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5g关键技术研究及其应用论文

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5g关键技术研究及其应用论文

姓名:王珺锋;学号:20011210172;学院:通信工程学院 原文链接: 【嵌牛导读】5G技术已经走进我们的生活中,那么5G技术中有哪些关键技术呢?下面这篇文章简单的介绍了5G中的八大关键技术。 【嵌牛鼻子】5G 关键技术 【嵌牛提问】相对于4G技术,5G的八大关键技术有哪些新的突破? 【嵌牛正文】 1.非正交多址接入技术 (Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA) 我们知道 3G 采用直接序列码分多址(Direct Sequence CDMA ,DS-CDMA)技术,手机接收端使用 Rake 接收器,由于其非正交特性,就得使用快速功率控制(Fast transmission power control ,TPC)来解决手机和小区之间的远-近问题。而 4G 网络则采用正交频分多址(OFDM)技术,OFDM 不但可以克服多径干扰问题,而且和 MIMO 技术配合,极大的提高了数据速率。由于多用户正交,手机和小区之间就不存在远-近问题,快速功率控制就被舍弃,而采用 AMC(自适应编码)的方法来实现链路自适应。NOMA 希望实现的是,重拾 3G 时代的非正交多用户复用原理,并将之融合于现在的 4G OFDM 技术之中。 从 2G,3G 到 4G,多用户复用技术无非就是在时域、频域、码域上做文章,而NOMA 在 OFDM 的基础上增加了一个维度——功率域。新增这个功率域的目的是,利用每个用户不同的路径损耗来实现多用户复用。实现多用户在功率域的复用,需要在接收端加装一个 SIC(持续干扰消除),通过这个干扰消除器,加上信道编码(如 Turbo code 或低密度奇偶校验码(LDPC)等),就可以在接收端区分出不同用户的信号。 NOMA 可以利用不同的路径损耗的差异来对多路发射信号进行叠加,从而提高信号增益。它能够让同一小区覆盖范围的所有移动设备都能获得最大的可接入带宽,可以解决由于大规模连接带来的网络挑战。NOMA 的另一优点是,无需知道每个信道的 CSI(信道状态信息),从而有望在高速移动场景下获得更好的性能,并能组建更好的移动节点回程链路。 2. FBMC(滤波组多载波技术) 在 OFDM 系统中,各个子载波在时域相互正交,它们的频谱相互重叠,因而具有较高的频谱利用率。OFDM 技术一般应用在无线系统的数据传输中,在 OFDM系统中,由于无线信道的多径效应,从而使符号间产生干扰。为了消除符号问干扰(ISl),在符号间插入保护间隔。插入保护间隔的一般方法是符号间置零,即发送第一个符号后停留一段时间(不发送任何信息),接下来再发送第二个符号。在 OFDM系统中,这样虽然减弱或消除了符号间干扰,由于破坏了子载波间的正交性,从而导致了子载波之间的干扰(ICI)。因此,这种方法在OFDM系统中不能采用。在OFDM系统中,为了既可以消除 ISI,又可以消除 ICI,通常保护间隔是由CP(Cycle Prefix ,循环前缀来)充当。CP 是系统开销,不传输有效数据,从而降低了频谱效率。而 FBMC 利用一组不交叠的带限子载波实现多载波传输,FMC 对于频偏引起的载波间干扰非常小,不需要 CP(循环前缀),较大的提高了频率效率。 3. 毫米波(millimetre waves ,mmWaves) 什么叫毫米波?频率 30GHz 到 300GHz,波长范围 10 到 1 毫米。由于足够量的可用带宽,较高的天线增益,毫米波技术可以支持超高速的传输率,且波束窄,灵活可控,可以连接大量设备。 4. 大规模 MIMO 技术(3D /Massive MIMO) MIMO 技术已经广泛应用于 WIFI、LTE 等。理论上,天线越多,频谱效率和传输可靠性就越高。大规模 MIMO 技术可以由一些并不昂贵的低功耗的天线组件来实现,为实现在高频段上进行移动通信提供了广阔的前景,它可以成倍提升无线频谱效率,增强网络覆盖和系统容量,帮助运营商最大限度利用已有站址和频谱资源。我们以一个 20 平方厘米的天线物理平面为例,如果这些天线以半波长的间距排列在一个个方格中,则:如果工作频段为 ,就可部署 16 副天线。 5.认知无线电技术(Cognitive radio spectrum sensing techniques) 认知无线电技术最大的特点就是能够动态的选择无线信道。在不产生干扰的前提下,手机通过不断感知频率,选择并使用可用的无线频谱。 6.超宽带频谱 信道容量与带宽和 SNR 成正比,为了满足 5G 网络 Gpbs 级的数据速率,需要更大的带宽。频率越高,带宽就越大,信道容量也越高。因此,高频段连续带宽成为 5G 的必然选择。得益于一些有效提升频谱效率的技术(比如:大规模 MIMO),即使是采用相对简单的调制技术(比如 QPSK),也可以实现在 1Ghz 的超带宽上实现 10Gpbs 的传输速率。 7. ultra-dense Hetnets(超密度异构网络) 立体分层网络(HetNet)是指,在宏蜂窝网络层中布放大量微蜂窝(Microcell)、微微蜂窝(Picocell)、毫微微蜂窝(Femtocell)等接入点,来满足数据容量增长要求。到了 5G 时代,更多的物-物连接接入网络,HetNet 的密度将会大大增加。 8. 多技术载波聚合(multi-technology carrier aggregation) 如果没有记错,3GPP R12 已经提到这一技术标准。未来的网络是一个融合的网络,载波聚合技术不但要实现 LTE内载波间的聚合,还要扩展到与 3G、WIFI 等网络的融合。多技术载波聚合技术与 HetNet 一起,终将实现万物之间的无缝连接。

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通信业已经走进了千家万户,成为了大家日常生活不可分割的一部分,如今一些高校也设立了专门的通信专业。下面我给大家带来通信专业 毕业 论文题目参考_通信方向专业论文题目,希望能帮助到大家!

通信专业毕业论文题目

1、高移动无线通信抗多普勒效应技术研究进展

2、携能通信协作认知网络稳态吞吐量分析和优化

3、协作通信中基于链路不平衡的中继激励

4、时间反转水声通信系统的优化设计与仿真

5、散射通信系统电磁辐射影响分析

6、无人机激光通信载荷发展现状与关键技术

7、数字通信前馈算法中的最大似然同步算法仿真

8、沙尘暴对对流层散射通信的影响分析

9、测控通信系统中低延迟视频编码传输 方法 研究

10、传输技术在通信工程中的应用与前瞻

11、城市通信灯杆基站建设分析

12、电子通信技术中电磁场和电磁波的运用

13、关于军事通信抗干扰技术进展与展望

14、城轨无线通信系统改造方案研究

15、无线通信系统在天津东方海陆集装箱码头中的运用

16、分析电力通信电源系统运行维护及注意事项

17、 无线网络 通信系统与新技术应用研究

18、基于电力载波通信的机房监控系统设计

19、短波天线在人防通信中的选型研究

20、机场有线通信系统的设计简析

21、关于通信原理课程教学改革的新见解

22、机载认知通信网络架构研究

23、无线通信技术的发展研究

24、论无线通信网络中个人信息的安全保护

25、短波天波通信场强估算方法与模型

26、多波束卫星通信系统中功率和转发器增益联合优化算法

27、HAP通信中环形波束的实现及优化

28、扩频通信中FFT捕获算法的改进

29、对绿色无线移动通信技术的思考

30、关于数据通信及其应用的分析

31、广播传输系统中光纤通信的应用实践略述

32、数字通信信号自动调制识别技术

33、关于通信设备对接技术的研究分析

34、光纤通信网络优化及运行维护研究

35、短波通信技术发展与核心分析

36、智慧城市中的信息通信技术标准体系

37、探究无线通信技术在测绘工程中的应用情况

38、卫星语音通信在空中交通管制中的应用

39、通信传输系统在城市轨道交通中的应用发展

40、通信电源 系统安全 可靠性分析

41、浅谈通信电源的技术发展

42、关于电力通信网的可靠性研究

43、无线通信抗干扰技术性能研究

44、数能一体化无线通信网络

45、无线通信系统中的协同传输技术

46、无线通信技术发展分析

47、实时网络通信系统的分析和设计

48、浅析通信工程项目管理系统集成服务

49、通信网络中的安全分层及关键技术论述

50、电力通信光缆运行外力破坏与预防 措施

51、电力通信运维体系建设研究

52、电力配网通信设备空间信息采集方法的应用与研究

53、长途光缆通信线路的防雷及防强电设计

54、电网近场无线通信技术研究及实例测试

55、气象气球应急通信系统设计

56、卫星量子通信的光子偏振误差影响与补偿研究

57、基于信道加密的量子安全直接通信

58、量子照明及其在安全通信上的应用

59、一款用于4G通信的水平极化全向LTE天线

60、面向无线通信的双频带平面缝隙天线设计

铁道信号专业毕业论文题目

1、CTCS应答器信号与报文检测仪-控制主板软硬件设计

2、基于ACP方法的城市轨道交通枢纽应急疏散若干问题研究

3、全电子高压脉冲轨道电路接收器的硬件研究与设计

4、实时断轨检测系统中信号采集与通信子系统研究

5、基于模型的轨旁仿真子系统验证及代码自动生成

6、基于全相位FFT的铁道信号频率检测算法研究

7、基于机器视觉的嵌入式道岔缺口检测系统应用

8、铁路信号产品的电磁兼容分析与研究

9、铁路高职院校校内实训基地建设研究

10、铁道信号电子沙盘系统整体规划及设计

11、基于Web的高职院校考试系统的设计与实现

12、铁道信号沙盘模拟显示系统研究

13、联锁道岔电子控制模块的研制

14、基于ARM的故障监测诊断系统设计(前端采集和通信系统)

