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导语:我国无损检测事业的发展,既离不开无损检测行业内的企业对无损检测技术的推广,更离不开走在无损检测技术最前沿的科研工作者对无损检测新技术的研究,其中,院校的教授作为科研领域的中坚力量,大多一生默默无闻献身于无损检测事业。他们共同的特点是对待教育科研工作认真严谨,为人处世谦和低调,南京航空航天大学自动化学院测试工程系主任王海涛便是其中之一。为了了解我国无损检测科研工作的现状,《QC检测仪器》专程采访了南京航空航天大学自动化学院测试工程系的系主任王海涛教授。
记者:北国老剑
王海涛,博士、教授,江苏溧阳人(1968年12月生)。西安交通大学生物医学仪器与工程学士(1991)、机械制造硕士(1994)、中国科学院天体物理博士(2002)、德国慕尼黑马普地外所(中德交换科学家,德国马普奖学金资助)从事机载仪器控制工作(1998~1999)、德国维尔兹堡大学微位移的测量研究工作(德国DGF资助)(1999~2000),现任南京航空航天大学自动化学院测试工程系系主任、硕士生导师。
社会兼职:
1、《仪器仪表学报》、《西安交通大学学报》、《应用基础与工程科学学报》、《传感器技术学报》、《光学学报》、《中国激光》、《激光与光电子进展》、《测控技术》、《汽车工程》、《西安理工大学学报》等十多家国内刊物及《Chinese Optics Letter》、《NDT&E International》、《Optical Engineering》等外文刊物审稿人
2、第二、三届中国仪器科学与技术学科教学委员会委员;
3、中国机械工程学会无损检测分会应力应变专业委员会委员、常务副理事长;教育、科普、培训委员会委员;超声专业委员会委员;
4、江苏省无损检测学会理事;
5、第一届全国应力应变测试新技术会议副主席;
6、第四届远东无损检测新技术论坛学术委员会委员;第五、六、七、八届远东无损检测新技术论坛分会场主席;
7、中国计量学会高级会员;
8、教育部、江苏省科技厅、福建省科技厅、南京市、无锡市等地科研项目、评奖评审人。
发表学术论文100多篇,其中被SCI、EI、ISTP检索的文章40多篇
导语:我国无损检测事业的发展,既离不开无损检测行业内的企业对无损检测技术的推广,更离不开走在无损检测技术最前沿的科研工作者对无损检测新技术的研究,其中,院校的教授作为科研领域的中坚力量,大多一生默默无闻献身于无损检测事业。他们共同的特点是对待教育科研工作认真严谨,为人处世谦和低调,南京航空航天大学自动化学院测试工程系主任王海涛便是其中之一。为了了解我国无损检测科研工作的现状,《QC检测仪器》专程采访了南京航空航天大学自动化学院测试工程系的系主任王海涛教授。
《QC检测仪器》:请您介绍一下您的主要工作经历和研究方向。
王老师:2004年之前,我在中国科学院从事光电检测技术的研究,主要包括天文光学信息处理、天文光干涉以及光学综合孔径高分辨率成像技术的研究,2004年之后,我进入南京航空航天大学从事科研、教学和人才培养工作,研究方向主要包括光电检测技术、计算机控制技术、高分辨率成像技术以及无损检测技术的应用研究;分别承担本科生课程《数字化测试技术》、《光电检测技术》以及研究生课程《无损检测新技术及系统》;人才培养方面,在南航工作的10年间,指导了55位本科生毕业设计,培养了42名硕士,辅助培养了2名博士,目前指导硕士研究生11名,辅助指导博士研究生1名,最近七八年间,我开始对无损检测技术(包括光电、电磁、超声和激光超声的无损检测新技术)的研究及应用进行深入研究。
《QC检测仪器》:您主持、参与过哪些重要科研项目,都获得过什么奖项?
