针对三维动态变形高精度同步测量的关键技术，研究全新三激光器光路，采用空间载波技术进行快速的相位提取，代替传统基于时间相移技术的相位提取方法，使仪器从只能进行准静态测量转变为可以进行动态测量。将三束激光各自形成的干涉信号同时记录在一幅散斑干涉图中，通过细致调节各自参考光的入射角度，使三个干涉信号在空间频谱上分离，实现三干涉信号的同步记录和分离，从而实现三维变形的同步测量，改变传统仪器只能分时测量三维变形的缺陷。结构光三维测量技术是一种能够对物体表面进行快速非接触无损测量的新型技术，该技术广泛的应用于工业与民用当中。
管道智能球多参数检测系统，迄今在管道微小泄漏及相关技术的研发中取得了突破性成果，并在实际检测应用中达到了较好的效果。现有的管道泄漏检测系统只能对突发性的大泄漏有效，对于微小泄漏无法检测。将带有多参数检测系统的智能球投入管道始发口，在管道液体的推动下，球体在自来水管道内往下游滚动，通过其内部搭载的传感器采集管道泄漏的信号（沿线的声音、加速度、磁信号等）并进行记录，在管道下游的某个出口将智能球回收后，利用上位机软件分析解读信号，提取管道泄漏信息和其他相关信息。
本课题组自 1990 年开始管道泄漏检测技术的研究，到目前为止已经进行了 20 多年的管道泄漏以及相关技术的研究工作，到目前为止已经在 20000 余公里管道上进行应用，并在现场的实际应用中获得了良好效果。2004 年获得教育部科技进步一等奖； 2005 年获得中国仪器仪表协会科学技术奖（最高奖）； 2006 年获得国家科技进步二等奖； 2008 年获得天津市专利金奖。
基于分布式光纤传感的管道安全预警技术直接检测管道附近能威胁到管道安全的振动，可在管道发生泄漏前发现威胁管道安全的异常事件，并对其进行有效定位，可达到防患于未然的效果，避免由于第三方破坏造成的管道泄漏所带来的环境污染和经济损失。专利技术: 一种基于分布式光纤传感器的管道安全事件分级预警方法; 一种光纤管道泄漏监测装置及其控制方法; 一种基于分布式光纤传感器的管道安全事件分级预警方法; 一种分布式光纤监测系统及其监测方法; 获得国家支持: 国家自然科学基金重点项目; 国家自然科学基金青年项目; 天津市自然科学基金重点项目; 承德市高新区项目“基于光纤海缆的海底油气管道安全预警系统。
合成孔径雷达干涉测量( SAR) 运用主动式微波传感器，利用传感器各种参数之间的几何关系，可精确探测厘米级甚至毫米级的地表形变。SAR技术具有大面积覆盖，高空间采样率和高时间采样间隔的特点。本项目组主要开展了新型传感器大区域精准处理技术研究，高精度大型线状地物（铁路，公路，电力线等）沿线形变监测、海面溢油监测关键技术研究以及多波段时序INSAR结合观测技术研究。
空气耦合式超声Lamb波方法能够对大面积板材进行快速检测，在复合材料板缺陷成像领域有着突出优势。在被测样板同侧激发和接收Lamb波，对复合材料板待测区域从多个方向进行扫查，获得不同位置处的检测信号，研究特征提取和缺陷形貌重构成像算法。
冠心病是人类死亡的主要疾病之一，而易损斑块破裂造成血管腔堵塞和心肌缺血是直接的病因。 但是，现行的冠心病检查的“金标准”--血管内超声（IVUS）成像技术尚不能早期、准确诊断易损斑块。 双频血管内超声成像传感器在传统的IVUS成像技术的基础上，通过结合血管内超声弹性成像或血管内超谐波造影成像技术，提供了更多的诊断信息，可以更好的识别冠状动脉易损斑块。 研究成果对提升冠状动脉检测准确性，降低冠心病的发病率与死亡率具有重要意义。
传统的超声传感器工作在特定频率，其工作带宽不高于70 %，因此受限于分辨率或者成像深度，无法实现成像诊断的通用性；同时，单一频率的超声传感器在谐波成像、次谐波成像、超谐波成像上不具备优势。 双频超声成像传感器，具备更高的工作带宽或者更多的工作频率，可以实现单一超声传感器的高带宽、多功能、通用性。 所研制的双频超声微阵列成像传感器在保持阵列传感器成像性能优势的基础上，实现了多种成像方式、成像功能的实时成像。 而微尺寸也使其在内窥镜等尺寸受限应用方向上具备先天优势，应用前景良好。
现有较为成熟的检漏技术通常针对突发性泄漏，但无法对已经发生的泄漏进行识别和定位。对于持续泄漏声源，现有的定位检测技术通常需要人工干预，检测时间长、检测范围小，不满足在轨航天器的在线检漏和定位需求。本项目通过对泄漏源所激发超声波在器壁中传播规律的研究，提出了一种基于声发射的在轨航天器舱体结构泄漏监测方法。该方法能够有效对连续声发射信号进行定向，可实现对普通平板、加筋板及焊缝板上泄漏源的定位，定向误差可优于5°，为空间站等在轨航天器实现在线气体泄漏监测奠定基础。
AUV是当前海洋油气工程应用领域使用的先进调查设备之一，代表着一个国家海洋高技术装备的发展水平。随着科学技术的发展，尤其是智能控制技术、高精度导航技术、高效能源技术、深海探测传感器技术的发展，近年来国际自主水下机器人技术又有了快速发展，并已开始在军事和民用的不同领域得到广泛的应用。为满足我国深水油气资源开发对深海调查装备的需要，迫切需要研制新型的、具有国际先进技术水平的、可进行深海综合探测的深水自主勘察系统。
该AUV系统至少可搭载多波束测深系统、地貌仪、浅地层剖面仪等勘察仪器，可选搭载的辅助传感器，如温盐深自计仪（声速）、光纤罗经姿态传感器、DVL多普勒计程仪、声通信信标、超短基线信标、压力传感器、高度计等，主要用于近海及远海专属经济区和大陆架深水海域的测深、海底地形地貌调查、浅地层地质结构调查，并能够进行海底底质类型和水下目标物的判断和识别。
CMUT采用MEMS工艺制作。易于与工作介质的声阻抗匹配、易于形成高密度阵列、易于与相关处理电路集成、并且具有频带宽、灵敏度高和机电转换效率高等特点。在医学成像、非接触式超声无损检测、指纹识别、手势识别等方面具有广泛的应用前景。近年来针对微超声换能器阵列的理论模型、有限元仿真、优化设计及阵列制作、实验测试等进行了研究。
