三维激光扫描与BIM技术在泵闸流道变截面偏差检测中的应用

异形混凝土流道变截面是水利泵闸工程施工控制的重难点,为克服变截面施工质量偏差人工检测手段控制难度大、精度低等问题,有必要探索三维激光扫描技术在该部位质量检测方面的实际应用效果。总结三维激光扫描与BIM相结合的技术流程,分析三维激光扫描的技术理论方法,以新川沙泵闸工程为应用案例,通过高精度非接触式扫描技术获得异形流道的点云数据,收集三维空间坐标信息生成点云模型,与施工图纸建立的BIM模型进行对比分析。结果表明:施工质量偏差分析精确到毫米级,±20 mm以内的偏差占87.21%,点云模型站间误差最大为9.8mm,表明该方法用于泵闸工程异形混凝土流道质量偏差检测是可行的。本研究可为其他泵闸工程质量控制的精度可视化提供指导和借鉴意义。

基于激光测量技术和视觉测量技术的汽车零部件在线测量系统分析

随着人们经济水平的不断提升,汽车逐渐成为人们日常出行的交通工具,而汽车的安全性备受关注。汽车在线生产中零部件的检测技术非常关键,其发展和可靠性对汽车综合质量影响巨大。文章基于激光测量技术和视觉测量技术探究在线检测系统,阐述激光测量技术和视觉测量技术的相关内容,分析在线检测系统在实际生产中的应用效果。在线检测系统可以有效解决对尺寸精度、安全性标准要求严格的零件加工问题和在线实时测量的相关问题,具有极高的现实推广价值。

激光超声技术在钢轨探伤中的应用研究

传统的钢轨高速探伤车探伤速度难以再提高。基于先进的激光超声探伤理论,提出了将激光超声技术应用到钢轨探伤,详细论述了其探伤机理,对激光超声探伤系统进行了设计。分析结果表明,激光超声探伤技术在钢轨探伤领域有较大的可行性和发展潜力。

扫描激光激发瑞利波探测材料表面微缺陷

提出了一种无损探测材料表面微小缺陷的新方法,利用移动扫描激光线源在材料表面激发的超声瑞利波,结合自行改进的差分式光偏转探测系统接收该超声波信号,并对该探测系统的测试原理进行了讨论;在利用系统进行实验研究时观察到:当激发激光源接近材料表面的人工缺陷时,探测信号的幅度会发生显著变化.通过对信号幅度变化规律的特征分析,可以对材料表面的微小缺陷进行诊断,亦证实了扫描激光线源技术在材料表面微小缺陷无损检测方面具有的应用价值.

基于激光超声技术的船用耐腐蚀材料内部缺陷检测方法

为准确检测船用耐腐蚀材料内部是否存在内部缺陷,提出基于激光超声技术的船用耐腐蚀材料内部缺陷检测方法。使用基于激光超声的材料内部信息采集方法,将激光超声波照射在船用耐腐蚀材料表面,获取材料内部反射的激光超声回波信息;采用基于经验模式分解的激光超声波特征提取方法,提取回波信息中的一次回波特征、二次回波特征;将所提特征输入基于改进支持向量机的内部缺陷检测模型,此模型使用遗传算法,获取可保证缺陷检测结果均方误差最小的惩罚因子后,将该惩罚因子导入支持向量机中,通过该支持向量机分类检测船用耐腐蚀材料内部缺陷。实验结果显示,本文方法对铝制船用耐腐蚀材料内部缺陷检测结果准确,具备显著的内部缺陷检测效力。

果园喷雾靶标探测技术现状分析

果园靶标探测技术是果园精准施药技术的关键。为此,分析了红外探测技术、超声波探测技术、激光探测技术及图像技术等在靶标探测中的应用。同时,介绍了基于红外光电技术实现最基本的靶标有无探测和靶标距离测量的靶标探测系统;介绍了利用超声波传感器和激光雷达扫描仪对靶标进行距离扫描,通过获得的靶标距离点云数据构建了靶标的数字三维模型方法;介绍了利用图像处理技术获取靶标叶面积指数和三维模型的探测系统。靶标探测技术虽有一定的发展,但还处于试验研究阶段,其将朝着实用化、产品化和低成本化方向发展,为对靶精准施药提供更有力的变量控制依据。

