解 勇，肖 飛

（遼寧遼河油田澳維檢測有限公司，遼寧 盤錦 124010）

自動化無損檢測技術(shù)在我國發(fā)展時間較長，所涉及到的行業(yè)種類也十分廣泛。比如航空、航天、電子、機(jī)械、石油等等。但是面對不同領(lǐng)域檢測對象的不同，相關(guān)研究人員還應(yīng)該對無損檢測技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究，開發(fā)具有針對性的檢測方法以及檢測技術(shù)。與傳統(tǒng)檢測方法相比較，自動化無損檢測技術(shù)可以消除檢測人員主觀因素對檢測結(jié)果所產(chǎn)生的影響，提高檢測的準(zhǔn)確性。經(jīng)過幾代科研人員數(shù)十年來的不懈研究，目前我國自動化無損檢測技術(shù)已經(jīng)具備自有知識產(chǎn)權(quán)，并取得一系列顯著成果，從根本上推動我國工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。

1 自動化無損檢測技術(shù)

1.1 自動化無損檢測技術(shù)的特點(diǎn)以及設(shè)計思路

自動化無損檢測技術(shù)的基本設(shè)計思路，是以已有的檢測方法、檢測原理為基礎(chǔ)，借助電子、計算機(jī)、機(jī)械、控制以及信號處理等技術(shù)手段，對檢測過程實(shí)現(xiàn)自動化操作。隨著第四次工業(yè)革命的開始，在研發(fā)自動化無損檢測技術(shù)時，應(yīng)該及時考慮到人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，將人工智能要素適當(dāng)?shù)娜谌氲阶詣踊療o損檢測技術(shù)中。由此可以看出，自動化無損檢測技術(shù)是一項(xiàng)融合多學(xué)科知識的綜合性研發(fā)項(xiàng)目。結(jié)合自動化無損檢測技術(shù)的設(shè)計思路，以及實(shí)際用途，該項(xiàng)技術(shù)具備以下幾個明顯的特點(diǎn)：一、依賴檢測方法。一些檢測技術(shù)在設(shè)計思路方面可能很容易實(shí)現(xiàn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，與具體的檢測方法相匹配，很可能出現(xiàn)制造成本過高或?qū)崿F(xiàn)難度過大的情況；二、具有針對性。面對不同領(lǐng)域中的不同的檢測對象，自動化無損技術(shù)需要匹配不同的檢測方法。所以，在不同的工業(yè)領(lǐng)域研發(fā)以及應(yīng)用自動化無損檢測技術(shù)及其檢測設(shè)備，需要制定具有針對性的設(shè)計方案，屬于典型的個例技術(shù)設(shè)計模式；三、專業(yè)性。自動化無損檢測技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，并不是軟件與硬件的簡單堆砌，而是在設(shè)計與研發(fā)的過程中應(yīng)該充分考慮被檢測對象的基本情況，以可行性檢測方法為基礎(chǔ)，并將聲、光、電等檢測方法與現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、自動化以及一系列的相關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，才可能實(shí)現(xiàn)對檢測對象的自動化檢測；四、合理性。自動化無損檢測技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用，必須要求科研人員具有豐富的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)椴煌臋z測對象，對設(shè)計原理以及檢測方法有不同的要求。只有具備豐富的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，才可以靈活應(yīng)對檢測對象對檢測技術(shù)以及檢測方法所提出的不同要求，進(jìn)而保證自動化無損檢測技術(shù)設(shè)計的合理性。

1.2 自動化無損檢測技術(shù)的主要類別

從廣義角度來看，對于現(xiàn)階段自動化無損檢測技術(shù)的發(fā)展，可以將其分為兩個主要類型，以下將詳細(xì)介紹兩類基于不同原理的自動化無損檢測技術(shù)。

