Page 22 - 2024中国无损检测年度报告

晚期宏观缺陷检测迈向跨尺度损伤演化监测与服 上进行了腐蚀等损伤状态检测应用（见图 14）。
役安全动态评价的技术难题，在核能、石化、电力、
工程机械等领域关键装备安全检测领域得到了初
步应用验证。使用该非线性超声检测装备，团队
在石化超高压聚乙烯管道、电厂主蒸汽管道等装
备上开展了检测应用（见图 12）。

图 13 基于稀疏逆重构的相控阵超声超分辨率全聚焦
成像算法

图 11 承压设备微损伤非线性超声检测装备

图 14 吴泾电厂主蒸汽管道腐蚀的相控阵超声成像
检测现场
（2）超声导波阵列成像技术与装备
在强噪声干扰超声导波阵列稳健成像监测方
面，提出了一种融合信号幅度和相位信息的导波
相控阵复合成像算法，利用反向传播频散补偿的
方法将缺陷引起的脉冲回波补偿至与激励信号同
相以实现信号聚焦，通过可变梯度的 Sigmoid 函
数建立了相位成像因子与相位差之间的非线性映
射。所提出的成像算法可以有效提高图像的信噪
图 12 电厂主蒸汽管道、石化超高压聚乙烯管道检测应用
比并抑制伪影，在多种工程材料中均得到高稳健
3 超声阵列定位成像技术与装备 性成像效果，如图 15 所示。
（1）超声超分辨率相控阵成像技术与装备

传统超声阵列成像方法的成像分辨率通常受
到瑞利准则的限制。团队提出了一种基于深度学
习的反问题求解方法（FMC-InvNet），以直接
从相控阵超声全矩阵捕获数据重建高质量的超声
图像。深度网络具有强大的非线性映射逼近能力，
可以对成像检测过程声波与介质的非线性相互作
用进行完整建模，进而以端到端的方式将全矩阵
图 15 强噪声干扰下超声导波阵列幅相融合稳健成像方法
捕获数据投射到检测试样的声学散射系数的空间
分布。此外，还提出了基于稀疏逆重构的相控阵 围绕核装备服役安全检测与监测的重大战略
超声全聚焦成像算法（见图 13），构建出离散 需求，以圆球形多层异质金属黏接复杂结构件为
张量逆问题模型并采用稀疏正则化策略对模型进 研究对象，开展了多层异质复杂结构状态的超声
行求解，在快速迭代收缩阈值算法的基础上引入 导波阵列成像检测方法研究。由于多层异质复杂
ReLU 函数作为非负约束，显著提高了检测图像的 结构不同层之间阻抗差异较大，导致位于内部的
分辨率和对比度，实现了更近缺陷的分离和散射噪 缺陷反射信号难传播特性极其复杂，很难提取单
声的抑制。相关技术及系统在吴泾电厂主蒸汽管道 个模式的时间信息用于缺陷的检测和定位。针对
这一难题，提出基于分层能量分布的多层异质复

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