超聲檢測技術論文大全11篇

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（一）射線檢測

射線檢測技術一般用于檢測焊縫和鑄件中存在的氣孔、密集氣孔、夾渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，對于人體不能進入的壓力容器以及不能采用超聲檢測的多層包扎壓力容器和球形壓力容器多采用Ir或Se等同位素進行γ射線照相。但射線檢測不適用于鍛件、管材、棒材的檢測。

射線檢測方法可獲得缺陷的直觀圖像，對長度、寬度尺寸的定量也比較準確，檢測結果有直觀紀錄，可以長期保存。但該方法對體積型缺陷（氣孔、夾渣）檢出率高，對體積型缺陷（如裂紋未熔合類），如果照相角度不適當，容易漏檢。另外該方法不適宜較厚的工件，且檢測成本高、速度慢，同時對人體有害，需做特殊防護。

（二）超聲波檢測

超聲檢測（UltrasonicTesting，UT）是利用超聲波在介質中傳播時產生衰減，遇到界面產生反射的性質來檢測缺陷的無損檢測方法。

超聲檢測既可用于檢測焊縫內部埋藏缺陷和焊縫內表面裂紋，還用于壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現裂紋的檢測。

該方法具有靈敏度高、指向性好、穿透力強、檢測速度快成本低等優點，且超聲波探傷儀體積小、重量輕，便于攜帶和操作，對人體沒有危害。但該方法無法檢測表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，該方法對缺陷的定性、定量表征不準確。

（三）磁粉檢測

磁粉檢測（MagneticTesting，MT）是基于缺陷處漏磁場與磁粉相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測方法。

在以鐵磁性材料為主的壓力容器原材料驗收、制造安裝過程質量控制與產品質量驗收以及使用中的定期檢驗與缺陷維修監測等及格階段，磁粉檢測技術用于檢測鐵磁性材料表面及近表面裂紋、折疊、夾層、夾渣等方面均得到廣泛的應用。

磁粉檢測的優點在于檢測成本低、速度快，檢測靈敏度高。缺點在于只適用于鐵磁性材料，工件的形狀和尺寸有時對探傷有影響。

（四）滲透檢測

滲透檢測（PenetrantTest，PT）是基于毛細管現象揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷，其方法是將液體滲透液滲入工件表面開口缺陷中，用去除劑清除多余滲透液后，用顯像劑表示出缺陷。

滲透檢測可有效用于除疏松多孔性材料外的任何種類的材料，如鋼鐵材料、有色金屬材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面開口缺陷。隨著滲透檢測方法在壓力容器檢測中的廣泛應用，必須合理選擇滲透劑及檢測工藝、標準試塊及受檢壓力容器實際缺陷試塊，使用可行的滲透檢測方法標準等來提高滲透檢測的可靠性。

該方法操作簡單成本低，缺陷顯示直觀，檢測靈敏度高，可檢測的材料和缺陷范圍廣，對形狀復雜的部件一次操作就可大致做到全面檢測。但只能檢測出材料的表面開口缺陷且不適用于多孔性材料的檢驗，對工件和環境有污染。滲透檢測方法在檢測表面微細裂紋時往往比射線檢測靈敏度高，還可用于磁粉檢測無法應用到的部位。

（五）聲發射檢測

聲發射（AcousticEmission,AE）是指材料或結構受外力或內力作用產生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應變能的現象。而彈性波可以反映出材料的一些性質。聲發射檢測就是通過探測受力時材料內部發出的應力波判斷容器內部結構損傷程度的一種新的無損檢測方法。

壓力容器在高溫高壓下由于材料疲勞、腐蝕等產生裂紋。在裂紋形成、擴展直至開裂過程中會發射出能量大小不同的聲發射信號，根據聲發射信號的大小可判斷是否有裂紋產生、及裂紋的擴展程度。

聲發射與X射線、超聲波等常規檢測方法的主要區別在于它是一種動態無損檢測方法。聲發射信號是在外部條件作用下產生的，對缺陷的變化極為敏感，可以檢測到微米數量級的顯微裂紋產生、擴展的有關信息，檢測靈敏度很高。此外，因為絕大多數材料都具有聲發射特征，所以聲發射檢測不受材料限制，可以長期連續地監視缺陷的安全性和超限報警。

（六）磁記憶檢測

磁記憶(Metalmagneticmemory,MMM)檢測方法就是通過測量構件磁化狀態來推斷其應力集中區的一種無損檢測方法，其本質為漏磁檢測方法。

壓力容器在運行過程中受介質、壓力和溫度等因素的影響，易在應力集中較嚴重的部位產生應力腐蝕開裂、疲勞開裂和誘發裂紋，在高溫設備上還容易產生蠕變損傷。磁記憶檢測方法用于發現壓力容器存在的高應力集中部位，它采用磁記憶檢測儀對壓力容器焊縫進行快速掃查，從而發現焊縫上存在的應力峰值部位，然后對這些部位進行表面磁粉檢測、內部超聲檢測、硬度測試或金相組織分析，以發現可能存在的表面裂紋、內部裂紋或材料微觀損傷。

磁記憶檢測方法不要求對被檢測對象表面做專門的準備，不要求專門的磁化裝置，具有較高的靈敏度。金屬磁記憶方法能夠區分出彈性變形區和塑性變形區，能夠確定金屬層滑動面位置和產生疲勞裂紋的區域，能顯示出裂紋在金屬組織中的走向，確定裂紋是否繼續發展。是繼聲發射后第二次利用結構自身發射信息進行檢測的方法，除早期發現已發展的缺陷外，還能提供被檢測對象實際應力---變形狀況的信息，并找出應力集中區形成的原因。但此方法目前不能單獨作為缺陷定性的無損檢測方法，在實際應用中，必須輔助以其他的無損檢測方法。

二、展望

作為一種綜合性應用技術，無損檢測技術經歷了從無損探傷(NDI)，到無損檢測(NDT)，再到無損評價(NDE)，并且向自動無損評價(ANDE)和定量無損評價(QNDE)發展。相信在不員的將來，新生的納米材料、微機電器件等行業的無損檢測技術將會得到迅速發展。

