時(shí)間：2022-06-26 04:36:31
導(dǎo)語：在無損檢測技術(shù)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：鐵電材料；電阻抗法；復(fù)合材料
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.182
1 壓電材料應(yīng)用前景
在19世紀(jì)80年代，英國物理學(xué)家居里兄弟在一次實(shí)驗(yàn)過程中，偶然反現(xiàn)了壓電材料。1881年，物理學(xué)家根據(jù)熱力學(xué)三定律，發(fā)現(xiàn)了逆壓電效應(yīng)。但是在應(yīng)用研究上并沒有得到實(shí)際的應(yīng)用于進(jìn)展。直到1954年，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了PbZrO3一PbTiO3固溶體（也稱壓電陶瓷）[1]，這種材料不僅具有優(yōu)異的壓電性和良好的穩(wěn)定性，還具有巨大的工程使用價(jià)值，使得研制出壓電片成為可能。隨著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種性能更加優(yōu)異的壓電材料―壓電陶瓷，壓電陶瓷的出現(xiàn)在壓電學(xué)的發(fā)展中具有劃時(shí)代的意義，奠定了壓電材料應(yīng)用基礎(chǔ)。壓電陶瓷在使用的過程中具有很高的靈敏度?？梢詫?shí)現(xiàn)把微弱的電信號(hào)（微弱的振動(dòng)信號(hào)）轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的位移信號(hào)（電信號(hào)），這種材料廣泛用于可海上聲納系統(tǒng)、天氣預(yù)報(bào)、家用電器制造等行業(yè)。地震是危害非常大的，而且產(chǎn)生地震的根源位于地球內(nèi)部深處，所以準(zhǔn)_預(yù)報(bào)出地震發(fā)生時(shí)間和位置是非常困難的，目前的科學(xué)技術(shù)是不能夠達(dá)到這一水平的，這個(gè)問題一直以來困擾著科學(xué)家。壓電陶瓷對外界的振動(dòng)或者壓力是非常敏感的，甚至可以感應(yīng)到十幾米外飛蟲拍打翅膀的振動(dòng)信號(hào)。如果用它作為制造地震儀的基本感應(yīng)元件，就可以比較靈敏準(zhǔn)確檢測地震的強(qiáng)度，指示出地震的方位和距離。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，本人相信壓電元件在地震預(yù)測中會(huì)發(fā)揮重要的作用。
2 傳統(tǒng)無損檢測技術(shù)簡介及缺點(diǎn)
傳統(tǒng)無損檢測技術(shù)存在很多缺點(diǎn)：必須提前確定損傷出現(xiàn)的大致位置；要求被測機(jī)器停止運(yùn)行，這不僅降低了生產(chǎn)效率，耗費(fèi)時(shí)間，而且增加了成本。傳統(tǒng)無損檢測技術(shù)對于一些大型結(jié)構(gòu)特別是比較復(fù)雜的大型結(jié)構(gòu)無法進(jìn)行檢測等，從而大大限制了其應(yīng)用范圍。X射線在檢測分層時(shí)也受到上述限制；CT照相法對人體有害、操作者必須經(jīng)過專門培訓(xùn)；超聲法的信噪比低，不易分辨；微波法對較小缺陷不敏感；超聲C掃描無法識(shí)別薄板中的缺陷，檢測效率較低；表面滲透無法檢測復(fù)合材料的分層缺陷，這大大限制了該技術(shù)的應(yīng)用；紅外熱波成像受環(huán)境溫度、缺陷位置和缺陷性質(zhì)的影響較大；此時(shí)，高的頻率可以限制傳感區(qū)域，使損傷對振動(dòng)信號(hào)的影響同遠(yuǎn)端邊界條件的影響分開，這就更有利于對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的檢測?？梢钥闯雠c其他傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)比較，阻抗分析法無損檢測技術(shù)除了具有操作簡便，測量精度高的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)微小裂紋的無損檢測。
3 壓電無損檢測技術(shù)基本原理及優(yōu)勢
壓電無損檢測技術(shù)在航空航天、紡織業(yè)、建筑業(yè)等部門有著很大的發(fā)展前景[2-4]。該方法利用正、逆壓電效應(yīng)，通過測量電阻抗參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷的檢測。圖1給出了壓電-電阻抗無損檢測技術(shù)工作原理，將壓電陶瓷片粘貼固定在被測構(gòu)件上，同時(shí)對壓電片施加正弦或者余弦掃描激勵(lì)電壓信號(hào)，當(dāng)試驗(yàn)材料內(nèi)部出現(xiàn)微小裂紋或者缺陷時(shí)，其機(jī)械阻抗就跟著發(fā)生變化，從而影響附著構(gòu)件上壓電陶瓷片的電阻抗值的變化對壓電片電阻抗值進(jìn)行測量，同時(shí)將測量的數(shù)據(jù)與健康的試件測量的阻抗數(shù)值進(jìn)行比較，就能確定試件是否發(fā)生損傷或內(nèi)在安全隱患。
電阻抗（EMI）是壓電效應(yīng)在結(jié)構(gòu)診斷方面的典型應(yīng)用[5]。壓電激振電阻抗技術(shù)可用于導(dǎo)電復(fù)合材料的損傷檢測，也可檢測工件的內(nèi)部損傷缺陷（裂紋、脫膠、分層和纖維斷裂等）[6，7]。此技術(shù)有如下特點(diǎn)： 1.阻抗技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對大型結(jié)構(gòu)的無損檢測；2.工作的頻率范圍比較寬，對初期損傷非常敏感，可以實(shí)現(xiàn)微小裂紋的無損檢測；3.壓電片既作傳感器又作驅(qū)動(dòng)器，提高了傳感器使用效率，節(jié)省了成本；4.壓電陶瓷的體積比較小，進(jìn)行阻抗分析時(shí)，對整體結(jié)構(gòu)物理和機(jī)械特性不會(huì)產(chǎn)生明顯影響，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在線測量，提高了生產(chǎn)效率。
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【關(guān)鍵詞】無損檢測；混凝土結(jié)構(gòu)；超聲檢測技術(shù)
隨著混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛使用，其質(zhì)量檢測和性能評估是目前土木工程界迫切需要解決的問題。由于結(jié)構(gòu)混凝土無損檢測技術(shù)能反映結(jié)構(gòu)物中混凝土的強(qiáng)度、均勻性、連續(xù)性等各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，對保證新建工程質(zhì)量，以及對已建工程的安全性評價(jià)等方面具有無可替代的重要作用，因而越來越受到人們的重視。
1 超聲檢測技術(shù)概述
超聲法是一種廣泛用于混凝土缺陷探測的方法，混凝土的物理力學(xué)性能與超聲波在其中的傳播速度及其他聲學(xué)參數(shù)有很好的相關(guān)性。超聲波的探測精度能滿足缺陷探測要求，但以目前的超聲儀及換能器，當(dāng)超聲波換能器正對測試時(shí)，在混凝土中的最大穿透距離只能達(dá)到10m左右，而當(dāng)換能器錯(cuò)開一定距離時(shí)，穿透距離僅能達(dá)到2、3m。顯然超聲波換能器無法滿足長距離探測的要求。采用稀土超磁致伸縮材料制作的超磁致?lián)Q能器，具有發(fā)射功率大、發(fā)射頻率高、穿透距離遠(yuǎn)、接收信號(hào)頻帶寬、重復(fù)性好、余振短等優(yōu)點(diǎn)，能夠同時(shí)兼顧到傳播距離及檢測分辨率，是一種理想的長距離探測震源。超磁致?lián)Q能器發(fā)射中心頻率為10-50kHz，處于可聞聲波及超聲波頻段。將超磁致?lián)Q能器和超聲波換能器發(fā)射產(chǎn)生的應(yīng)力波統(tǒng)稱為聲波。
目前，超聲探傷常用的缺陷分析判斷方法有經(jīng)驗(yàn)法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、數(shù)值判據(jù)法和模糊判別法。經(jīng)驗(yàn)法，即依據(jù)超聲探傷的基本原理判別缺陷。其結(jié)果依賴于檢測人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，漏判和誤判嚴(yán)重。數(shù)理統(tǒng)計(jì)法簡單易行，但是只能對單個(gè)聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)意義上的判斷，且物理意義不明確。數(shù)值判據(jù)法須根據(jù)測試值建立合理的物理模型，經(jīng)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)處理后，找出一個(gè)可能存在缺陷的臨界值作為判斷的依據(jù)。模糊判別法是計(jì)算各聲學(xué)參數(shù)相對于正常獲異常的隸屬度，然后將各個(gè)聲學(xué)參數(shù)加權(quán)平均得到綜合的相對于正?；虍惓５碾`屬度。由于測試分析方法本身的局限性，以上方法仍處于定性或半定量水平，都只對缺陷的定位具有一定精度，而對缺陷的大小、形狀及性質(zhì)難以給出定量的結(jié)果，從而給最終準(zhǔn)確評價(jià)帶來困難。超聲波的頻率范圍為20kHz至15MHz，超聲發(fā)生器則是由產(chǎn)生超聲頻振蕩的電子線路和換能器(傳感器)組成。超聲層析的應(yīng)用范圍很廣，早在世界二次大戰(zhàn)期間，超聲層析在軍事監(jiān)測方向就獲得了比較滿意的效果，以后更廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)之中；此外，超聲層析在工業(yè)無損探傷方面用途也很廣。
2 超聲無損檢測技術(shù)在工程中的運(yùn)用分析
超聲無損檢測屬于彈性波法。在各種無損檢測方法中，超聲無損檢測是當(dāng)前無損檢測工作中研究最活躍、發(fā)展最快的檢測方法。目前，超聲脈沖檢測技術(shù)已成為檢測工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要手段之一。其主要優(yōu)點(diǎn)是有效探測距離長，測試精度高，設(shè)備簡單且無污染。
將超聲技術(shù)技術(shù)應(yīng)用于混凝土質(zhì)量檢測中，其理論依據(jù)是混凝土的質(zhì)量與聲速有較好的相關(guān)性，首先在被測混凝土結(jié)構(gòu)物某斷面上，將測區(qū)劃分成網(wǎng)格，發(fā)射換能器在一側(cè)某點(diǎn)發(fā)射，接收換能器在另一側(cè)所有點(diǎn)上接收，使每個(gè)網(wǎng)格都有2條以上的測線通過，利用聲時(shí)通過反演技術(shù)獲得測區(qū)各部分的波速分布圖，從而確定缺陷區(qū)的位置、尺寸以及缺陷本身的波速，推斷缺陷的類型、強(qiáng)度等。
2.1 超聲無損檢測的基本原理
根據(jù)彈性波的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征，彈性波層析成像方法可以分為兩大類：一是以運(yùn)動(dòng)特征為基礎(chǔ)的射線層析成像；二是以動(dòng)力學(xué)特征為基礎(chǔ)的波動(dòng)方程層析成像。