15、客运专线列控车载设备维修技术及标准化研究

16、驼峰三部位减速器出口速度计算方法研究

17、CTCS-2级列控系统应答器动态检测的研究

18、石家庄铁路运输学校招生信息管理系统的设计与实现

19、铁道信号基础设备智能网络监测器设计

20、基于光纤传感的铁道信号监测系统软件设计

21、铁道信号基础设备在线监测方法研究

22、有轨电车信号系统轨旁控制器三相交流转辙机控制模块的研究

23、基于故障树的京广高速铁路信号系统问题分析及对策

24、站内轨道电路分路不良计轴检查设备设计与实现

25、铁路综合视频监控系统的技术研究与工程建设

26、客运专线信号控制系统设计方案

27、铁路信号仿真实验室的硬件系统设计及其信号机程序测试

28、基于C语言的离线电弧电磁干扰检测系统数据采集及底层控制的实现研究

29、铁路综合演练系统的开发与实现

30、大功率LED铁路信号灯光源的研究

31、牵引供电系统不平衡牵引回流研究

32、CBTC系统中区域控制器和外部联锁功能接口的设计

33、城轨控制实验室仿真平台硬件接口研究

34、ATP安全错误检测码与运算方法的研究与设计

35、LED显示屏控制系统的设计及在铁路信号中的应用

36、客运专线列控系统临时限速服务器基于3-DES算法安全通信的研究与实现

37、基于动态故障树和蒙特卡洛仿真的列控系统风险分析研究

38、物联网环境下铁路控制安全传输研究与设计

39、轨道交通信号事故再现与分析平台研究与设计

40、铁路强电磁干扰对信号系统的影响

41、基于LTE的列车无线定位方法研究

42、列车定位系统安全性研究

43、基于CBTC系统的联锁逻辑研究

44、无线闭塞中心仿真软件设计与实现

45、职业技能 教育 的研究与实践

46、光纤铁路信号微机监测系统数据前端设计

47、LED大屏幕在铁路行车监控系统的应用研究

48、基于微机监测的故障信号研究与应用

49、语域视角下的人物介绍英译

50、基于嵌入式系统的高压不对称脉冲轨道信号发生器设计

通信技术毕业论文题目

1、基于OFDM的电力线通信技术研究

2、基于专利信息分析的我国4G移动通信技术发展研究

3、基于无线通信技术的智能电表研制

4、基于Android手机摄像头的可见光通信技术研究

5、基于激光二极管的可见光通信技术研究和硬件设计

6、智能家居系统安全通信技术的研究与实现

7、基于DVB-S2的宽带卫星通信技术应用研究

8、基于近场通信技术的蓝牙 配对 模块的研发

9、多点协作通信系统的关键技术研究

10、无线通信抗干扰技术性能研究

11、水下无线通信网络安全关键技术研究

12、水声扩频通信关键技术研究

13、基于协作分集的无线通信技术研究

14、数字集群通信网络架构和多天线技术的研究

15、通信网络恶意代码及其应急响应关键技术研究

16、基于压缩感知的超宽带通信技术研究

17、大气激光通信中光强闪烁及其抑制技术的研究

18、卫星通信系统跨层带宽分配及多媒体通信技术研究

19、星间/星内无线通信技术研究

20、量子通信中的精密时间测量技术研究

21、无线传感器网络多信道通信技术的研究

22、宽带电力线通信技术工程应用研究

23、可见光双层成像通信技术研究与应用

24、基于可见光与电力载波的无线通信技术研究

25、车联网环境下的交通信息采集与通信技术研究

26、室内高速可调光VLC通信技术研究

27、面向5G通信的射频关键技术研究

28、基于AMPSK调制的无线携能通信技术研究

29、车联网V2I通信媒体接入控制技术研究

30、下一代卫星移动通信系统关键技术研究

31、物联网节点隐匿通信模型及关键技术研究

32、高速可见光通信的调制关键技术研究

33、无线通信系统中的大规模MIMO关键理论及技术研究

34、OQAM-OFDM无线通信系统关键技术研究

35、基于LED的可见光无线通信关键技术研究

36、CDMA扩频通信技术多用户检测器的应用

37、基于GPRS的嵌入式系统无线通信技术的研究

38、近距离低功耗无线通信技术的研究

39、矿山井下人员定位系统中无线通信技术研究与开发

40、基于信息隐藏的隐蔽通信技术研究

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led关键应用技术的研究论文

用点阵式液晶显示屏吧,网上一大把这样的资料。自己动手找吧。

我给你找找哈。

摘要:本文介绍计算机辅助教学(CAI)的特点、开发步骤。提出掌握一定计算机知识的专业教师应加快开发相应学科的CAI课件,以计算机促进教学。关键词:CAI课件 制作步骤�分析人类学习活动的历史,先从实践、探索、总结中学习各种生存的技能。以后发展为传授与本人直接体验相结合的学习过程,从师傅带徒弟方式变成学校教授传授为主,这是教育效率提高的一大进步。但从理想的教学形式看,师傅带徒弟方式确优于学校,因为教师传授失去了个别性,使学生处于被灌输的被动地位,失去灵活指导,对创造性思维缺少引导和激励。然而师徒式教学要求师傅的数量太多,CAI可以从认知理论出发,分析学习活动的各种形式,针对不同类型知识内容激发学习者的热情和兴趣,减轻教师繁重的重复劳动,是从教与学两方面提高教学质量的好途径。� 1. CAI简介 CAI全称计算机辅助教学(Computing Assisted Instruction),CAI的第一个系统是美国伊里诺大学在60年代开发的PLATO(Programming Learning and Teaching Operation)系统。1981年在瑞士首次召开国际CAI学术会议,此后每年召开一次。由此可见,计算机辅助教学正在全球展开和普及。一般地,CAI的特点可以归纳为以下几个方面:� (1) CAI使教学不只是灌输式,而是可以根据教学目的,将其分为讲课型、练习型、自学型、实验型等。讲课型以基本原理为主,对复杂的动态图形,如物理学中的波动的“驻波”概念,在学习中是难点。在CAI中可以利用计算机动画技术演示波的传播过程,使学生既加强理解,又生动有趣。这正符合了认知理论中“刺激椃从Α薄ⅰ按碳�反应椙炕�钡墓嬖颍�杂谥匾�母拍詈凸�剑�捎猛夹巍⑸�簟⒍��⑸�省⑸了傅纫�鹧��淖⒁猓涣废靶偷?/FONT>CAI课件辅导学生做习题或自我测试,对回答做判断并加以提示辅导。强大的人机交互当然比普通纸上测试要生动,同时教师可逐步摆脱重复劳动,利用课件批改试卷和作业,大大减少人工消耗,又能及时综合学生的错误情况,改善课件内容;实验型课件可辅导学生预习实验和检查实验结果;模拟型课件是对现实世界的模拟,如学习驾驶汽车模拟系统,再如许多贵重的实验设施,可以让学生模拟实际的使用情况,既不用担心损坏实验器具,又可以使学生更快地掌握使用步骤。� (2) CAI课件使因材施教、个别化教学真正成为可能。不同程度的学生可以区别对待,学生掌握了学习的主动权,可以复习、重学、跳跃式学习。对于学习的时间、进度、内容、分量都可以自己选择,不会因有压力而放弃学习。� (3) 集中优秀教师去开发课件,使优秀教师的水平得到普及,从而更快地提高全体教师的水平及教学水平。� 综上所述,CAI的确具有“老师讲,学生听”的传统教学模式不具备的诸多优势,也是让计算机服务于教育事业和教学工作的有力工具。因此,在高教系统中加快开发CAI课件,普及CAI教学手段,完善CAI教学设施已经成为提高教学质量的重要方法之一。谈到开发CAI课件,一般都以为那是计算机专业人员的事情,其实不然。让我们分析一下目前市场上的学习软件吧,它们主要分成以下三类:一是计算机专业人员为各种计算机软件开发的学习软件,例如:《精通VISUAL FoxPro》、《电脑教授PhotoShop》、《AUTHORWARE精通篇》等等,二是计算机专业人员为许多自身能够了解的学科开发的学习软件,例如:英语学科的背单词、语法精通,为小学、初中、高中学生开发的学习软件等等。三是杂志汇编成的电子出版物,帮助用户需要时进行查阅,例如:《电脑报》、《时尚》等。从这里可以看出,高教领域大量的学科,尤其是农、林、医、师等,依然缺少配套的CAI学习软件,使得优秀教师的经验与学识不能共享。随着许多多媒体设计软件的出现,非计算机专业人员和教师短时间开发出一个漂亮的多媒体CAI课件且发行是完全可能的。� 2. 制作CAI课件� 制作一个多媒体CAI课件一般需经过四大步骤:即脚本、素材、集成、调试。� 编写脚本� 制作一个好的多媒体课件应该目标明确、思路清晰、内容精练、易于表达,它能大大提高软件制作的质量和效率。� ① 文字脚本� 对于一个CAI课件,首先要进行需求分析,即确定课件名称、课件功能、使用对象等,明确是讲课型、练习型、模拟型还是实验型或兼有几种。其次要进行目标分析,即对使用本软件的用户群要有较详细的分析了解,比如年龄特征、心理特征、知识结构、用户需求等。再次要进行内容分析,即根据需求确定软件内容并且划分出明显的层次结构。然后进行策略制定,即指定软件的表现形式,如目录索引、游戏探索等,保证课件有美观的界面和方便的交互操作,最后进行脚本编写,即指明哪些是必须显示的重要文字,哪些是作为话外音的文字,哪些是动画、图像、声音所需的说明型文字,形成文字脚本。� ② 创作脚本� 创作脚本编写的好坏决定了能否忠实地体现文字脚本的内容,又易于计算机的表达,是软件制作的关键。首先应根据具体内容选择用什么媒体,并非多用动画、录像就是好软件。声音的选择要将背景音乐和解说区分开来,并分别设置按纽控制开关,以增加交互性。其次软件开发者要有条有理的组织各类媒体信息,例如组织一个光盘的内容,根目录放什么,放置几个子目录,文件名和目录名怎么确定,最忌讳的是文件存放混乱,自己都不知道什么文件放在哪。� 收集加工素材� 多媒体素材的收集要靠平时的积累,如好的图片、好的MIDI音乐等。目前有许多工具可以对已采集到的素材进行加工,主要有四大类:� ① 图片加工工具 一般较好用的是Adobe公司的PhotoShop软件,可进行各种效果处理、美术字处理、色彩空间变换及格式文件转换等等。� ② 动画制作工具 AutoDesk公司3D Studio是目前在微机上制作三维动画的最佳软件,可以生成.AVI的Windows视频软件。� ③ 声音编辑工具 Windows自带录音机程序和一般附带的录音程序都有简单的波形音频文件的能力,实现截取、复制、粘贴、合并、改变音量和播放速度等。� ④ 视频编辑工具 Adobe公司的Premiere是较好的一个,可以将多幅静画连续并配音,生成.AVI、.MOV、.FLC等多种视频格式文件等功能。� 多媒体集成� 选择多媒体集成工具应尽量采用Windows版本,采用国际级大型多功能软件,因为它们使用方便、支持较多媒体。目前常用的多媒体集成工具

一、 半导体发光二极管工作原理、特性及应用 (一)LED发光原理 发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光! 假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。 理论和实践证明,光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料禁带宽度Eg有关,即����λ≈1240/Eg(mm) 式中Eg的单位为电子伏特(eV)。若能产生可见光(波长在380nm紫光~780nm红光),半导体材料的Eg应在~之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管,但其中蓝光二极管成本、价格很高,使用不普遍。 (二)LED的特性 1.极限参数的意义 (1)允许功耗Pm:允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,LED发热、损坏。 (2)最大正向直流电流IFm:允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极管。 (3)最大反向电压VRm:所允许加的最大反向电压。超过此值,发光二极管可能被击穿损坏。 (4)工作环境topm:发光二极管可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围,发光二极管将不能正常工作,效率大大降低。 2.电参数的意义 (1)光谱分布和峰值波长:某一个发光二极管所发之光并非单一波长,该发光管所发之光中某一波长λ0的光强最大,该波长为峰值波长。 (2)发光强度IV:发光二极管的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时,则发光1坎德拉(符号为cd)。由于一般LED的发光二强度小,所以发光强度常用坎德拉(mcd)作单位。 (3)光谱半宽度Δλ:它表示发光管的光谱纯度.是指图3中1/2峰值光强所对应两波长之间隔. (4)半值角θ1/2和视角:θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。 半值角的2倍为视角(或称半功率角)给出的二只不同型号发光二极管发光强度角分布的情况。中垂线(法线)AO的坐标为相对发光强度(即发光强度与最大发光强度的之比)。显然,法线方向上的相对发光强度为1,离开法线方向的角度越大,相对发光强度越小。由此图可以得到半值角或视角值。 (5)正向工作电流If:它是指发光二极管正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在·IFm以下。 (6)正向工作电压VF:参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极管正向工作电压VF在~3V。在外界温度升高时,VF将下降。 [Page] (7)V-I特性:发光二极管的电压与电流的关系可用在正向电压正小于某一值(叫阈值)时,电流极小,不发光。当电压超过某一值后,正向电流随电压迅速增加,发光。由V-I曲线可以得出发光管的正向电压,反向电流及反向电压等参数。正向的发光管反向漏电流IR<10μA以下。 (三)LED的分类 1.按发光管发光颜色分 按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。 根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。 2.按发光管出光面特征分 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1;把φ5mm的记作T-1(3/4);把φ的记作T-1(1/4)。 由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类: (1)高指向性。一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。 (2)标准型。通常作指示灯用,其半值角为20°~45°。 (3)散射型。这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大。 3.按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。 4.按发光强度和工作电流分 按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED(发光强度<10mcd);超高亮度的LED(发光强度>100mcd);把发光强度在10~100mcd间的叫高亮度发光二极管。

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弄清楚公司对一个岗位的要求和待遇,对照来人能力各方面是否满足需要,再听听来人的要求,如果相互匹配那么招聘成功率就很高了

大学生应聘面试自我介绍论文5篇范文

自我介绍是每个大学生实习毕业出来工作都要接触到的一个环节。而说到自我介绍,自我介绍时态度要保持自然随和,整体上讲求落落大方,笑容可掬。你是否在找正准备撰写“大学生应聘面试自我介绍论文”,下面我收集了相关的素材,供大家写文参考!

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我叫__,是__大学多媒体设计与制作专业的应届毕业生,主修的专业课程有dreamweaver网页制作、计算机二维动画制作、Fireworks、广告设计与制作等。

十几年的寒窗苦读,铸就了我的学识与自信,大学阶段的学习与成长更加磨练了我的意志,提高了我的修养!“一分耕耘、一分收获”,我会尽自己最大的努力,辛勤劳作,实现自己的人生价值;大学三年的培养和自己勤奋刻苦的努力,各门功课尤其是专业课成绩一般都很优秀,我想这是三年来自己勤奋、好学并刻苦努力的结果。

我为人诚实守信,老实做人,塌实做事是我的人生准则,不固守书面理论,尽力尝试理论与实践相结合,以实践印证理论,以理论指导实践,积极地参加各种社会活动,捉住每一个机会,锻炼自己;通过这些的社会实践我学会了沟通与交流,认真负责的对待每一份工作。可能,目前我没有多少的工作经验,但是我年轻,学习能力强,也愿意刻苦学习。

在今后的工作和学习中,我将以自己对事业的无限热爱和执着,勇于创新合作的工作意识为基石,不断学习进取,成为一名合格的员工,将自己的个性渗透于日程的工作与学习当中。

获知贵公司正为积极谋求发展招贤纳才,我真诚的渴望能加入贵公司,为贵公司的发展壮大贡献我的才能和智慧,希望您能给我一个机会,我有信心、有能力证明:您将无悔于对我的选择!

大学生应聘面试自我介绍论文2

我叫&&,是&&学校&&专业学生。我知道在大学是一个提升自己的过程,我很珍惜在学校的时光,我努力学习专业知识,除此之外,课余时间我经常利用网络带来的便利,关注最新科学技术动态;尤其是有关本专业的知识。使自己始终紧跟世界最新发展潮流和时代的步伐。因此我学习熟练把握Windows、Office等软件的操纵和安装系统,熟悉网页设计;一直以一专多能,全面发展来严格要求自己,勤奋拼搏、刻苦好学。踏实并系统地学习所开的课程知识,并取得了优异成绩。在校期间,我虚心求学、刻苦认真、吃苦刻苦,工作兢兢业业,及时总结;注重理论联系实际,培养自己的自学能力以及分析、解决题目的能力。积极参加校内外的实践活动,重视团队合作精神;作为系学生会干部的我,有较强的组织、宣传、治理和应变能力;有高度的责任心和良好的人际关系。在出色地完成上级交予的任务外,还在校内组织和开展一些有意义的活动中,能有力地组织同学及调动同学们的积极性;从中也锻炼和进步了自己的组织和领导能力。表现出较强的与人密切合作的能力和良好的环境适应能力;并且深受同学们和老师以及领导的认可。

在日常生活中以积极的态度和与同学们的相处极为融洽,受到同学们的欢迎同时自身的交际能力随之增强,作为一名有志青年,我果断拥护中国__领导;坚持四项基本原则。认真学习马列主义、毛泽东思想、__论和全面贯彻__个代表的重要思想,并且已向党组织靠拢。

_的学习生涯是我人生路上的一小段,并且通过系统化、理论化的学习;学到了很多的知识,更重要的是如何以较快速度把握一种新事物的能力,思想成熟了很多,性格更坚毅了。如今我有信心接受任何新的挑战和考验。

我觉得自己在学校表现很优秀,我相信自己以后在生活中会表现的更好,只希望贵公司能够给我一次机会,我会好好努力的,为公司带来利益。

大学生应聘面试自我介绍论文3

您好!我是__大学__学院__专业毕业生,惠于学校浓厚的学习、创新氛围,熔融其中的我成为了一名复合型人才。大学的四年使我思想和知识,心理都得到了进一步的成长。从入学以来,我立志要在大学四年里全面发展自己,从适应社会发展的角度提高个人素质。将来真正能在本职工作上做出成绩,为母校争光。在学习上我勤奋严谨,在掌握了本专业知识的基础上,不忘拓展自己的知识面,对课外知识也有比较广泛的涉猎。我还很重视英语的学习,不断努力扩大词汇量,英语交际能力也有了长足的进步。同时,为了全面提升个人素质,我积极参加各种活动,这些经历使我认识到团结合作的重要性,也学到了很多社交方面的知识,增加了阅历,相信这对我今后投身社会将起重要作用。现在虽存在着很多艰难和困苦,但我坚信大学生活给我的精神财富能够使我战胜它们。“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”,希望贵公司能给我一个发展的平台,我会好好珍惜它,并全力以赴,为实现自己的人生价值而奋斗,为贵公司的发展贡献力量。