參考文獻：

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隨著混凝土結構的廣泛使用，其質量檢測和性能評估是目前土木工程界迫切需要解決的問題。由于結構混凝土無損檢測技術能反映結構物中混凝土的強度、均勻性、連續性等各項質量指標，對保證新建工程質量，以及對已建工程的安全性評價等方面具有無可替代的重要作用，因而越來越受到人們的重視。

1 超聲檢測技術概述

超聲法是一種廣泛用于混凝土缺陷探測的方法，混凝土的物理力學性能與超聲波在其中的傳播速度及其他聲學參數有很好的相關性。超聲波的探測精度能滿足缺陷探測要求，但以目前的超聲儀及換能器，當超聲波換能器正對測試時，在混凝土中的最大穿透距離只能達到10m左右，而當換能器錯開一定距離時，穿透距離僅能達到2、3m。顯然超聲波換能器無法滿足長距離探測的要求。采用稀土超磁致伸縮材料制作的超磁致換能器，具有發射功率大、發射頻率高、穿透距離遠、接收信號頻帶寬、重復性好、余振短等優點，能夠同時兼顧到傳播距離及檢測分辨率，是一種理想的長距離探測震源。超磁致換能器發射中心頻率為10-50kHz，處于可聞聲波及超聲波頻段。將超磁致換能器和超聲波換能器發射產生的應力波統稱為聲波。

目前，超聲探傷常用的缺陷分析判斷方法有經驗法、數理統計法、數值判據法和模糊判別法。經驗法，即依據超聲探傷的基本原理判別缺陷。其結果依賴于檢測人員的實踐經驗，漏判和誤判嚴重。數理統計法簡單易行，但是只能對單個聲學參數進行統計意義上的判斷，且物理意義不明確。數值判據法須根據測試值建立合理的物理模型，經適當的數學處理后，找出一個可能存在缺陷的臨界值作為判斷的依據。模糊判別法是計算各聲學參數相對于正常獲異常的隸屬度，然后將各個聲學參數加權平均得到綜合的相對于正常或異常的隸屬度。由于測試分析方法本身的局限性，以上方法仍處于定性或半定量水平，都只對缺陷的定位具有一定精度，而對缺陷的大小、形狀及性質難以給出定量的結果，從而給最終準確評價帶來困難。超聲波的頻率范圍為20kHz至15MHz，超聲發生器則是由產生超聲頻振蕩的電子線路和換能器(傳感器)組成。超聲層析的應用范圍很廣，早在世界二次大戰期間，超聲層析在軍事監測方向就獲得了比較滿意的效果，以后更廣泛地應用于醫學之中；此外，超聲層析在工業無損探傷方面用途也很廣。

2 超聲無損檢測技術在工程中的運用分析

超聲無損檢測屬于彈性波法。在各種無損檢測方法中，超聲無損檢測是當前無損檢測工作中研究最活躍、發展最快的檢測方法。目前，超聲脈沖檢測技術已成為檢測工程結構質量的重要手段之一。其主要優點是有效探測距離長，測試精度高，設備簡單且無污染。

將超聲技術技術應用于混凝土質量檢測中，其理論依據是混凝土的質量與聲速有較好的相關性，首先在被測混凝土結構物某斷面上，將測區劃分成網格，發射換能器在一側某點發射，接收換能器在另一側所有點上接收，使每個網格都有2條以上的測線通過，利用聲時通過反演技術獲得測區各部分的波速分布圖，從而確定缺陷區的位置、尺寸以及缺陷本身的波速，推斷缺陷的類型、強度等。

2.1 超聲無損檢測的基本原理

根據彈性波的運動學和動力學特征，彈性波層析成像方法可以分為兩大類：一是以運動特征為基礎的射線層析成像；二是以動力學特征為基礎的波動方程層析成像。

作為反演聲波穿透的射線層析成象，其基本思想是根據聲波的射線幾何運動學原理，將聲波從發射點到接收點的旅行時間表達成探測區域介質速度參數的線積分，然后通過沿線積分路徑進行反投影來重建介質速度參數的分布圖像。

混凝土聲波CT無損檢測技術就是根據聲波射線的幾何運動學原理，利用最先進的聲渡發射、接收系統，在被檢測塊體的一端發射，在另一端接收，用聲波掃描被檢測體，然后利用計算機反演成像技術，呈現被檢測體各微小單元范圍內的混凝土聲波速度，進而對被檢測體作出質量評價。

2.2 觀測系統布置

根據混凝上結構物的形狀特點，對結構物常用的測線布置方式為：白色點為接收點，黑色點為激發點。理論及實踐都證明，三側激發一側接收，所得反演效果最好。射線密度達到要求。一般檢測過程中測線都采用該方式布置，激發邊和接收邊道間距，1般在20-50cm范圍。在結構物兩端的部份，可適當加密激發點和接收點，以利于增加射線密度。根據結構物的臨空面不同，可采用合適的測線布置。

2.3 觀測系統完備性評價

觀測系統完備是聲波CT結果可靠性的基本保障。觀測系統的完備性是通過單元的射線密度和射線正交性來衡量的。因此，射線密度和射線正交性就成了表征觀測系統完備性的I爵個重要指標，它們是觀測系統可靠性評價的有效方法。為保證聲波CT結果的可靠性和分辨率，要求研究區內每個單元體內的射線超過40條，同時要求每個單元體內通過的射線其交角至少有一組大于60°，其交角的正弦值大于0.87。

2.4 后期成像

所用軟件為TDSoft的《工程CT》，該軟件有模塊化設計、文件格式要求清晰、處理速度快等優點。軟件共有數據輸入、射線追蹤、速度反演三個主模塊和正交性分析一個輔助模塊組成。最后通過網格化、成圖、導出DXF格式等多個步驟的處理，最終得到混凝土聲波CT波速反演圖。

3 結語

無損檢測技術是以無損檢測手段探明被檢測體內部缺陷的有無、大小、位置和性質的專門技術。在工程中，需要根據工程構件材料的性能和工程條件具體選擇恰當的檢測方法。其中，彈性波方法是工程中最為常用的方法之一，特別適合混凝土構件、巖土體等工程問題的無損檢測工作。射線理論和射線方法是研究彈性波傳播理論的重要方面之一，針對不同的工程材料和工程條件探索研究彈性波射線追蹤方法，對于許多工程問題的分析研究具有重要的意義。