王老师:目前承担的主要科研项目包括科技部国际合作项目:全数字多通道相控阵激光超声三维成像无损检测系统研发;国家质检总局科技项目:电磁检测技术研究;国家科技支撑计划子项目:典型特种设备安全检测仪器研制;国家公益项目:在役奥氏体不锈钢压力容器无损检测新技术实验研究;江苏省自然基金项目:基于多传感器信息融合的高速铁路铁轨检测的研究;江苏省科技厅产学研项目:脉冲涡流成像检测技术的研究;中英合作项目:电磁检测技术及其在高速铁轨方面的应用研究;参与了欧盟FP7框架项目“风电场的结构健康监控技术研究”;指导的硕士研究生先后获得5项南航研究生实验室创新基金项目,其中有3项(传感器、超声相控阵、电磁)与无损检测有关;总经费340多万元。
作为负责人已经完成的项目包括中科院留学生回国工作择优基金“反射式光纤位移传感器技术研究”;863-703项目“光学综合孔径技术研究”;江苏省科技厅社会发展项目“股骨骨折髓内钉远端孔定位技术研究”;作为骨干成员完成了国家自然科学基金项目“外差全息干涉术及其天文应用研究”、中科院重点项目“天文光干涉技术研究”。
其中对于“脉冲涡流成像检测技术的研究”的研究,获得了2013年南京市质监局科技成果二等奖,发表在国际刊物International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics学术论文《The research on the flaw classification and identification of the PEC NDT technology》获得2012年中国特检学会优秀论文一等奖。
《QC检测仪器》:南航测试工程系与校外的企业或科研机构有哪些形式的合作?
王老师:南航测试工程系主要与比较对口的企业如南京市锅炉压力容器安全监督检测研究院、南京市计量监督检测研究院、沈阳科学仪器研究院有限公司等签订教学科研合作协议,联合培养硕士研究生,并建立本科生的生产实习基地。我们与无锡市计量所、南京市计量监督检测研究院、苏州市长风厂各联合培养了一届工程硕士班,目前,一个零星工程硕士班以及与苏州市计量所的工程硕士班正在开展。如果有企业遇到较难解决的问题,我们会与企业进行联合攻关,譬如,早期针对超声相控阵现场使用时出现的标准问题,我们开展了超声相控阵的关键技术研究以及参与了超声相控阵的国家标准的制定;如果问题比较复杂,我们将与企业一起联合申报省级或者更高一级的科研项目,例如:针对锅炉压力容器用碳钢腐蚀问题,我们申报了江苏省科技厅产学研项目,通过对此问题进行深入研究,找到了表面腐蚀和亚表面腐蚀的测量方法,并获得了南京市质监局的奖。
《QC检测仪器》:谈谈南航测试工程系的无损检测研究情况?
南航的无损检测工作开展地比较早,上世纪90年代孙雨施教授在远场涡流方面有着很好的研究和工业应用,获得过很多国家级和省部级项目;2006年开始,英国Newcastle大学终身教授、南航特聘教授、2009年,在获聘教育部长江学者讲座教授的国际知名电磁无损检测专家田贵云的主持下,形成了一个有2名教授、3名副教授、2名讲师组成的团队,指导博士研究生5名、硕士研究生40多名的研究队伍,从事超声、电磁、红外等无损检测新技术以及传感器、结构健康监控等研究。从2008年开始,与江苏省特检院、南京大学等单位每年联合举办远东地区无损检测新技术论坛。团队近几年来获得欧盟FP7框架项目“风电场的安全监控”、含自然基金、科技部支撑计划及国际合作项目在内的国家项目多项、二十多项省部级项目,总经费1000万元,发表SCI论文20多篇,核心论文100多篇,获得授权发明专利10多项。分别开展了风电场的结构健康监控、高铁铁轨的高速巡检、锅炉压力容器和核电的安全检测等方面的研究,其中,基于电磁检测高铁铁轨的高速巡检研究先后获得国家自然基金、江苏省科技支撑计划、省自然基金、铁道部专项经费以及铁科院、上海铁路局以及当地政府等的经费支持,获得了大量的科研成果,正申报国家重大项目。
《QC检测仪器》:您长期从事无损检测技术研究,对与生产紧密相关的科研工作有切身的体会,请您就我国在无损检测技术科研现状和发展趋势谈谈看法。
王老师:随着我国装备制造业的快速发展,对无损检测的要求越来越高,我国无损检测队伍人员数量庞大,估计在35万人以上,包括生产第一线的无损检测操作人员、无损检测工程技术人员、无损检测技术管理人员、无损检测设备器材制造企业人员、教育界、科研界与无损检测技术应用相关的科研教学人员、与无损检测技术专业相关的在校学生和研究生、检测设备器材经销贸易、维修技术服务以及专业从事第三方无损检测服务企业的人员等。
现代无损检测技术发展的共同特点呈现便携式无损检测仪器设备的袖珍化、多种无损检测方法综合一体化、检测结果数字图像化、检测工艺设计及检测结果评定的智能化、大型自动化无损检测系统应用广泛,并且不断有采用新无损检测技术和适应新领域的检测设备投入应用等。
未来,根据实际生产需求的不同,对无损检测技术要求也会越来越高,其中对于高铁铁轨、汽车零部件以及核电等领域的检测,则需要进行在线无损检测的同时,也需要在缺陷没有发生的时对其内部的应力、应变进行测量分析或者进行结构健康监控,以保证高铁、汽车、核电等的运行安全。
《QC检测仪器》:如何能够将科研成果更好地应用在生产工作中?无损检测新的技术如何能够被企业认可,并得到应用和推广?
