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基于电磁超声纵向导波的管道缺陷检测方法与装置
本发明公开了一种基于电磁超声纵向导波的管道缺陷检测方法，包括：设置多个与管道同轴布置的环形磁铁，在管道表面上的产生径向静态磁场；在各环线磁铁阵列的两侧同轴套设螺线管线圈，使得待检测管道中产生周向感应涡流；在周向感应涡流和径向静态磁场的共同作用下，从而激励出纵向模态导波，并在遇到缺陷时会发生反射，反射回波经过传感线圈时即可引起传感线圈的感应电压发生变化，即可判断管道中是否存在缺陷。本发明还公开了一种检测装置和应用上述装置和方法进行管道检测的传感器。本发明充分利用了磁铁阵列边缘径向磁场，不需要产生均匀径
华中科技大学
2021-04-14
新型三维乳腺超声层析成像设备
目前医学影像设备行业正处于快速增长时期，尤其是乳腺癌筛查影像设备，预期市场规模数百亿。本项目属于生物医学超声学中的超声层析成像技术领域。
乳腺癌已经是全球发病率最高的癌症，其早期筛查成像至关重要。现有的主要筛查成像方法有：乳腺X线摄影（乳腺钼靶）、乳腺超声和乳腺核磁，但现有方法均存在不足。首先，乳腺钼靶可获得高分辨率的乳腺二维投影图像，但是其图像中可疑组织会与乳腺组织相互重叠，尤其对于乳腺含量较高的致密乳房，很难有效筛查；第二，乳腺超声可以获得乳腺的断层图像序列，从而避免可疑组织与乳腺组织的相互重叠，但是其图像质量欠佳，且严重依赖医生技术；第三，乳腺核磁可提供乳房的三维图像，但其不仅比较笨重，而且价格非常昂贵，不适用于大规模早期筛查。
针对现有乳腺超声技术的局限性，新型乳腺超声层析成像可自动获取高分辨率的三维乳腺图像。该技术采用超大孔径环阵探头，实现360度全向聚焦合成孔径成像，从而获得超高分辨率反射图像；同时，乳腺超声层析成像设备通过自动机械移动环阵探头，实现自动化的乳腺三维成像，降低了对操作医生技术水平的依赖性。此外，该技术还能利用透射波的传播时间及强度，重建定量的声波传播速度分布图像和声波衰减分布图像。
本项目的成果是一款创新型三维乳腺超声层析成像设备，该设备作为新型乳腺癌筛查工具，能够自动获取三维高分辨率乳腺图像。核心技术成像流程如下：首先，受检者需平卧在床上，使乳房通过床上的一个开口自然下垂，浸入开口下方的水箱中，并由环形超声换能器阵列包围乳房，通过多通道收发前端和多路复用器，依次控制各超声换能器发出声波，同时其他换能器接收回波和透过波信号。核心技术借助超大孔径环阵探头显著提升传统超声图像质量，利用透过波声速信息解决相位误差问题，结合机械移动自动获取三维图像，并输出最终筛查结果。该设备的主要客户群体包括各级医院、医疗体检机构和第三方医学影像中心。
目前该项目在持续研发完善中，截至2022年，该技术已经完成了关键核心技术包括环阵超声换能器、128通道多路收发前端、2048通道多路复用器和成像算法（如图）。
北京航空航天大学
2023-03-24
超声振动红外热像（热波）无损检测设备及技术
1、成果简介 超声振动红外热像（热波）无损检测设备以超声激振被检测对象，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、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于任何固体材料结构内部裂纹、分层或脱粘缺陷检测的可视化检测设备。主要检测对象有：材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层和陶瓷部件上的微裂纹，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材料上的裂纹，固体发动机绝热层脱粘，航天胶接结构脱粘，焊缝内部裂纹。该设备和技术是2001年以来4.5次国家自然科学基金、3次航空科学基金、2次航天支撑技术基金共同资助下的自主创新研究成果，具有自主知识产权，有广阔的应用前景。 典型技术指标： 最大激振功率：50-2600W； 图像分辨率：320*240～620*480； 检测时间：5s； 单次检测面积：500mm*375mm及以上。 具体指标可根据实际需要的技术、经济性能合理调整。2、应用说明 用于各类材料、结构内部缺陷的无损检测，如：材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层和陶瓷部件上的微裂纹、脱粘，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材料上的裂纹，固体发动机绝热层脱粘，航天胶接结构脱粘，焊缝内部裂纹。应用单位有航天二院201所、北京卫星制造厂，技术合作单位有航天6院389厂、北京航空材料研究院。3、效益分析该设备和技术是自2001年以来4.5次国家自然科学基金、3次航空科学基金、2次航天支撑技术基金共同资助下积累的自主创新研究成果，具有国际先进的技术水平，有台式、移动、便携形式，有广阔的应用前景。
北京航空航天大学
2021-04-13
超声波生物处理的超声波频率检测方法
一种超声波生物处理运行的执行终端超声波频率检测方法，它是在超声波电源的输出变压器副边，增设绕制电压检测线圈，用以检测电压频率；对谐振电感器增设副边，在该副边绕制电流检测线圈，用以检测电流频率。电压检测线圈的同名端和异名端分别作为电压信号接线端子和电压信号始端接线端子，接入检测信号处理电路。电流检测线圈的同名端和异名端分别作为电流信号接线端子和电流信号始端接线端子，接入检测信号处理电路。经检测信号处理电路产生电流波形上升沿过零脉冲信号，再经处理产生电流周期信号输出，由数字信号处理芯片DSP的数字信号处理功能，计算出超声波频率数据输出，并进行控制处理。
