用imread("")把图片读进来,再转换成grey模式(灰度模式),得到的就是一个灰度矩阵,要获取某个点的灰度值就和数字矩阵中获得某个点的数的方法是一样的;例如:i=imread('');%i是彩色图像 i1=rgb2gray(i);%i1就是灰度图像i1(x,y)%就是(x,y)点的灰度值i1(x1:x2,y1:y2)%就是图像一部分的灰度矩阵!
1.调用matlab的图像读取函数imread读图片,把图片放在work文件夹下I = imread('样品.jpg'); 2.变为灰度图G = rgb2gray(I);3.双击workspace中的G项,在弹出的array edit中就看到了灰度矩阵
I = imread(''); for i=1:256 for j=1:256 if(I(i,j)==0) % 判断第i,j个元素灰度值是否为0 ...... end endend
用rgb2gray(),自己好好研究一下就会了。
这里IplImage* img=cvLoadImage("D:\\");如果不加参数,默认读取图像的原通道数。假如你载入的图像不是单通道的,if(in->nChannels != 1) return 0;这句就直接被执行然后return了,Img2自然什么都么有。 改正:把IplImage* img=cvLoadImage("D:\\");改成IplImage* img=cvLoadImage("D:\\",0);//强制转化读取的图像为灰度图 附:cvLoadImage函数使用方法cvLoadImage( filename, -1 ); //默认读取图像的原通道数cvLoadImage( filename, 0 ); //强制转化读取图像为灰度图cvLoadImage( filename, 1 ); //读取彩色图
问题: 我在提取图像边缘的时候,首先对图像进行灰度变换,之后进行二值处理,最后进行边缘检测得到边缘图像。 但是在查阅资料的过程中我经常发现很多人忽略二值化的步骤,直接进行边缘检测;还有很多人在实现某些功能的时候先进行边缘检测之后再阈值分割,让我感到非常迷惑,这篇文章旨在探求二者的关系。
首先要知道图像二值化和边缘检测的目的。
图像的阈值处理一般使得图像的像素值更单一、图像更简单。阈值可以分为全局阈值和局部阈值,可以是单阈值也可以是多阈值。 图像二值化是设置单阈值,为了将图像中感兴趣的像素分离出来作为前景像素,不感兴趣的部分作为背景像素。
最简单的二值化操作是使用以下函数:(这是全局化的阈值)
上述的二值化处理是设置一个全局阈值,让所有像素值与该阈值比较,下面还可以通过自适应阈值实现图像的二值化处理。 自适应阈值不需要确定一个固定的阈值,根据其对应的自适应方法,通过图像的局部特征自适应的设定阈值,做出二值化处理。 自适应阈值是一种局部阈值,要在图像中确定一个区域,求出该区域内的像素平均值,再与阈值比较
adaptiveMethod - 指定计算阈值的方法。 :阈值取相邻区域的平均值 :阈值取相邻区域的加权和,权重为一个高斯窗口。
thresholdType - 和上面一样 blockSize - 邻域大小(用来计算阈值的区域大小),计算图像的像素区域一般取3×3、5×5、7×7..... C - 常数,阈值等于平均值或者加权平均值减去这个常数。该参数用于微调阈值,可以为负数
还有一种非常多人提及的方法——Otsu’s 二值化,这种方法下次再记录。
要对图像进行边缘检测,首先对图像进行灰度变换,使图像只包含一个通道的信息,然后比较各相邻像素间的亮度差别,亮度产生突变的地方就是边缘像素,将这些边缘像素点连接到一起就形成了边缘图像。 那么首先要知道如何检测出边缘: 边缘有方向和幅值两个要素,通常对图像相邻域像素求取梯度来描述和检测边缘。 为何要求梯度? 图像梯度是对多个方向分别求偏导得到的导数组。比如下图是亮度在x方向上变化,在y方向上没有变化,所以此时只需对x求偏导,该处关于y的偏导为0。
同样图像的亮度在y轴变化时,x方向的偏导为0。
我们知道,当一个函数在某处变化大的时候,它的导数在该处得到极值。
可以看到,图像由亮变暗时函数陡然下降,导数得到极小值,由暗变亮时函数又陡然上升,导数得到极大值,接下来只要找到导数的峰值就行。
这里主要了解Canny边缘检测算法。 Canny算子首先对图像进行平滑滤波,滤除图像的噪声以减少噪声对图像边缘检测的干扰。 下面这两篇文章对Canny算子的介绍非常清晰,在此附上链接以供学习。 在进行边缘检测之前至少要将图像灰度化,因为梯度运算并不能反映色彩的变化差异,所以转换成只有一种颜色通道的灰度图像能够更好地进行边缘检测。
深入了解过图像二值化和边缘检测之后,我认为既可以直接使用灰度图像进行边缘检测,也可以二值化之后再进行边缘检测,二值化的目的是进一步简化灰度图像,使图像中的信息更加纯粹,边缘亮度变化更加明显。如果阈值选的较好还可以滤除不需要的弱边缘,使边缘处理后的图像轮廓更加清晰。
还有一种方法是先进行边缘检测,再二值化,这种情况一般适用于: 想得到二值化图像,但由于原图出现光照不均、前景和背景灰度差别很小等情况,我们不能直接得到完整的目标,这时就可以利用边缘检测对光线变化的不敏感性,先对图像作边缘检测,检测出我们想要进一步研究的目标轮廓,然后再根据只有边缘的图像,求出原图像所有边缘点的像素平均值,将该值作为阈值对原图像进行二值处理,就能很好得获得目标区域,并且目标区域的连通性也很好。
笔者刚刚开始学习图像处理与计算机视觉,可能会出现许多错误,欢迎各位提出改进意见!