大学生应聘面试自我介绍论文4

我叫___,是__大学基础数学专业20__届研究生。作为一名普通的学生,我深知自己所处的是一个什么样的时代,也深深知道自己内心的追求和自己的欠缺。因为只有了解社会,了解自己的人才会给自己准确的自我定位,继而才会以一颗平常心去看得前进道路上的成败得失,看待就业过程中的荆棘坎坷。做到谦虚谨慎,不卑不亢。

我一直把当一名优秀的人民教师作为自己的梦想,正因为有着清晰的使命感,所以大学四年和研究生这两年多我总是在不影响学习的前提下抓住一切机会锻炼自己的讲课能力与沟通能力。我一直把“务实,勤奋,团结,自律”作为自己座右铭来鞭笞自己,推进自己。尤其通过上研究生这两年的锻炼成长,不但使我大大提高了自己的沟通能力和系统分析问题的能力,也使我更清楚得看到了当今学生的无奈与困惑,从而更加坚定了自己将来投身人民教师的行列。从大一刚开始去做家教时的结结巴巴到现在的游刃有余;从大学登台讲课的手足无措到现在不慌不忙。然而这些成绩的背后是我六年的默默付出。 在研究生期间,学习上我认真刻苦,成绩优秀。生活上勤劳俭朴,团结同学,主动为同学分忧解难。积极参加系里和学校组织的各项活动,顺利加入了中国共产党。除此之外,为了让自己能够多角度的思考问题,我还利用网络资源听了大量名师名家的讲座,内容涵盖教育,经济等各个领域。这些都为我日后的发展打下了良好的基础。

诚然,金无足赤,人无完人。我也有很多不足,譬如太执着于自己喜欢的事情,做事决断力不够好等。但我有很强的学习能力和自制能力,我相信在我的努力下,一定能将缺点带给我的负面影响降到最低。

大学生应聘面试自我介绍论文5

我是__,__大学电子商务专业的毕业生,从入校到现在,我一直恪守“奋力攻坚志在必夺,坚定信心知难而进”这句格言在学校努力学习。

在学校期间主要学习了:企业管理概论、网络财务、电子商务基础、网络企业管理、计算机及相关设备、国际贸易理论与实务、市场营销、经济学、数据库及应用网页设计与制作、ASP电子商务网站建设、网络广告、网络营销、电子商务法规、商务管理、电子商务案例分析、网络信息安全与管理等课程,同时在老师的指点下,在知识的熏陶中,在实践的砥砺上,成为了一名品学兼优的大学生。

深知电子商务专业是个具有创新、面向世界、面向未来的新型专业,因此,在校期间,我十分珍惜时间,努力攻读,通过系统学习,本人主要掌握了网络经济时代的现代企业经营与管理技术、电子商务技术和信息技术,能将管理学、计算机科学与信息技术科学知识有机结合,将信息技术和现代商业与管理的理论与实践相结合,为现代商务模式和电子商务模式的企业制定战略规划,并能够担负起电子商务系统策划、建设、运营和管理任务。

为了更加丰富自己的知识,在大二就还考取了国家人力资源管理师、物流师资格师,平时勤于思考,培养自己独立解决问题的能力,同时我还通过国家计算机二级考试,而且在网页制作、维护等方面已有一定的水准。

求职意向:市场营销专员,从事市场营销、网络营销,电子商务及其信息系统的规划、开发、运营和管理工作,网站的开发、构建、维护工作。

事业上的成功需要知识、毅力、汗水、机会的完美结合,同样,一个公司的荣誉需要承载她的载体--人的无私奉献,我恳请贵公司给我一个机会,让我成为你们中的一员,我将以无比的热情和勤奋的工作回报您的知遇之恩,并非常乐意与未来的同事合作,为我们共同的事业奉献全部的真诚的才智。

面试需要携带的资料

面试需要携带的资料,面试对我们来说是非常重要的,很多刚出来工作的人对于面试的流程可能不太了解,在面试前要准备什么也是不太清楚的,下面来看看面试需要携带的资料。

1、个人简历表。

与公司人员约定好面试时间,提前准备好个人简历表。个人简历表可以让公司面试人员先简单了解基本情况。

2、身份证原件。

带上身份证原件,如果面试合适,人事部会帮忙复印身份证复印件,然后把身份证原件保管好。

3、毕业证书。

不管是高中、大专还是本科毕业,要将毕业证书的原件给到部门相关人员查看,毕业证书代表着我们的学历。

4、技术人员工作证。

面试是技术人员的岗位,需要带上技术人员的工作证,如应聘的是电工,需要带上电工证,证明是通过学习考核过的。

5、荣誉证书。

如果是应届生,可以带上在学校所获得的荣誉证书,代表本人所擅长的事项。

6、其他相关证书。

如果有在培训机构参加过培训,可以带上其他相关证书,比如普通话证书,可能你的岗位用不上这个证书,但是你带上其他相关证书也属于加分项。普通话发音标准,公司年会时可参与做主持人。

面试的前期准备

在这种场面严肃,人都不熟,你是被考察的情况下,一般人会有点紧张甚至慌张,而自我介绍又是最开头最让人紧张的时候。所以我们先想办法让自己安定下来。自我介绍说利索了,接下来就不容易哆嗦了。

1、重要的是要看给谁介绍,介绍前要查阅面试人的资料。

最好是想办法去看看老师长啥样,这样多少会心安一点。知道面试老师平常上课、和人说话是什么样子。如此一来,面试的时候哪怕他面容严肃,但是知道了老师本性其实非常和蔼可亲,还会被吓到吗?

熟悉他们的表达方式和词库。如果对方是老前辈,就少用不明觉厉、我伙呆等潮词。尽量多用对方研究领域的词汇。

2、做一份合适的简历附带上材料。

进入面试现场先发简历,老师还会说谢谢的。在老师看你简历的时候,进行简单的自我介绍,既给老师详细看简历的时间,自己心也自在一点,不会被老师怎么不抬头看人这种事尴尬到。

当然简历一定要漂亮啊,像那种没逻辑,条块不清晰,编辑不美观,通通都不要!不能加分,没有惊喜或者舒服感的何必呢?

材料的话,奖学金证书什么的,缩印,夺目最重要!

介绍要点

1、查户口的内容可少说,不要啰嗦。合理的叙事结构很必要。

2、自己的专业所学对读研专业的帮助。

不是跨专业的话可以说说自己主修的几门课程,学校内的实践活动。特别是从你的成长同你的专业之间的交集来描述会增色不少。总之,要保持逻辑的清晰,表述上减少歧义。

3、最好有,必须说的——科研项目,学年论文,毕业论文,发表的文章。

如果没有也不会都没有吧,选其中有的说,不是详说,就说题目就差不多。研究生最看重的应该就是学术能力,粗俗点就是写论文的能力。所以不论面试官最后问不问,自己都应该表现自己这方面的素质。

4、自己为什么选这个专业,以及读研以后的感兴趣的研究方向。

有那么一丢丢心机对不对,最主要是体现自己对专业的热爱和思考。学会适度的增色。如果你有业余的爱好,那么不妨最后加入。道理很简单,一个对生活有热情的人,不会沦落到哪里去。

这样说下来的话也有逻辑,先说什么,再说什么,自己心里很清楚,就算慌张忘了具体细节也有整个脉络在脑子里。

此外,非语言交流不可忽视。有时候肢体语言也能反馈很多信息。适度的礼貌,细节都能传递很多信号。

第一、各种证书、成绩单、推荐信。

有些行业在学历、能力、年龄各方面都有限制,事先要核查一下自己的资格是否符合条件,千万不要抱着碰碰运气的念头。如果你觉得自己符合应聘条件,还得确定自己可以胜任哪种职位。然后要准备好如下材料:自荐信及个人基本情况;学校审核盖章的求职者就业推荐表;大学期间学习成绩表,需要各学院盖章统一认定;大学阶段各种获奖证书。

求职者自荐信的撰写要言简意赅、思路清晰、重点突出,注重介绍自己通过大学学习所掌握的技能,通过对自己能力的展示,提出自己的工作意愿,字数不超过800字。学校推荐表的填写要做到字迹工整,如实填写,并贴上一张个人近期的彩色照片,给用人单位留下朝气蓬勃的印象;学习成绩表在各学院教学办公室打印,并盖公章;获奖证书复印并盖上学生处公章,各种等级考试证书复印件,比如计算机二级证书、英语四级或六级证书、普通话证书等。以上这些材料的准备不应追求华丽的装潢,而应注重材料的完整性和真实性,能够充分反映自己大学阶段德、智、体全面发展的状况,展示自己的优势和个性特长。

去面试时,应把这些资料有条不紊地放在一个公文包里随身带去,以便面试官随时查看。准备一个井然有序的公文包会使你看上去办事得体有方,值得信赖。公文包里除了放置上述个人资料外,还可以装一些有关工作或有助于谈话的资料,说不定这些资料在面试中会发生惊人的效果。假如面试官提些你意想不到的问题,你可以拿出自己的笔记本回答:“我前些时候也看到一篇和这个问题有关的文章,尤感兴趣,因而作了笔记,您是否有兴趣翻一下。”这样,面试官便会对你另眼相看。

第二、一份完整的简历。

个人简历是评判和考察求职者的'首面镜子,需要对个人学历、经历、特长、爱好及其他有关情况作出简明扼要的介绍,因此个人简历的写作不能马虎。

招聘的任务很重,HR收到的简历也很多,筛选简历是HR每天必做的事情。曾经有HR这样说过:“每天看那么多的简历,有一些简历我只看一眼,便马上放弃考虑,他就失去了得到这个工作岗位的任何机会。”实际上,每个HR都是这样。在写简历的时候,求职者需要注意,以下这些简历是被拒看的。

(1)简历不完整

工作经验在招聘当中是很被HR看中的。有的人写自己的工作经历时,不是前边丢掉几年就是近一两年的工作经历空白,让人对他顿生怀疑,也对他的求职态度和做事态度产生疑虑,再看下去的想法也没有了。

(2)表述过于简略

有一些人的简历相当的简单,工作经历只写到年,工作情况只写岗位名称,教育情况只写大专或大本,让人看到后了解的信息实在有限,那么也不会再进一步考虑了。

(3)出现明显错误

如错别字、标点符号的明显错误,这些在你的简历中最好不要出现。这种错误会让面试官觉得你首先是一个做事不细心的人,其次就是对求职抱有不在乎的态度。还有些错误,比如时间上的错误,上十几年的大专,普通本科上五年或三年,还有两年和一年的,或者教育经历与工作经历完全重叠等,这样的简历会马上被抛弃掉的。

(4)很长的求职信

HR时间有限,通常要在很短的时间里看很多的简历,如果求职信过长,甚至重点不突出,重复表述同一个特质或能力,HR会感到你的表达能力欠缺,而且也从中看不出你有任何与众不同的地方,这种千篇一律的求职简历是面试官最烦的。

(5)附件形式或标题不明确

有的人提交简历时只写是应聘或个人简历,简历采用附件形式发送,这样的情况下如果简历很多,HR会把这样的简历放在最后,有时间才会浏览一下,时间紧就根本不会去理会。正确的写法是写上自己的名字,加上具体的求职岗位。这样的话,就会大大增加被HR阅读的机会。

无损检测技术及其应用论文

超声波检测技术是现代科学技术发展的产物,其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能,这是我为大家整理的超声波检测技术论文,仅供参考!

关于超声波无损检测技术的应用研究

摘要:超声波无损检测技术是现代科学技术发展的产物,其检测的过程会很好的保护试件的质量和性能,从而获取物品的性质和特征对其进行检测。超声波无损检测技术通过结合高科技的技术来完成检测的过程,检测的结果真实可靠,可以体现出超声波无损检测技术的应用性,同时超声波无损检测技术在检测时,也存在一些缺点。

关键词:超声波无损检测;脉冲反射式技术;检测技术

中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)05-0029-02

超声波无损检测技术在检测的过程中,会使用到很多的技术,这些技术既满足了检测的需要,又能有效的解决检测中出现的问题。经过技术人员的不断探索,通过人工神经网络的技术来减少检测的缺陷,并实现了降低噪音的效果,满足了超声波无损检测的更高要求。在检测的过程中,要合理科学的利用技术手法,来提高检测结果的准确性。

1 超声波无损检测技术的发展趋势和主要功能

超声波无损检测技术的发展趋势

在超声波无损检测技术应用的过程中,需要很多理论知识的支持,检测时也对检测的方法和工艺流程有严格的要求,这些规范的检测方式使超声波无损检测的结果可以更准确。发现检测缺陷时,技术人员应用非接触方式的检测技术,运用激光超声来提高检测的效果,所以未来超声波无损检测技术一定会向着自动化操作的水平去发展。自动化的检测方法可以简化检测工作,实现专业检测的目标,扩大超声波无损检测技术应用的范围,同时随着超声技术的应用,在检测的过程中,也会实现数字化检测的目标,利用超声信号来处理技术的应用,使检测技术可以实现统一使用的要求,同时数字化操作的检测过程也会提高检测的准确性,有利于检测技术的发展。所以超声波无损检测技术将会实现全面的现代化操作要求,利用现代化科学技术的发展,来规范超声波无损检测的检测行为,也具备了处理缺陷的功能,提高了检测的效率。

超声波无损检测技术系统的主要功能

目前,我国超声波无损检测主要应用的技术是脉冲反射式的检测方法,这种技术的应用可以准确的定位缺陷出现的位置和形式,具有非常高的灵敏度,简化了技术人员检查缺陷的工作,完善了技术标准。脉冲反射式的检测技术还具有非常高的灵活性和适用性,可以适应超声波无损检测的要求,并实现一台仪器检测多种波形的检测工作。根据脉冲反射式的检测技术要求,可以实现缺陷检查的功能、操作界面切换显示的功能、显示日历时钟的功能,在实际的检测过程中功能键的使用也非常方便,简化了技术人员的操作过程,并且脉冲反射式技术具有灵敏度高的功能,使其可以及时的发现检测过程中出现的缺陷,有利于技术人员进行检修的工作,提高了检测工作的工作效率。