王老师:如何才能更好地将科研成果应用到生产工作中是我们工作的方向,更是追求的目标。无损检测发展到今天,很多技术已经成熟,但许多问题使用单种无损检测技术并不能很好地解决,只有将多种无损检测技术结合在一起,才能更好地解决问题。
每个行业都有严格的规章制度和行业标准,一项新技术要想被企业认可,需要各方共同努力,做很多工作。目前超声检测在铁轨上的应用已经被大家认可,但是超声检测技术的检测速度不高且需要耦合,已经无法满足快速发展的铁路建设和安全运行的需求,我们对电磁无损检测技术高铁铁轨高速检测研究做了大量的工作,但要得到铁路部门的认可,还存在相当的难度。此外,在航空领域,对于无损检测技术的要求非常严格,新的技术很难被航空领域的企业认可。
《QC检测仪器》:您既是南航自动化学院测试工程系主任,同时也兼职了很多学术职位,请您就这种广泛的学术活动与科研工作之间的互相结合介绍一下?
王老师:我所选择的学术兼职共有几种类型,其中一部分是其本身和我的教学工作有紧密的联系,一部分是与我的科研工作有关系,如我兼职无损检测教育、科普、培训委员会委员的工作,这项工作可以帮助我及时了解行业需求、人才需求;另外同时兼职了无损检测学会超声、应力检测委员会委员,这项工作使得我有很多机会与同行交流,并得到第一手行业资料,这对应力、超声无损检测技术的教学和科研工作都起到了很大地促进作用。
《QC检测仪器》:国外在无损检测技术科研工作中有哪些成功经验值得我们学习?
王老师:有这样一个事例,2005年英国无损检测学会讨论其发展方向和途径时,认为世界上发展最快的国家、需求最快的行业就是无损检测技术发展最快的地方。他们认定中国是世界上发展最快的国家,航空、铁路、核电等行业的安全要求对无损检测需求最大的行业,于是,英国无损检测学会组织了包括科研、教学和测试在内的一个大型代表团到中国进行交流和访问,走访了全国十多个城市、十几所大学,2006年和2007年中方也组织了人员对英国进行了回访。当时,这批人中象Dixon、Drinkwater、G.Y. Tian等只是初出茅庐的年轻学者,而现今都成长为英国乃至国际上无损检测行业红外、超声、电磁无损检测的知名教授和专家;参加这次交流的中国学者中,像年轻学者沈功田、李路明、陈振茂等也都成为了国内无损检测的知名专家、教授,我本人也非常荣幸地参加了2005年和2007年的中英双方的交流活动,以此为起点,受益匪浅。
这件事告诉我们,从事无损检测技术的研究,要到对无损检测需求最大的国家、最多的行业去进行交流,这一点正是我们学习的地方。我国本身具有了先天条件,航空航天、锅炉压力容器、特种设备、核电等领域对安全的严格要求决定了对无损检测技术的要求更高,这同时也是无损检测工作者研究的动力和源泉。我们只有从实验室中走出去,与同行进行广泛交流,才能更好地进行研究工作。
《QC检测仪器》:请您就无损检测技术人才培养与市场需求的结合谈谈看法。
王老师:无损检测市场对于人才的需求分为两类:一类直接投身无损检测生产工作,这方面的人才主要由大专院校的相关专业来培养;另一类从事无损检测科研工作,这类人才主要由十多所高校(包括南航)对无损检测技术研究生的培养,研究生教育主要目的是提高无损检测新技术的研究水平。无损检测市场对于这两类人才的需求都非常大,如果这两者能够很好地结合,对于我国无损检测事业的发展将起到非常大的促进作用。