测设备。与脉冲热像法相比检测设备简单、检测深度更深，但检测时间较长。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱粘；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 加热功率：1000～4000W；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：20-300s；单次检测面积：300mm*200mm以上。