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1 引言

在現行的檢測技術中，無損檢測被越來越多的人接受，成為了一種新的檢測方式，特別是在各種大型工程、地下工程中得到廣泛應用。在橋梁基樁樁身完整性檢測中，聲波透射法充分發揮了其準確性高，可定量分析出樁身缺陷的大小和確切部位的優點，具有較高的實用價值。

2 聲波透射法測試原理及方法

內部的結構特性與外部環境條件等很多因素會制約混凝土的物理力學性質，混凝土的應力應變關系反應于它的聲波傳播特性。根據彈塑性介質中的波動理論，其應力波波速為：

其中E為介質的動態彈性模量；ρ為密度；μ為泊松比。混凝土的彈性模量和介質的強度之間存在一定的相關性。超聲檢測的理論依據是混凝土介質的物理力學指標（強度、密度、動彈模等）與超聲波的各種傳播參數（波幅、聲時值、衰減系數和聲速等）之間的相關關系。當混凝土介質的構成材料以及均勻度、施工條件等所有內、外因素大多數一致時，超聲波在其中的傳播參數也會是一致的；超聲波在傳播中遇到存在缺陷的混凝土介質時，超聲波會產生異變，聲時、聲速、聲幅、頻譜等各項參數都會產生變化，檢測樁基完整性可通過高精密聲波發射-接收儀器及傳感器來記錄與描述。

3 聲波透射法測試方法

3.1 主要儀器設備

超聲檢測儀器設備主要采用：中國科學院武漢巖土研究所RSM-SY5智能聲波檢測儀1臺及CH-1型聲波跨孔測試換能器3只。

3.2 檢測方法

首先向所有被檢測的混凝土灌注樁預埋聲測管內注滿清水，用鋼卷尺準確測量出樁頂各個聲測管之間的凈距離。緩緩將聲波跨孔測試換能器分別置于預埋管中的兩個聲測孔的底部，讓其高度保持一致，記錄好深度，每隔25cm布置一個測點，基樁聲波透射法現場檢測示意圖參見圖1。為保證檢測的準確性，確保各測點發射與接收換能器累計相對高差不大于2cm，并且隨時校正其高度，如果發現測試結果異常，則必須對數據不合理部位重新檢測。缺陷的位置和范圍通過對測、斜測、交叉測及扇形掃測等各種測試方法確定。以每兩聲測管為一個測試剖面，對同一基樁所有剖面分別進行檢測。

圖1 樁基聲波透射法現場檢測示意圖

3.3 數據處理及判定

可以用以下三種情況來判定樁身混凝土異常的臨界值：

（1） 聲速判據

在混凝土中超聲波的傳播速度（波速）Vp依據實測聲時值tp、測距L計算得出：

其中：

t0為聲時值初讀數，t/為聲時值修正值。

式中D為測管外徑，d為測管內徑，d/為換能器外徑，Vt為檢測管壁厚度方向聲速，Vw為水的聲速。

μp（μt）、σv（σt）分別為波速平均值和波速標準差。

如果實測混凝土聲速值低于聲速臨界值，則應將其作為可疑缺陷區。

（2） 波幅判據

用波幅平均值減6dB作為波幅臨界值，當實測波幅低于波幅臨界值時，應將其作為可疑缺陷區。

式中 AD―波幅臨界值（dB）；

Am―波幅平均值（dB）；

Ai―第i個測點相對波幅值（dB）；

n―測點數。

（3） PSD判據

采用斜率法作為輔助異常判據，當PSD值在某測點附近變化明顯時，應將其作為可疑缺陷區。

式中：tci---第i個測點的聲時；

tci-1---第i-1個測點的聲時；

Zi---第i個測點的深度；

Zi-1---第i-1個測點的深度；

如果發現混凝土聲速和波幅值出現異常并判為可疑缺陷區，必須用水平加密、等差同步或扇形掃測等方法進行更細致的測量，結合波形分析確定樁身混凝土缺陷的位置及其嚴重程度。

4 結語

隨著現代鐵路、公路的繁榮發展，很多重點工程都要求對樁基進行超聲波無損檢測。聲波透射法優點眾多，具有很廣闊的市場前景。本文淺析聲波透射法的基本原理和檢測方法，旨在給該領域提供簡單參考，還有很多缺陷和不足，有待進一步去完善。

參考文獻

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①Xi'an University of Architecture and Technology School of Management，Xi'an 710055，China；

②Zhonghe Quality of Testing in Wuhan Co.，Ltd.，Wuhan 430082，China；③Hezhou University, Hezhou 542800，China）

摘要：聲速、聲時、聲幅、主頻這四個聲測參數是判斷樁基完整性的主要依據。而在實際樁檢中，各參數都不能達到足夠的精度評判出樁身質量的好壞，必須經過綜合比較加以確定，僅評某一參數的異常來作出判定容易得出相左的結論。并且PSD、聲速參數可以歸為同一參數。

Abstract： Four sounding parameters of acoustic speed, acoustic time, acoustic amplitude and basic frequency are the foundation of judging integrity of foundation pile. In the actual test of pile, each parameter is not precise enough to judge the pile quality. We must judge through comprehensive comparison. Certain abnormal parameter can not be used to make judgement; otherwise, contrary conclusions are easily obtained. And parameter of PSD and acoustic speed can be classified as same parameter.

關鍵詞：基樁檢測 聲測判據 精度

Key words： test of foundation pile；sounding criterion；precision

中圖分類號：TU7文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）19-0095-02

0引言

應用超聲波投射混凝土檢測樁體完整性，是一個成熟而又年輕的方法。說其成熟是因為，在國內經歷了近五十年的研究，已經獲得了大量的研究成果，其判斷依據已經逐步成熟起來，各種聲測參數能夠比較準確的獲得并用以判別分析。說其年輕是因為，各參數的分析深度有待加強，無法使用一個參數來做出質量評定，而最重要的是無法將樁體的強度即使用性能，通過各參數反映出來。

