近日，中国石油大学（华东）智能传感与无损检测团队在结构缺陷电磁检测与重构方法研究中取得重要突破。团队提出了一种创新的“普适电流场双向旋度-梯度方法”（Universal Current Field Bidirectional Curl-Gradient Method），成功实现了复杂结构缺陷形貌及其扰动电流重构，为隐蔽缺陷的可视化检测提供了全新解决方案。研究成果《Universal Current Field Bidirectional Curl-Gradient Method for Imaging Detection of Defects Using Alternating Current Field Measurement Technique》（基于ACFM的普适电流场双向旋度-梯度缺陷成像检测方法）表于国际权威期刊《Measurement》（最新影响因子5.6，中科院大类分区2区）。论文第一作者为丁建喜博士，通讯作者为李伟教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和通讯单位。研究得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等多个项目的支持。
图1 论文首页
研究团队针对传统交流电场测量技术（ACFM）在检测覆层下缺陷时存在的信号非线性、磁泄漏效应等问题，提出了基于扰动电流场的缺陷成像新思路。通过双向旋度-梯度算法，团队成功重构了缺陷区域的扰动电流场分布，并利用梯度分析精确提取缺陷形貌特征。该方法不仅克服了传统磁信号与缺陷形态间接关联的局限性，还通过FPGA硬件系统实现了算法的实时处理，显著提升了检测效率。
该研究为石油管道、海上平台等碳钢结构的隐蔽缺陷检测提供了可靠的技术路线。通过扰动电流场的可视化分析，能够直观反映缺陷的形态特征，为结构安全评价和寿命预测提供了更丰富的依据。团队未来将进一步融合扰动电流与磁场效应，提升对复杂缺陷的量化精度。
图2 复杂缺陷扰动电流与形貌可视化结果
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263224125018421