作為反演聲波穿透的射線層析成象，其基本思想是根據(jù)聲波的射線幾何運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，將聲波從發(fā)射點(diǎn)到接收點(diǎn)的旅行時(shí)間表達(dá)成探測區(qū)域介質(zhì)速度參數(shù)的線積分，然后通過沿線積分路徑進(jìn)行反投影來重建介質(zhì)速度參數(shù)的分布圖像。
混凝土聲波CT無損檢測技術(shù)就是根據(jù)聲波射線的幾何運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，利用最先進(jìn)的聲渡發(fā)射、接收系統(tǒng)，在被檢測塊體的一端發(fā)射，在另一端接收，用聲波掃描被檢測體，然后利用計(jì)算機(jī)反演成像技術(shù)，呈現(xiàn)被檢測體各微小單元范圍內(nèi)的混凝土聲波速度，進(jìn)而對被檢測體作出質(zhì)量評價(jià)。
2.2 觀測系統(tǒng)布置
根據(jù)混凝上結(jié)構(gòu)物的形狀特點(diǎn)，對結(jié)構(gòu)物常用的測線布置方式為：白色點(diǎn)為接收點(diǎn)，黑色點(diǎn)為激發(fā)點(diǎn)。理論及實(shí)踐都證明，三側(cè)激發(fā)一側(cè)接收，所得反演效果最好。射線密度達(dá)到要求。一般檢測過程中測線都采用該方式布置，激發(fā)邊和接收邊道間距，1般在20-50cm范圍。在結(jié)構(gòu)物兩端的部份，可適當(dāng)加密激發(fā)點(diǎn)和接收點(diǎn)，以利于增加射線密度。根據(jù)結(jié)構(gòu)物的臨空面不同，可采用合適的測線布置。
2.3 觀測系統(tǒng)完備性評價(jià)
觀測系統(tǒng)完備是聲波CT結(jié)果可靠性的基本保障。觀測系統(tǒng)的完備性是通過單元的射線密度和射線正交性來衡量的。因此，射線密度和射線正交性就成了表征觀測系統(tǒng)完備性的I爵個(gè)重要指標(biāo)，它們是觀測系統(tǒng)可靠性評價(jià)的有效方法。為保證聲波CT結(jié)果的可靠性和分辨率，要求研究區(qū)內(nèi)每個(gè)單元體內(nèi)的射線超過40條，同時(shí)要求每個(gè)單元體內(nèi)通過的射線其交角至少有一組大于60°，其交角的正弦值大于0.87。
2.4 后期成像
所用軟件為TDSoft的《工程CT》，該軟件有模塊化設(shè)計(jì)、文件格式要求清晰、處理速度快等優(yōu)點(diǎn)。軟件共有數(shù)據(jù)輸入、射線追蹤、速度反演三個(gè)主模塊和正交性分析一個(gè)輔助模塊組成。最后通過網(wǎng)格化、成圖、導(dǎo)出DXF格式等多個(gè)步驟的處理，最終得到混凝土聲波CT波速反演圖。
3 結(jié)語
無損檢測技術(shù)是以無損檢測手段探明被檢測體內(nèi)部缺陷的有無、大小、位置和性質(zhì)的專門技術(shù)。在工程中，需要根據(jù)工程構(gòu)件材料的性能和工程條件具體選擇恰當(dāng)?shù)臋z測方法。其中，彈性波方法是工程中最為常用的方法之一，特別適合混凝土構(gòu)件、巖土體等工程問題的無損檢測工作。射線理論和射線方法是研究彈性波傳播理論的重要方面之一，針對不同的工程材料和工程條件探索研究彈性波射線追蹤方法，對于許多工程問題的分析研究具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：低應(yīng)變；無損檢測；灌注樁缺陷；難點(diǎn)技術(shù)
本論文為四川理工學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目《樁基礎(chǔ)低應(yīng)變無損檢測中缺陷的定位與定量分析研究》（201410622030）結(jié)題論文。
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A；
一、引言
在建筑工程中，人工挖孔灌注鋼筋混凝土樁是一種普遍采用的基礎(chǔ)形式，但在施工中由于施工條件、技術(shù)和外界偶然因素的各種影響，導(dǎo)致樁體出現(xiàn)斷樁、頸縮、擴(kuò)頸、離析、空洞等各種質(zhì)量缺陷。在現(xiàn)行的各種基樁檢測技術(shù)中，低應(yīng)變無損檢測技術(shù)以其檢測方便、費(fèi)用低廉而成為各類方法的首選[1]，應(yīng)用廣泛，但同時(shí)也存在精度偏低，對于一些特殊缺陷情況容易誤判的情況，本文在總結(jié)了大量實(shí)踐中的案例后，對檢測中的難點(diǎn)作出了相應(yīng)的分析。
二、基本原理
在該法中是采用在樁頂用小錘振擊樁頭產(chǎn)生振動(dòng)波，波在樁體中傳播，遇到各種缺陷或者到達(dá)樁底時(shí)則會(huì)產(chǎn)生一系列反射波，通過設(shè)在樁頂?shù)膫鞲衅鳎ú杉俣?、加速度）來收集到的各類反射波形，通過各類反射波形的變化來分析樁體的密實(shí)度并劃分樁體類型。
三、檢測方法
樁基動(dòng)測儀采用中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所生產(chǎn)的RSM24FD型樁基動(dòng)測儀，并備有速度傳感器4個(gè)，力錘1個(gè)。被檢測樁均被鑿去浮漿及破損部分，露出新鮮密實(shí)的混凝土，每根樁布置2-4個(gè)檢測點(diǎn)。檢測實(shí)施步驟為：力錘敲打樁頂―反射波信號(hào)輸入樁基動(dòng)測儀―在動(dòng)測儀中設(shè)定參數(shù)―處理數(shù)據(jù)―輸出結(jié)果―打印結(jié)果。
根據(jù)基樁檢測規(guī)范[2]，依據(jù)波形特征，結(jié)合樁身砼的等級要求，將工程樁身結(jié)構(gòu)的完整性定性劃分為四類，依次如下：①Ⅰ類樁，樁身完整；②Ⅱ類樁，樁身輕微缺陷；③Ⅲ類樁，樁身明顯缺陷；④Ⅳ類樁，樁身嚴(yán)重缺陷。實(shí)際上現(xiàn)階段只能做到將樁體完整度大致分為4類樁體，但對于具體缺陷則無法更深入的分辨，本課題在大量工程實(shí)踐遇到的病害樁體中，總結(jié)出根據(jù)波形特點(diǎn)確定各類缺陷的規(guī)律，在一定程度上彌補(bǔ)了該技術(shù)在此方面的不足。
四、各類缺陷分析
（一） 擴(kuò)徑樁
樁身中部某處的等效直徑大于規(guī)定的直徑就稱為擴(kuò)徑樁[3]。在大量的工程實(shí)踐中，共發(fā)現(xiàn)32根具有此類缺陷的樁體，此類樁體的檢測波形曲線，一般在初始階段連續(xù)出現(xiàn)密集的2個(gè)峰頂，2個(gè)波谷，波谷振幅大于波峰的振幅，在2-3個(gè)震蕩之后波形迅速耗散，直至為0，見圖1。
（二）縮徑樁
樁身中部某處的等效直徑小于規(guī)定的直徑就稱為縮徑樁[4]。在本課題研究中所經(jīng)歷的大量工程實(shí)踐中，共發(fā)現(xiàn)28根具有此類缺陷的樁體，樁徑在0.8-1.2m之間。其檢測波形曲線，一般在初始階段連續(xù)出現(xiàn)密集的2個(gè)峰頂和波谷，波峰和波谷的振幅越來越小，在2-3個(gè)震蕩之后波形迅速耗散，直至為0，見圖2。
（三） 空洞
樁身中部某處存在沒有混凝土充填而導(dǎo)致的空白地方就稱為空洞。這可能是由于混凝土振搗功率或振搗時(shí)沒充分覆蓋所有區(qū)域而造成的，這類缺陷在混凝土灌注樁中存在一定比例，它對于混凝土灌注樁的強(qiáng)度有較大的影響，一定程度上削弱了混凝土灌注樁的承載力。在大量的工程實(shí)踐中，共發(fā)現(xiàn)30根具有此類缺陷的樁體，見圖3。
（四） 斷樁
樁身中部某處產(chǎn)生混凝土的完全斷裂，或者僅靠鋼筋相連的樁就稱為斷樁。其波形曲線一般出現(xiàn)1個(gè)波峰，1個(gè)波谷，波形曲線本身無太多震蕩，屬于低頻大信號(hào)，見圖4。在大量的工程實(shí)踐中，共發(fā)現(xiàn)19根具有此類缺陷的樁體。
（五） 離析
樁身中部某處的混凝土出現(xiàn)粗細(xì)顆粒和水分的分層，造成局部混凝土的密度偏低，稱為離析。其波形曲線一般出現(xiàn)3個(gè)波峰，且其波峰峰頂呈逐漸下降的趨勢，波峰之間的時(shí)間間隔大致相等，見圖5。在大量的工程實(shí)踐中，共發(fā)現(xiàn)36根具有此類缺陷的樁體。
四、 其他因素分析
實(shí)際上，在對波形曲線的形狀進(jìn)行分析判定時(shí)應(yīng)結(jié)合地質(zhì)資料和施工紀(jì)錄等相關(guān)的資料進(jìn)行綜合分析。應(yīng)力波在傳播過程中不僅受到樁體自身阻抗變化的影響，還會(huì)受到樁周地質(zhì)情況改變的影響[5]。比如當(dāng)樁體從硬土層穿越到軟土層時(shí)，此時(shí)應(yīng)力波會(huì)產(chǎn)生出類似縮徑情況的曲線，這樣就可能造成誤判，導(dǎo)致合格樁被挖出重新施工，造成經(jīng)濟(jì)損失。其他的如土層中分布有地下水也會(huì)增大誤判可能[6]。因此在對整個(gè)低應(yīng)變檢測技術(shù)的缺陷排查中，除了對波形曲線本身的特征進(jìn)行分析以外，在后續(xù)研究中還要著重對地質(zhì)情況影響波形曲線的狀況進(jìn)行深入研究。
五、 結(jié)束語
事實(shí)上采用低應(yīng)變檢測技術(shù)方便實(shí)用外但精度較低，容易誤判，對具體的缺陷還需要采用其他方法來輔助分析，才能對一些具體缺陷有更準(zhǔn)確的判斷，從而增加該方法的適用性和準(zhǔn)確性。
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關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)；C# ；；作物無損檢測；軟件設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）15-3640-03
數(shù)字農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)最前沿的發(fā)展領(lǐng)域之一，是當(dāng)今世界發(fā)展農(nóng)業(yè)信息化，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵和核心技術(shù)。數(shù)字農(nóng)業(yè)要求快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確和定位化的獲取植物生長信息，而農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求植物信息可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)感知，顯然，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室測量分析和信息獲取方法已經(jīng)不能滿足數(shù)字農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展要求。因此，研究和開發(fā)植物生命信息快速無損檢測技術(shù)和傳感儀器等軟硬件平臺(tái)已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)承待解決的關(guān)鍵問題[1]。
目前，國內(nèi)在作物無損檢測方面的研究儀器主要是依賴進(jìn)口，而相應(yīng)的軟件也是伴隨著儀器而購買。此類軟件，一般價(jià)格昂貴，而且在自主研究平臺(tái)中，因?yàn)闊o法取得源代碼而無法使用或升級，從而出現(xiàn)研究瓶頸。在各類無損化檢測技術(shù)中，隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用，對應(yīng)的軟件系統(tǒng)的開發(fā)迫在眉睫[2]。
正是基于這樣的背景，我們通過對目前應(yīng)用比較廣泛的C#進(jìn)行研究，利用C#強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和良好的用戶界面開發(fā)，并結(jié)合強(qiáng)大的圖像處理能力，進(jìn)行作物實(shí)時(shí)檢測軟件平臺(tái)的自主設(shè)計(jì)與開發(fā)。