①以點(diǎn)掃描檢測原理為基礎(chǔ)的檢測技術(shù)[1]。這類設(shè)計方法主要是將自動化無損檢測技術(shù)的各項(xiàng)要素，通過掃描機(jī)械與控制系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)技術(shù)功能。同時，也可以使各項(xiàng)原材料的生產(chǎn)加工過程實(shí)現(xiàn)自動化無損檢測。當(dāng)前在國際社會上有很多的相關(guān)科研人員借助于CAD、機(jī)器人或是仿真等領(lǐng)域的相關(guān)成果，來對自動化無損檢測技術(shù)進(jìn)行開發(fā)與應(yīng)用，但實(shí)際的科研成果并未達(dá)到預(yù)期，最主要的原因是自動化無損技術(shù)在檢測過程中需要接收到檢測對象的實(shí)施反饋，如果不能接收到實(shí)時反饋數(shù)據(jù)，那么計算機(jī)所形成的檢測結(jié)果并不能準(zhǔn)確的反應(yīng)出被檢測對象的實(shí)際情況。面對當(dāng)今眾多的檢測方法，以超聲檢測、電磁檢測為代表的，基于點(diǎn)掃描檢測原理的自動化無損檢測技術(shù)，已經(jīng)得到大范圍的推廣與使用。

②基于面掃描檢測原理的檢測技術(shù)[2]。這一類檢測技術(shù)通過獲取的物理信號了解被檢測對象的實(shí)際情況。對于檢測方法、檢測系統(tǒng)的設(shè)計起到明顯的簡化作用。例如超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)、x射線成像技術(shù)等?；谶m應(yīng)性方面的考慮，以點(diǎn)掃描原理為基礎(chǔ)的自動化無損檢測方法相較更為靈活，適應(yīng)性也更強(qiáng)。但是，在檢測效率方面也存在明顯的差距。所以，對于這兩類自動化無損檢測技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，相關(guān)工作人員還應(yīng)該進(jìn)一步改進(jìn)二者所存在的不足。

2 自動化無損檢測技術(shù)的應(yīng)用

在近20年的發(fā)展歷程中，自動化無損檢測技術(shù)在信息技術(shù)、電子技術(shù)、自動化、控制等技術(shù)發(fā)展以及支持下，得到明顯的提升。例如，現(xiàn)階段在工業(yè)領(lǐng)域中廣泛使用的管棒材自動化無損檢測技術(shù)、板材自動化無損檢測、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)自動化無損檢測以及航空航天等各個領(lǐng)域所應(yīng)用到的自動化無損檢測技術(shù)。都是自動化無損技術(shù)發(fā)展過程中的主要成果，在工業(yè)領(lǐng)域中自動化無損檢測技術(shù)主要應(yīng)用于以下幾個方面。

2.1 原材料自動化無損檢測

“巧婦難為無米之炊”工業(yè)的發(fā)展必然要以原材料為基礎(chǔ)。所以，針對原材料進(jìn)行自動化無損檢測對于工業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。在工業(yè)生產(chǎn)中，需要消耗大量的原材料，以鋼棒制品為例，在鋼棒的生產(chǎn)過程中，科研人員結(jié)合產(chǎn)品的自身特性，充分發(fā)揮超聲以及渦流檢測方法的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對鋼棒制品的自動化無損檢測。在實(shí)際檢測過程中，可以使用超聲自動化檢測方法檢測管棒板材的質(zhì)量；使用渦流自動化檢測方法檢測薄壁管材的質(zhì)量[3]。

2.2 零部件自動化無損檢測

零部件是各類產(chǎn)品以及工業(yè)生產(chǎn)所必不可少的組成部分，所以保證零部件的生產(chǎn)質(zhì)量就是保證產(chǎn)品的整體質(zhì)量。結(jié)合零部件產(chǎn)品所具有的主要特點(diǎn)，對零部件產(chǎn)品進(jìn)行自動化無形檢測，主要應(yīng)用超聲掃描檢測方法、基于射線原理或掃描原理的成像檢測方法。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中對于重要的鑄件，工作人員會應(yīng)用到超聲掃描無損檢測方法對成品質(zhì)量進(jìn)行檢測。

2.3 新物質(zhì)自動化無損檢測

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升以及我國可持續(xù)發(fā)展理念的號召，各行業(yè)在發(fā)展過程中正在積極探索全新的可替代原料[4]。一方面，使用新材料可以有效踐行綠色、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展理念；另一方面，使用新材料可以為企業(yè)生產(chǎn)降低成本，并提升產(chǎn)品質(zhì)量。所以，面對各行業(yè)新產(chǎn)品的層出不窮，科研人員正在積極拓展自動化無損檢測技術(shù)的應(yīng)用范圍。對此，除了將無損檢測技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，該項(xiàng)技術(shù)還被應(yīng)用到新材料的研發(fā)生產(chǎn)中，尤其是在以微結(jié)構(gòu)為特點(diǎn)的新型材料研制過程。科研人員通過自動化無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，可以及時迅速高效地發(fā)現(xiàn)新材料研發(fā)過程中所存在的質(zhì)量問題，并在問題發(fā)生之后及時提出應(yīng)對措施使新材料的實(shí)際使用效果滿足現(xiàn)代社會的需求。

