研究中心拥有国内一流、国际先进的科研仪器设备和硬件平台，主要科学研究和实验平台如下：

一．超声扫查理论和技术研究平台

1. 超声扫查理论和技术。可对不透明材料的内部状态进行扫查检测，生成A、B、C扫描成像，该设备可实现六轴联动，具有A/B功能，可完成对回转体任意形廓工件的无损探伤，主要用于检测构件的内部结构和发现材料的内部缺陷。
2. （单）双机械手柔性扫查理论和技术。主要针对大型复杂曲面的金属和复合材料构件的超声无损检测与评估难题，采用（单）双机械手夹持超声换能器实现了快速大面积准确的自动化的透射和反射式超声扫查，实现人工无法实现的扫查工作。
3. 超声显微扫查理论和技术。超声显微镜采用高频聚焦超声波探头，基于超声波检测原理，可以对不透明物体表面、亚表面及其内部一定深度内的细微结构进行显微成像观察，能够检测出材料内部的杂质颗粒、裂纹、分层、空洞、气泡和孔隙等缺陷。超声显微镜可应用于半导体和电子封装缺陷检测与失效分析、电路板焊接质量检测与分析、材料织构观测与研究、生物医学等领域的无损检测与观察。

二．超声换能器和检测仪器特性的测量与校准研究平台

1. 压电超声换能器特性测量理论和技术。由超声脉冲收发仪、数据采集卡、水听器、高频电压电流传感器、扫查运动控制系统和测控计算机软硬件组成，该技术可对单晶片和相控阵压电超声换能器的时频域响应特性、电阻抗特性和声场特性进行测量和校准。
2. 超声检测仪器性能校准理论和技术。可实现对超声相控阵和A扫描超声收发仪器的输入输出特性进行校准测试，技术指标达到国际先进水平。
3. 声发射传感器特性校准技术。声发射传感器特性校准技术由宽带声发射源、标准声发射传感器、声信号激励和接收电子装置及信号采集和处理软件组成，可实现声发射传感器灵敏度谱测量，可按照ASTM E976 和ASTM E1781标准对声发射传感器的灵敏度进行二级校准，比对用传感器系由美国国家计量院进行了一级校准的标准传感器。

三．材料特性超声无损检测理论和技术研究平台

1. 弹性模量超声测量理论和技术。在弹性模量磁致超声检测理论和技术研究方面，给出了台阶式细长杆中声波传播过程和磁致伸缩效应激发和接收的理论关系，研制成功了专用磁致伸缩换能器，以及包括超声脉冲收发卡和系统软件在内的弹性模量测量系统。解决了直径（1～5）mm的小尺寸固体材料切变模量G值和杨氏模量E值的现场快速准确测量问题，G和E值测量范围分别达到（10～160）GPa和（5～390）GPa，不确定度优于1％，响应时间小于1s，达到国际领先水平。该成果填补了现场快速准确测量弹性模量的空白。该项技术已在多家等单位应用。
2. 残余应力测量理论和技术。利用超声临界折射纵波对表面和亚表面残余应力敏感的特殊性，以及残余应力导致超声传播的非线性特性，研制成功便携式的用于现场构件表面残余应力测量技术和设备，已成功用于焊接残余应力检测、西气东输天然气在役管道残余应力检测。
3. 复合材料特性超声检测理论和技术。利用超声导波技术，可实现对多层复合材料粘结特性和内部缺陷的检测，也可以进行复合材料的空隙率、弹性模量、残余应力和密度分布等特性的测量，检测灵敏度高，同时，利用双机械手空间精密定位技术，可实现任意形廓复合材料构件的超声水耦透射检测。

四、几何量结构光测量理论和技术

1. 结构光非接触测量技术包括点结构、线结构光、环形结构光和面结构光的形廓和尺寸测量技术，主要研究复杂构件现场形廓和尺寸的精密测量技术问题。利用环行几何激光图像测量方法同时引入卫星遥感测量技术可以实现一次测量出深孔内的三维形廓、疵病和尺寸、几何尺寸和缠度缠角等多个参数；以环形激光投射与图像检测为基础的深孔形貌检测的理论和方法，以及基于图像变换的深孔参数和圆周均布曲线的全景图像检测理论；实现了虚拟电子塞规测量方法，克服了行走机构和装置的安装定位和运动误差对测量结果的影响，实现了深孔多参数的定量检测。同时，实现了深孔内磨损定量检测的理论和方法。研制出了深孔内综合参数的光电检测平台。该系统由环形激光、光学系统、图像采集等部件构成，免除了旋转机构，解决了在此之前国内外无法实现深孔内三维形貌、参数、缺陷和磨损程度的综合高精度测量的难题，不仅具有理论和实践的创新性，而且结构简单、效率高，实用性强，目前已在民用单位使用。
   该项技术不仅可以实现深孔内的多参数综合检测，而且还可以推广到大量的深孔类零件和复杂曲面的形貌和尺寸检测，对于深孔检测技术的发展具有重要的促进作用。
2. 复杂回转体激光测量理论和技术。回转类零件外轮廓测量系统由光幕式直径传感器、精密测角传感器、精密测长传感器、X轴A轴运动机构和基于工业计算机的测量和控制电子系统组成，该技术可对回转类零件的外轮廓以及直径和轴向尺寸进行测量。
3. 三维复杂形廓和尺寸的精密激光测量技术。将平面扫查技术和高精度几何激光位移传感技术结合，可以实现平面快速大面积准确的几何尺寸和形貌的测量，效率高，测量准确，完全可以替代三坐标测量机，实现零件平面尺寸的现场快速准确测量。

五．加工过程监控检测理论与技术

1. 刀具切削状态实时监控理论和技术。在声发射检测理论和技术的研究方面，申请者提出了刀具切削过程声发射模型、刀具破损声发射模型、流体声发射传感器设计理论和方法，结合电机电磁检测方法，形成了一套较完整的切削过程声发射理论和刀具切削状态多传感器监测理论和方法。该项技术在本世纪初达到了国际先进水平，有些技术居于************水平，填补了国内空白。
2. 无源无线扭矩测量理论和技术。利用声表面波技术，实现对运动物体应力、应变状态的无源无线非接触测量。

六、数控与自动化控制技术

1. 主要利用现有的较成熟的开放式数控系统组建特殊用途的自动化检测与测量系统、自动化加工生产装备、多种用途的高精度位置、轨迹和速度控制系统，具有研究各种反馈控制算法和控制设备的研发和试制能力，同时，对数控和自动化领域中使用的通用关键部件也开展了较多的前期研究，如直线进给电机的结构和控制算法、高速磁悬浮主轴及电机的结构和控制算法。