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特种设备检验检测技术与质量管理研究
Research on Inspection and Testing Technology and Quality Management of Special Equipment

（3）超声导波
超声波是频率高于听觉声学的一组信号，范围为 20kHz~1GHz。超声波主要
用于检测结构、管道或焊缝中的不可见缺陷，也用于清洁和混合等其他任务。用

于检查绳索的远程超声波（LRUT）是通过压电效应、热弹性效应、洛伦兹力和
磁致伸缩效应等在超声波频率范围内产生波来进行的，压电传感器和磁致伸缩传
感器是最常用的传感器。超声波测试技术涉及使用两个独立的探头，一个探头将
超声波能量发射到被检测物中，另一个探头被定位并接收来自不连续部分的反射

能量。在该技术的变体中，可以使用两个以上的探头。导波沿着钢丝绳的长度传
播，并被导线中的缺口或断裂反射。压电换能器需要接触钢丝绳表面以产生和接
收导波，而磁致伸缩传感器可以在传感器和钢丝绳之间没有接触的情况下产生波。

另一方面，由于产生波所需的磁体，磁致伸缩传感器具有较大的占地面积。使用
该方法可以进行钢丝绳内部和油漆下的腐蚀或断线检查，远程超声波可以从一个
传感器位置检测长达 300ft 的钢丝绳，平均检查时间较短。
（4）电离辐射
X 射线或 γ 射线辐射是波长比可见光短的电磁波。辐射可以穿透包括钢在

内的大多数材料，并且已经被用于医疗超过一个世纪。通过辐射一定长度的钢丝
绳，部分信号被吸收，剩余的信号穿透钢丝绳，然后信号被记录，通常为二维图像。
使用数字监视器，例如图像板和平板监视器，能够提供连续的实时图像。然后对

图像进行分析，找出由低频引起的不规则性，或者计算金属面积损失。通常，与
便携式 X 射线相比，γ 射线具有更高的能量，因此可用于检测更厚的物品。此
外，γ 射线不需要电力或冷却水。另一方面，X 射线能产生较好的对比图像质量、
光焦点小、不连续发射辐射并且不衰变。此外，电离辐射法可以有效地检测钢丝
绳端头连接处，其中显示了靠近终端钢丝绳接头的明显金属面积损失。

（5）光学计算机视觉
由于钢丝绳的主要检测方法是基于视觉检测，因此计算机视觉可以发展成为
一种重要的检测方法。由于基于机器学习的特征提取和分类的先进图像处理技术，

该领域在过去几十年中取得了长足的发展。此外，高速和高分辨率相机的发展促
进了各种应用的实现。通过应用光学、放射性标记等，或者通过计算捻数，可以
将绳索上检测到的损伤映射到绳索的准确位置，以便于为以后的检查找到故障。
建立绳索结构的三维数字模型，并将其投影到二维图形上。然后将投影图与真实

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