1 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)簡介
計(jì)算機(jī)視覺也稱機(jī)器視覺，是采用攝像機(jī)或者數(shù)碼相機(jī)將被檢測圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，再采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)對圖像信號(hào)進(jìn)行處理，從而得到所需要的各種目標(biāo)圖像特征值。并由此實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別，坐標(biāo)計(jì)算等功能。然后再根據(jù)其結(jié)果輸出數(shù)據(jù)，發(fā)出指令，再配合執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成好壞篩選，位置調(diào)整，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等自動(dòng)化流程。與人工視覺相比較，計(jì)算機(jī)視覺的最大的優(yōu)點(diǎn)是快速、精確、可靠，以及數(shù)字化。
隨著數(shù)字農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)將越來越廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，而構(gòu)成計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)是整個(gè)計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)的靈魂。隨著硬件技術(shù)的不斷發(fā)展完善，計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)其功能是否強(qiáng)大，可以說完全取決于軟件系統(tǒng)的能力。
2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 C#與
C#是由微軟公司開發(fā)的一種面向?qū)ο蟮男滦途幊陶Z言，它是從C和C++ 中派生出來的，保留了C/C++原有的強(qiáng)大功能，并且繼承了C/C++的靈活性。同時(shí)由于是MicroSoft公司的產(chǎn)品，它又同Visual Basic一樣具有簡單的語法結(jié)構(gòu)和高效的開發(fā)能力，可以使程序員快速的編寫出基于.NET平臺(tái)的應(yīng)用程序。
一個(gè)基于C#框架，專門為C#開發(fā)者和研究者設(shè)計(jì)和開發(fā)的，這個(gè)框架提供了豐富的類庫資源，包括圖像處理，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模糊系統(tǒng)，遺傳算法，人工智能和機(jī)器人控制等領(lǐng)域。該框架架構(gòu)合理，易于擴(kuò)展，涉及多個(gè)較前沿的技術(shù)模塊，為相關(guān)開發(fā)人員或科研人員的工作提供了極大的便利。本系統(tǒng)就是采用C#程序設(shè)計(jì)語言，通過調(diào)用該框架來實(shí)現(xiàn)作物無損檢查系統(tǒng)的開發(fā)。
2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本軟件系統(tǒng)是在數(shù)碼相機(jī)拍攝的作物圖像的基礎(chǔ)上，采用圖像處理方法進(jìn)行特征提取與分析，從而實(shí)現(xiàn)作物的無損檢測。主要分為圖像輸入，圖像預(yù)處理，特征提取，特征分析幾個(gè)模塊。
1） 圖像輸入
將要分析處理的圖像讀取到系統(tǒng)中來，為后面圖像處理作準(zhǔn)備。C#提供了三個(gè)最重要的圖像處理類，即Bitmap類、BitmapData類和Graphics類。三種圖像處理的方法，即提取像素法、內(nèi)存法和指針法。從執(zhí)行效率和實(shí)現(xiàn)難度綜合考慮，本系統(tǒng)的開發(fā)采用內(nèi)存法。
2） 圖像預(yù)處理
圖像預(yù)處理主要包括圖像的大小調(diào)整，形態(tài)矯正，平滑和去噪等，以降低環(huán)境對拍攝照片造成的不利影響。提供了多個(gè)類，可以對圖像進(jìn)行平滑去噪等操作，本系統(tǒng)中采用了中值濾波算方法，對應(yīng)中的Median類。
3） 特征提取
特征提取分析，是整個(gè)系統(tǒng)的核心所在，需要選取合適的圖像分割算法，對圖像進(jìn)行處理，提取目標(biāo)區(qū)域，為特征分析作準(zhǔn)備。在本系統(tǒng)中采用了閾值分割技術(shù)，因?yàn)檫@種算法相對來說比較直接并且易于實(shí)現(xiàn)。
采用閾值分割技術(shù)，首先，必需確定一個(gè)閾值作為圖像分割的閾值，在本系統(tǒng)中，采用自適應(yīng)閾值法，由用戶在軟件的操作過程中進(jìn)行設(shè)定，并且可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。然后，根據(jù)這個(gè)閾值對圖像進(jìn)行分割，并將其轉(zhuǎn)化為二值圖，如圖（b）所示。從圖中我們可以看到二值圖像中存在大量的小孔，這種太小的孔洞對我們進(jìn)行圖像分析沒有實(shí)際意義，并且會(huì)干擾結(jié)果的正確性，因此我們需要采用腐蝕和膨脹的形態(tài)學(xué)方法來進(jìn)行填充孔洞，結(jié)果如圖（C）所示。最后，我們需要根據(jù)需要提取目標(biāo)區(qū)，涉及到連通區(qū)域的提取問題。最后，輸出結(jié)果。
4） 特征分析
對圖像分割結(jié)果進(jìn)行分析，用于指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。我們可以對通過圖像處理得到的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分析，比如可以根據(jù)葉片顏色的變化判斷葉綠素含量，進(jìn)而推算出作物的營養(yǎng)狀況，根據(jù)色素區(qū)域的大小計(jì)算出葉面積，根據(jù)不同區(qū)域的形狀、大小判斷病蟲害等。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
軟件運(yùn)行后主界面如圖3所示。
為驗(yàn)證本系統(tǒng)的有效性，我們通過設(shè)定不同的閾值進(jìn)行圖像分割，并跟photoshop cs4軟件中魔棒的工具作對比，來提取圖片中的目標(biāo)區(qū)域。測試圖片大小為800px×610px，取特征點(diǎn)坐標(biāo)P（310，70），該點(diǎn)的RGB值為（29，92，0），獲取目標(biāo)區(qū)域的總像素和綠色分量平均值，數(shù)據(jù)如表1所示。
從上述表中我們可以看出，本軟件在圖像處理目標(biāo)區(qū)域的提取方面，提取到的目標(biāo)區(qū)域較photoshop 提取的小，綠色分量平均值較photoshop更接近特征點(diǎn)數(shù)值，由此看出用本軟件做圖像分割準(zhǔn)確性更高。
4 結(jié)束語與展望
計(jì)算機(jī)視覺具有非破壞性、快速、高效、信息量大等特點(diǎn)，目前已在主要的農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物的養(yǎng)分診斷，植物病蟲害的快速檢測及預(yù)警預(yù)報(bào)等方面有了廣泛應(yīng)用，取得了較好的效果。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)將更多的應(yīng)用于植物長勢預(yù)測、產(chǎn)量估計(jì)等方面。
通過本次研究，開發(fā)了一個(gè)交互界面良好的色素分量檢測系統(tǒng)，能對圖像在RGB分量上實(shí)現(xiàn)閾值分割，并實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的獲取分析。該文主要提倡一種軟件開發(fā)的理念，所設(shè)計(jì)開發(fā)的軟件的針對性較強(qiáng)，還存在著很多的局限和不足，要作為計(jì)算機(jī)視覺類的通用軟件，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功能都還有待進(jìn)一步提升。
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【關(guān)鍵詞】回彈法；超聲法；超聲回彈綜合法
1 超聲回彈綜合法測強(qiáng)的基本原理
超聲回彈綜合法是指采用混凝土超聲波檢測儀和混凝土回彈儀在結(jié)構(gòu)混凝土同一測區(qū)分別測量聲速值v(在混凝土中，超聲脈沖單位時(shí)間內(nèi)的傳播速度)及回彈值R，根據(jù)混凝土強(qiáng)度與表面硬度以及超聲脈沖在混凝土中傳播的規(guī)律之間的相關(guān)關(guān)系推定混凝土強(qiáng)度等級的一種檢測方法。其檢測原理是[1]:超聲儀發(fā)出的聲脈沖傳入混凝土介質(zhì)中。由于聲波在混凝土中的傳播速度能反映混凝土的密實(shí)度,而混凝土的密實(shí)度又與混凝土的強(qiáng)度有關(guān),因而超聲波在混凝土中的聲速與混凝土的強(qiáng)度之間存在相關(guān)關(guān)系。混凝土越密實(shí),聲波在混凝土中的傳播時(shí)間越短,聲速越大,混凝土強(qiáng)度就越高;反之,混凝土越疏松,聲波在混凝土中的傳播時(shí)間越長,聲速越小,混凝土強(qiáng)度也就越低。因此可以通過測定聲波在混凝土中的傳播速度來推定混凝土的強(qiáng)度[2]。
2 超聲回彈綜合法測強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
與單一的回彈法和超聲法相比，超聲回彈綜合法具的獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：
2.1 減少了齡期和含水率的影響。聲速值除了受混凝土骨料的影響外還受混凝土齡期和含水率的影響，而回彈值除受表面狀態(tài)的影響外也受混凝土齡期和含水率的影響，但齡期和含水率對二者的影響有著本質(zhì)的區(qū)別國，混凝土含水率高，超聲波的超速就高，而回彈值則偏低凝土齡期越長，聲速的增長率會(huì)下降，而回彈值反而會(huì)因碳化深度增大而提高。因此二者結(jié)合起來測定混凝土強(qiáng)度就可以減少齡期和含水率的影響。
2.2 彌補(bǔ)相互不足。采用超聲回彈綜合法檢測混凝土構(gòu)件強(qiáng)度，既可以內(nèi)外結(jié)合，又難能使較高和較低的強(qiáng)度之間相互彌補(bǔ)，能夠全面的反映結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件的實(shí)際質(zhì)量。
2.3 有效的提高了測試精度。單一的回彈法和超聲波檢測會(huì)受到多種因素的影響，而綜合法能夠減少一些因素的干擾，比較全面的反映整體混凝土構(gòu)件的質(zhì)量，所以對提高混凝土無損檢測的質(zhì)量具有明顯的效果。
3 超聲回彈綜合法的技術(shù)要求。