系统主要功能的技术指标

脉冲反射式技术在使用的过程中有很多的要求,其中要满足功能使用的技术指标,从而实现规范化的操作标准。反射电压的电量要控制在400伏,实现半波或者射频的检波方式,检测的范围要在4000-5000毫米之间,只有满足了这些技术标准才能合理的设置出技术应用的框架。同时在超声波无损检测技术应用的过程中有严格要求的电路设计,如果不能满足技术的指标要求,那么在实际检测的过程中,会存在很大的风险,会对技术人员造成严重的生命安全威胁。所以在检测工作实施之前,必须要按照相关的技术指标来合理的构建检测的环境,提高检测工作的安全性,保障检测工作可以顺利的进行。

2 超声波无损检测技术检测的方法和缺陷的显示

超声波无损检测技术检测的主要应用方法

超声波无损检测技术的检测方法按照具体的分类可以分为很多种,从检测的原理进行分析,超声波无损检测技术应用的主要方法是穿透法、脉冲反射法、共振法,按照检测探头来分类,检测的主要方法有单探头法、双探头法、多探头法,按照检测试件的耦合类型来分类,检测的主要方法有液浸法、直接接触法。这些具体的方法可以满足很多情况下的检测工作,并且提高了检测结果的准确性,完善了超声波无损检测技术的检测要求,所以技术人员要根据具体的检测环境和试件的类型来选择正确的检测方法,通过方法的应用要提高检测工作的效率,降低缺陷出现的可能。随着我国现代化科学技术的不断发展,人们对检测技术的应用也提出了更高的要求,检测工作的检测范围也越来越广,同时要求在对试件检测的过程中,不可以损坏试件的质量和性能,同时还要保准检测结果的准确性,所以技术人员要严格的按照检测标准,完成检测的工作,要对检测的方法进行改善,使其可以满足时代发展的要求。

缺陷的显示

在超声波无损检测技术检测的过程中,会出现不同类型的缺陷,主要分为A、B、C三种类型的显示,在工业检测的过程中,A类显示是应用最广泛的一种类型,在显示器上以脉冲的形式显示出来,对显示器上的长度和宽度进行标记,从而当超声波返回缺陷信号时,可以在屏幕上明确的显示出缺陷出现的位置。B类显示是通过回波信号来完成显示的过程,回波信号发出时会点亮提示灯,通过显示器的显示可以观察到缺陷出现的水平位置,这种类型的显示比较直观,有利于技术人员的观察和分析。C类显示是通过反射的回波信号来调制显示的内容,通过亮灯和暗灯来显示接收的结果,检测到缺陷时会出现亮灯,因此技术人员只需要观察灯的变化,就可以判断缺陷出现的情况。所以在实际检测的过程中,技术人员一定要认真观察缺陷出现的位置和内容,从而制定出科学合理的改善方案,来降低缺陷出现的可能,提高超声波无损检测技术检测的效果。

缺陷的定位

对于脉冲反射式超声检测技术来说,显示器的水平数值变化就是缺陷出现的位置,这时技术人员要对缺陷出现的位置进行定位,从而可以分析在检测过程中出现缺陷的环节。根据反映出的缺陷声波,经过计算,得出准确的缺陷产生的位置。

3 结语

科学技术的发展会带动我国的生产力水平的提高,同时也会促进技术的研发,超声波无损检测技术就是因为科学技术的不断发展,才实现了检测的目标,在检测的过程中,可以结合现代化的技术来提高检测的效率和结果的准确性。超声波无损检测技术实现了无损试件的检测要求,提高了检测的质量和水平,应该得到社会各界的关注,扩大检测的范围。

参考文献

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[2] 中国机械工程委员会无损检测分会编.超声波检测第二版(无损检测Ⅱ级培训教材)[M].北京:机械工业出版社,2012.

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[4] 段灿,何娟,刘少英.多小波变换在信号去噪中的应用[J].中南民族大学学报(自然科学版),2012,28(12):320-325

[5] 张梅军,石文磊,赵亮.基于小波分析和Kohonen神经网络的滚动轴承故障分析[J].解放军理工大学学报,2011,12(10):14-15.

作者简介:李新明(1992―),男,湖北人,大连理工大学学生。

长输管道超声波内检测技术现状

【摘要】超声波内检测技术是长输管道的主要检测技术。本文介绍了长输管道超声波内检测的技术优势、国内外的发展现状,以供参考。

【关键词】长输管道 超声波 内检测 优势 现状

一、前言

长输管道是石油、天然气重要的运输手段,要保证管道的稳定运行,就要加强日常的检测和维护,及时发现问题,防止重大事故发生。

二、管道内检测主要技术及优势

管道内检测是涵盖检测方案决策、管道检测、检测数据解释分析和管道安全评价等过程的系统工程。利用智能检测器进行管线内检测是目前较为普遍的方式,该方法是通过运行在管道内的智能检测器收集、处理、存储管道检测数据,包括管道壁厚、管道腐蚀区域位置、管道腐蚀程度、管道裂纹和焊接缺陷,再将处理数据与显示技术结合描绘管道真实状况的三维图像,为管道维护方案的制定提供决策依据。超声波内检测技术和漏磁检测技术是现在最常用的海管内检测技术。

超声波内检测技术是在检测器中心安放一个水平放置的超声波传感器,传感器沿着平行于管壁的方向发射声波,声波沿着平行于管壁的方向行进直至被一个旋转镜面反射后,垂直穿透管道壁,声波触碰管道外壁后按照原路径反射回传感器,计算机计算声波发射及反射回传感器的时间,该时间就被转换为距离及管道壁厚的测量值。声波反射镜面每秒旋转2周,检测器每米可以采集3万个左右的测量值。超声波内检测技术可以原理简单,数据准确可靠,该方法可以精确测量管道的壁厚,不仅可以测量金属管线,对于非金属管线,如高密度聚乙烯管也能够有效测量,并且可测管道管径的尺寸范围较大,甚至能够测量壁厚等级80以上的大壁厚管道,对于变径管道同样适用。

管道漏磁检测技术利用磁铁在管壁上产生的纵向回路磁场来探测管道内外壁的金属损失以及裂纹等缺陷,确定上述缺陷的准确位置,检测器所带磁铁将检测器经过的管壁饱磁化,使管壁周圈形成磁回路。若管道的内壁或外壁有缺陷,围绕着管道缺陷,管道壁的磁力线将会重新进行分布,部分磁力线会在这个过程中泄露从而进入到周围的介质中去,这就是所谓的漏磁场。磁极之间紧贴管壁的探头检测到泄漏的磁场,检测到的信号经过滤波、放大、转换等处理过程后会被记录到存储器中,通过数据分析系统的处理对信号进行判断和识别。管道的漏磁检测技术具有准确性高的优点,通过在气管线中低阻力和低磨损的设计取得较高质量的数据,可以在没有收球和发球装置的情况下完成检测,对于路径超过200公里的长输管道能够以每分钟200米左右的速度进行检测。

三、长输管道建设工艺技术发展现状

1、管道焊接

管道焊接是管道建设的最重要的一个方面,现场焊接的效率高,安全性和可靠性在每个管道的建设是重要的角色。从国内长途管道工程在1950年的第一条运输管道建设以来,管道现场焊接施工在我国发展的半个世纪里主要经历了有四个发展过程,分别是:手工电弧焊上向焊、手工电弧焊下向焊、半自动焊和自动焊。

(1)手工电弧焊上向焊和手工电弧焊下向焊。90年代初手工电弧焊下向焊和手工电弧焊下向焊作为当时国内传输管道的一种焊接方法,得到了广泛的应用,突出的优点是高电流、焊接速度高,根焊接速度可达20到50厘米/分钟,焊接效率高。目前在进行焊接位置相对困难的位置和焊接设备难进入的位置时采用手工电弧焊焊接。

(2)半自动焊。电焊工通过半自动焊枪进行焊接,由连续送丝装置送丝焊接的一种方式叫做半自动焊。半自动焊是长输管道焊接的主要方式,因为在焊接送丝比较连续,就省了换焊条和其他辅助工作时间,同时熔敷率高、减少焊接接头,减少焊接电弧,电弧焊接缺陷、焊接合格率提高,

(3)自动焊。自动焊方法使整个焊接过程自动化,人工主要从事监控操作。国内开始从西到东的天然气管道项目,就是大面积的自动焊接的应用程序。自动焊接技术在新疆,戈壁等地区比较适合。

2、非开挖穿越施工技术

遇到埋管道的建设,跨越河流,道路,铁路等障碍时,有许多问题如果使用传统开挖方法则会比较难实施,而“非开挖”铺设地下管道是当前国际管道项目进行了先进的施工方法,已广泛应用于这个国家。我国近年来建设大量的长输管道采用了盾穿越技术,有许多大河流使用了盾构穿越。顶管穿越通过短距离管道穿越技术在1970年代后期开始得到使用。传统意义上的顶管施工是以人工开采为主。后来当使用螺旋钻开采和输送管顶土,后来又派生出了土压力平衡方法,泥水平衡方法,通过顶管技术,可以达到超过1千米以上的距离。通过液压以控制管切割前方的覆土,以保证顶管的方向正确,和顶采用继电器,激光测距,头部方位校正方法顶推的施工工作,长距离顶管的问题和方向问题得到了解决。

3、定向穿越技术

我国从美国引进的定向钻是在1985年首次应用于黄河的长输管道建设。在过去的20年里,非开挖定向穿越管道技术在我国得到了迅速的发展。定向钻井在非开挖管道穿越技术已广泛应用于管道业。定向钻用于铺设管道取得了巨大的成就。我国在2002年2月以2308米和273米直径的长度穿越了钱塘江,是世界上最长的穿越长度,被载入吉尼斯世界纪录。定向穿越管道施工技术是一个多学科,多技术,根据于一体的系统工程,任何部分在施工过程中存在的问题的设备集成,并可能导致整个项目的失败,造成了巨大的损失。而被广泛使用,由于定向钻井,通过建设,使技术已经取得了长足的进步和发展的方向。硬石国际各种施工方法,如泥浆马达,震荡的顶部,双管钻进的建设。广泛采用PLC控制,电液比例控制技术,负荷传感系统,具有特殊的结构设计软件的使用。

四、管道超声内检测技术现状

1、相控阵超声波检测器

美国GE公司研制的超声波相控阵管道内检测器于2005年开始应用于油气管道内检测,目前已检测管道长度4700km,该检测器包括两种不同的检测模式:超声波壁厚测量模式和超声腐蚀检测模式,适用于管径610~660mm的成品油管道。该检测器有别于传统检测器的单探头入射管道表面检测的方法,采用探头组的形式来布置探头环,几个相邻并非常靠近(间距左右)的探头组成一个探头组,一个探头组内的探头按照一定的时间顺序来激发并产生超声波脉冲,而该激发顺序决定了产生的超声波脉冲的方向和角度,因此控制一个探头组内不同探头的激发顺序就可以产生聚焦的超声波脉冲。检测器包括3个探头环、44个探头组,每个探头环提供一种检测模式,可根据不同的管道检测需求来确定探头环。

该检测器与其他内检测器相同,包括清管器、电源、相控阵传感器、数据处理和储存模块4部分。清管器位于整个检测器的头部并装有聚氨酯皮碗,一方面负责清管以确保检测精度,另一方面起密封作用,使得检测器可以在前后压力差的作用下驱动前进。探头仓由3个独立的探头环组成,每个探头环的探头布置都能实现超声波信号周向全覆盖。检测器能够实现长25mm、深1mm的裂纹检测,检测准确率超过90%;最小检测腐蚀面积10×10mm ,检测精度大于90%。

2、弹性波管道检测器

安桥管道公司管理着世界上最长和最复杂的石油管道网络。其研发的内检测器已经在超过15000km的管道中开展检测。其中基于声波原理的检测器主要有弹性波检测器和超声波管道腐蚀检测器。弹性波检测器的弹性波信号可以在气体管道中传播,主要用于检测管道的焊缝特征,尤其是对长焊缝和应力腐蚀裂纹有较好的检测效果。最新的MKIII弹性波检测器最多可以装备96个超声波传感器,用于在液体祸合条件下发射接收超声波信号,进行管道检测。MKIII弹性波检测器的最大运行距离为150km,相对于二代产品的45km有了很大程度的提高。

五、结束语

综上所述,随着科技水平的快速发展和进步,超声波内检测技术也将更加完善,对于长输管道的检测也将更加准确,为管道的正常使用和安全运行发挥更大的作用。

参考文献

[1]宋生奎,宫敬,才建,等.油气管道内检测技术研究进展[J].石油工程建设,2013,31(2):10-14.

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[4]宋生奎,宫敬,才建等.油气管道内检测技术研究进展.石油工程建设,2014,31(2):11-13.

