【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，電子科技大學(xué)自動化工程學(xué)院高斌教授“傳感器國家工程研究中心成都分中心”團(tuán)隊(duì)在中國科學(xué)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(dǎo)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(hù)中得到廣泛應(yīng)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(qiáng)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(yīng)渦流傳感機(jī)制，并采用逆高斯電磁感應(yīng)補(bǔ)償?shù)闹C振控制策略，通過動態(tài)優(yōu)化接收磁場強(qiáng)度，使系統(tǒng)在復(fù)雜提離與受限空間工況下實(shí)現(xiàn)靈敏度提升的同時保持高分辨率，為電磁感應(yīng)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(yīng)諧振電路, 與激勵頻率同步并產(chǎn)生等效濾波，從而增強(qiáng)缺陷信號并抑制噪聲。與此同時，系統(tǒng)進(jìn)一步融合數(shù)據(jù)驅(qū)動的信息學(xué)技術(shù)，通過對針孔缺陷、傾斜裂縫與自然缺陷等實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了缺陷表征與可視化增強(qiáng)，形成面向工業(yè)現(xiàn)場的團(tuán)隊(duì)第二代智能化、高靈敏、高分辨率渦流管道檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“原理—系統(tǒng)—驗(yàn)證”的閉環(huán)產(chǎn)學(xué)研用鏈條。
 

　　團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)“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(shí)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(jī)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(yīng)用，累計(jì)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(jī)器人和初代渦流內(nèi)檢測機(jī)器人現(xiàn)場應(yīng)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(tuán)隊(duì)和四川德源興能科技股份有限公司，該團(tuán)隊(duì)長期致力于電磁熱聲光傳感機(jī)理、物理數(shù)學(xué)AI模型、宏觀與微觀機(jī)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(jī)器人、磁光克爾顯微成像、電磁應(yīng)力和微觀檢測、多頻電磁近/遠(yuǎn)場渦流檢測儀, 管道智能內(nèi)檢測機(jī)器人等先進(jìn)無損檢測和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測儀器。近年來，團(tuán)隊(duì)成功主持并結(jié)題國家自然科學(xué)基金委的國家重大科研儀器研制項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金，重點(diǎn)研發(fā)計(jì)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(xiàng)課題。累計(jì)發(fā)表SCI論文130余篇，授權(quán)發(fā)明專利30余項(xiàng)。同時團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)學(xué)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(yīng)用級小口徑管道電磁渦流內(nèi)檢測機(jī)器人，在各大油氣田成功檢測管道380條以上，產(chǎn)生累計(jì)經(jīng)濟(jì)價值超億元，并進(jìn)入國際市場。