3.1 抽樣方法與測區(qū)布置。單個(gè)構(gòu)件檢測時(shí)，應(yīng)該在構(gòu)件上均勻布置測區(qū)，每個(gè)構(gòu)件上測區(qū)數(shù)量不應(yīng)該少于10個(gè)，按批抽樣檢測時(shí)，按混凝土齡期和混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級不國而化分檢測批，構(gòu)件抽樣數(shù)量不少于構(gòu)件數(shù)量的30％，且不應(yīng)少于10件。測試面應(yīng)清潔平整、干燥，不應(yīng)有接縫、施工縫、飾面層、浮漿和油垢，并應(yīng)避開蜂窩和麻面部位。必要時(shí)可用砂輪片清除雜物和磨平不平整處，并擦凈殘留粉塵。蜂窩麻面對回彈值和聲速值都有著極大的影響，我們曾經(jīng)對海景花園的30個(gè)構(gòu)件做過一次測試，其中15個(gè)構(gòu)件表面不平整，另外15個(gè)構(gòu)件經(jīng)過表面打磨平整后測試，結(jié)果經(jīng)計(jì)算統(tǒng)計(jì)，最終強(qiáng)度推定值相差28.5％，因此選擇平整干燥表面對超聲回彈綜合法的技術(shù)要求很重要。
3.2 回彈測試的技術(shù)要求也很嚴(yán)格，要先進(jìn)行回彈測試后進(jìn)行超聲測試，回彈儀要與墻面成90度角，垂直彈擊待測面，均勻用力，同一測點(diǎn)只能彈擊一次；超聲測試時(shí)，換能器輻射面應(yīng)通過耦合劑與混凝土表面良好耦合，測試面應(yīng)清潔平整、干燥，不應(yīng)有接縫、施工縫、飾面層、浮漿和油垢，并應(yīng)避開蜂窩和麻面部位。超聲測試分為對測法、平測法和角測法，檢測混凝土構(gòu)件最常用的方法是對側(cè)法，采用此法時(shí)，兩個(gè)換能器的軸線一定保持在同一直線上。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件被測部位只有兩個(gè)相鄰表面可提供時(shí)，可采用角測方法測量混凝土中的聲速。因平測法只能反映淺層混凝土的質(zhì)量，所以厚度較大的板式結(jié)構(gòu)一般不宜采用平測法。
4 超聲回彈綜合法的主要影響因素
超聲回彈綜合法檢測混凝土構(gòu)件強(qiáng)度是利用混凝土回彈值、超聲聲速值等物理量簡接推定混凝土強(qiáng)度，而混凝土又是一種多項(xiàng)復(fù)合材料，其各種性能必然受外界和各種因素的影響，超聲測強(qiáng)的影響因素很多，針對幾種主要的影響因素，我們也做了大量的實(shí)驗(yàn)研究。
4.1 摻加礦物細(xì)料的影響。隨著房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對混凝土強(qiáng)度、性能的要求也越來越高,配制高強(qiáng)或高性能混凝土的主要方法之一就是摻加礦物細(xì)料,摻加硅灰配制高強(qiáng)混凝土已經(jīng)是很成熟的方法。試驗(yàn)證明，硅灰能提高超聲聲速值,主要原因在于硅灰顆粒細(xì)小,僅是水泥顆粒直的1/100,具有高度的分散性,可以充分地填充在水化水泥顆粒之間,提高漿體硬化后的密實(shí)度。
4.2 配合比的影響。配合比不同,超聲聲速存在顯著的差異,各種材料相同的混凝土,由于配合比的不同,如粗骨料偏多的混凝土,超聲波傳播的速度就要比粗骨料含量少的混凝土傳播快,水灰比W/C大的混凝土,由于水分蒸發(fā)較多,孔隙多,使聲速偏低;相反,W/C小的混凝土,內(nèi)部密實(shí),水分蒸發(fā)后留下的孔隙少,超聲波傳播速度快。
4.3 齡期的影響。在早齡期的混凝土中,聲速值的增加大于混凝土強(qiáng)度的增加,隨著齡期增加,聲速的增加要小于強(qiáng)度的增加。
4.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋的影響。研究表明，超聲波在鋼筋中的傳播速度比在混凝土中高1.2倍~1.9倍,因此,在檢測含有鋼筋的混凝土構(gòu)件時(shí),所得的超聲聲速值偏大,應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行修正。
4.5 混凝土的缺陷與損傷。如果混凝土中含有裂縫,就不能用超聲波檢測混凝土強(qiáng)度,在檢測時(shí),應(yīng)結(jié)合首波形狀提高準(zhǔn)確度,如果首波形狀發(fā)生改變,說明混凝土內(nèi)部存在缺陷,此時(shí)就不應(yīng)繼續(xù)使用超聲聲速換算混凝土強(qiáng)度。
5 超聲回彈綜合法的發(fā)展。
我國在1976年引進(jìn)這種方法，之后根據(jù)我國具體情況進(jìn)行了大量試驗(yàn)。在研究、分析、綜合的基礎(chǔ)上，于1988年頒布了《超聲回彈綜合法測試混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS02:88)，為這種方法在我國工程界的廣泛使用奠定了基礎(chǔ)，于2005年制訂了《超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS02:2005)，使得超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度更加完善[3]。
6 結(jié)束語：
總之，超聲回彈綜合法是目前混凝土結(jié)構(gòu)工程中最為常用的一種無損檢測技術(shù), 但是因?yàn)闄z測環(huán)境太復(fù)雜，影響因素之多使得這項(xiàng)檢測技術(shù)還是存在著諸多缺陷。隨著人們對建筑質(zhì)量要求的關(guān)注，這種檢測技術(shù)也有待進(jìn)一步完善。
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關(guān)鍵詞：焊接z驗(yàn)；教學(xué)實(shí)踐；教學(xué)改革
一、焊接檢驗(yàn)課程發(fā)展
焊接結(jié)構(gòu)件在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中得到廣泛運(yùn)用，因此我校將其作為焊接專業(yè)學(xué)生最主要的專業(yè)課之一，這樣做的目的是讓焊接專業(yè)的學(xué)生在熟練掌握各種焊接缺陷的特征及分布的基礎(chǔ)上，能夠熟練掌握各種常見無損檢測方法，以及其基本原理、設(shè)備操作步驟、檢測設(shè)備使用、維護(hù)和檢測結(jié)果的基本評定。該課程的任務(wù)是：通過系統(tǒng)地學(xué)習(xí)焊接檢驗(yàn)課程，讓學(xué)生掌握各種焊接檢驗(yàn)方法的基本原理以及適用范圍，具備獨(dú)立完成焊接檢驗(yàn)的能力。焊接檢驗(yàn)課程概念繁多、專業(yè)術(shù)語使用頻繁，檢測步驟和實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合，焊接檢測參數(shù)的選擇、焊接檢測的操作過程以及焊接檢測結(jié)果的評定等各個(gè)環(huán)節(jié)都和焊接實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)息息相關(guān)。所以說焊接檢驗(yàn)是實(shí)踐性強(qiáng)的一門課程。
1.焊接檢驗(yàn)的意義
眾所周知，焊接的結(jié)構(gòu)件在當(dāng)代科學(xué)中占有極其重要的作用，隨著鍋爐、化工機(jī)械、原子能工程和航空航天工程向著高參數(shù)、大型化方向發(fā)展，焊接工作條件日益嚴(yán)苛復(fù)雜，我們必須提高焊接結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量。但是焊接接頭成分性能不均勻，其應(yīng)力分布復(fù)雜多變，在生產(chǎn)過程中很難將缺陷完全排除，更不能排斥生產(chǎn)的產(chǎn)品在服役過程在不出現(xiàn)新的缺陷，所以我們需要更為先進(jìn)的焊接檢驗(yàn)技術(shù)。
2.焊接檢驗(yàn)主要作用
一是確保焊接結(jié)構(gòu)件在生產(chǎn)制造時(shí)的質(zhì)量，確保其安全運(yùn)行，避免廢品出廠。使用過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測可以確保其在服役壽命內(nèi)不發(fā)生破損。二是改善焊接技術(shù)可以提升產(chǎn)品質(zhì)量。通過檢測，不斷優(yōu)化焊接參數(shù)和焊接工藝，使得焊縫達(dá)到規(guī)定的等級要求。三是降低生產(chǎn)成本。進(jìn)行有效的安全評定，避免出現(xiàn)產(chǎn)品最后報(bào)廢的情況，很大程度上節(jié)約成本，減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。四是在焊接檢驗(yàn)的質(zhì)量保證下，使得焊接技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛。
3.焊接檢驗(yàn)的分類
破壞性試驗(yàn)包括拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)；非破壞性試驗(yàn)包括吹氣試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)、氣壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)、載水試驗(yàn)、氨滲漏試驗(yàn)、煤油試驗(yàn)、沉水試驗(yàn)，其中無損探傷可分為滲透探傷、射線探傷、磁粉探傷、超聲波探傷和渦流探傷。
二、焊接檢驗(yàn)課程教學(xué)與改革
1.課程目的及要求
課程目的：通過焊接檢驗(yàn)課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟練掌握焊接檢驗(yàn)基本知識(shí)，能夠獨(dú)立完成最基本的焊接檢驗(yàn)操作。
課程要求：要求學(xué)生熟練掌握焊接檢驗(yàn)方法的基本原理和適用范圍；掌握正確選用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器，以及具體的操作技能；了解相關(guān)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，能夠識(shí)別缺陷，同時(shí)能夠正確擬制焊接檢驗(yàn)工藝；掌握評定焊縫質(zhì)量等級的方法，可以自主進(jìn)行焊縫質(zhì)量分析，同時(shí)改進(jìn)焊接技術(shù)，從而全面提升產(chǎn)品質(zhì)量。
2.焊接檢驗(yàn)課程教學(xué)過程中存在的問題
一是課程安排的較晚。和其他專業(yè)課相比，焊接檢驗(yàn)的排課在所有專業(yè)課的后面，使得學(xué)生對于焊接檢驗(yàn)這門課程的重要性認(rèn)識(shí)不到位，大多數(shù)學(xué)生缺乏對相關(guān)知識(shí)的了解，對于焊接檢驗(yàn)也很陌生，平時(shí)接觸焊接檢驗(yàn)較少，甚至對于焊接檢驗(yàn)的認(rèn)識(shí)還停留在靠肉眼觀察的方法上。
二是實(shí)驗(yàn)條件相對簡陋。焊接檢驗(yàn)中無損檢驗(yàn)設(shè)備的價(jià)格相對昂貴，實(shí)驗(yàn)室購買數(shù)量有限，相關(guān)從事的教師數(shù)量偏少，所以開展這門課程的高校就相對偏少，造成人才嚴(yán)重短缺。
三是對于操作技能熟練程度要求較高。平時(shí)的課程以課本教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)課較少，親自操作的機(jī)會(huì)不多，加之學(xué)生數(shù)量多，每個(gè)人平均下來的操作時(shí)間很少，所以很難滿足學(xué)生實(shí)際操作的需求。
3.教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上的改革和突破
（1）教學(xué)內(nèi)容改革
