Page 89 - 2022'中国无损检测年度报告
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还存在很多需要试验及应用探索的地方，例如最 传感器（TMR）阵列探头。其中，探头激励部分
佳检测参数、检测精度、检测评价体系以及现场 采用正交或单向的柔性线圈，接收部分采用 64
应用需要考虑的集成设计及环境问题等，该研究 通道 TMR 传感器阵列。研究中对输出的 64 路绝
为后续远距离检测现场应用奠定了基础。 对信号进行差分处理，可以有效消除共模噪声，
提高检出信号的信噪比；同时基于空间通道融合
原理提高了微小缺陷的检测灵敏度。另外，该研
究还提出了利用灰度共生矩阵（GLCM）方法的
图像处理算法，降低检测图像噪声，提升了缺陷
的分辨力。
针对 304 不锈钢这一典型核电结构材料，开
展了检验能力的验证试验。试验结果表明，开发
的 TMR 阵列探头能够有效检出 304 不锈钢母材
区 1 mm（长）×0.1 mm（宽）×0.1 mm（深）
（a）检测结果一 的表面人工缺陷以及打磨的焊缝区域 3 mm （长）
×0.2 mm （宽）×0.1 mm （深）的表面人工缺陷，
如图 5 所示。即，对比线圈单元的柔性涡流阵列
探头，其有着明显的灵敏度优势。后续将继续开
展此技术的极限灵敏度以及深度定标关系研究，
以期拓展到更多核电领域的应用。
（b）检测结果二
图 5 磁阻传感器阵列成像检测结果
（c）缺陷部位激发和未激发引起的散斑光斑灰度变化
5 相控阵超声仪研制
图 4 激光散斑试验结果
以相控阵超声检测系统国产化为目标，设计
4 基于磁阻传感器的高精度阵列成像电磁 的基于通用FPGA芯片搭配通用GPU板卡方案，
检测技术研究 实现 128 并行通道相控阵超声发射 / 接收功能。
采用对标 Xilinx 中端 Kintex 系列的国产 FPGA
为实现表面尤其是焊缝区域的表面缺陷检
芯片，通过 GPU 辅助方式简化 FPGA 逻辑，实
测，传统涡流阵列探头采用大匝数，高频率的线
现 128 并行相控阵通道的功能和逻辑控制。
圈阵列，探头易受材料不均匀性和表面形貌的干
扰，检测灵敏度低。而磁阻传感器的线性区间宽、 该研究采用下位机-上位机的系统构架方式，
低频特性好，能够克服线圈的上述问题，从而实 下位机负责超声系统的数据获取，通过千兆网口
现微小缺陷的检出。 与上位机通信；上位机负责与用户参数和数据的
交互，超声数据的解析与成像，以及其他面向应
实验室研究开发了一种差分分布的隧穿磁阻
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