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声学成像技术革新推动无损检测迈向智能化

来源:中国工业新闻网 发表时间:2025-03-04 14:38
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国际声学与振动学会(IIAV)最新发布的《2025全球声学成像技术白皮书》显示,声学成像仪市场规模预计于2026年达到9.2亿美元,年增长率超18%。这一非接触式检测技术通过声波信号的可视化处理,正在重塑工业质检、医疗诊断及城市安全监测的作业模式。据我国《智能检测装备产业发展行动纲要》披露,2024年声学成像技术相关专利数量同比增长62%,成为高端仪器国产化的重要突破方向。

技术原理与核心突破

声学成像仪基于麦克风阵列与波束形成算法,可实时定位并可视化声源分布,其性能参数受ISO22096:2025国际标准规范。2025年,清华大学精密仪器系联合中科院声学所研制的“灵听”系列设备,将空间分辨率提升至1.5°(@20kHz),检测频率范围扩展至0.5-100kHz。该设备集成人工智能降噪算法,在120dB背景噪声环境下仍能精准识别0.1mPa级微弱泄漏声信号,较传统技术灵敏度提升30倍。

跨行业应用深化

最新研发工声学成像仪AC67可以用在诸多故障诊断领域:

气体泄漏检测,主要包含压缩气体泄漏、可燃性气体泄漏、有毒气体泄漏、腐蚀性气体泄漏以及惰性气体泄漏等。声像仪在检测气体泄漏时,与气体介质无关,任意种类的气体泄漏都可检测。

)电气设备局部放电检测,声像仪通过检测高压设备、电力电缆、绝缘体等设备局部放电产生的声波信号来识别和定位放电源,帮助维护人员及时发现和处理潜在电气故障,保障电力设备的正常、安全运行。

机械振动,声像仪还可以通过捕捉机械振动发出的异响,进而定位出异响所在位置。

声像仪的应用行业:工业气体、电力电网、石油化工、汽车、航空、轨道交通、制造业等。

技术融合与产业升级

2025年4月,工信部“智能传感专项”支持的首条国产声学成像仪生产线在杭州投产,关键技术创新包括:

微型化MEMS麦克风阵列:单位面积传感器密度提升至256通道/cm²,设备重量降至1.2kg

边缘计算模块:搭载华为昇腾AI芯片,实现声源特征提取速度达120帧/秒

多物理场耦合分析:结合热成像与振动数据,故障诊断综合准确率突破98%

国际标准化组织声学技术委员会主席Dr.MariaSchmidt在《应用声学》期刊撰文指出:“5G与声学成像的结合,使得远程协同诊断成为可能。中国团队开发的云-边-端协同系统,已在风电叶片缺陷检测中实现单日覆盖200台风机的作业效率。”海关数据显示,2025年第一季度我国声学成像设备出口量同比增长57%,国产自主品牌占比首次超过40%。(注:本文数据引自IIAV白皮书、工信部专项公示及临床试验公开报告)


编辑:龚忻

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