教學(xué)內(nèi)容能否做到與時(shí)俱進(jìn)，是影響一個(gè)專業(yè)或者相關(guān)研究方向能否持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展的重要因素，所以焊接檢驗(yàn)教學(xué)人員必須對原有焊接檢驗(yàn)方法及技術(shù)進(jìn)行及時(shí)更新。對無損檢測而言，五大常規(guī)無損檢測方法（滲透、磁粉、超聲波、渦流、和射線）最為常見，這都是非常成熟的檢驗(yàn)方法，但是隨著無損檢測技術(shù)的發(fā)展，我們對檢驗(yàn)的要求也不斷提高。原有的常規(guī)焊接檢測方法，急需在現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)上進(jìn)行更新，進(jìn)而衍生出新的焊接檢驗(yàn)方法。所以教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該做到與時(shí)俱進(jìn)，不能只局限于原有的常規(guī)方法，還需要將新的焊接檢驗(yàn)方法、理論教給學(xué)生。除了向?qū)W生傳授最新的無損檢測方法外，我們還應(yīng)該避免原先單一的理論授課方法，無損檢測是一種摸不到、看不見的檢驗(yàn)方法，需要注重理論和實(shí)踐相結(jié)合。這就要求教師具備較強(qiáng)的專業(yè)素養(yǎng)，在講授理論知識(shí)的同時(shí)結(jié)合相應(yīng)的焊接檢驗(yàn)示意圖、動(dòng)畫顯示、實(shí)例分析，通過更加生動(dòng)的授課方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
教師應(yīng)當(dāng)更加注重啟發(fā)式教學(xué)，以往滿堂灌的教學(xué)模式更加注重對教材內(nèi)容的講解，往往導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng)，上課容易走神，課堂效率低，教學(xué)效果較差。而啟發(fā)式教學(xué)可以使課堂教學(xué)從傳統(tǒng)的單向教學(xué)變?yōu)殡p向共同的學(xué)習(xí)交流，促進(jìn)學(xué)生勤動(dòng)腦多思考，讓學(xué)生通過歸納、總結(jié)、比較，得出全新結(jié)果。在學(xué)生深思熟慮后，采用啟發(fā)式的教學(xué)方法介紹學(xué)習(xí)內(nèi)容會(huì)使學(xué)生對知識(shí)的理解更加深入，記憶更加深刻。這也充分體現(xiàn)了學(xué)校教學(xué)中以“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的基本原則。
同時(shí)，可配合多媒體教學(xué)，采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段解決相對有限的教學(xué)時(shí)間與相對豐富的教學(xué)內(nèi)容這一矛盾。但是在多媒體教學(xué)過程中，容易出現(xiàn)學(xué)生整節(jié)課像在看電影的現(xiàn)象，教師成了放映員而不是傳道授業(yè)解惑。教學(xué)課件一放而過，學(xué)生對知識(shí)的印象不深刻。所以教師必須把控講課節(jié)奏，運(yùn)用循序漸進(jìn)的講學(xué)規(guī)律，再結(jié)合板書，對教學(xué)內(nèi)容一步步講解，并給學(xué)生一定的時(shí)間進(jìn)行獨(dú)立思考，同時(shí)增加課堂互動(dòng)討論環(huán)節(jié)。多媒體只是一種工具，但它不是萬能的，教師應(yīng)該牢牢把握主導(dǎo)作用，不能完全依賴于多媒體。將多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)的教學(xué)法相結(jié)合能夠更好地進(jìn)行課程教學(xué)。
（2）教學(xué)方法改革
一是提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，密切注意理論聯(lián)系實(shí)際。一味地講述課本上的知識(shí)是枯燥無味的，在講課中可以加入實(shí)際例子，在具體的事例中進(jìn)行教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)他們思維發(fā)展。
二是升華教學(xué)內(nèi)容，緊抓重點(diǎn)。講課應(yīng)該避免泛泛而談，形式化的講課方式內(nèi)容空洞。教師在上課之前要熟悉講課內(nèi)容，理清當(dāng)堂課的重點(diǎn)是什么，把握知識(shí)框架結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)講解，使教學(xué)內(nèi)容具有相當(dāng)?shù)纳疃群蛷V度。
三是注重學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)。在焊接檢驗(yàn)這門課程中，動(dòng)手實(shí)踐顯得極其重要。通過焊接檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，一方面培養(yǎng)學(xué)生熟練靈活地運(yùn)用相關(guān)知識(shí)、獨(dú)立分析并解決問題的能力，同時(shí)鍛煉了動(dòng)手能力、獨(dú)立思考問題的能力，為今后的工作、發(fā)展打下扎實(shí)基礎(chǔ)。另一方面，也有利于培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的實(shí)踐觀和形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，這能夠讓學(xué)生明白學(xué)術(shù)上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)是取得事業(yè)成功的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)操作上的嚴(yán)格要求是學(xué)生學(xué)有所成的重要保證。
四是運(yùn)用靈活的考查方式。學(xué)生成績的給定可以靈活多變，尤其是在焊接檢驗(yàn)這門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程中。書面考試的成績可以反映學(xué)生的理論學(xué)習(xí)情況，但動(dòng)手能力的考核也尤為重要。為了避免學(xué)生在期末前突擊，死記硬背應(yīng)付考試，可以增加考核的內(nèi)容，一方面增加期中考核以及平時(shí)成績的給定，同時(shí)增加論文心得的考核項(xiàng)目。另一方面，增加動(dòng)手實(shí)踐的成績比重，讓實(shí)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)占相當(dāng)一部分比重。
三、實(shí)踐教學(xué)改革
焊接檢驗(yàn)課程實(shí)用性強(qiáng)，我們也需要同時(shí)注重企業(yè)調(diào)研、現(xiàn)場測試觀察等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。相應(yīng)增加焊接檢驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的n時(shí)數(shù)，開設(shè)綜合性以及探究性實(shí)踐探索課程，引導(dǎo)、激勵(lì)學(xué)生去參加科研項(xiàng)目和創(chuàng)新課題。這將促使學(xué)生把知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，不斷提高學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和科研能力。
1.實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場教學(xué)
在無損探傷的實(shí)驗(yàn)課上，可以進(jìn)入探傷實(shí)驗(yàn)室，在確保實(shí)驗(yàn)安全的條件下進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自加入動(dòng)手學(xué)習(xí)中，完成相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
2.加強(qiáng)與企業(yè)的合作
企業(yè)在焊接檢驗(yàn)方面的需求日益增大，焊接檢驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性為核心，以提升實(shí)踐能力為主體。學(xué)生進(jìn)入企業(yè)并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)習(xí)工作，運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況做出分析判斷，這將顯著提升教學(xué)質(zhì)量，對學(xué)生將來的發(fā)展起至關(guān)重要的作用。
3.“就業(yè)導(dǎo)向，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)模式
學(xué)生在校學(xué)習(xí)的主要目的是畢業(yè)后有能力找到適合自己的工作崗位，所以確立就業(yè)導(dǎo)向機(jī)制，可以使學(xué)生更清楚地明白學(xué)習(xí)目的，因此也就有了學(xué)習(xí)的動(dòng)力。在相關(guān)教學(xué)中，需要培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)提出問題、積極思考問題、尋找方法解決問題的能力，構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、崗位技能技巧、自主科研能力“三位一體”的課程教學(xué)內(nèi)容體系。以就業(yè)為導(dǎo)向提出相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)能力，力求達(dá)到“教學(xué)研”相統(tǒng)一。
四、結(jié)語
如今的焊接檢驗(yàn)課程教學(xué)及實(shí)踐改革的目的是，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)和科研成果對焊接檢驗(yàn)課程體系及內(nèi)容進(jìn)行完善和提高。相關(guān)教師精心制作多媒體課件，在實(shí)際教學(xué)過程中引入焊接檢驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用案例，使學(xué)生更好地掌握基本概念、專業(yè)知識(shí)點(diǎn)和焊接檢驗(yàn)新技術(shù)，并且將課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的科研創(chuàng)新項(xiàng)目、實(shí)踐課題相結(jié)合來反哺教學(xué)，從整體上提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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【Abstract】Appearance quality control of Titanium alloy welded joints is the important safeguards for reducing the weld line reworking. This paper mainly describes the appearance quality test method of titanium alloy welded joint， and introduces the inspection method and endoscopic examination of the appearance quality and weld geometry.