1各參數研究脈絡

目前，各參數的研究都已經開展，并且提出了許多的判據，而各判據的使用卻存在一定的局限。

南京水利科學院羅騏先早年曾提出一種判斷缺陷的方法，即“概率法”，此方法經多年實踐已經作為判斷缺陷的基本方法列入各類超聲波規程中 [1-2]。該方法粗略認為，正常混凝土的聲學參數是符合正態分布的缺陷是由過失誤差引起，它的聲學分布不符合正態分布。湖南大學吳慧敏等[3]在對鄭州大橋灌注樁的超聲波透射法檢測結果的判定過程中，提出了一種判斷樁內缺陷的方法，以“聲參數一深度”曲線相鄰兩點之間的斜率與聲參數差值之積為判斷依據，簡稱“判據”。該方法認為缺陷處波速明顯變小，即聲時明顯變大，與相鄰正常測點對比，形成一突變。巫英凱、黃永萊、王根清等[4]在中國水利學會第二屆混凝土無損檢測學術會議上提出了“基樁混凝土無損檢測一超聲波脈沖NFP法”。廣州建科院陳如桂[5]提出了“逆概率解釋法”，它在概率法和PSD判別法的基礎上以隨機函數為前提，在有干擾的基礎上分離有用的強弱異常，進一步克服傳統方法中錯判和漏判缺陷的缺點。福建省建筑科學研究院葉健[6]提出了“聲波透射法樁基檢測技術中聲測管距真實管距求解及CBV判據”。河南交通基本建設質量檢測監督站閻光輝[4]提出了“PSD、V、A綜合判斷法”，其分別將PSD、V、A判據，根據工程經驗進行細化，再加以綜合考慮。南京水利科學研究院宋人心等[7]提出了“灌注樁聲波透射法缺陷分析方法一陰影重疊法”，將加密對測和斜測的檢測結果標示于檢測剖面圖上，可以更直觀的分析判斷缺陷的范圍。

超聲波透射法檢測混凝土灌注樁樁身缺陷、評價其完整性的依據是通過測定聲波經過混凝土傳播后各種聲學參數的量值得出的，聲波在有缺陷介質中傳播路徑如圖1。目前混凝土質量檢測中所用的聲學參數主要有波速、波幅、頻率及波形。混凝土的波速與其彈性性質及混凝土內部結構有關波幅是表征聲波穿過混凝土后能量衰減程度的指標之一，它的強弱與混凝土的彈塑性有關，它對缺陷區反應比聲時更為敏感接收波主頻率實質是介質衰減作用的一個表征量，當遇缺陷時衰減嚴重接收波形可以根據波形畸變程度作為判斷缺陷的參考依據。這幾種聲學參數都是判斷混凝土質量的重要參量。

2各類判據的評判

聲速、聲時、聲幅、主頻這四個聲測參數是判斷樁基完整性的主要依據。其中，聲幅、主頻、聲時是儀器中實測的絕對數值，能直接表達樁身材料的一定性能。而聲速卻是一個相對變動參數，其準確數值的獲得必須要另一非判據參數-測距的確定來間接計算得出。

2.1 測距在聲測過程中測距參數是在隱蔽工程中難以實測的數據，其參數的獲得只有通過測量管口的管間距來間接反映樁身管間距，而規范中對聲測管間距測試精度要求為1%，這在實際施工中是難以達到的。聲測管一般為金屬材料制作而成，其變形一般較小，而在實際施工中，特別是深樁施工中，累積長度的扭曲往往較大，再由于綁扎不牢等因素的存在，易使聲測管出現扭曲，這樣就無法保證聲程的一致性。而在實際檢測工作中，常見到樁頭或樁底出現聲時值的快速滑移現象。而導致聲時滑移的因素主要有兩個，一是介質性質發生變異，二是聲程發生變化導致聲時變化。這些影響因素的存在，是檢測工程師們所熟知的，并且通過規范易知聲測是粗側混凝土的完整性，而對混凝土的其它性質無法統一給出。這樣就限定了聲測的應用范圍，使其工程應用領域偏狹。

2.2 聲時值在超聲檢測中聲時參數是一個相當重要的參數。其數值的獲取由設備自身自動獲得，為聲測唯一準確值。聲時值作為一個聲測判據，能夠反映混凝土的質量差異。當聲時出現突變時，一般認為混凝土質量存在差異。而聲時差異出現的另一因素是，聲測管的扭曲變形，往往這種差異僅僅表現在聲時值的變化中，同樣會對聲速值產生一定的影響，而從其他判據中可以看到比較正常的波形，特別是對于波幅參數中。

2.3 PSD判據與聲速而從另一個方面來看，聲測的聲時實測值為PSD判據的推定依據，同樣聲速為聲時推演值，因此二參數的判斷依據與判斷結果必定是一致的，聲速的減少聲時必增加，表現在判據曲線上，聲速的下凹，而在PSD對應位置為曲線的上凸。因此，二判據具有高度的一致性，即二判據可以舍一，僅取聲速判據足以。

2.4 波幅和主頻參數而對于其它兩參數，波幅與主頻的穩定性更差。主頻離散性太強，幾乎布滿了整個頻域限定的范圍，因此主頻只是用于對聲波收發波束的篩選功能，無法作為一具體的樁身質量判據。波幅判據為一穩定性較高的判據，但是其判斷精度也無法保證，因其反映的是接收到的首波的波幅值，而一般首波波幅較后續疊加波小很多，也就是說只要接受探頭能夠接收到頻域范圍內的聲波則聲幅值比較穩定，除非缺陷較大，波能損失殆盡，通過波幅可以反映出部分缺陷。

2.5 各參數的改進分析綜上可以看出在有價值的判斷中聲速值是一最敏感的參數。而聲速值的由來卻無法得到準確的保證。在實測資料中經常獲得≥5km/s的聲速值，已接近鋼材的聲速值，而實驗室中標準試件的聲速值為3.8-4.6km/s，因此這一較大數據的采集得不到有效的理論解釋，而地下樁體中常含有比標準試件更多的裂隙和水，而裂隙和水的存在只會減少聲速，而不會增加聲速值，這就給我們提出了一個新的研究課題，對聲速測量的準確化。

在上文中提到了，聲速、測距、聲時是三個相關參量，只有知道兩個才能確定第三個，因此可以通過一定的技術手段是測距能夠準確化來換算聲速值。

對于波幅的研究多是通過首波波幅值來反映樁身質量，對于后續波形形態的研究較少。因為后續波形為聲波在混凝土內部經復雜的反射、折射、繞射等過程得到的，分析起來具有較大難度，并且其分析價值的多少還有待進一步細化研究。

3結語

通過對各參數的對比分析，可以看出，雖然超聲檢測已經歷了幾十年的發展到目前已經成為在工程中成熟應用的基樁檢測技術，但是卻存在著一個難以逾越的難題。這就是對樁身質量的定量化評定，以上各種手段都難以做到定量化，并且各有利弊，需要綜合考慮來評定樁身質量。

而工程實際應用的樁體，是樁身的綜合評定，即樁身在存在缺陷的情況下能不能達到設計要求的強度。大量學者都研究了聲速與強度的關系，但是由于影響因素過多，無法形成統一的函數關系。這也成為一個亟待解決的問題。

參考文獻：

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[4]閻光輝，何榮裕.基樁完整性PSD、V、A綜合判斷法[J].巖土工程界，Vll.5(1).