[5]高福庆.管道内检测技术及发展.石油规划设计,2010,11(1):78

(一)选题毕业论文(设计)题目应符合本专业的培养目标和教学要求,具有综合性和创新性。本科生要根据自己的实际情况和专业特长,选择适当的论文题目,但所写论文要与本专业所学课程有关。(二)查阅资料、列出论文提纲题目选定后,要在指导教师指导下开展调研和进行实验,搜集、查阅有关资料,进行加工、提炼,然后列出详细的写作提纲。(三)完成初稿根据所列提纲,按指导教师的意见认真完成初稿。(四)定稿初稿须经指导教师审阅,并按其意见和要求进行修改,然后定稿。一般毕业论文题目的选择最好不要太泛,越具体越好,而且老师希望学生能结合自己学过的知识对问题进行分析和解决。不知道你是否确定了选题,确定选题了接下来你需要根据选题去查阅前辈们的相关论文,看看人家是怎么规划论文整体框架的;其次就是需要自己动手收集资料了,进而整理和分析资料得出自己的论文框架;最后就是按照框架去组织论文了。你如果需要什么参考资料和范文我可以提供给你。还有什么不了解的可以直接问我,希望可以帮到你,祝写作过程顺利毕业论文选题的方法:一、尽快确定毕业论文的选题方向 在毕业论文工作布置后,每个人都应遵循选题的基本原则,在较短的时间内把选题的方向确定下来。从毕业论文题目的性质来看,基本上可以分为两大类:一类是社会主义现代化建设实践中提出的理论和实际问题;另一类是专业学科本身发展中存在的基本范畴和基本理论问题。大学生应根据自己的志趣和爱好,尽快从上述两大类中确定一个方向。二、在初步调查研究的基础上选定毕业论文的具体题目在选题的方向确定以后,还要经过一定的调查和研究,来进一步确定选题的范围,以至最后选定具体题目。下面介绍两种常见的选题方法。 浏览捕捉法 :这种方法就是通过对占有的文献资料快速地、大量地阅读,在比较中来确定论文题目地方法。浏览,一般是在资料占有达到一定数量时集中一段时间进行,这样便于对资料作集中的比较和鉴别。浏览的目的是在咀嚼消化已有资料的过程中,提出问题,寻找自己的研究课题。这就需要对收集到的材料作一全面的阅读研究,主要的、次要的、不同角度的、不同观点的都应了解,不能看了一些资料,有了一点看法,就到此为止,急于动笔。也不能“先入为主”,以自己头脑中原有的观点或看了第一篇资料后得到的看法去决定取舍。而应冷静地、客观地对所有资料作认真的分析思考。在浩如烟海,内容丰富的资料中吸取营养,反复思考琢磨许多时候之后,必然会有所发现,这是搞科学研究的人时常会碰到的情形。 浏览捕捉法一般可按以下步骤进行:第一步,广泛地浏览资料。在浏览中要注意勤作笔录,随时记下资料的纲目,记下资料中对自己影响最深刻的观点、论据、论证方法等,记下脑海中涌现的点滴体会。当然,手抄笔录并不等于有言必录,有文必录,而是要做细心的选择,有目的、有重点地摘录,当详则详,当略则略,一些相同的或类似的观点和材料则不必重复摘录,只需记下资料来源及页码就行,以避免浪费时间和精力。第二步,是将阅读所得到的方方面面的内容,进行分类、排列、组合,从中寻找问题、发现问题,材料可按纲目分类,如分成: 系统介绍有关问题研究发展概况的资料; 对某一个问题研究情况的资料; 对同一问题几种不同观点的资料; 对某一问题研究最新的资料和成果等等。第三步,将自己在研究中的体会与资料分别加以比较,找出哪些体会在资料中没有或部分没有;哪些体会虽然资料已有,但自己对此有不同看法;哪些体会和资料是基本一致的;哪些体会是在资料基础上的深化和发挥等等。经过几番深思熟虑的思考过程,就容易萌生自己的想法。把这种想法及时捕捉住,再作进一步的思考,选题的目标也就会渐渐明确起来。希望可以帮到你,有什么不懂的可以问我

绿云梨的动态特性研究农业机械学报6<>,王俊辐照预处理对苹果脱水特性的影响核农学报<4>,王俊电子鼻信号特征提取与传感器优化研究传感技术学报19<3>, 20060908海铮 王俊甘草起苗机的设计与试验研究农业机械学报37<7>, 20060729于慧春 刘俊峰 冯晓静 王俊机械损伤苹果CT值的试验研究农业机械学报37<6>, 20060628徐澍敏于勇王俊Combustion characteristics of a diesel engine operated with diesel and burning oil of biomass 生物质燃油的燃烧特性Renewable Energy31<7>, 20060628Zhang HM, Wang J水果含水率与CT 值相关性的研究科技通报22<6>, 20060609徐澍敏王俊Studies on Dynamic characteristics of Pear with Finite Element Method*基于有限元的梨的动力学特性研究Journal of Zhejiang University SCIENCE*7<6>, 20060608Song J, Li and microwave drying of peach远红外和微波干燥桃LWT-Food Science and Technology39<3>, 20060529Wang J, Sheng KCModeling equilibrium moisture content of gamma-ray irradiated rough rice辐照稻谷平衡含水率的模拟研究Drying Technology24<5>, 20060529Yu Y, Wang JThe firmness detection by excitation dynamic characteristics for peach通过动力学特性对桃子的坚实度检测Food Control17<5>, 20060506Wang J, Teng B, Yu Y桃的撞击特性及与损伤的关系浙江农业学报18<2>, 20060330徐澍敏何龙 马顺水 厉继仁王俊鸡蛋蛋壳受载特性的有限元研究浙江大学学报:农业与生命科学版32<3>, 20060329宋慧芝 王俊生物质燃油/柴油混合燃料燃烧特性农业机械学报37<3>, 20060326张红梅 徐国强 王俊番茄整果在常温贮藏中的蠕变特性试验浙江大学学报:农业与生命科学版32<3>, 20060325陆秋君 王俊 黄会明 周莹Detection of adulteration in camellia seed oil and sesame oil using an electronic nose基于电子鼻食用油掺假的研究European Journal of Lipid Science and Technology108<2>, 20060209Hai Z, Wang JElectronic nose technique potential monitoring mandarin maturity基于电子鼻技术的柑橘成熟度的检测Sensors and Actuators B-Chemical113<1>, 20060103Gomez AH, Wang J, Hu GX, et al.番茄硬度的电子鼻评价与预测的研究园艺学报32<6>, 20051208周亦斌,王俊Effect of gamma irradiation pre-treatment on drying characteristics and qualities of rice 伽马射线预处理对稻米干燥特性和品质的影响Radiation Physics, Radiation Chemistry74<5>, 20051130Y. Yu; J WangEggshell crack detection by dynamic frequency analysis通过动态频率特性对蛋壳裂纹的分析European Food Research and Technology221<1-2>, 20050909Wang J, Jiang RS电子鼻无损检测柑橘成熟度的实验研究食品与发酵工业31<8>, 20050806胡桂仙Antihus Hernández Gómez 王俊 王小骊在常温贮藏中番茄应力松弛特性的试验农业机械学报36<7>, 20050700陆秋君王俊S拟合与BP神经网络的结合及其在粮食产量预测中的应用粮油加工与食品机械<7>, 20050700海铮 王俊梨动力学特性有限元分析36<6>, 20050628宋慧芝 王俊 陈琦峰 严志权Drying characteristics and drying quality of carrot using a two stage microwave process两种不同波段微波对胡萝卜干燥品质和特性影响Journal of Food Engineering68<4>, 20050608Wang J, Xi YS柑桔敲击响应主频率与其影响因素的灰色关联分析浙江大学学报:农业与生命科学版31<5>, 20050528黄会明,王俊,胡桂仙, 陆秋君罗剑毅60Coγ射线辐照预处理对小麦干燥特性的影响农业工程学报21<5>, 20050500于勇 王俊 王爱华 庞林江 傅俊杰深小网箱网衣破损监测系统设计农业机械学报37<4>, 20050425叶盛基于电子鼻的番茄成熟度及贮藏时间评价的研究农业工程学报21<4>, 20050400周亦斌 王俊鸡蛋敲击响应特性与蛋壳裂纹检测农业机械学报36<3>, 20050323姜瑞涉 王俊 陆秋君 于勇Variations in firmness and sugar content in \’Huanghua\’ pear (Pyrus pyrifolia \’Nakai\’)“黄花”梨坚实度和含糖量的变化Journal of Horticultural Science and Biotechnology80<3>, 20050309Wang J, Sheng KCImpulse response of pear fruit and its relation to Magness-Taylor firmness during storage在贮藏中梨的脉冲响应与MT坚实度的关系Postharvest Biology and Technology35<2>, 20050229Gomez AH, Wang J, Pereira AG60Coγ射线辐照处理对晚稻低温干燥特性的影响核农学报19<1>, 20050101于勇 王俊 王爱华 罗剑毅The effect of gamma-ray irradiation on the drying characteristics and final quality of dried potato slices γ射线对马铃薯片干燥和品质特性的影响International Journal of Food Science and Technology40<1>, 20050101Wang J, Du YSMicrowave drying characteristics and alternative power on dried quality for potato微波的干燥特性与变功率对干燥品质的影响European Food Research and Technology219 <5>, 20040906王俊熊永森Mechanical properties of pear as a function of location and orientation梨的各向物理特性INTERNATIONAL JOURNAL OF FOOD PROPERTIES7<2>, 20040700王俊新技术在茶叶品质评价中应用的现状及发展趋势茶叶科学24<2>, 20040502周亦斌 王俊Modeling of muti-layer far-infrared dryer多层远红外干燥模型DRYING TECHNOLOGY22<4>, 20040401王俊,盛奎川The steady-state sinusoidal dynamic behaviour of peach and pear桃梨的稳态交变动态特性BIOSYSTEMS ENGINEERING87<4>, 20040401王俊,陆秋君梨敲击激励产生的动力学特性研究农机学报35<2>, 20040401王俊,滕 斌桃下落冲击动力学特性及其与品质相关性农工学报20<1>, 20040401王俊,滕 斌电子鼻与电子舌在食品检测中的应用研究进展农业工程学报20<2>, 20040202王俊 胡桂仙 于勇 周亦斌Pear dynamic characteristics and firmness detection梨动态特性与坚实度检测EUROPEAN FOOD RESEARCH AND TECHNOLOGY218<3>, 20040202王俊,滕斌,于勇Dynamic characteristics of intact pear果实动态特性TRANSACTIONS OF THE ASAE47<1>, 20040202王俊,陆秋君电子鼻在食品检测中应用研究的进展食品发酵与工艺30<2>, 20040201周亦斌 王俊虚仪现实技术及要农业中的应用中国农机化<1>, 20040102何喜玲王 俊60Co辐照预处理对苹果片脱水特性和品质的影响中国食品学报4<1>, 20040101王俊 巢炎 王剑平 傅俊杰Relationship between dynamic resonance frequency and egg physical properties鸡蛋动力学响应与其物理特性的关系FOOD RESEARCH INTERNATIONAL37<1>, 20040101王俊,姜瑞涉,于勇频谱分析在桃品质检测中的应用粮油加工与食品机械<10>, 20031005滕 斌,张向明, 王俊浙江大学农业工程本科教育改革的探索<9>, 20030909应义斌 赵文波 郭亚芳 冯水娟 何勇 王俊高新技术在农产品精深加工中的应用中国食品学报3<3>, 20030901于 勇 王 俊 胡桂仙建立生物系统工程学科的探索19(3).-<3>, 20030509应义斌 赵文波 何勇 苗香雯 王俊 汪懋华梨的下落碰撞冲击加速度特性研究浙江大学学报:农业与生命科学版29<3>, 20030506陈善锋周亦斌 王俊 王剑平电子鼻技术的研究进展及其在农产品加工中的应用浙江大学学报29<5>, 20030503于 勇 王俊 胡桂仙近红外技术及其在农业物料检测中的应用中国农机化<5>, 20030502庞林江 王俊Effect of Co-60 irradiation on drying characteristics of appleCo-60对苹果的干燥的影响JOURNAL OF FOOD ENGINEERING56<4>, 20030430jwang(王俊)脱水蔬菜的研究现状及展望粮油加工与食品机械<4>, 20030404于 勇 胡桂仙 王 俊辐照对土豆失水和干燥品质影响核农学报<2>, 20030403王俊高校测绘教学与工程素质培养农业化研究<2>, 20030402郑霞,王俊,田学艳Effect of Gamma Irradiation on Quality of Dried Potato60Co辐照对土片脱水特性和品质的影响Radiation physics and chemistry4<1>, 20030401王俊 巢炎Effect of Gamma Irradiation on Quality of Dried Potato辐照对土豆干品质的影响Radiation physics and chemistry66<4>, 20030330j wang(王俊)鸡蛋蛋壳裂纹敲击响应特性与检测农业机械学报36<3>, 20030309姜瑞涉 王俊Anisotropic Relaxation Properties of Pear梨松弛特性差异Biosystems Engineering85<1>, 20030306Biosystems Engineering水稻直播机中国农机化<1>, 20030103何喜玲.王俊试析我国博士生教育收费制度江南大学学报:人文社会科学版.3<1>, 20030101张慜范柳萍景玉美应义斌王俊黄花梨的撞击力学特性研究农业工程学报<6>, 20021230王俊黄花梨果实的坚实度和糖度差异浙江大学学报33<6>, 20021225王俊鸡蛋品质检测的研究现状及其展望粮油加工与食品机械<11>, 20021102姜瑞涉, 王俊A Single Layer Model Far-infrared Radiation Drying of Onion洋葱的远红外干燥模型Drying technology20<10>, 20021025j wang(王俊)农业机器人的开发与应用中国农机化<10>, 20021002胡桂仙,于勇,王俊梨肉松弛特性各向差异研究农业工程学报<4>, 20020725王俊农业物料碰撞数据采集系统农业工程学报18<3>, 20020725王俊Drying Characteristics of Irradiated Apple slices辐照预处理苹果片的干燥特征Journal of Food Engineering52<1>, 20020530j wang(王俊)辐照土豆热风干燥工艺的实验研究农业机械学报32<3>, 20020526王俊微波干制胡萝卜试验研究科技通报18<5>, 20020504熊永森,王 俊,王金双农业物料力学试验系统研究浙江大学学报33<2>, 20020425王俊微波干燥胡萝卜片干燥特性试验研究金华职业技术学院学报2<2>, 20020406王金双,熊永森,王俊无菌包装技术探讨包装与食品机械20<3>, 20020301雷进波,王俊农业物料力学试验测控系统设计农业机械学报33<1>, 20020125王俊土豆片的微波干燥规律实验研究浙江农业学报14<1>, 20020101王金双,王俊,熊永森农业物料特性及其应用粮油加工与食品机械<1>, 20020101姜瑞涉 王俊辐照苹果热风干燥工艺的研究研究浙江大学学报27<5>, 20011125王俊60COγ射线辐照预处理对切片土豆的干燥特性影响核农学报16<6>, 20011120王俊黄花梨的动态特性试验研究浙江大学学报27<3>, 20010530王俊辐照苹果的干燥特性研究农业工程学报17<3>, 20010526王俊物料特性对微波干燥影响的研究金华职业技术学院学报.2001,1(3).-18-191<1>, 20010501熊永森,王金双,王俊国内外瓜果品质的无损检测技术应用现状和发展趋势现代化农业<1>, 20010129滕 斌,王俊胡萝卜微波干燥最佳工艺试验研究金华职业技术学院学报1<1>, 20010101王金双,熊永森,王俊利用重力进行茶叶梗分选研究农业工程学报16<增>, 20001230陈贵祥王 俊切片土豆干燥中传热过程模拟与分析浙江大学学报26<6>, 20001129王俊切片土豆间歇干燥过程传质模拟研究农业工程学报16<6>, 20001125王俊梨肉的各向机械特性研究农业机械学报31<6>, 20001125王俊农产品分级技术及品质检测设备的现状与发展趋势粮油加工与食品机械<>, 20000301陈善锋 王俊桃坚实度和糖度的相关性研究浙江农业学报15<5>, 20000201陆秋君, 王俊, 陈善锋