【關(guān)鍵詞】焊接接頭；目視檢驗(yàn)；焊接檢驗(yàn)
【Keywords】welded joint； visual inspection ；welding inspection
【中圖分類號(hào)】TG407 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）03-0186-02
1 引言
鈦合金焊接接頭的外觀質(zhì)量檢驗(yàn)是最大程度減少焊縫返修的第一道屏蔽墻，焊縫返修會(huì)大大增大產(chǎn)品的質(zhì)量成本，經(jīng)相關(guān)統(tǒng)計(jì)研究顯示：手工焊返修質(zhì)量成本等于20倍的無返修情況質(zhì)量成本，自動(dòng)焊返修質(zhì)量成本等于50倍的無返修情況質(zhì)量成本。減少焊接接頭的返修是降低成本和保證工期的有力措施。焊接接頭的外觀質(zhì)量檢驗(yàn)一般在無損檢測和強(qiáng)度試驗(yàn)之前進(jìn)行，檢查時(shí)應(yīng)將焊縫表面妨礙檢查的渣皮和飛濺物等清理干凈，檢查的項(xiàng)目包括表面缺陷、焊縫尺寸、幾何形狀等內(nèi)容。對接焊縫幾何形狀的參數(shù)有焊縫寬度、余高、熔深[1]。
2 檢驗(yàn)人員資質(zhì)及焊接設(shè)備
從事焊接接頭檢驗(yàn)的人員及焊接設(shè)備均應(yīng)符合行業(yè)相關(guān)法規(guī)及技術(shù)要求，檢驗(yàn)人員用肉眼或其他目視檢測方法借助相關(guān)檢驗(yàn)設(shè)備和儀器完成對鈦材焊接接頭表面情況的評價(jià)和分析。
3 焊前檢驗(yàn)
①焊接前母材及坡口處，采用目視檢測及無損檢測進(jìn)行100%檢測。②操作者在焊接之前應(yīng)檢查施焊件的坡口質(zhì)量，用丙酮清理焊縫坡口及焊縫兩側(cè)50mm焊縫熱影響區(qū)，確保該區(qū)域無雜物、油跡及鐵離子污染。焊縫點(diǎn)焊時(shí)，點(diǎn)焊處不允許有表面缺陷及氧化現(xiàn)象，并盡量使其外形不要有明顯凸出、凹坑現(xiàn)象。焊絲在使用前應(yīng)用丙酮擦洗以確保焊絲表面清潔，擦拭后的焊絲放置在專用的焊絲筒中以防止焊絲空氣浮塵中的鐵離子污染。焊工在施焊前，先檢查焊機(jī)運(yùn)行情況，保證焊機(jī)運(yùn)行正常，焊接保護(hù)氣體滿足焊接要求[2-3]。③如果零部件在裝配尺寸方面的問題，焊接過程將很難有效地糾正這類偏差，則焊前應(yīng)考慮焊件的焊后變形情況，提前做反變形處理，以得到符合規(guī)范的焊接接頭。
4 焊中檢驗(yàn)
①產(chǎn)品焊接過程，首先應(yīng)檢查確認(rèn)焊接工藝是否滿足要求，包括焊接材料，焊接方法，預(yù)熱及層間溫度以及施焊方法的選擇等。②焊接過程中焊接次序的控制應(yīng)為鈦合金焊接接頭控制的重要內(nèi)容，對于特殊的、重要的、易產(chǎn)生焊后變形的材料或結(jié)構(gòu)件，應(yīng)在工藝文件中注明施焊順序，實(shí)現(xiàn)對焊接過程的控制及指導(dǎo)焊工操作，保證焊縫質(zhì)量滿足規(guī)范的要求。③焊接過程中最重要的是除了嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)范進(jìn)行焊接外，還要嚴(yán)格控制焊接過程中的層間溫度，對于鈦合金的焊接，一定要將層間溫度控制在60℃以下，確保焊縫內(nèi)部質(zhì)量[2-3]。
5 焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)
5.1 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
具體焊縫檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按圖紙要求和合同要求檢驗(yàn)執(zhí)行。
5.2 檢驗(yàn)方式
5.2.1 外觀檢測
鈦材焊接接頭表面顏色的檢驗(yàn)為焊接接頭檢驗(yàn)首要控制點(diǎn)。焊接接頭表面呈銀白色、金黃色為合格。藍(lán)色、紫色、灰色等其他顏色均為不合格，表面均需要處理或者返修。
5.2.2 焊縫的外觀質(zhì)量
首先應(yīng)無焊接變形，工件焊接后一般都會(huì)產(chǎn)生變形，如果變形量超過允許值，就會(huì)影響使用。再者要控制錯(cuò)邊量和焊縫余高，不能超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的允差范圍。鈦合金焊縫表面應(yīng)無焊渣、飛濺、裂紋、焊瘤、未焊透、咬邊、多余凸面（角焊）、成型不良、錯(cuò)邊、燒穿、電弧擊傷、塌陷、氣孔、夾渣等肉眼可見缺陷[2-3]。
6 焊縫尺寸檢驗(yàn)測量方法
焊縫檢驗(yàn)主要檢驗(yàn)工具為經(jīng)過計(jì)量合格的鋼卷尺和焊接檢驗(yàn)尺。下面主要介紹焊接檢驗(yàn)尺的具體測量方法。焊接檢驗(yàn)尺主要由主尺、高度尺、咬邊深度尺和多用尺四部分組成。焊接檢驗(yàn)尺如圖1所示。圖2～圖5主要介紹焊接接頭的焊縫余高p焊后錯(cuò)邊量p角接接頭焊縫厚度測量等典型焊接接頭幾何尺寸的測量。
寬度測量p焊腳測量p焊縫厚度測量p咬邊深度測量p角度測量p間隙測量等均可用焊縫檢驗(yàn)尺進(jìn)行測量，其中焊縫寬度測量亦可采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量。
7 工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡在鈦合金焊接接頭中的應(yīng)用
由于結(jié)構(gòu)原因，有些部位的焊接接頭無法進(jìn)行直接目視檢測，為了保證焊縫質(zhì)量，必須借助一些其他手段進(jìn)行檢測，如工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡。如圖5所示為φ25mm鈦管對接焊縫，采用工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡對鈦材焊接接頭背部焊縫的檢驗(yàn)。通過內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)表面形態(tài)檢測，它是a品質(zhì)量控制最有效的手段之一。在控制鈦合金焊接接頭背部質(zhì)量及角焊縫的焊接質(zhì)量起到非常有效的作用 。
8 結(jié)語
近年來鈦材在各個(gè)行業(yè)的作用越來越顯著，鈦制壓力容器及壓力管道廣泛應(yīng)用于石油、化工、航空航天、核電工程、環(huán)保工程、海洋工程等領(lǐng)域，鈦成型焊縫成為其主要構(gòu)成部分，其外觀質(zhì)量是保證產(chǎn)品質(zhì)量的極其重要的內(nèi)容。對外觀質(zhì)量不合格的焊縫，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行返修處理，返修后重新進(jìn)行檢查。論文闡述了鈦焊縫的外觀檢驗(yàn)方法，為后續(xù)的檢測方法提供依據(jù)，保證后續(xù)工序的順利進(jìn)行。也希望對同行業(yè)相關(guān)人員有一定的幫助。
【參考文獻(xiàn)】
【1】全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).鈦制焊接容器[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.