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隨著人們生活方式的變化發展和生存環境的改變，近些年來急性肺栓塞的發病率逐年升高，發患者數逐年增加，而且該疾病的診斷和治療呈現愈加復雜的局面。急性肺栓塞具有較高的死亡率，僅次于惡性器官腫瘤和急性心肌梗塞。在對急性肺栓塞患者進行治療時，科學有效的診斷結果是治療的依據和重要保障，醫療工作者們需要不斷提高急性肺栓塞臨床診斷的有效檢出率，才能對患者實施有效的救治，緩解患者病情[1-2]。D-二聚體是一種機體纖維蛋白物質出現降解后的產物，它的表達水平能夠對凝血酶的生理學活性和纖維蛋白的生成情況做出明確反應，用它來檢測患者機體內血栓形成的敏感性具有可行性且能達到較高的準確性[3]。本次研究通過對D-二聚體在急性肺栓塞臨床診斷中發揮的作用，評估其使用特點和臨床應用價值，希望可為急性肺栓塞的臨床診斷提供診斷經驗，幫助提高診斷的有效檢出率。現做報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取我院2012年12月～2014年1月接受診斷治療的100例在入院后先進行肺動脈多層螺旋CT或MRI初步檢查，進行了血凝常規和D-二聚體檢測。疑似急性肺栓塞患者作為考察對象。收集、整理臨床檢測資料，對資料進行歸類整合，對診斷結果進行細致分析。100例患者中男性患者60例，女性患者40例，年齡在32～68歲，平均年齡為（48.36±5.87）歲，所有患者均在發病后立即入院接受診斷治療，病程在1～24h，入院時的主要臨床表現癥狀為胸部疼痛、胸悶、呼吸困難、發熱等。

1.2標本采集 肘正中靜脈采血1.8ml于真空枸櫞酸鈉溶液（濃度：109mmol/l）抗凝管內，枸櫞酸鈉溶液：血液為1：9抗凝， 并充分顛倒混勻（應避免過度振搖，引起溶血）。標本采集完畢后應及時送檢。以3000r/min 離心10min，分離血漿待測。與采血后2h內完成測定。

1.3儀器、試劑、檢測方法 日本東亞SESMEX CA-7000型全自動血凝分析儀，血漿D-Dimer測定試劑，參數設置及校準、質控品均由積水醫療科技（中國）有限公司 提供。 D-二聚體檢測為乳膠微粒增強免疫比濁法，由專業的操作人員來完成檢測任務，操作步驟必須按照試劑盒說明書的嚴格規定，確保檢測結果相對準確[4-6]。

1.4檢測結果評判標準 樣本DD濃度>500ng/ml，則為陽性檢測結果。

1.5統計學分析 采用SPSS 22.0數學統計軟件進行統計，計量數據以平均數（x±s）形式展示，對計數資料采用t檢驗，對計量資料采用χ2檢驗，P

2 結果

根據診斷結果將患者分為兩個組：急性肺栓塞組和非急性肺栓塞組。100例疑似急性肺栓塞患者中有50例患者確診為急性肺栓塞，另外50例患者均為非急性肺栓塞。兩個不同患者組的患者在年齡、性別、病情病程、檢測時間、文化水平等方面的差異不具有統計學意義，兩組患者的診斷結果具有可比性（P

3 結論

急性肺栓塞是比較常見多發的急性心腦血管系統急性重癥疾病，發病原理是血栓以及其他類型的栓子對肺循環中的動脈系統造成了梗阻，致使肺循環發生急性病變。急性肺栓塞是一種擁有較高死亡率的疾病類型，是醫療工作者們重點攻克的醫學難關。

急性肺栓塞發病之后容易導致右心功能衰竭，甚至會造成循環系統的癱瘓，對患者的生命安全造成極大的威脅。絕大多數的急性肺栓塞患者在發病時沒有典型的臨床癥狀特點和生命體征變化，這種情況導致了臨床診斷時容易出現誤診和漏診。另外急性肺栓塞本身病情復雜多樣且變化發展速度快，更為臨床診斷增加了困難，在診斷技術水平低下和診斷設備落后的情況下，極易出現診斷不準確的情況，為臨床治療帶來了極大的風險，不利于患者的治療和康復。因此實現較高的急性肺栓塞檢出率是實施有效治療的先決條件[6]。

傳統的超聲造影手段是一直沿用的有效診斷方式，對急性肺栓塞患者血樣的陽性診斷率約為88.00%左右，雖然能達到一定的有效檢出率，但是超聲投影檢測會對患者機體造成一定的損害。檢查中所使用的造影劑會對患者的肝腎功能造成一定程度的影響，并會產生毒副作用，同時還會對肺動脈的血壓帶來影響。所以綜上所述，超聲投影檢測技術需要本身的改進，或者需要更科學的更健康的檢測技術來代替或輔助超聲投影的檢測診斷作用。

D-二聚體表達水平檢測診斷具有簡單迅速、準確實用的特點，而且不會對患者的機體造成損害，相較于超聲檢測技術診斷而言有諸多診斷優越性。

D-二聚體是一種機體纖維蛋白物質出現降解后的產物，它的表達水平能夠對凝血酶的生理學活性和纖維蛋白的生成情況做出明確反應。D-二聚體的檢測原理：機體內大量血栓形成可以顯著激活纖溶生理系統，使血栓出現溶解，從而產生形體大小和組織結構差異性較大的多種降解產物，D-二聚體是其中的一種，血清中D-二聚體表達水平有明顯的升高時，可以提示血栓形成和血栓降解的現象，它是一種反映高凝狀態和繼發纖溶功能變化的有效敏感物質。血清樣本D-二聚體濃度為500ng/ml是一個界定點，大于這個標準即為陽性，小于這個標準即為陰性。通過對血清D-二聚體陽性陰性的檢測，可以比較精確的診斷急性肺栓塞患病與否。只需要抽取患者血樣，在實驗室內進行檢驗操作，幾乎不對患者身體和疾病造成不良影響。