钢结构无损检测 摘要:通过对应用于建筑钢结构行业中的几种常规无损检测方法的简述,归纳了被检对象所适用的不同无 损检测方法。为广大工程技术人员和管理人员了解、学习、应用无损检测技术提供参考。 关键词:建筑钢结构;无损检测 1 前言 建筑钢结构由于其强度高、工业化程度高以及综合经济效益好等优点,自上世纪 90 年代,特别是近年来得 到了迅猛发展,广泛应用于工业和民用等领域。由于一些重点工程,建筑钢结构发生了严重的质量事故, 如郑州中原博览中心网架曾发生了崩塌事故,所以建筑钢结构的安全性和可靠性越来越受到重视。 建筑钢结构的安全性和可靠性源于设计,其自身质量则源于原材料、加工制作和现场安装等因素。评价建 筑钢结构的安全性和可靠性一般有三种方式:⑴模拟实验;⑵破坏性实验;⑶无损检测。模拟实验是按一 定比例模拟建筑钢结构的规格、材质、结构形式等,模拟在其运行环境中的工作状态,测试、评价建筑钢 结构的安全性和可靠性。模拟实验能对建筑钢结构的整体性能作出定量评价,但其成本高,周期长,工艺 复杂。破坏性实验是采用破坏的方式对抽样试件的性能指标进行测试和观察。破坏性实验具有检测结果精 确、直观、误差和争议性比较小等优点,但破坏性实验只适用于抽样,而不能对全部工件进行实验,所以 不能得出全面、综合的结论。无损检测则能对原材料和工件进行 100%检测,且经济成本相对较低。 上世纪 50 年代初,无损检测技术通过前苏联进入我国。作为工艺过程控制和产品质量控制的手段,如今在 核电、航空、航天、船舶、电力、建筑钢结构等行业中得到广泛的应用,创造了巨大的经济效益和社会效 益。无损检测技术是建立在众多学科之上的一门新兴的、综合性技术。无损检测技术是以不损伤被检对象 的结构完整性和使用性能为前提,应用物理原理和化学现象,借助先进的设备器材,对各种原材料,零部 件和结构件进行有效的检验和测试,借以评价它们的完整性、连续性、致密性、安全性、可靠性及某些物 理性能。无损检测经历了三个阶段,即无损探伤(Non-destructive Inspection,简称 NDI)、无损检测 (Non-destructive testing,简称 NDT)、无损评价(Non-destructive Evaluation,简称 NDE)、无损 探伤的含义是探测和发现缺陷。无损检测不仅仅要探测和发现缺陷,而且要发现缺陷的大小、位置、当量、 性质和状态。无损评价的含义则更广泛、更深刻, 它不仅要求发现缺陷,探测被检对象的结构、性质、状 态,还要求获得更全面、更准确的,综合的信息,从而评价被检对象的运行状态和使用寿命。应用于钢结 构行业中的常规无损检测方法有磁粉检测(Magnetic Testing 简称 MT)、渗透检测(Penetrate Testing, 简称 PT)、涡流检测(Eddy current Testing 简称 ET)、声发射检测(Acoustic Emission Testing 简称 AET)、超声波检测(Ultrasonic Testing,简称 UT)、射线检测(Radiography Testing,简称 RT)。在 建筑钢结构行业中,按检测缺陷产生的时机,无损检测方法可以按下图分类。 2 检测方法的简述 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 渗透检测(PT) 原理 在被检对象表面施加含有荧光染料或着色染料的渗透液,渗透液在毛细血管的作用下,经过一定时间 后,渗透液可以渗透到表面开口的缺陷中去。经过去除被检对象表面多余的渗透液,干燥后,再在被检对 象表面施加吸附介质(显象剂)。同样在毛细血管的作用下,显象剂吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗 到显象剂中,在一定的光照下,缺陷中的渗透液被显示。从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 适用于非多孔状固体表面开口缺陷。 局限性 仅适用于表面开口缺陷的检测,而且对被检对象的表面光洁度要求较高,涂料、铁锈、氧化皮会覆盖表面 缺陷而造成漏检。对检测人员的视力有一定要求,成本相对较高。 优点 设备轻便、操作简单,检测灵敏度高,结果直观、准确。 涡流检测(ET) 原理 金属材料在交变磁场的作用下产生了涡流,根据涡流的分布和大小可以检测出铁磁性材料和非铁磁性材料 的缺陷。 适用范围 适用于各种导电材料的表面和近表面的缺陷检测。 局限性 不适用不导电材料检测,对形状复杂的试件很难应用,比较适合钢管、钢板等形状规则的轧制型材的检测, 而且设备较贵;无法判定缺陷的性质。 优点 检测速度快,生产效率高,自动化程度高。 声发射检测(AET) 原理 材料或结构件受到内力或外力的作用产生形变或断裂时, 以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射, 也称为应力波发射。声发射检测是通过受力时材料内部释放的应力波判断被检对象内部结构损伤程度的一 种新兴动态无损检测技术。 适用对象 适用于被检对象的动态监测,如对大型桥梁、核电设备的实时动态监测。 局限性 无法监测静态缺陷、干扰检测的因素较多;设备复杂、价格较贵、检测技术不太成熟。 优点 可以远距离监控设备的运行情况和缺陷的扩展情况,对结构的安全性和可靠性评价提供依据。 超声波检测(UT) 原理 超声波是指频率大于 20 千兆赫兹的机械波。根据波动传播时介质的振动方向相对于波的传播方向不同,可 将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。用于钢结构检测的主要是纵波和横波。 超声波探伤仪激励探头产生的超声波在被检对象的介质中按一定速度传播,当遇到异面介质(如气孔、夹 渣)时,一部分超声波反射回来,经仪器处理后,放大进入示波屏,显示缺陷的回波。 适用对象 适用于各类焊逢、板材、管材、棒材、锻件、铸件以及复合材料的检测,特别适合厚度较大的工件。 局限性 检测结果可追溯性较差;定性困难,定量不精确,人为因素较多;对被检工件的材质规格,几何形状有一 定要求。 优点 检测成本低、速度快、周期短、效率高;仪器小、操作方便;能对缺陷进行精确定位;对面积型缺陷的检 出率较高(如裂纹、未熔合等) 射线检测(RT) 原理 射线是一种波长短、频率高的电磁波。 射线检测,常规使用×射线机或放射性同位素作为放射源产生射线,射线穿过被检对象,经过吸收和衰减, 由于被检试件中存在厚度差的原因,不同强度的射线到达记录介质(如射线胶片),射线胶片的不同部位 吸收了数量不等的光子,经过暗室处理后,底片上便出现了不同黑度的缺陷影象,从而判定缺陷的大小和 性质。 适用范围 适用较薄而不是较厚(如果工件的厚度超过 80mm 就要使用特殊设备进行检测,如加速器)的工件的内部体 积型缺陷的检测。 局限性 检测成本高、周期长,工作效率低;不适用角焊逢、板材、管材、棒材、锻件的检测;对面状的缺陷检出 率较低;对缺陷的高度和缺陷在被检对象中的深度较难确定;影响人体健康。 优点 检测结果直观、定性定量准确;检测结果有记录,可以长期保存,可追溯性较强。 3 小结 综上所述,每种无损检测方法的原理和特点各不相同,且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业 中应根据结构的整体性能,检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素 合理选择无损检测方法。一般地,选择无损检测方法及合格等级,是设计人员依据相关规范而确定的。有 的工程,业主也有无损检测方法及合格等级的要求,这就需要供需双方相互协商了。 钢结构在加工制作及安装过程中无损检测方法的选择见表 1 被检对象 原材料检验 板材 锻件及棒材 管材 螺栓 焊接检验 坡口部位 清根部位 对接焊逢 角焊逢和 T 型焊逢 UT 检测方法 UT、MT(PT) UT(RT)、MT(PT) UT、MT(PT) UT、PT(MT) PT(MT) RT(UT)、MT(PT) UT(RT)、PT(MT) 被检对象所适用的无损检测方法见表 2 内部缺陷 表面缺陷和近表面 检测方法 UT ● ○ ● ● MT ● ● ● ● PT ● ○ ○ ● ET △ △ ● × AET △ △ △ △ 发生中缺陷检 测 检测方法 RT 被检对象 试 件 分 类 锻件 铸件 压延件(管、板、型材) 焊逢 × ● × ● 分层 疏松 气孔 内部 缩孔 缺陷 未焊透 未熔合 缺陷 分类 夹渣 裂纹 白点 表面裂纹 表面 缺陷 表面气孔 折叠 断口白点 × × ● ● ● △ ● ○ × △ ○ — × ● ○ ○ ○ ● ● ○ ○ ○ △ × — × — — — — — — — — — ● △ ○ ● — — — — — — — — — ● ● ○ ● — — — — — — — — — ● △ ○ — — — — — △ △ △ △ △ △ — — — 注:●很适用;○适用;△有附加条件适用;×不适用;—不相关 参 1. 考 文 献 强天鹏 射线检测 [M] 云南科技出版社 2001 2. 3. 4. 5. 周在杞等 张俊哲等 无损检测技术及其应用 [M] 科学出版社 王小雷 锅炉压力容器无损检测相关知识 [M] 李家伟等 无损检测 冉启芳 2001 1993 [M] 机械工业出版社 2002 无损检测方法的分类及其特征的介绍 [J] 无损检测 1999 2 钢网架结构超声波检测及其质量的分 [J] 无损检测 2001 6 磁粉检测(MT) 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 磁粉探伤的原理及概述 磁粉探伤的原理 磁粉探伤又称 MT 或者 MPT(Magnetic Particle Testing),适用于钢铁等磁性材料的表面附近进行探伤 的检测方法。利用铁受磁石吸引的原理进行检查。在进行磁粉探伤检测时,使被测物收到磁力的作用,将 磁粉(磁性微型粉末)散布在其表面。然后,缺陷的部分表面所泄漏出来泄露磁力会将磁粉吸住,形成指 示图案。指示图案比实际缺陷要大数十倍,因此很容易便能找出缺陷。 磁粉探伤方法 磁粉探伤检测的顺序分为前期处理、磁化、磁粉使用、观察,以及后期处理。 前期处理→磁化→磁粉使用→观察→后期处理 以下分别说明各个步骤的概要。 (1)前期处理 探探伤面如果有油脂、涂料、锈、或其他异物附着的情况下,不仅会妨碍磁粉吸附在伤痕上,而且还会出 现磁粉吸附在伤痕之外的部分形成疑私图像的情况。因此在磁化之前,要采用物理或者化学处理,进行去 除污垢异物的步骤。 (2)磁化 将检测物适当磁化是非常重要的。通常,采用与伤痕方向与磁力线方向垂直的磁化方式。另外为了适当磁 化,根据检测物的形状可以采用多种方法。日本工业规格(JIS G 0565-1992)中规定了以下 7 种磁化方法。 ①轴通电法……在检测物轴方向直接通过电流。 ②直角通电法……在检测物垂直于轴的方向直接通过电流。 ③Prod 法……在检测物局部安置 2 个电极(称为 Prod)通过电流。 ④电流贯通法……在检测物的孔穴中穿过的导电体中通过电流。 ⑤线圈法……在检测物中放入线圈,在线圈中通过电流。 ⑥极间法……把检测物或者要检测的部位放入电磁石或永磁石的磁极间。 ⑦磁力线贯通法……对通过检测物的孔穴的强磁性物体施加交流磁力线,使感应电流通过检测物。 (3)磁粉使用磁粉探伤的原理 ① 磁粉的种类 为了让磁粉吸附在伤痕部的磁极间形成检出图像,使用的磁粉必须容易被伤痕部的微弱磁场磁化,吸附在 磁极上,也就是说需要优秀的吸附性能。另外,要求形成的磁粉图像必须有很高的识别性。 一般,磁粉探伤中使用的磁粉有在可见光下使用的白色、黑色、红色等不同磁粉,以及利用荧光发光的荧 光磁粉。另外,根据磁粉使用的场合,有粉状的干性磁粉以及在水或油中分散使用的湿性磁粉。 ② 磁粉的使用时间 磁粉使用时间分为一边通过磁化电流一边使用磁粉的连续法,以及在切断磁化电流的状态即利用检测物的 残留磁力的残留法两种。 (4)观察 为了便于观察附着在伤痕部位的磁粉图像,必须创造容易观察的环境。普通磁粉需要在尽可能明亮的环境 下观察,荧光磁粉则要使用紫外线照射灯将周围尽量变暗才容易观察。 (5)后期处理 磁粉探伤结束,检测物有可能仍作为产品或是需要送往下一个加工步骤接受机械加工等。这时就需要进行 退磁、去除磁粉、防锈处理等后期处理。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 生产厂家: 生产厂家:济宁联永超声电子有限公司 仪器设备名称: 仪器设备名称:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪 Ⅲ 仪器概况:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪是具有多种磁化方式的磁粉探 伤仪设备。仪器采用可控硅作无触点开关,噪音小、寿命长、操作简 单、方便、适应性强、工作稳定。是最近推出新产品,它除具有便携 式机种的一切优点,还具有移动机种的某些长处,扩展了用途,简化 了操作,还具有退磁功能。 该设备有四种探头: 1、旋转探头: 型)能对各种焊缝、各种几何形状的曲面、平面、 (E 管道、锅炉、球罐等压力容器进行一次性全方位显示缺陷和伤痕。 2、电磁轭探头: 型)它配有活关节,可以对平面、曲面工件进行 (D 探伤。 3、马蹄探头: 型)它可以对各种角焊缝,大型工件的内外角进行 (A 局部探伤。 4、磁环: 型)它能满足所有能放入工件的周向裂纹的探伤,用它 (O 来检测工件的疲劳痕(疲劳裂痕均垂于轴向)及为方便,用它还可以 对工件进行远离法退磁。 总之,该仪器是多种探伤仪的给合体,功能与适用范围广,尤其应用 于不允许通电起弧破表面零件的探伤。 无损检测概论及新技术应用 无损检测概论及新技术应用 概论 摘要: 摘要:综述了无损检测的定义、方法、特点、要求等基本知识,以及无损检测在 现今社会中的应用实例,其中包括混凝土超声波无损检测技术、涡流无损检测技 术、渗透探伤技术。 关键词: 关键词:无损检测;混凝土缺陷;涡流检测;渗透探伤。 引言: 引言:随着现代工业的发展,对产品的质量和结构的安全性、使用的可靠性提出 了越来越高的要求,无损检测技术由于具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点, 所以其应用日益广泛。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上 反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。 1、 无损检测概论 、 无损检测 检测概论 无损检测就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用 性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位 置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿 命等)的所有技术手段的总称。 常用的无损检测方法有射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和 液体渗透检测(PT) 四种。 其他无损检测方法: 涡流检测(ET)、 声发射检测 (AT) 、 (TIR) 泄漏试验 、 (LT) 交流场测量技术 、 (ACFMT) 漏磁检验 、 (MFL)、 热像/红外 远场测试检测方法(RFT)等。 基于以上方法,无损检测具有一下应用特点: 1>不损坏试件材质、结构 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、 结构的前提下进行检测, 所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到 100%。但是,并不是所有需要测 试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验 只能采用破坏性试验, 因此, 在目前无损检测还不能代替破坏性检测。 也就是说, 对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结 果互相对比和配合,才能作出准确的评定。 2>正确选用实施无损检测的时机 在无损检测时, 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测的时机,从而顺利 地完成检测预定目的,正确评价产品质量。 3>正确选用最适当的无损检测方法 由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高检测结果可靠性,应根据设备 材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、 形状、部位和取向,选择合适的无损检测方法。 4>综合应用各种无损检测方法 任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应 尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。此外在无 损检测的应用中,还应充分认识到,检测的目的不是片面追求过高要求的“高质 量”,而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下,着重考虑其经济性。只 有这样,无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。[1] 通过各种检测方法,最终对于无损检测的要求是:不仅要发现缺陷,探测试 件的结构、状态、性质,还要获取更全面、准确和综合的信息,辅以成象技术、 自动化技术、计算机数据分析和处理技术等,与材料力学、断裂力学等学科综合 应用,以期对试件和产品的质量和性能作出全面、准确的评价。 2、 无损检测在各领域的应用 、 无损检测基于以上优点,在现今社会受到广泛关注和应用,为实际生产工作减 少了废料成本,提供了极大的方便。其中超声波检测技术、涡流检测、渗透探伤 技术、霍尔效应无损探伤技术应用极为出色。 混凝土超声无损检测 混凝土是我国建筑结构工程最为重要的材料之一,它的质量直接关系到结构 的安全。多年来,结构混凝土质量的传统检测方法是以按规定的取样方法,制作 立方体试件,在规定的温度环境下,养护 28d 时按标准实验方法测得的试件抗压 强度来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土性能指标,往往是 与结构物中的混凝土性能有一定差别。因此,直接在结构物上检测混凝土质量的 现场检测技术,已成为混凝土质量管理的重要手段。 所谓混凝土“无损检测”技术,就是要在不破坏结构构件的情况下,利用测 试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量。 因该物理量与混凝土质量之间 有较好的相互关系,可采用获取的物理量去推定混凝土质量。[2] 混凝土超声检测是用超声波探头中的压电陶瓷或其他类型的压电晶体加载某 频率的交流电压后激发出固定频率的弹性波, 在材料或结构内部传播后再由超声 波换能器接收,通过对采集的超声波信号的声速、振幅、频率以及波形等声学参 数进行分析,以此推断混凝土结构的力学特性、内部结构及其组成情况。超声波 检测可用于混凝土结构的测厚、探伤、混凝土的弹性模量测定以及混凝土力学强 度评定等方面. [3] 涡流无损检测 涡流检测的基本原理:将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测 的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感 应交变电流,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流 的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈 的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用 一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化, 进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或 缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能 反映试件表面或近表面处的情况。[4] 应用:按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过 式、探头式和插入式线圈 3 种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内 径略大于被检物件, 使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过, 可发现裂纹、 夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金 属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳 裂纹等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可 用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线 圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大 批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传 送的机械装置) 、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度。[5] 优缺点:涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现 自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷, 检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。 渗透探伤技术 液体渗透检测的基本原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透 剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经 去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作 用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光 源下 (紫外线光或白光) 缺陷处的渗透液痕迹被现实, 黄绿色荧光或鲜艳红色) , ( , 从而探测出缺陷的形貌及分布状态。[6] 渗透检测适用于具有非吸收的光洁表面的金属、非金属,特别是无法采用磁 性检测的材料,例如铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、奥氏体钢等的制品,可 检验锻件、铸件、焊缝、陶瓷、玻璃、塑料以及机械零件等的表面开口型缺陷。 渗透检测的优点是灵敏度较高(已能达到检测开口宽度达 的裂缝) ,检测 成本低,使用设备与材料简单,操作轻便简易,显示结果直观并可进一步作直观 验证(例如使用放大镜或显微镜观察) ,其结果也容易判断和解释,检测效率较 高。缺点是受试件表面状态影响很大并只能适用于检查表面开口型缺陷,如果缺 陷中填塞有较多杂质时将影响其检出的灵敏度。[7] 3、 结语 、 随着现代科学技术的发展,激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损 检测领域,而传统的常规无损检测技术也因为现代科技的发展,大大丰富了应用 方法,如射线照相就可细分为 X 射线、γ射线、中子射线、高能 X 射线、射线 实时照相、层析照相……等多种方法。 无损检测作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤,到无 损检测,再到无损评价,并且向自动无损评价、定量无损评价发展。相信在不远 的将来, 新生的纳米材料、 微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。 参考文献【1】李喜孟.无损检测.机械工业出版社.2011 】 【2】父新漩. 混凝土无损检测手册.人民交通出版社.2003 】 【 3】 冯子蒙.超声波无损检测于评价的关键技术问题及其解决方案.煤矿机 】 械.2009(9) 【4】唐继强.无损检测实验.机械工业出版社.2011 】 【5】李丽茹.表面检测.机械工业出版社.2009 】 【6】国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会.机械工业 出版社.2004 【7】胡学知主编. 中国劳动社会保障出版社.2007 】