江南大学
2021-04-13
车载探地雷达隧道检测系统与检测技术
本成果来自省部级科技计划项目，2014年获国家发明专利授权，2015年通过中国铁路总公司的技术评审，2015年11月获得国际隧道与地下空间协会年度技术创新奖，认为达到国际领先水平。该项技术的检测速度从间歇式5km/h，提高到连续性175km/h，它能在正常的列车运行条件下完成整条线隧道的检测，彻底地改变了国家铁路网隧道病害不能普查和定期体检的现状。该技术还可以用于公路隧道和地下铁路隧道的健康状态检查
西南交通大学
2016-06-27
车载探地雷达路基检测系统与检测技术
探地雷达属于高科技产品，长期以来，只有美国、加拿大、瑞典等少数国家生产。近年来我国国内也生产探地雷达，一些大学也研制探地雷达，但是这些探地雷达多为单通道，地面耦合天线，扫描速率很低，不能用于车载。一般探地雷达系统好比照相机，而车载探地雷达系统好比多摄像头的高速摄像机。车载探地雷达系统的扫描速率与高速摄像机的单位时间内所能拍摄的照片数类似，扫描速率越高，测试速度越高。目前国外车载探地雷达系统主要有美国GSSI公司的SIR-20系列、30系列和意大利IDS公司RIS-2K系列。车载探地雷达技术有五项关键技术：空气耦合天线、多个通道技术、高速扫描技术、定位技术和多通道数据处理技术。以我校地学学院昝月稳教授领衔研制的车载探地雷达系统，在这五项技术方面都达到国际领先。专用空气耦合天线，集中了国外喇叭型天线和平板天线的优点；采用金属壳全屏蔽，减少了外界干扰；三通道探地雷达系统的扫描速率是美国SIR-20系列雷达扫描速率的5倍，意大利RIS-K2系列雷达扫描速率6倍， 美国SIR-30系列后来才与我们的扫描速率相当，但是探测深度只有我们的三分之一。定位系统采用了GPS和里程绝对坐标定位技术，可以整条线自动采集数据，而国外同类产品是相对定位，累计误差大，无法长距离检测。自主研发了多通道数据处理软件，在吸收国外软件优点的基础上，软件功能达到国外同类软件先进水平。该项成套系统集成技术已成功应用于工程实际，2008年经铁道部鉴定达到国际领先水平，实现了不干扰运输的路基状态检测与普查。铁路车载探地雷达24小时可以采集2880km的数据，而在运营线上人工检测至少需要一年的时间，其效率是不言而喻的。
西南交通大学
2016-06-27
残余应力超声无损检测仪
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。
北京理工大学
2021-02-01
非接触式激光超声检测设备
非接触式激光超声检测设备主要包括激光超声激发仪器、激光超声接收仪器、超声信号处理系统、机械运动单元、工控机等。备可以应用于复合材料、金属材料内部和表面缺陷的检测。 在原理样机的基础上，开发具有高效率、高精度、非接触技术特点并且能够在线、现场应用的激光超声检测设备，可以解决我国航空航天新材料、新工艺、新结构检测和武器装备原位检测以及核工业设施高温、高压、辐射条件下现场检测问题，显著提高基础部件（如大型复杂型面部件、平板及管等）检测效率和精度，大幅提升我国高端装备制造质量控制能力和重大基础设施安全评定水平，带动石油、电力、汽车、船舶等其它领域相关行业整体水平提升。 主要性能指标：1. 检测方式：脉冲反射法、穿透法；2. 光声带宽：0.5～20MHz；3. 测量带宽：100MHz；4. 测量精度：<100µm；5. 可检材料类型：复合材料、金属；6. 缺陷类型：脱粘、腐蚀、裂纹、孔洞、分层、夹杂；7. 缺陷位置：表面、内部。非接触式激光超声检测设备是北航无损检测技术研究中心自主研制的无损检测设备，具有自主知识产权。
北京航空航天大学
2021-04-13
水浸超声C扫描检测设备
水浸超声C扫描检测设备主要由超声激发/接收单元、三维机械扫描部件、工业控制计算机和C扫描软件等组成。该设备可以用于复合材料、金属材料内部缺陷的检测，在原理样机的基础上进行再开发可以实现大型复合材料部件检测。 在此设备的基础上，开发具有高效率、高精度技术特点的无损检测设备，可以解决我国航空航天新材料、新工艺的检测问题，显著提高基础部件（如大型小曲率平板等）检测效率和精度，大幅提升我国高端装备制造质量控制能力。 主要性能指标：1. 检测方式：脉冲反射法；2. 测量精度：<1mm；3. 可检材料类型：复合材料、金属；4. 缺陷类型：脱粘、腐蚀、裂纹、孔洞、分层、夹杂；5. 缺陷位置：表面、内部。水浸超声C扫描检测设备是北航无损检测技术研究中心自主研制的无损检测设备，具有自主知识产权。
北京航空航天大学
2021-04-13
定量超声骨质疏松检测仪
定量超声测定法，费用低、无辐射、便携带等优点，不仅可反映骨密度，还可反映骨弹性、强度和显微结构。目前国外部分厂家虽然已经有不同型号的超声骨密度仪投放市场，但其检测的准确度和精度还无法满足临床对骨质疏松症的监测和诊断要求，还仅仅是作为骨质疏松检测和诊断的辅助性手段。 国内尚未有生产该仪器的企业。仪器可用于医院中骨科、老年病科、内分泌科、内科等多个科室。也适用于各级医院和医学院所进行临床诊断骨质疏松症、预测骨折危险性、监测治疗疗效和巡环医疗普查，特别适合于基层医院应用。除较大型医院外，大多数县区级，以及农村基层医院都可以接受，易于普及推广。已完成工程样机。
北京航空航天大学
2021-04-13