本次研究結果顯示，急性肺栓塞患者的D-二聚體檢測表達平均水平明顯高于非急性肺栓塞患者的D-二聚體檢測表達水平。急性肺栓塞患者的D-二聚體檢測診斷的敏感性為92.00%（46/50），特異性為82.00%（41/50）。較高的急性肺栓塞檢出率為臨床治療提供了科學有效的依據，保證了患者的診斷和治療質量，促進了疾病的治愈康復。D-二聚體檢測在急性肺栓塞臨床診斷中發揮重要作用，擁有較大的應用價值，值得臨床推廣。

參考文獻：

[1]方建江，李波，何旭娟，等.血漿肌鈣蛋白I、B型鈉尿肽及D-二聚體檢測在急性肺栓塞預后評估中的意義[J].中國呼吸與危重監護雜志：論著，2012，11（1）：61-64.

[2]熊國均.臨床評分、D-二聚體檢測對急性肺栓塞的診斷價值[D]天津醫科大學碩士學位論文，2011，05，01.

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1.前言

鉭鈮鈹及其合金材料現已被廣泛應用在航空、航天、醫療、石油、化工等行業。隨著應用領域的不斷擴大，對產品的檢測要求越來越高，要穩固占領市場，就要有質量穩定的產品，同時要為用戶提供各種無損檢測報告。國內外用戶已明確提出對訂購的鉭、鈮、鈹加工材進行無損檢測。其中超聲波探傷是無損檢測的一種重要方法，其次還有著色滲透探傷法，超聲波測厚法，耐壓水壓檢測法等。無損檢測是始終與材料質量、安全聯系在一起的一門極其重要的應用技術，對其質量控制和安全使用起著舉足輕重的作用。我分廠鉭鈮鈹及其合金管、棒、板材品種多、規格雜，采用各種無損檢測方法可以檢測材料內部或外部的缺陷，為提高信譽度、穩定生產工藝、控制中間轉料、出廠產品質量提供依據。

2各種無損檢測方法原理及應用

2.1超聲波探傷原理及應用

探傷儀按缺陷顯示方式分類分為：A型、B型、C型、三種顯示，我廠采用的均為A型，A型顯示是一種波形顯示，探傷儀熒光屏的橫坐標代表聲波的傳播時間（或距離），縱坐標代表反射波的幅度。由反射波的位置可以確定缺陷位置，由反射波的幅度可以估算缺陷大小。原理如圖1：

超聲波檢測儀工作原理：同步電路產生周期性的同步脈沖信號。一方面它觸發發射電路（或經觸發延遲在時間上做適當延遲后觸發發射電路）產生一個持續時間極端的電脈沖加到探頭內的壓電換能器上，激勵品片產生脈沖超聲波。另一方面，同步脈沖經過掃描延遲，在時間上適當延遲后控制掃描發生器產生線性較好的鋸齒波，經過軸放大器放大后加到示波管Y軸偏轉板上，使光點從左到右隨時間做線性地移動。超聲波透過偶合劑射入試件。在試件內部傳播的超聲波遇到界面或缺陷時即產生反射，這種超聲回波已停止激振的原探頭接收，轉變成電脈沖輸入高頻放大器。經檢波電路再由祝頻放大器進一步放大后加到示波管的Y軸偏轉板上，這是光點不僅在水平線上按時間作線性移動而且還要受Y軸偏轉板上電壓的影響做垂直運動，從而在掃描線上就出現波形。根據反射回波在掃描線上的位置可確定試件中界面或缺陷與換能器間的距離，熒光屏上顯示的波高一般與換能器接收到的超聲波聲壓成正比，故可據以評定反射回波的聲壓大小。

1－時基電路2－掃描延遲3－掃描發生器4－X軸放大5－接收電路6－高頻放大及衰減器7－檢測電路8－視頻放大器9－同步電路10－發射電路11－示波管12－示波管熒光屏13－換能器14－試件

圖1超聲波檢測儀工作原理圖

在我們廠超聲波探傷法應用幾乎涉及了鉭、鈮、鈹及其合金的管、棒、板材，貫穿了整個工藝流程，超聲波探傷可以檢測出料中的氣孔、夾渣、裂紋及組織的不連續。我們廠從原料鑄錠的領取到成品發貨均需要超聲波檢測。鉭鈮鑄錠在電弧熔煉過程中會產生封頂縮尾缺陷，如果鋸切不干凈，那么在以后壓力加工中將越裂越大，導致整節鑄錠的報廢，超聲波可發現封頂縮尾缺陷，可以及時切除。鉭、鈮及其合金棒材在加工過程中，由于前期很多是鍛造的，會出現裂，用超聲波探傷可以檢測出來，并且可以分析裂的產生原因及狀態，根據實際情況，判斷物料是切除還是改做它用。鉭、鈮及其合金管材也是我們的主要產品，它們主要應用于化工防腐行業，對超聲波探傷這方面要求也比較嚴格，我們用超聲波自動水浸探傷可以大批量的對管材進行內壁和外壁的掃查，可以迅速檢測出內壁和外壁的凹坑、夾渣、溝槽、裂紋等等缺陷，并自動剔除。海藍公司是我們鈹銅的最大客戶，曾經因為產品的內部缺陷而退貨，現在我們在超聲波檢驗鈹銅管棒的技術已經比較成熟，海藍、7103廠、西安煤院等客戶對我們的超聲波技術也比較認可。

2.2著色滲透探傷法原理及應用

著色滲透探傷法是在測試材料表面使用一種液態染料，涂上該有色液體染料后，并使其在體表保留至預設時限，然后再涂上顯影劑，在正常光照下觀察即能辨認的有色液體。可廣泛應用于檢測大部分的非吸收性物料的表面開口缺陷，無需額外設備，便于現場使用。