压力检测技术及其应用论文

生物传感器的研究现状及应用摘要:简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用,对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料,与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器,在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展,生物传感器在市场上具有极强的竞争力。 关键词:生物传感器;发酵工业;环境监测。中图分类号: 文献标识码:a 文章编号:1006-883x(2002)10-0001-06一、 引言 从1962年,clark和lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里,生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主,但是由于酶的价格昂贵并不够稳定,因此以酶作为敏感材料的传感器,其应用受到一定的限制。近些年来,微生物固定化技术的不断发展,产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件,与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外,还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前,光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术(pcr)的发展,应用pcr的dna生物传感器也越来越多。二、 研究现状及主要应用领域 1、 发酵工业各种生物传感器中,微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质,并且发酵液往往不是清澈透明的,不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰,并且不受发酵液混浊程度的限制。同时,由于发酵工业是大规模的生产,微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定,代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成,利用微生物的同化作用耗氧,通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量,从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要,用荧光假单胞菌(psoudomonas fluorescens)代谢消耗葡萄糖的作用,通过氧电极进行检测,可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比,测定结果是类似的,而微生物电极灵敏度高,重复实用性好,而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时,乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长,因此需要在线测定。用固定化酵母(trichosporon brassicae),透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外,还有用大肠杆菌()组合二氧化碳气敏电极,可以构成测定谷氨酸的微生物传感器,将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内,由细菌―胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面,一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面,细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定,其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此,可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、 环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量(biochemical oxygen demand ?bod)的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的bod测定需要5天的培养期,操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大,不宜现场监测,所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前,有研究人员分离了两种新的酵母菌种spt1和spt2,并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量bod,其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中bod的测定,其测量最小值可达2 mg/l,所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器,用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料,在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存,浸泡后即恢复活性,为海水中bod的测定提供了快捷简便的方法[4]。 除了微生物传感器,还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的bod值。该传感器的反应时间是15min,最适工作条件为30°c,ph=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响(在1000mg/l范围内),并且不被重金属(fe3+、cu2+、mn2+、cr3+、zn2+)所影响。该传感器已经应用于河水bod的测定,并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将bod生物传感器经过光处理(即以tio2作为半导体,用6 w灯照射约4min)后,灵敏度大大提高,很适用于河水中较低bod的测量[5]。同时,一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的bod值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管,假单胞细菌(pseudomonas fluorescens)用光致交联的树脂固定在反应器的底层,该测量方法既迅速又简便,在4℃下可使用六周,已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器,多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(nox-),它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的nox-进行了测量,其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在ph=、31℃时一周测量200余次,活性保持不变,两周后活性降低20%。传感器寿命为7天,其设备简单,成本低,操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量,所用细菌是,与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌,此种细菌含有荧光基因,在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白,从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内,制成微生物传感器,用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌()中,用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前,有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来,以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为:ph=、35℃,连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属(pseudomonas rathonis)制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器,将微生物细胞固定在凝胶(琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐)和聚乙醇膜上,可以用层析试纸gf/a,或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联,长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器,用于测定有机磷杀虫剂,使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶,对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol,在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器,使用丙酮酸氧化酶g,与自动系统cl-fia台式电脑结合,可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐,在25°c下可以使用两周以上,重复性高[12]。最近,有一种新型的微生物传感器,用细菌细胞作为生物组成部分,测定地表水中壬基酚(nonyl-phenol etoxylate --np-80e)的含量。用一个电流型氧电极作传感器,微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上,其测量原理是测量毛孢子菌属(trichosporum grablata)细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min,寿命为7~10天(用于连续测定时)。在浓度范围内,电信号与np-80e浓度呈线性关系,很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外,污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的,基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌(vibrio fischeri)体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌(alcaligenes eutrophus (ae1239))中,细菌在铜离子的诱导下发光,发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中,可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前,这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母(saccharomyces cerevisiae)重组菌株作为生物元件,这些菌株带有酒酿酵母cup1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacz基因的融合体。其工作原理,首先是cup1启动子被cu2+诱导,随后乳糖被用作底物进行测量。如果cu2+存在于溶液中,这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源,这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围()´10-3mol范围内测定cuso4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中,使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度,其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔,所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功,使用嗜碱性细菌alcaligenes cutrophus,并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量,其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌( cyanobacterium spirlina subsalsa)和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质,对三种主要污染物(重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂)的不同浓度进行了测定,均可监测到它们的有毒反应,重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术(pcr)的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用,不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用pcr技术的dna压电生物传感器,可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上,用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的dna样品进行同样的杂交反应并由pcr放大,产物为气单胞菌属(aeromonas hydrophila)的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因,这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质,目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的psp毒素[20]。dna传感器也在迅速的得到应用,目前有一种小型化dna生物传感器,能将dna识别信号转换为电信号,用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性,并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法,目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。微藻素是一种从蓝藻细菌引起的水华中产生的细菌肝毒素,一种固定有表面细胞质粒基因组的生物传感器已经制得,用于测量水中微藻素的含量,它直接的测量范围是50~1000 ´10-6g/l[22]。 一种基于酶的抑制性分析的多重生物传感器用于测量毒性物质的设想也已经提出。在这种多重生物传感器中,应用了两种传导器―对ph敏感的电子晶体管和热敏性的薄膜电极,以及三种酶―尿素酶、乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶。该生物传感器的性能已经得到测试,效果较好[23]。除了发酵工业和环境监测,生物传感器还深入的应用于食品工程、临床医学、军事及军事医学等领域,主要用于测量葡萄糖、乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各种氨基酸,以及各种致癌和致变物质。三、 讨论与展望 美国的harold 指出,生物传感器商品化要具备以下几个条件:足够的敏感性和准确性、易操作、价格便宜、易于批量生产、生产过程中进行质量监测。其中,价格便宜决定了传感器在市场上有无竞争力。而在各种生物传感器中,微生物传感器最大的优点就是成本低、操作简便、设备简单,因此其在市场上的前景是十分巨大和诱人的。相比起来,酶生物传感器等的价格就比较昂贵。但微生物传感器也有其自身的缺点,主要的缺点就是选择性不够好,这是由于在微生物细胞中含有多种酶引起的。现已有报道加专门抑制剂以解决微生物电极的选择性问题。除此之外,微生物固定化方法也需要进一步完善,首先要尽可能保证细胞的活性,其次细胞与基础膜结合要牢固,以避免细胞的流失。另外,微生物膜的长期保存问题也待进一步的改进,否则难于实现大规模的商品化。 总之,常用的微生物电极和酶电极在各种应用中各有其优越之处。若容易获得稳定、高活性、低成本的游离酶,则酶电极对使用者来说是最理想的。相反的,若生物催化需经过复杂途径,需要辅酶,或所需酶不宜分离或不稳定时,微生物电极则是更理想的选择。而其他各种形式的生物传感器也在蓬勃发展中,其应用也越来越广泛。随着固定化技术的进一步完善,随着人们对生物体认识的不断深入,生物传感器必将在市场上开辟出一片新的天地。--------------------------------------------------------------------------------参考文献[1]韩树波,郭光美,李新等.伏安型细菌总数生物传感器的研究与应用[j].华夏医学,2000,63(2):49-52 [2]蔡豪斌.微生物活细胞检测生物传感器的研究[j]. 华夏医学,2000,13(3):252-256[3] trosok sp, driscoll bt, luong jht mediated microbial biosensor using a novel yeast strain for wastewater bod measurement[j]. applied micreobiology and biotechnology,2001, 56 (3-4): 550-554 [4] 张悦,王建龙,李花子等.生物传感器快速测定bod在海洋监测中的应用[j].海洋环境科学,2001,20(1):50-54[5] yoshida n, mcniven sj, yoshida a, compact optical system for multi-determination of biochemical oxygen demand using disposable strips[j]. field analytical chemistry and technology,2001,5 (5): 222-227[6] meyer rl, kjaer t, revsbech np. use of nox- microsensors to estimate the activity of sediment nitrification and nox- consumption along an 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参考下: 进入21世纪后,特别在我国加入WTO后,国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业,温湿度是影响纺织品质量的重要因素,但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用干湿球湿度计,采用人工观测,人工调节阀门、风机的方法,其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里,则基本上凭经验,很少有人使用湿度传感器。值得一提的是,随着农业向产业化发展,许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式,采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战,并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚,种植反季节蔬菜,花卉;养殖业对环境的测控也日感迫切;调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座,自动化程度较高,成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术,一般先搞调温、调光照,控通风;第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外,国家粮食储备工程的大量兴建,对温湿度测控技术提也提出了要求。 但目前,在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”!例如在上面提到纺织印染行业,食品行业,耐高温材料行业等,都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下,印染行业在纱锭烘干中,温度能达到120摄氏度或更高温度;在食品行业中,食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右;耐高温材料,如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下,普通的湿度传感器是很难测量的。 高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上,用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极,再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中,因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化,此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性,除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外,还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点,液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T=5℃时为,在T=20℃时为。有机物ε与温度的关系因材料而异,且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势,某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为:高分子聚合物具有较小的介电常数,如聚酰亚胺在低湿时介电常数为一。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后,由于水分子偶极距的存在,大大提高了吸水异质层的介电常数,这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化,使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器,高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升,介质膜厚d增加,对C呈负贡献值;但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加,即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配,在不同的湿度范围温漂不同;在不同的温区呈不同的温度系数;不同的感湿材料温度特性不同。总之,高分子湿度传感器的温度系数并非常数,而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。 国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂,产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极,再喷镀感湿介质材料(如前所述)形式平整的感湿膜,再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系,线性度约±2%。虽然,测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想,在工业领域使用,寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。 陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温,湿度滞后,响应速度快,体积小,便于批量生产,但由于多孔型材质,对尘埃影响很大,日常维护频繁,时常需要电加热加以清洗易影响产品质量,易受湿度影响,在低湿高温环境下线性度差,特别是使用寿命短,长期可靠性差,是此类湿敏传感器迫切解决的问题。 当前在湿敏元件的开发和研究中,电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域,其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点,氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史,有着多种多样的产品型式和制作方法,都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。 氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料,在众多的感湿材料之中,首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件,氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。 氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆,以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高,产品性能不断得到改善,氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的,也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中,经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。 在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向,生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器,自动化仪表等产品,在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时,努力克服传统产品存在的各项弱点,取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底,基片面积大大缩小,采用特殊的工艺处理,耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺,在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极,氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后,湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高,特别是耐温性达到了-40℃-120℃,以多片湿敏元件组合的独特工艺,是传感器感湿范围为1%RH-98%RH,具备了15%RH范围以下的测量性能,漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平,使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统,先对对被测气体采样,然后降温检测并确保绝对湿度的恒定,使探头耐温范围提高到600℃左右,大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在,不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干,高低温试验箱等系统中。同时,JCJ200Y产品能耐温高达600度,也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面,并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白,为我国工业化进程奠定了一定基础。传感器论文: 低温下压阻式压力传感器性能的实验研究 Experimental Study On Performance Of Pressure Transducer At Low Temperature .... 灌区水位测量记录设备及安装技术 摘要:水位测量施测简单直观,易于为广大用水户所接受而且便于自动观测,因而在灌区水量计量乃至在整个灌区信息化建设中都占有十分重要的地位。目前我国灌区中水位监测采用的传感器依据输出量的不同主要分为模拟传感.... 主成分分析在空调系统传感器故障检测与诊断中的应用研究 摘要 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按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控制。 一 霍尔器件的工作原理 在磁场作用下,通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示: 这个电压和磁场及控制电流成正比: VH=K╳|H╳IC| 式中VH为霍尔电压,H为磁场,IC为控制电流,K为霍尔系数。 在半导体中霍尔效应比金属中显著,故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。 用霍尔器件,可以进行非接触式电流测量,众所周知,当电流通过一根长的直导线时,在导线周围产生磁场,磁场的大小与流过导线的电流成正比,这一磁场可以通过软磁材料来聚集,然后用霍尔器件进行检测,由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系,因此可利用霍尔器件测得的讯号大小,直接反应出电流的大小,即: I∞B∞VH 其中I为通过导线的电流,B为导线通电流后产生的磁场,VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时,可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。 二 霍尔传感器的应用 1 霍尔接近传感器和接近开关 在霍尔器件背后偏置一块永久磁体,并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内,做成一个探头,将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来,构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器,(b)为霍尔接近开关。 图1 霍尔接近传感器的外形图 a)霍尔线性接近传感器 (b)霍尔接近开关 图2 霍尔接近传感器的功能框图 霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数,黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。 霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置,完成所需的位置控制,加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。霍尔翼片开关 霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品,它的外形如图20所示,其内部结构及工作原理示于图21。 图3 霍尔翼片开关的外形图 2 霍尔齿轮传感器 如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器,广泛用于新一代的汽车智能发动机,作为点火定时用的速度传感器,用于ABS(汽车防抱死制动系统)作为车速传感器等。 在ABS中,速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中,1是车速齿轮传感器;2是压力调节器;3是控制器。在制动过程中,控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理,得到车辆的滑移率和减速信号,按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令,调节器及时准确地作出响应,使制动气室执行充气、保持或放气指令,调节制动器的制动压力,以防止车轮抱死,达到抗侧滑、甩尾,提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中,霍尔传感器作为车轮转速传感器,是制动过程中的实时速度采集器,是ABS中的关键部件之一。 在汽车的新一代智能发动机中,用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度,以提供更准确的点火时间,其作用是别的速度传感器难以代替的,它具有如下许多新的优点。 (1)相位精度高,可满足°曲轴角的要求,不需采用相位补偿。 (2)可满足度曲轴角的熄火检测要求。 (3)输出为矩形波,幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时,会降低成本。 用齿轮传感器,除可检测转速外,还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。 图4 霍尔速度传感器的内部结构 1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器 2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图 3 旋转传感器 按图5所示的各种方法设置磁体,将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后,磁体每经过霍尔电路一次,便输出一个电压脉冲。 (a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式 图5 旋转传感器磁体设置 由此,可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体,用流体(气体、液体)去推动叶轮转动,便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体,在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路,可制成车速表,里程表等等,这些应用的实例如图25所示。 图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮,磁体旁装有霍尔开关电路,被测流体从管道一端通入,推动叶轮带动与之相连的磁体转动,经过霍尔器件时,电路输出脉冲电压,由脉冲的数目,可以得到流体的流速。若知管道的内径,可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。 图6 霍尔流量计 由图7可见,经过简单的信号转换,便可得到数字显示的车速。 利用锁定型霍尔电路,不仅可检测转速,还可辨别旋转方向,如图27所示。 曲线1对应结构图(a),曲线2对应结构图(b),曲线3对应结构图(c)。 图7 霍尔车速表的框图 图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定 4 在大电流检测中的应用 在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理(例如可控核聚变)试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制,既可满足测量准确的要求,又不引入插入损耗,还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ-D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器,可检测高达到300kA的电流。 图9(a)为G-10安装结构,中心为电流汇流排,(b)为电缆型多霍尔探头,(c)为霍尔电压放大电路。 (a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路 图9 多霍尔探头大电流传感器 图10霍尔钳形数字电流表线路示意图 图11霍尔功率计原理图 (a)霍尔控制电路 (b)霍尔磁场电路 图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器 图13霍尔电度表功能框图 图14霍尔隔离放大器的功能框图 5 霍尔位移传感器 若令霍尔元件的工作电流保持不变,而使其在一个均匀梯度磁场中移动,它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线,将它们固定在被测系统上,可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见,结构(b)在Z<2mm时,VH与Z有良好的线性关系,且分辨力可达1μm,结构(C)的灵敏度高,但工作距离较小。 图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性 用霍尔元件测量位移的优点很多:惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。 以微位移检测为基础,可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。 6 霍尔压力传感器 霍尔压力传感器由弹性元件,磁系统和霍尔元件等部分组成,如图16所示。在图16中,(a)的弹性元件为膜盒,(b)为弹簧片,(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统,如图29中的(a)、(b),也可采用单一磁体,如(c)。加上压力后,使磁系统和霍尔元件间产生相对位移,改变作用到霍尔元件上的磁场,从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p~f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。 图16 几种霍尔压力传感器的构成原理 7 霍尔加速度传感器 图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质弹簧片S,片S的中部U处装一惯性块M,片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H,H的上下方装上一对永磁体,它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上,当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时,惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移,产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。 图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性 三 小结 目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段,正越来越受到人们的重视,应用日益广泛。