激光诱导击穿光谱和激光超声技术在钢轨检测中的应用

激光诱导击穿光谱技术快速、多元素测量,成为物质成分分析的理想手段和方法;激光超声技术是检测夹杂物和缺陷的新兴热门技术。本文将两者相结合,搭建了集两种技术于一体的实验系统,利用激光激励的光谱信号绘制了光谱图并分析了钢轨化学成分和残留元素;同时利用激励出的超声信号绘制了时频图并计算得到了钢轨人工缺陷的位置信息。两种技术在信息探测上实现了互补,集成的系统完全非接触检测,为钢轨微观与宏观的健康监测提供了理想的检测方法。

激光超声波零滞后互相关特性的金属损伤成像

为了在激光超声检测技术中快速定位金属材料的表面损伤位置并精确估计损伤尺寸,对激光超声波零滞后互相关(zero-lag cross-correlation,ZLCC)特性的金属材料表面损伤成像进行了研究。首先,通过激光超声波检测仪对表面带有损伤的铝板材料进行检测,对检测到的时间、空间域超声波场做频率波数域分析并引入窗函数滤波,将入射波与反射波分离。其次,对入射波和反射波做互相关运算,获得检测区域内各点ZLCC值,提取出损伤区域的ZLCC值划分若干区间并统计各区间内的ZLCC值个数,选择95%置信区间对应的值作为降噪阈值。最后,对降噪后的数据进行成像。实验结果表明:所提方法能够对金属材料存在的表面损伤进行精确定位和尺寸估计,与最大幅值法相比,所提方法具有更高的检测精度。

谈无损检测技术的运用

介绍了无损检测技术的概念及重要意义,对无损检测技术在超声、激光、射线等方面的运用展开了详细论述,指出无损检测技术对于我国经济的长远发展有着非常重要的意义。

超声波筛选激光增材制造非晶合金

目的快速优化出无缺陷非晶合金激光增材制造工艺。方法以Zr_(51)Ti_(5)Cu_(25)Ni_(10)Al_(9)非晶合金为模型材料,利用超声波对金属内部缺陷的衰减,来快速筛选激光增材制造非晶合金的最佳工艺组合(激光功率和扫描速度)。结果超声波检测可以准确有效地检测出非晶合金试件的晶化比例,并且当激光功率为1300 W、扫描速度为600 mm/min时超声波衰减系数降至最低。进一步对该工艺下获得的样品分析发现,该工艺成型的Zr_(51)Ti_(5)Cu_(25)Ni_(10)Al_(9)非晶合金缺陷最少、晶化程度最低、性能最佳。结论超声波技术是快速筛选激光增材制造非晶合金等高性能金属最佳工艺参数的有效技术手段。

超声仿真技术和激光超声波可视化技术在核反应堆压力容器安全端窄间隙焊缝超声波检测能力验证中的应用

为了对某核反应堆压力容器安全端与主管道连接窄间隙焊缝的超声波检测能力进行补充能力验证,将超声仿真技术和激光超声波可视化技术应用于安全端与主管道窄间隙焊缝的能力验证,作为技术论证的方法和手段。对检测工艺的超声声场分布覆盖范围、超声波对缺陷的响应以及超声波声束在焊缝中的动态传播规律进行试验。结果表明:超声仿真技术和激光超声可视化技术可应用于能力验证的技术论证过程,节省验证的流程和降低了验证的成本,验证了检测工艺的合理性和可应用性。