著色滲透探傷法的優點是靈敏度較高，檢測成本低，使用設備與材料簡單，操作輕便簡易，顯示結果直觀并可進一步作直觀驗證，其結果也容易判斷和解釋，檢測效率較高。缺點是受試件表面狀態影響很大并只能適用于檢查表面開口型缺陷，如果缺陷中填塞有較多雜質時，不容易檢出。

目前我們的鉭、鈮、鈹及其合金的φ14.4以下的小規格拉制棒材在修料中是工人用肉眼判斷表面是否有缺陷，這種目視檢測法效率很低并且失誤率很高，如果料表面的缺陷沒有被發現，沒有及時修理干凈，那么遺留到后序的繼續加工中，缺陷將越來越多，越來越大，如果投入到拉絲工序中，拉出的絲將會斷掉，這不僅是人力物力的浪費，成材率也很難上去。目前我們滲透檢測應用于鉭鈮鈹φ14.4以下的拉制棒材，檢驗各種裂紋、麻坑、粘料等開口型缺陷，這就大大減少了工人的勞動強度，并且可以很快很準確的檢測出缺陷，及時修理，效率很高。

2.3超聲波測厚原理

測量超聲波在工件上下底面之間往返一次傳播的時間來求得工件的厚度。

數字超聲測厚儀內部有計算電路，可以計算出來時間，再換算成工件厚度顯示出來。如圖2

圖2超聲波測厚原理示意圖

我們的壁厚儀范圍在0.102mm~254.00mm之間,精度達±0.025mm。目前我們應用它來檢測各種規格材質的管材壁厚，如在調軋過程中，需要時時監控管材的壁厚，原來是調一段，切下來有尺子量，這樣效率低浪費材料準確度還差，用超聲波測厚效率很高而且可以整根測量。管材和板材的中間部位或是很厚的材料，壁厚尺根本量不到，用壁厚儀就很輕松的量到任何一個需要控制的點。

2.4滲漏試驗的原理及應用

滲漏試驗是專門檢驗液體或氣體從承壓容器中漏出或從外面滲入真空容器中的無損檢測技術。滲漏試驗分為不用示蹤氣體的壓力系統和利用示蹤氣體檢測器的壓力系統。我們所選的是不用示蹤氣體的壓力系統的氣密性試驗。

下面介紹我們所用的三種壓力系統檢測法：水壓測試、氣壓檢測和氦質譜檢漏法。

2.4.1水壓測試的原理及應用

如圖，盛放在密閉容器內的液體，其外加壓強p0發生變化時，只要液體仍保持其原來的靜止狀態不變，液體中任一點的壓強均將發生同樣大小的變化。即帕斯卡定律（在密閉容器內，施加于靜止液體上的壓強將以等值同時傳到各點p=p0+ρgh），利用水為工作介質靜壓力傳遞進行工作如圖3。該方法主要是檢驗料的強度。

圖3帕斯卡定律P1/S1=P2/S2

我們所檢測直徑φ4－φ60、長度≤6米鉭、鈮及其合金管，鈹青銅管材，水壓額定試驗壓力2.0Mpa,工作試驗壓力10Mpa。我們用泵把壓力加到8Mpa-10Mpa時，保持10S，當發現管材表面有滲水或管材破裂扭曲時，說明它的強度達不到標準，將判該管材不合格。

2.4.2氣壓檢測原理及應用

氣壓檢測是來自空壓機產生的高壓氣源，經控制系統測控后，經高壓軟管輸送給試樣，當漏孔的兩側存在壓差時，氣體就通過漏孔從高壓側向低壓側流動，如果在低壓側施加適當液體后，漏孔處將會吹起一個個氣泡，從而可以發現漏孔的存在。類似于自行車補車胎。

我們所檢測直徑φ4－φ60、長度≤6米鉭、鈮及其合金管，鈹青銅管材的氣壓額定試驗壓力1Mpa,工作試驗壓力0.7Mpa。該方法主要是檢驗料的氣密性，它簡單可靠、使用方便、能定出漏孔的位置，成本低。

需要強調的是：水壓試驗千萬不能用氣壓試驗代替！！！水壓試驗為強度試驗，氣壓試驗為密封試驗。一般氣體容器先強度試驗而后氣密試驗。若反之，一旦容器強度失誤，它的爆炸威力“一個壓力”在一平方厘米的面積上的壓力是1公斤。也是現在說的一個大氣壓。

2.4.3氦質譜檢漏法原理及應用

該方法是通過質譜室是用來檢測氦的分壓強。當質譜室內的總壓強(真空度)低于10Mpa時，電離室中由鎢絲制成的燈絲啟動，加熱后產生高速電子轟擊離子源中的氣體分子，使分子電離。大部分的氣體分子都能變成離子，離子在電場中被(加速電壓)加速，從而進入與其垂直的偏轉磁場，不同質量數的離子其偏轉半徑不同。加速電壓使得氦離子可以打到放大器的入口(電子倍增器)，從而檢測出氦離子流的強度，氦離子流與容器內的氦分壓成正比，因此對氦離子的測量可以確定被檢件的漏率。氮質譜檢漏儀是用氦氣為示漏氣體的專門用于檢漏的儀器，它具有性能穩定、靈敏度高的特點。是真空檢漏技術中靈敏度最高，用得最普遍的檢漏儀器。其靈敏可達10～10Pa.m／s。如圖4。由于氦氣的分子直徑很小，本身是惰性氣體，很安全，用它可以檢測出很小的漏點，該方法在我廠常用于φ10---φ60mm鉭、鈮及其合金管材的漏點。

圖4質譜室工作原理圖

3展望

近幾年NDT技術無論是在聲學、電學還是磁學方面都有很大的進步，NDT技術有廣泛的應用，應用NDT可以用較少的勞力和開支對鉭鈮鈹加工材的質量進行動態或靜態，長期或短期的測量和監控，目前我們廠在加工材方面的無損檢測技術起步較晚比較薄弱，主要表現在人員素質還不是很高，數量偏少，設備陳舊落后，資金欠缺，技術不成熟，還未形成規模化系統化檢測流水線。隨著科技的不斷發展，客戶對NDT技術提出了更高更嚴的要求，由于我們的技術達不到，很多客戶因此流失，在產值和聲譽方面受到了很大的損失。因此我要努力向同行學習，多做實驗多看資料，提高我們的技術水平和人員素質，我們的NDT技術現在仍有很多問題極具挑戰性，鼓勵我們要投入更大的熱情和人力物力來促進它的發展。

