【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，電子科技大學自動化工程學院高斌教授“傳感器國家工程研究中心成都分中心”團隊在中國科學院一區(qū)TOP期刊IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS發(fā)表題為《Compact LC-Driven Electromagnetic Sensing and Inverse Gaussian Informatics for High-Resolution Industrial Pipeline Inspection》的研究論文。馬秋萍博士后為第一作者，合作導師高斌教授為通訊作者。
 

　　管道內(nèi)檢測已在管道完整性維護中得到廣泛應用，尤其在石油、天然氣等行業(yè)具有迫切的工程需求。在極端受限空間內(nèi)、尤其是變速變提離強干擾條件下，如何兼顧檢測靈敏度與空間分辨率仍是挑戰(zhàn)。
 

　　針對這一關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，該文提出一種面向工程現(xiàn)場的緊湊型可調(diào)諧物理自適應渦流傳感機制，并采用逆高斯電磁感應補償?shù)闹C振控制策略，通過動態(tài)優(yōu)化接收磁場強度，使系統(tǒng)在復雜提離與受限空間工況下實現(xiàn)靈敏度提升的同時保持高分辨率，為電磁感應檢測的理論與方法體系提供了新的技術(shù)路徑。
 

　　該方法采用單激勵差動激勵降低背景噪聲，多接收線圈垂直耦合；每個接收通道配置可調(diào)器件形成自適應諧振電路, 與激勵頻率同步并產(chǎn)生等效濾波，從而增強缺陷信號并抑制噪聲。與此同時，系統(tǒng)進一步融合數(shù)據(jù)驅(qū)動的信息學技術(shù)，通過對針孔缺陷、傾斜裂縫與自然缺陷等實驗驗證，實現(xiàn)了缺陷表征與可視化增強，形成面向工業(yè)現(xiàn)場的團隊第二代智能化、高靈敏、高分辨率渦流管道檢測技術(shù)，實現(xiàn)“原理—系統(tǒng)—驗證”的閉環(huán)產(chǎn)學研用鏈條。
 

　　團隊瞄準“非常規(guī)管道內(nèi)檢測技術(shù)”的產(chǎn)業(yè)“卡脖子”難題，聯(lián)合企業(yè)研制了系列大提離、高靈敏差動勻場聚焦渦流傳感探頭，并在2025年推出了創(chuàng)新全斷面檢測的新型磁電耦合內(nèi)檢測探頭，自主研制了實時電磁矢量解耦的邊緣感算集成電路，成功研制出產(chǎn)品級管道內(nèi)檢測機器人，在中石油、中石化等油氣田380多條管線開展了工業(yè)化應用，累計檢測管道5000多公里，檢出管體缺陷80余萬個。
 

圖1：緊湊型逆高斯電磁調(diào)控的高分辨管道內(nèi)部檢測方法
 

圖2：管道渦流內(nèi)檢測機器人和初代渦流內(nèi)檢測機器人現(xiàn)場應用情況
 

　　本成果依托于我校傳感器國家工程研究中心成都分中心團隊和四川德源興能科技股份有限公司，該團隊長期致力于電磁熱聲光傳感機理、物理數(shù)學AI模型、宏觀與微觀機理分析和智能儀器研制。在儀器研發(fā)上，開展了電磁熱/光激勵紅外熱成像、電磁聲成像、多物理具身智能感測機器人、磁光克爾顯微成像、電磁應力和微觀檢測、多頻電磁近/遠場渦流檢測儀, 管道智能內(nèi)檢測機器人等先進無損檢測和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測儀器。近年來，團隊成功主持并結(jié)題國家自然科學基金委的國家重大科研儀器研制項目、國家自然科學基金，重點研發(fā)計劃課題，核九院聯(lián)合基金，四川省揭榜掛帥, 聚源興川，科技支撐，611，成飛，中石化等多項課題。累計發(fā)表SCI論文130余篇，授權(quán)發(fā)明專利30余項。同時團隊在產(chǎn)學研用方面，創(chuàng)立了“電子科大-德源管道檢測技術(shù)研究中心(校企平臺)”，合作成功研制了首套產(chǎn)業(yè)應用級小口徑管道電磁渦流內(nèi)檢測機器人，在各大油氣田成功檢測管道380條以上，產(chǎn)生累計經(jīng)濟價值超億元，并進入國際市場。