煤矿机械轴类超声检测技术应用论文

1超声检测(UT)

超声检测是无损检测技术的一种,是通过超声波进入物体遇到缺陷时,一部分声波会产生反射,接收器接收反射波,并对反射波进行分析,精确地测出缺陷,并能确定缺陷位置和大小的一种检测技术。超声检测适用于探测被检物内部的面积型缺陷。超声检测的优点是穿透力强、设备轻便、检测成本低、检测效率高,能即时得到检测结果,又能实现自动化检测,在缺陷检测中对危害性较大的裂纹类缺陷特别敏感等。

2煤矿机械运行现况

煤矿采用的大部分机械设备都在粉尘、潮湿、有害气体等恶劣的环境中运行,时常会受到巨大冲击载荷,且长期处于高强度运转状态。高速运行、重载的工作环境所产生的交变载荷,非常容易使材料的内部缺陷或主轴加工过程中因加工工艺产生的缺陷扩大,形成危险性裂纹。还有司机操作不当、设计安装、主轴锻造等带来的缺陷,主轴本身在运行过程中材质强度和刚度发生变化等产生疲劳裂纹,如果这些危险性裂纹不能及时被发现,就有可能导致机械主轴突然断裂,引发重大安全事故,将给矿方带来不必要的损失。

3煤矿需要检测机械主轴

需要检测的主要主轴有:主通风机主轴、提升机滚筒主轴、天轮主轴、输送带机滚筒主轴、罐笼或箕斗提升主轴、架空乘人装置驱动轮与迂回轮主轴等。上述主轴由于受到组装在轴上的结构件约束或覆盖,这些部件所在轴上的部位正是应力集中、易产生表面或内部裂纹的区域,如采用其他无损检测方法检测,需把这些组装部件全部从主轴上分解拆卸下来,这样做不但浪费大量的人力物力财力,而且直接影响煤矿正常生产。为解决这一难题,更好地为煤矿机械设备运行提供条件,采用超声检测对主轴进行不解体检测,效果会更好些。

4机械主轴超声检测技术

准备工作

掌握被检机械主轴现实状况检测人员到达检测现场后,首先与矿方沟通,索要有关机械主轴的基本资料,根据提供的资料掌握主轴采用的材质、热处理状态、几何形状、尺寸、组装件结构及数量、受力状态,现场检测条件及环境等现实状况,为超声检测提供条件。其次,根据掌握的资料情况,与矿方制定检测计划。

超声检测部位的选择根据主轴的传动结构,受力状况,应力集中的程度选择主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位,主轴与电机固定端的变径部位、键槽的根部等作为重点超声检测部位。

超声检测面清理在选定的检测部位用棉纱清理污染物、用砂纸打磨锈蚀处等。

探头和标准试块选择超声检测时,根据被检主轴的材质晶粒度状态选择探头,一般超声波检测选用的探头即可。标准试块根据被检主轴的形状、长度选用CS-I、CS-2C、CSK-ⅢA、CSK-ⅡA、RB-2等型号标准试块作为超声检测灵敏度校验。

仪器灵敏度调节检测仪器灵敏度通过调节超声波探伤仪上的[增益]、[衰减器]、[发射强度]等旋钮来实现。径向检测时采用直探头检测方法,直探头灵敏度调节有工件底波调节法和对比试块法。当径向主轴长度S≤3N(近场区)时采用试块对比法,S>3N(近场区)的主轴采用大平底底波调整法调整检测灵敏度。斜探头检测灵敏度调整是利用CSK-IIA或者RB-2试块将检测系统灵敏度调整为2或3水平。

耦合剂的选择超声波检测中常采用机油、变压器油、甘油、水、水玻璃作为耦合剂。

主轴超声检测方法

主轴超声检测采用直探头和斜探头两种探头,直探头主要检测主轴的裸露部位,斜探头主要检测主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位,主轴与电机固定端的变径部位、主轴与风机扇叶连接部位、键槽的根部等。

直探头扫查

1)径向扫查:让矿方用扳手打开主轴端盖,在主轴端部涂上耦合剂,将纵波直探头放置主轴端面以压力为~1kg、20~50mm/s速度做100%扫查,扫查过程中要用探头呈“W”型重叠扫查。探头扫查的同时,应随时观察仪器屏幕的波形变化并对有关显示的信息逐一判断。

2)周向扫查:在主轴裸露部位涂上耦合剂,用直探头以同样的压力和速度做100%扫查周向的全方位扫查。直探头扫查的同时,并随时观察仪器屏幕的波形变化,对有关显示的信息逐一判断。

斜探头扫查主轴的联轴器变径部位、滚筒与主轴连接部位,主轴与电机固定端的变径部位、键槽的根部等未裸露部位采用横波斜探头检测技术,以~1kg的压力、20~50mm/s的速度沿主轴径向100%扫查。

5缺陷定位、定量、评定

缺陷定位

缺陷定位就是根据探伤仪器示波屏上缺陷回波的水平刻度值与扫描速度来对缺陷进行定位。直探头纵波检测时,仪器时基线扫描线按照1︰n的比例调整好以后,从仪器水平刻度上缺陷波的位置,可以直接得到缺陷离探测面的距离。例如:时基线按声程的1︰2比例调节,主轴底波应在10格出现,当在6格处出现缺陷波时,那么该缺陷离开探测面距离为:2×60=120mm。横波斜探头检测主轴时,缺陷位置可由折射角(β)和声程x来确定(极坐标系),也可由缺陷的水平距离L和深度来确定(直角坐标系)。

缺陷的'定量

缺陷的定量是指在检测中测定的缺陷大小、数量、长短、面积等。缺陷定量的准确与否,直接关系到测试成败。只有准确确定缺陷大小才能让矿方及时采取更换或维修等措施,避免出现重大事故及时消除潜在隐患。目前主轴缺陷的定量法当量法和测长法。主轴横向疲劳裂纹深度的测定采用当量法,对裂纹长度的测定采用测长法。当量法在主轴探伤中常用当量试块比较法和底波高度(dB)相对对比法。

缺陷的评定

检测完成后,根据缺陷波长短、数量、波形特征,按照GB/T6402-2008《钢锻件超声检测方法》、JB/T1581-2014《汽轮机、汽轮发电机转子和主轴锻件超声波探伤方法》等标准要求给出缺陷准确的评定,矿方才能依据缺陷性质,决定是否需要采取措施来解决存在的缺陷,也可以决定在使用过程中密切关注的缺陷发展程度。总之,超声检测技术可以在不破坏构件的条件下,检测机械主轴结构件的内部缺陷,不但可以进行定性评价,还可以对缺陷的大小和位置等进行定量,并给出评价结果,为煤矿机械设备的正常运行提供可靠的保证,也为煤矿企业的安全生产提供了可靠的保障。

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