【關(guān)鍵詞】燃?xì)夤艿?；腐蝕；檢測技術(shù)
中圖分類號(hào)：TU996文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
燃?xì)夤艿赖臋z測技術(shù)是的防燃?xì)夤艿栏g的常用外處理手段，主要是用于燃?xì)夤艿赖母g檢測的項(xiàng)目中。保證管道腐蝕檢測的質(zhì)量是整個(gè)燃?xì)夤艿理?xiàng)目管理的重要環(huán)節(jié)。下文將對燃?xì)夤艿赖母g和檢測技術(shù)進(jìn)行分析。
二、燃?xì)夤艿赖母g檢測技術(shù)現(xiàn)狀
管道輸送作為燃?xì)廨斔偷囊环N主要方式 ，其在我國的燃?xì)廨斔椭械玫綇V泛的應(yīng)用 ，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) ，我國已建成的石油和天然氣管道已超過 2 萬 km，擬建設(shè)的管道也有近萬公里。這么多的管道分布的地域極其廣闊 ，其所敷設(shè)的環(huán)境也具有十分復(fù)雜、位置相對隱蔽的特點(diǎn) ，管道一旦發(fā)生失效破壞將難以被人所發(fā)覺 ，導(dǎo)致其泄漏將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失 ，同時(shí)還將對人身安全和環(huán)境等都造成及其嚴(yán)重的破壞。在燃?xì)夤艿佬孤┦鹿手泻艽笠徊糠质怯捎诠艿赖母g而導(dǎo)致的 ，主要包括管道內(nèi)腐蝕及管道外腐蝕兩種。其中 ，燃?xì)夤艿拦芡飧g是所有導(dǎo)致管道事故中最重要的誘因 ，同時(shí)對燃?xì)夤艿赖钠茐囊矘O其嚴(yán)重。
三、燃?xì)夤艿栏g原因分類
金屬腐蝕是金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)或物理作用成為金屬化合物而受破壞的一種現(xiàn)象。 作為金屬，燃?xì)夤艿赖母g可分為電腐蝕和自然腐蝕。電腐蝕是指金屬與電解質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象，往往是由于直流電體和電防腐設(shè)備泄漏電流引起的腐蝕。自然腐蝕則是除此之外在自然狀態(tài)下產(chǎn)生的腐蝕。
1、電腐蝕
電腐蝕往往表現(xiàn)為縫隙腐蝕和點(diǎn)腐蝕。燃?xì)夤艿酪话闶怯陕菟?、焊接等方式連接的，在這些連接件或焊接接頭缺陷處可能出現(xiàn)狹窄的縫隙，其縫寬(一般在 0.025~0.1 mm)足以使電解質(zhì)溶液進(jìn)入，使縫內(nèi)金屬與縫外金屬構(gòu)成短路原電池，并且在縫內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的局部腐蝕。點(diǎn)腐蝕是指腐蝕集中于金屬表面的局部區(qū)域范圍內(nèi)，并深入到金屬內(nèi)部的孔狀腐蝕形態(tài)，容易導(dǎo)致管道穿孔。
2、自然腐蝕
自然腐蝕包括化學(xué)腐蝕、應(yīng)力腐蝕、細(xì)菌腐蝕等。一般會(huì)使管道產(chǎn)生均勻的大面積銹斑及腐坑。
四、管道狀態(tài)檢測技術(shù)及裝備
一般說來,管道安全維護(hù)的方式可以分為主動(dòng)維護(hù)、被動(dòng)維護(hù)及全部更換3種川。主動(dòng)維護(hù)即通過定期及不定期的檢測,了解在線管道的受損狀況,作出壽命預(yù)測,按安全規(guī)范主動(dòng)而適時(shí)采取的維護(hù)措施;被動(dòng)維護(hù)即發(fā)現(xiàn)泄漏或發(fā)生事故以后,立即組織力量趕赴現(xiàn)場搶修、搶換、搶險(xiǎn),以恢復(fù)管道運(yùn)行,阻止事態(tài)擴(kuò)大;全部更換即對于已使用了若干年的管道,為避免發(fā)生事故,全部更換成新管道。根據(jù)國外的統(tǒng)計(jì)，主動(dòng)維護(hù)是管道管理的理想狀維護(hù)措施主動(dòng)維護(hù)被動(dòng)維護(hù)全部更換態(tài),而要實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù),管道檢測是其基本前提。傳統(tǒng)的管道在線檢測均采用管外抽樣檢測,即將被測管道按一定抽樣間隔開挖后,以手工接觸法逐點(diǎn)進(jìn)行檢測。這種方法費(fèi)工費(fèi)時(shí),成本高、周期長,由于不能進(jìn)行全面檢測,故難以保證缺陷不漏檢;而且還不適于檢測公路、鐵路、海洋等區(qū)域下的管道,因此用于管內(nèi)檢測的機(jī)器人便應(yīng)運(yùn)而生。
管內(nèi)檢測機(jī)器人是在管內(nèi)極限環(huán)境中順利運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化裝置,它可以攜帶各種檢測設(shè)備同步前進(jìn),在操作人員的遠(yuǎn)距離控制下完成管道缺陷檢測作業(yè)。目前已研制的管道內(nèi)檢測機(jī)器人根據(jù)不同的特征可分為很多類型。如按功能可為測厚機(jī)器人、測徑機(jī)器人、焊接管道機(jī)器人等;按行走方式可分為輪式、履帶式、足式、振動(dòng)式和蠕動(dòng)式管道機(jī)器人等;按檢測手段可將其分為漏磁、超聲波、聲發(fā)射、渦流和攝像檢測機(jī)器人等;按驅(qū)動(dòng)方式可分為自主驅(qū)動(dòng)機(jī)器人和介質(zhì)差壓驅(qū)動(dòng)機(jī)器人等。其中,介質(zhì)差壓驅(qū)動(dòng)機(jī)器人具有實(shí)用性好、行走距離長、所需動(dòng)力源方便、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),特別適用于油氣管道的檢測。
然而,在國際上,直到目前管道檢測機(jī)器人技術(shù)還屬于壟斷技術(shù),美、英、法、德日、挪威等國研制的管道機(jī)器人處于世界領(lǐng)先地位,他們的產(chǎn)品已實(shí)用化、商品化。但他們的技術(shù)嚴(yán)密封鎖,處于絕對保密狀態(tài)。一般不出售產(chǎn)品和技術(shù),只提供在線檢測服務(wù),收取高昂的服務(wù)費(fèi)用。在國內(nèi),管道檢測機(jī)器人的研究還處于起步階段,雖然有一些成果,但還有許多問題沒有解決,離工程應(yīng)用還有不小的距離。因此,必須下大力進(jìn)行研究,以開發(fā)新型的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的管道檢測裝備,提升管道檢測技術(shù)及手段,使管道檢測及管理規(guī)范化,并逐步實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)維護(hù)向主動(dòng)維護(hù)的轉(zhuǎn)化。
五、燃?xì)夤艿栏g的檢測方法
現(xiàn)在的燃?xì)夤艿婪笤O(shè)中,埋地鋼制管道的外腐蝕保護(hù)一般由絕緣層和陰極保護(hù)組成的防護(hù)系統(tǒng)來承擔(dān)。通過對陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行檢測?？梢耘袛喙艿婪栏瘜拥膿p壞程度,從而得到管道受腐蝕的情況。
1 、標(biāo)準(zhǔn)管/地電位法
標(biāo)準(zhǔn)管/地電位法是利用數(shù)字萬用表測試接地硫酸銅電極與管道上的 CP 電位, 通過電位的分布,間接評定涂層的質(zhì)量狀況。這種方法能快速測量管線的陰極保護(hù)電位, 但它測試的數(shù)據(jù)受許多因素的制約, 經(jīng)常會(huì)漏檢和誤判, 而且它不能確定缺陷大小、位置以及防腐保溫層的剝離。
2 、密間歇電位法
此法與標(biāo)準(zhǔn)管/地電位類似,可以說是標(biāo)準(zhǔn)管/地電位的加密測試。該法能測定 CP 系統(tǒng)的效果, 間接反映防腐保溫層狀況, 并能判斷缺陷的嚴(yán)重性, 自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。但此法的測試數(shù)據(jù)受許多因素的制約, 不能確定缺陷大小、位置以及防腐保溫層的剝離。
3、 直流電壓梯度法
此法在管道上加載直流信號(hào),用測量管道防腐層破損裸漏點(diǎn)和土壤之間存在的電壓梯度, 來判別防腐層的缺陷。該方法能準(zhǔn)確地檢測出防腐層的破損位置, 亦可估算缺陷大小, 并通過 IR%判定缺陷的嚴(yán)重程度。但該方法在沒有陰極保護(hù)的管道上不能使用, 需要大量的原始數(shù)據(jù), 對土壤的含水量要求也較高, 同時(shí)雜散電流、土壤電阻率等環(huán)境因素會(huì)引起測量誤差。
4、 電位梯度法
此法在管道加載交流信號(hào)。當(dāng)交變信號(hào)經(jīng)過管道防腐層的破損點(diǎn)處時(shí)會(huì)流失到土壤中, 因而電流密度隨著遠(yuǎn)離破損點(diǎn)的距離而減小, 在破損點(diǎn)的上方形成了一個(gè)交流電壓梯度, 通過電壓梯度即接受信號(hào)的強(qiáng)弱來判定防腐層的破損點(diǎn)。此法能識(shí)別破損點(diǎn)大小, 微小漏點(diǎn)也能測到, 但不能指示缺陷的嚴(yán)重程度、CP 效率和防腐層剝離,而且易受外界電流的干擾, 對操作者的技能要求較高, 還經(jīng)常給出不存在的缺陷信息。同時(shí), 水泥或?yàn)r青地面接地難。
5 、多頻管中電流法
該法用發(fā)射機(jī)向管道發(fā)射某一頻率的信號(hào)電流, 管道外防腐層破損或老化處會(huì)有電流流失, 管道周圍磁場的強(qiáng)度就會(huì)減弱, 通過磁場強(qiáng)度的強(qiáng)弱來判斷缺陷的存在。這種方法可對破損點(diǎn)進(jìn)行定位, 受地面環(huán)境影響較小, 但測量結(jié)果不直觀, 不能測量 CP 效率, 不能測量防腐層剝離, 易受外界電流的干擾, 且需預(yù)先獲得一些參數(shù), 如管體的電阻、防腐層的電容率等。
6 、變頻- 選頻法
該方法是在管道上加載交流信號(hào), 通過管道上的標(biāo)樁檢測同一頻率的信號(hào), 同步改變發(fā)、收頻率直到接收功率是發(fā)射功率的 5%以下即可認(rèn)為“信號(hào)損耗殆盡”, 然后利用兩標(biāo)樁之間管體長度和直徑、管壁厚度、土壤特性阻抗等有關(guān)參數(shù)計(jì)算標(biāo)樁之間防腐保溫層的漏電阻。此法測出的是某一段內(nèi)平均漏電阻, 可評價(jià)整條管道防腐層的綜合保護(hù)性能, 受地面環(huán)境影響較小。但此法不能檢測出具體的破損點(diǎn)位置, 計(jì)算結(jié)果中人為因素多,誤差大, 尤其是對于公用燃?xì)夤艿? 其線傳輸理論模型在管路復(fù)雜的情況下難以適應(yīng), 不能有效地判斷破損點(diǎn)位置。
六、結(jié)束語
總之，在整個(gè)城市燃?xì)夤艿婪栏c檢測的過程中，要重視防腐檢測設(shè)計(jì)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，預(yù)防檢測防腐過程的不徹底的發(fā)生，保證防腐檢測設(shè)計(jì)的規(guī)范性，使整個(gè)防腐檢測過程質(zhì)量得到保證。
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【Abstract】In practical work， because of the complex structure and poor working environment， it is difficult to avoid the safety problem of power plant boiler. So， while welding or installation， follow up supervision and control coulde maintain the safe operation of the boiler better. In this paper， the technical measures of boiler safety and supervision and inspection are put forward， and the author hopes to provide the reference for the colleague in the industry.