基于压缩感知的快速激光超声合成孔径聚焦技术

传统激光超声合成孔径聚焦技术(LU-SAFT)通常需要在待测样品表面以小步长扫描来提高横向分辨率,但小扫描步长会导致总检测时间过长,影响检测效率。针对这一问题,笔者提出了基于压缩感知的LU-SAFT方法,以提升扫描效率。该方法首先使用压缩感知根据稀疏扫描点处A扫信号的最大强度恢复出全场的扫描点A扫信号最大强度,进而确定样品表面的最优扫描区域,然后在最优扫描区域内进行扫描,最后对缺陷进行SAFT图像重建。在实验中,笔者采用脉冲激光在含有缺陷的样品表面激发超声,使用激光多普勒测振仪探测超声,并利用基于压缩感知的LU-SAFT方法对样品内部缺陷进行检测,以验证所提方法的可行性。实验结果显示:针对相同的扫描区域,传统LU-SAFT需要扫查500个点,花费3.15 min;与传统LU-SAFT相比,本文所提方法在扫描点数上减少了80%,在扫描时间上缩短了80%,并且缺陷的SAFT成像信噪比提高了约42%。本文研究内容及结果可为激光超声无损检测提供更快速的检测方案。

激光在超声检测技术中的应用

超声检测技术是用于检测物体表面、亚表面、内部区域及内部投影,产生高分辨率特征图像的检测技术。由于它能获得反映决定检测物体机械性能参数的声学图像而被广泛地应用于无损检测领域。超声检测技术在无损检测领域占有非常重要的地位。激光的出现并且应用于超声检测技术中,给超声检测技术带来了巨大的变化。对激光在超声检测技术中的两个应用方面,即激光超声技术和激光扫描声学显微镜做了详细的阐述。

激光超声结合电磁超声在铝板无损检测中的应用研究

为了检测金属材料生产、使用过程中的厚度损失及表面裂缝损伤,对比分析了激光干涉仪和电磁超声换能器(EMAT)对金属激光超声信号探测的准确度和实用性。采用激光干涉仪表面波信号与纵波信号相结合的方法探测了铝板厚度,并根据背面纵波信号测量了铝板表面裂痕缺陷深度;采用EMAT表面波信号确定铝板裂痕缺陷的位置,纵波信号确定铝板的厚度。结果表明,相比激光干涉仪的复杂激光超声信号接收光路,EMAT铝板测厚及裂痕缺陷位置检测的误差均在4%以下,且裂痕缺陷位置的预测值不会随着表面裂痕缺陷深度的减小而增加。可见,采用激光超声与电磁超声相结合的方法可有效地降低检测条件的复杂性,提高激光超声的实用性。

基于激光超声转换技术的GIS内部缺陷检测方法

本文基于激光超声转换技术,对SF6气体绝缘封闭组合电器(GIS)内部缺陷检测方法进行了研究,通过沈阳市某区电力局GIS设备运行情况的分析、局部放电的特点、局部放电产生原因的对比及激光超声转换技术特点的分析,对GIS设备内部缺陷局部放电检测中的传感器布置、检测流程、诊断依据及原则进行分析,并对该电力局基于超声转换技术诊断GIS内部局放的诊断过程进行了实例分析。结果表明,采用超声波诊断该间隔开关罐体,确定信号最大点位置为断路器上法兰以下1/4高度,此时基于断路器罐体一圈,稳定局放信号能被诊断到,信号具有较小幅值,为5.5 mV,以此处为基准,向下的信号和向上信号的幅值衰减趋势明显。在罐体一圈,稳定局放信号均能诊断,因此可推断放电源位置不在壳体而是处于中心导体。最后提出了GIS局部放电检测和诊断建议,为设备检修策略提供参考依据。

管道内部缺陷的激光超声可视化检测

管道运输是石油天然气工业最主要的运输方式之一,因此,对管道的安全监测具有重要意义。采用激光超声可视化技术对弯管道内部的缺陷进行了检测,实验结果表明,激光超声可视化技术可通过缺陷回波动态传播过程直观检测出弯管道内部的缺陷。根据缺陷回波的传播规律分析出缺陷的位置,结果表明,该方法的最大误差为4%。