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本期导读
《中国测试》创刊于1975年,由中国测试技术研究院主管,于国内外公开发行,(国际标准刊号:ISSN1674-5124,国内统一刊号:CN 51-1714/TB),由中国工程院高洁院士担任总编,杨杰斌研究员担任主编,谭久彬等12位院士及全国重点高校、科研机构100+专家担任高级顾问及编委。《中国测试》致力于追踪新成果、交流新技术、传播新方法,旨在推动测试技术创新融合发展,加快构建国家先进测量体系,在全方位展示测试技术学术特色和水平基础上,打造一流专业期刊和知识共享平台,期刊栏目设置主要涵盖:前沿综述、测试方法、仪器设备、技术应用,学科专业覆盖全、学术交流范围广,是测试方法和技术成果展示和传播的桥梁。
管道缺陷激光无损检测方法综述
孙洪宇;裴伟尧;邱舒淇;蔡智超;彭丽莎;黄松岭;管道作为能源、化工、核电等关键领域的核心基础设施,其结构完整性对系统安全与稳定运行至关重要。然而,管道在服役过程中受极端温度、恶劣环境影响,极易萌生裂纹、腐蚀、变形等多种结构缺陷,其运行安全受到严重威胁。传统无损检测技术在管道检测中普遍存在精度低、效率低、复杂环境适应性差等问题,而激光无损检测技术凭借其非接触、高精度、高效率和强适应性等优势,在管道缺陷检测领域展现出巨大的应用潜力。该文阐述管道缺陷的类型、成因及传统检测方法的原理与特点,综述激光超声检测、激光点云、分布式光纤传感等主流激光无损检测方法的原理、技术特点和发展现状,分析当前激光无损检测技术面临的挑战,并展望未来发展方向。
球铰链多维转角测量技术进展
杨龙;胡鹏浩;管炳良;球铰链是能够实现三维回转的球面副,广泛应用于机器人、航空航天、医疗和工业自动化等领域。随着现代系统对高精度、小型化和智能集成的需求不断增长,球铰链多维转角测量技术的性能要求在精度、实时响应性、鲁棒性和系统集成方面也变得更加严格。该文全面综述当前主流的球铰链多维转角测量技术,分析三维测角存在的主要挑战,并探讨未来的发展趋势。
DetectGPT:无标签特征互打分机制的无监督工业异常检测方法
刘桂雄;邢星奥;黎文富;闫奕樸;针对无监督工业异常检测模型需手动设置异常分数阈值区分正常、异常样本,检测过程多轮对话及异常区域属性信息描述困难问题,该文提出无监督大型工业异常检测方法 DetectGPT,该方法依据工业领域知识模拟异常图像构建训练数据集,并为每幅图像生成含工业领域知识文本描述,利用无标签图像中隐式正常先验信息辅助检测异常,通过属性信息提示学习器对大型语言模型微调实现多轮交互式异常检测,并输出正常、异常区域属性信息。在MVTec-AD、VisA数据集测试表明,DetectGPT在无监督少样本设置下具有良好上下文学习能力,在MVTec-AD数据集上Image AUROC=97.0%、Pixel AUROC=93.6%,且提供详细正常、异常图像属性信息描述,具有广泛应用前景。
镜面反射对植被指数和植被覆盖度的影响及实验测量
王驰;杨金戈;张国峰;王大志;沈康宇;李思远;镜面反射和漫反射在大多数遥感图像中不可分割,光谱植被指数被广泛用于评估植被覆盖和生长条件,但镜面反射可能导致反射数据偏差而影响植被指数的准确性。为此,研究镜面反射对植被指数的影响问题,用以提升遥感数据的分析精度。在分析镜面反射与植被指数和植被覆盖度关系的基础上,搭建植被高光谱测量实验系统,对20种植被光谱指数进行测量,并基于像元二分法比较分析相应的植被覆盖度。研究结果表明,镜面反射不仅会影响光谱植被指数的窄带,还会影响植被覆盖度,为提高植被指数监测精度进而确定反演植被覆盖度提供一定的实验依据和方法基础。
铁路有砟道床横向阻力智能感知研究
陈春俊;林梦;传统的有砟道床横向阻力离线检测方法费时耗力且对轨道具有一定破坏性,研究道床横向阻力智能感知方法对提高铁路运维作业效率具有重要意义。该文提出一种融合多体动力学机理与机器学习建模的道床横向阻力智能感知方法。该方法精确表征动力稳定车-稳定装置-有砟轨道十一自由度横向耦合作用,采用基于RBF代理模型优化的参数辨识理论,结合现场试验数据,构建动力学参数与道床横向阻力端到端的深度全连接神经网络(DNN)机器学习模型。通过机理模型与机器学习算法相结合实现横向阻力实时感知。研究结果表明:所提出的道床横向阻力智能感知方法具有较好精度,感知结果与实测数据误差绝对值为2.13%~18.38%。
发动机涡轮盘裂纹深度定量检测方法
陈棣湘;刘丽辉;任远;曹以恒;陈诗宇;针对航空发动机涡轮盘等曲面金属构件表面裂纹深度高精度检测的迫切需求,提出一种以柔性电磁传感器为基础、脉冲激励与机器学习相结合的定量检测方法,设计差分式柔性电磁传感器与脉冲涡流检测系统,并通过仿真分析得到检测信号多个时频域特征与裂纹深度的关系,在此基础上提出基于人工神经网络的裂纹深度智能反演算法,并通过数据预处理与迁移学习相结合的方法将大量仿真数据和少量实验数据共同应用于反演模型的训练,解决训练样本不足的问题。实验结果表明该方法可实现0~6 mm裂纹深度的定量检测,测量不确定度为0.13 mm,为曲面金属构件的缺陷定量检测提供方法和技术支撑。
基于称重法的微型涡喷发动机燃油流量测量方法研究
戢焕成;张天宏;李象府;针对微型涡喷发动机台架测试中因燃油流量小导致实时准确测量困难的问题,提出一种基于称重法的微小燃油流量测量方法。采用电桥式悬臂梁传感器、高分辨率Σ-Δ型ADC、ESP32为核心的嵌入式硬件平台以及LabVIEW上位机软件,构建完整的流量测量系统,通过油箱质量的高精度测量、队列算法计算以及2阶巴特沃斯低通滤波器处理,实现一定时间窗口内的燃油流量的实时测量。测试结果表明:在设计的称重范围内满量程质量测量误差不超过0.052%,在测量更新频率为10 Hz的情况下,实现微型涡喷发动机全状态工作范围内的无压损流量测量,满量程流量测量误差不超过0.641%。此外,在非振动的普通测试场景下,该微小燃油流量测试系统的满量程流量测量误差不超过0.086%,无论是在涡喷发动机测试场景还是在普通的测试场景下都表现出较为优异的性能。