【關(guān)鍵詞】電站鍋爐；安裝；監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)
【Keywords】 power plant boiler； installation； supervision and inspection technology
【中圖分類號(hào)】TK229 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）03-0049-02
1 引言
發(fā)電廠的鍋爐作為電廠的主體設(shè)備，其特性、參數(shù)、結(jié)構(gòu)等相較于散裝工業(yè)鍋爐差別巨大，所以安裝或者監(jiān)督檢驗(yàn)工作有著較大的特殊性。采用普通的安裝或者監(jiān)督檢驗(yàn)不但將很難達(dá)到電廠鍋爐安裝的具體要求。論文主要從電子鍋爐安裝的角度考慮問題，在契合其檢驗(yàn)技術(shù)要求的前提下，尋找一套能適應(yīng)電站鍋爐安裝和檢查的技術(shù)性措施，然后在實(shí)踐檢測的前提下形成實(shí)效性較好的技術(shù)資料。
2 電站鍋爐安裝以及監(jiān)督的必要性
當(dāng)前我國很多電站的鍋爐逐步向著大容量和高參數(shù)的趨勢發(fā)展，這就要求鍋爐的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。原有已經(jīng)在運(yùn)行的鍋爐，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，部分問題也能逐漸凸顯出來。故此針對性地對鍋爐進(jìn)行安裝和檢驗(yàn)就顯得尤為重要，能保有鍋爐安裝和運(yùn)行調(diào)試的可靠性，從而讓鍋爐能安全運(yùn)行。
3 電站鍋爐的安裝方法及監(jiān)督檢測技術(shù)探究
3.1 安裝時(shí)監(jiān)督和檢驗(yàn)方法
3.1.1 現(xiàn)場檢驗(yàn)安裝
安裝工作開展初期，要求鍋爐內(nèi)的所有驗(yàn)收部件都應(yīng)符合安裝要求。整個(gè)安裝過程中，要根據(jù)《鍋爐安裝監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》規(guī)定，重點(diǎn)關(guān)注安裝中的監(jiān)督與檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。定期抽查鍋爐內(nèi)的安裝記錄，抽查的重點(diǎn)集中在鍋筒膨脹指示器質(zhì)量上，原因是這部分的安裝能更好地保障鍋爐汽水循環(huán)，提升鍋爐蒸汽質(zhì)量[1]。
3.1.2 水壓測試
水壓測試主要是電站鍋爐所有部件都焊接完成以后進(jìn)行的。開展的水壓試驗(yàn)需要符合鍋爐的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，更要有著完整和系統(tǒng)化的審批簽字。水壓測試的時(shí)候，應(yīng)選用潔凈的水，不同的材料或者部件，測試用水均要保持恒溫。比如，合金鋼受到原件的影，測試的時(shí)候應(yīng)選用的水溫要高于鋼種脆性轉(zhuǎn)變的溫度。水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求監(jiān)督試驗(yàn)壓力、保壓的時(shí)間、升降壓速度都符合規(guī)定，整個(gè)過程中工作重點(diǎn)集中在部件表面承壓和焊接縫處的檢查。檢查的主要內(nèi)容集中在是否出現(xiàn)滲漏、形變和聲音異常的情況，然后檢查壓力消失后鍋爐是否存有殘余變形。
3.1.3 驗(yàn)收受壓零部件
驗(yàn)收受壓零部件環(huán)節(jié)主要是驗(yàn)收現(xiàn)場零部件。鍋爐的部件受到拆分運(yùn)輸?shù)挠绊懀嗌贂?huì)受到部分?jǐn)D壓。所以，檢驗(yàn)的時(shí)候鍋爐部件的外觀檢查也不能被忽略，細(xì)致檢查外觀是否遭到過破壞，法蘭等外購件需要詳細(xì)的質(zhì)量報(bào)告，然后，適當(dāng)?shù)爻椴槠渲械暮辖鸩糠?，借助于光譜分析的方式了解合金部件是否符合設(shè)計(jì)要求。驗(yàn)收受壓不見得適合，先要重點(diǎn)檢查鍋爐汽包。該檢測內(nèi)容包含的檢查項(xiàng)目分為如下幾項(xiàng)：抽離部分無損檢測焊縫，檢查焊接的縫隙并對母材的外觀部位做細(xì)致的檢查。檢查中如果發(fā)現(xiàn)部分零部件制造商發(fā)貨時(shí)沒有對其進(jìn)行焊接，或者焊接處分開，如若發(fā)現(xiàn)，就要馬上通過熱處理的方式做加固焊接，從而讓焊接質(zhì)量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 電站鍋爐安裝技術(shù)措施
3.2.1 焊接工藝及關(guān)鍵點(diǎn)技術(shù)
其關(guān)鍵點(diǎn)技術(shù)如下：第一，焊接的時(shí)候要結(jié)合實(shí)際工作情況控制好焊接質(zhì)量，不同的焊接工序要進(jìn)行不同的控制，對于關(guān)鍵性的工序部分，就要在控制點(diǎn)上做嚴(yán)格監(jiān)控；第二，施工現(xiàn)場，要有著嚴(yán)格的防雪、防風(fēng)和防雨措施，若受到異常天氣變化影響，焊接表面出現(xiàn)結(jié)冰或者潮濕的情況，就立即禁止焊接；第三，確定焊接邊緣、坡口處的文件，然后質(zhì)量檢驗(yàn)人員根據(jù)焊接情況進(jìn)行核對，無誤后簽字確認(rèn)；第四，焊接的坡口處或者附近的區(qū)域，在焊接之前要根據(jù)規(guī)定清理表面，完成清理以后再進(jìn)行焊接，避免焊接時(shí)情況不當(dāng)，重新受到污染；第五，控制焊接質(zhì)量的前提，是要嚴(yán)格安裝圖樣、工藝文件或者標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接，讓焊接檢驗(yàn)人員進(jìn)行細(xì)致的檢查，以期在確保無誤的情況下在此進(jìn)行焊接；第六，焊接時(shí)點(diǎn)固焊是焊接工作的重點(diǎn)，其實(shí)也可以被看成是薄弱的環(huán)節(jié)，焊接的時(shí)候?yàn)楸苊鈿饪?、焊接不徹底以及裂紋等焊接缺陷的出現(xiàn)，可選用固焊的方式進(jìn)行焊接。
3.2.2 預(yù)防飛灰磨損
鍋爐安全性受到威脅的一項(xiàng)重要因素是飛灰磨損。預(yù)防該類磨損，主要是防止嚴(yán)重的磨損表面，這能避免局部的飛灰受到煙氣速度加劇出現(xiàn)較為嚴(yán)重的磨損情況。另外，要根據(jù)材料中含灰的多少判斷煙氣流速。防磨措施分為如下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一，選擇適度的煙氣和流速；第二，降低飛灰的濃度；第三，為避免受熱帶來的飛灰或者煙氣的流速加劇，就要適度應(yīng)用均流原件，清除煙氣走廊；第四，放大管子直徑，這是合理應(yīng)用防磨的關(guān)鍵，使用順列的方式布置管子；第五，選擇合適的管架支撐，能讓蛇形的受熱管道每個(gè)節(jié)點(diǎn)都均勻受熱，并讓各個(gè)節(jié)點(diǎn)間距一致。
3.2.3 電站鍋爐監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)
①金相分析技術(shù)
金相分析是檢驗(yàn)電站鍋爐的常用手段之一，主要是使用定量分相學(xué)原理，配合計(jì)算機(jī)使用高精度或者高速度的處理技術(shù)來完成電站的鍋爐檢驗(yàn)，以提升電站鍋爐檢驗(yàn)的精準(zhǔn)程度，這將對鍋爐檢驗(yàn)有著積極影響。
使用金相分析法需注意以下幾方面的內(nèi)容：第一，結(jié)合電站鍋爐的實(shí)際構(gòu)造狀況，選擇合適的取樣點(diǎn)；第二，由于所選的樣本在大小和形狀上面有著很大的不同，所以，檢驗(yàn)前期可以使用鑲嵌或者夾持的處理方式，要求取樣的表面平整，若有需要可適度的磨損樣本；第三，取樣中可以細(xì)致的對劃痕表面做細(xì)致打磨和拋光，從而保證取樣的表面光滑度好；第四，使用顯微鏡進(jìn)行觀察的時(shí)候，要求對取樣的表面做適度的金相腐蝕處理。
②無損檢驗(yàn)技術(shù)
電站鍋爐檢驗(yàn)中使用無損檢驗(yàn)技術(shù)十分必要，檢驗(yàn)的時(shí)候可以適度的使用聲、點(diǎn)、磁這類物理性質(zhì)來完成鍋爐檢驗(yàn)。相較于其他的檢驗(yàn)技術(shù)，無損檢驗(yàn)的主要優(yōu)勢是能全面控制鍋爐的使用全過程，通常無損檢驗(yàn)技術(shù)主要是運(yùn)用射線檢驗(yàn)、超聲檢驗(yàn)和磁粉檢驗(yàn)這三類檢驗(yàn)方式。
第一，射線檢測。射線檢測主要是檢驗(yàn)射線使用時(shí)對不同的材料或者結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不同衰減，借用不同的方式完成有關(guān)射線的捕捉，經(jīng)由研究做細(xì)致的分析，實(shí)現(xiàn)檢測。第二，超聲檢測。超聲監(jiān)控主要是不同的材料交界處受到傳播影響，所承受的反射波或者折射波受到材料結(jié)構(gòu)的影響出現(xiàn)不同的變化，這樣就能根據(jù)變化進(jìn)行檢測。使用的時(shí)候，多運(yùn)用發(fā)射探頭給電站鍋爐發(fā)出超聲波，鍋爐的爐壁或者其他部件會(huì)將超聲反射回來，兩種超聲的對比能加快聲波的速度和強(qiáng)度，從而確定電站鍋爐的檢測狀況，經(jīng)由數(shù)據(jù)的整理和分析，得出結(jié)果。
4 結(jié)語
鍋爐安裝工作是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，期間涉及的廠商和工序都很多，這都將為其安裝和質(zhì)量增加工作難度。因而，平時(shí)從事該項(xiàng)工作的時(shí)候，要重視監(jiān)督和檢驗(yàn)工作內(nèi)容，做好及時(shí)的工作總結(jié)，這是不斷累積自己工作質(zhì)量和驗(yàn)檢工作的前提。所以工作中適度的工作總結(jié)，通過經(jīng)驗(yàn)累積提升檢驗(yàn)工作的質(zhì)量和適度，能保證鍋爐設(shè)備的高效運(yùn)行。