2.4 自動化無損檢測技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

2.4.1 焊接自動化無損檢測技術(shù)及應(yīng)用

當(dāng)前在工業(yè)生產(chǎn)中對焊縫進(jìn)行自動化檢測所應(yīng)用到的基礎(chǔ)原理為超聲檢測?？蒲腥藛T可以基于超聲波在焊縫中的傳播規(guī)律，通過相應(yīng)的技術(shù)檢測手段，判斷檢測區(qū)是否存在缺陷。在實(shí)際檢測中，為保證檢測的效率，提高檢測準(zhǔn)確度，工作人員通常會使聲束方向與缺陷取向相垂直。生產(chǎn)產(chǎn)品的焊縫檢測必須使檢測覆蓋率達(dá)到百分之百，只有這樣才能夠保證生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，焊縫的自動化無損檢測對檢測方法以及檢測技術(shù)提出更為嚴(yán)格的要求。例如在實(shí)際工作中，面對圓形焊縫問題，工作人員可以采用“X、Y”兩自由度自動掃描技術(shù)，這樣既可以保證對焊縫的個位置實(shí)現(xiàn)自動化掃描，同時也可以通過成像技術(shù)準(zhǔn)確的呈現(xiàn)出原型焊縫焊接之后的情況[5]。

2.4.2 自動化無損檢測技術(shù)在復(fù)合材料中的應(yīng)用

工業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，而在工業(yè)領(lǐng)域中鋼鐵事業(yè)是必不可缺的組成部分。面對當(dāng)前社會發(fā)展形勢，要想保證鋼鐵事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，就必須不斷優(yōu)化鋼鐵制造工藝。隨著科技實(shí)力的不斷提升，大量復(fù)合型材料應(yīng)運(yùn)而生。使用復(fù)合材料進(jìn)行生產(chǎn)是鋼鐵行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。復(fù)合材料主要應(yīng)用于批量裝機(jī)過程。對此，為保證復(fù)合材料的性能，必須對復(fù)合材料的生產(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量把控，應(yīng)用自動化無損檢測技術(shù)對復(fù)合材料的生產(chǎn)加工過程進(jìn)行檢測可以有效保證復(fù)合材料的生產(chǎn)質(zhì)量。例如對機(jī)身蒙皮進(jìn)行檢測通常應(yīng)用單一的檢測技術(shù)不僅檢測時間較長，而且檢測結(jié)果并不可觀面對傳統(tǒng)選擇方法，所造成的一系列不良影響及時應(yīng)用自動化無損檢測技術(shù)有效提升檢測效率。例如，在生產(chǎn)過程中對復(fù)合材料進(jìn)行檢測中，采用了NASA、Airbus 、MUI-20E 、Boeing、Lockheed Martin 等現(xiàn)代化先進(jìn)設(shè)備，根據(jù)復(fù)合材料的各部分構(gòu)件采用適合的掃查機(jī)構(gòu)，并對其檢測技術(shù)進(jìn)行了數(shù)字化控制和設(shè)計這樣更加強(qiáng)了檢測技術(shù)的針對性和特效性，從而能夠?qū)?fù)合材料進(jìn)行全方位的檢測[6]。

3 結(jié)語

自動化無損檢測技術(shù)是一門專業(yè)依賴性很強(qiáng)的綜合技術(shù)所以在自動化無損檢測技術(shù)以及檢測設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用過程中科研人員必須具備深厚的知識，基礎(chǔ)同時結(jié)合自身豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合我國各行業(yè)的不同發(fā)展情況對各項(xiàng)檢測對象進(jìn)行針對性研究經(jīng)歷數(shù)十載的發(fā)展自動化無聲檢測技術(shù)已經(jīng)取得長足的發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于我國各領(lǐng)域相關(guān)科研人員在接近研發(fā)自動化無損檢測技術(shù)時應(yīng)該積極吸取國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計理念結(jié)合我國工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)以及基本國情研究適宜本國工業(yè)發(fā)展的自動化無損檢測技術(shù)為我國工業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。