參考文獻

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隨著“西氣東輸”工程的啟動，被稱譽為國家的重大生命線――油氣長輸管道在我國進入建設和發展的高峰期。高質量的焊管是保證管道安全、經濟、高效可靠運行的基礎和根本保障，目前螺旋埋弧焊技術廣泛地應用于石油化工鋼管和壓力容器的制造中，但遺留在焊縫中的缺陷產生失效行為，導致管道破裂與爆炸。因此焊縫缺陷檢測和跟蹤系統是機械、冶金、石油化工等焊管制造中必不可少且尤為重要的環節。

傳統的x射線檢測技術在焊縫質量檢測方法中占有重要地位，檢測結果可以作為焊縫缺陷分析及其質量判斷的重要依據。常用的x射線檢測方式一般是由有經驗的專業檢測人員在實時圖像或者照相底片上人工完成，工作量較大，檢測結果的可靠性在很大程度上取決于檢驗者的主觀因素[1]，而且x射線探傷法存在輻射性、人工讀片的不確定性弊端，用計算機實現自動評片因缺陷特征和類別的復雜性難以達到滿意的效果，不能與現代化大生產的實際完全適應。因此，近年來國內外的相關技術人員利用計算機、圖像處理及模式識別等現代技術，在焊縫及其缺陷的自動識別方面進行了許多有意義的探索和研究，取得了相當多的進展[2]。文獻[3]在程序的控制下，輸入裝置順序掃描底片，產生與底片內容相對應的連續圖像，然后經AD轉換，生成8bit灰度圖像，存入設定緩沖區。圖象處理軟件對離散圖像作相關處理，分類識別，評定結果準確實時地提交給輸出設備，供用戶使用。用計算機評定焊接射線底片是無損探傷領域的一次技術革命。但拍攝圖像的亮度差、對比度低時對缺陷誤檢、漏檢的幾率仍然大。一些學者采用神經網絡等來自動辨識缺陷[4]，而可移植性差，過學習和推廣性較差等原因降低實用性。

據統計，現在世界上有1/2的金屬制品是靠焊接完成的，焊接在現代工業中具有非常重要的作用。焊縫跟蹤是實現焊接自動化的一項關鍵技術，直接影響到焊接質量[5]。所以有必要尋求一種具有識別率高、容噪能力強的技術進行油氣長輸管道焊縫的跟蹤檢測。

基于核的機器學習方法，簡稱為核機器學習方法（Kernel Machine Learning）或核方法[6-8]，是近年在機器學習領域涌現的一類新模型與新方法的總稱。其基本思想是對一些只涉及樣本間內積運算的學習方法，通過改變內積定義的方式，用事先定義的核函數取代內積，從而得到與原學習方法對應的非線性版本。核機器學習方法不僅可以高效分析蘊藏在樣本集內部的非線性關系，簡化了欲解決的問題，并且能借助核技巧規避特征空間內的內積運算因映射函數而可能引發的維數災難。

在核機器學習這類方法中，有用于分類與回歸的高斯過程（GP）模型、支持向量機（SVM）、最小最大概率機（MPM）、核最近鄰（KNN）、核貝葉斯判別（KBD ）、核最小平方誤差（KMSE）判別、核Fisher判別（KFD）與核感知器（KP）等；有用于聚類的核自組織映射（KSOM）、核聚類和核Adatron方法等；有用于特征提取的核主成分分析（KPCA）、核獨立成分分析（KICA）等；也有用于特征選擇的核規范相關分析（KCCA）、核投影尋蹤（KPP）和核匹配追蹤（KMP）方法等。當然上面列舉的僅是一些最典型的核機器學習方法，限于篇幅還有上百種方法不能一一列舉。核機器學習方法與常規的模式識別方法（如人工神經網絡）相比優勢明顯，若能將之應用于管道焊縫特征提取、特征選擇以及缺陷預測，利用它們優良的性質和強大的功能，必將能大幅度提升檢測準確度。

利用核機器學習方法進行油氣管道焊縫跟蹤研究，使得在檢測系統中融入貝葉斯推理成為可能，因為貝葉斯推理與機器學習技術本來就密不可分。在機器學習過程中融入推理過程有諸多優勢，具體對焊縫缺陷檢測而言可以提升焊縫跟蹤系統的智能化程度。這是因為：第一，可以將從焊縫圖片資料中獲得的一些圖像信息作為先驗知識無縫融入檢測過程，進一步提升檢測準確度與智能化程度；第二，在檢測時可預設一組概率規則，推理遵循該規則逐步實現，從而使整個檢測過程既有條理又有層次。

利用核機器學習方法進行油氣管道焊縫檢測，也使得在檢測系統中引入多源信息融合技術成為可能，因為多源信息融合與機器學習同樣密不可分。在管道檢測中，焊縫的孔隙度、灰度等多個因素分別揭示了焊縫圖像各個方面的特性，在進行缺陷檢測時需要將各方面的信息進行綜合考慮。而信息融合正是利用多方面的信息資源，采用數學方法和計算機技術對各種信息在一定準則下加以自動分析、綜合和使用，獲得比單一信息更精確、更完全和更可靠的解釋。因此在焊縫跟蹤系統中引入多源信息融合技術可以綜合多種焊縫屬性信息，減小方法不同所帶來的不確定性，從而實現綜合檢測。

綜上所述，核機器學習提供了一個良好的平臺，以之為基礎開發一套管道焊縫自動跟蹤系統至少具有三點優勢：第一，核機器學習方法本身的特性能保證檢測系統具有很高的準確度；第二，以核機器學習為主的平臺能引入貝葉斯推理，保證檢測系統具有很高的智能化程度；第三，在檢測中采用了多源信息融合技術，因此所開發的系統能進行綜合檢測。況且，核機器學習方法在人臉識別、視頻分析與移動通信等領域均取得了優異的應用效果。

在國內在埋弧焊焊縫缺陷檢測領域開展核機器學習理論與應用研究是一個新思路新方法，核機器學習理論及其模型有助于提高缺陷有無的識別率，在焊管缺陷的在線識別與預測這一新領域中必將具有較好的應用前景。

參考文獻：

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