摘 要 针对基于PC实现的图像边缘检测普遍存在的执行速度慢、不能满足实时应用需求等缺点,本文借助于TI公司的TMS320DM642图像处理芯片作为数字图像处理硬件平台,DSP/BIOS为实时操作系统,利用CCS开发环境来构建应用程序;并通过摄像头提取视频序列,实现对边缘检测Sobel算子改进[1]。 关键词 DM642;Sobel算子;程序优化;图像边缘检测 1 引言 边缘是图像中重要的特征之一,是计算机视觉、模式识别等研究领域的重要基础。图像的大部分主要信息都存在于图像的边缘中,主要表现为图像局部特征的不连续性,是图像中灰度变化比较强烈的地方,也即通常所说的信号发生奇异变化的地方。经典的边缘检测算法是利用边缘处的一阶导数取极值、二阶导数在阶梯状边缘处呈零交叉或在屋顶状边缘处取极值的微分算法。图像边缘检测一直是图像处理中的热点和难点。 近年来,随着数学和人工智能技术的发展,各种类型的边缘检测算法不断涌现,如神经网络、遗传算法、数学形态学等理论运用到图像的边缘检测中。但由于边缘检测存在着检测精度、边缘定位精度和抗噪声等方面的矛盾及对于不同的算法边缘检测结果的精度却没有统一的衡量标准,所以至今都还不能取得令人满意的效果。另外随着网络和多媒体技术的发展,图像库逐渐变得非常庞大;而又由于实时图像的目标和背景间的变化都不尽相同,如何实现实时图像边缘的精确定位和提取成为人们必须面对的问题。随着DSP芯片处理技术的发展,尤其是在图像处理方面的提高如TMS320C6000系列,为实现高效的、实时的边缘检测提供了可能性[5]。在经典的边缘检测算法中,Sobel边缘检测算法因其计算量小、实现简单、处理速度快,并且所得的边缘光滑、连续等优点而得到广泛的应用。本文针对Sobel算法的性能,并借助于TMS320DM642处理芯片[3],对该边缘检测算法进行了改进和对程序的优化,满足实时性需求。2 Sobel边缘检测算法的改进 经典的Sobel图像边缘检测算法,是在图像空间利用两个方向模板与图像进行邻域卷积来完成的,这两个方向模板一个是检测垂直边缘,一个是检测水平边缘。算法的基本原理:由于图像边缘附近的亮度变化较大,所以可以把那些在邻域内,灰度变化超过某个适当阈值TH的像素点当作边缘点。Sobel算法的优点是计算简单,速度快。但由于只采用了两个方向模板,只能检测水平方向和垂直方向的边缘,因此,这种算法对于纹理较复杂的图像,其边缘检测效果欠佳;同时,经典Sobel算法认为,凡灰度新值大于或等于阈值的像素点都是边缘点。这种判定依据是欠合理的,会造成边缘点的误判,因为多噪声点的灰度新值也很大。 图像加权中值滤波 由于图像中的边缘和噪声在频域中均表现为高频成分,所以在边缘检测之前有必要先对图像进行一次滤波处理,减少噪声对边缘检测的影响。中值滤波是一种非线性信号的处理方法[2],在图像处理中,常用来保护边缘信息;保证滤波的效果。加权中值滤波,首先对每个窗口进行排序,取适当的比例,进行曲线拟合,拟合后的曲线斜率表征了此窗口的图像特征,再根据图像各部分特性适当的选择权重进行加权。 增加方向模板 除了水平和垂直两方向外,图像的边缘还有其它的方向,如135o和45o等,为了增加算子在某一像素点检测边缘的精度,可将方向模板由2个增加为8个即再在经典的方向模板的基础上增加6个方向模板,如图1所示。 边缘的定位及噪声的去除 通常物体的边缘是连续而光滑的,且边缘具有方向和幅度两个特征,而噪声是随机的。沿任一边缘点走向总能找到另一个边缘点,且这两个边缘点之间的灰度差和方向差相近。而噪声却不同,在一般情况下,沿任一噪声点很难找到与其灰度值和方差相似的噪声点[4]。基于这一思想,可以将噪声点和边缘点区分开来。对于一幅数字图像f(x,y),利用上述的8个方向模板Sobel算子对图像中的每个像素计算,取得其中的最大值作为该点的新值,而该最大值对应的模板所表示的方向为该像素点的方向。若|f(x,y)-f(x+i,y+j)|>TH2,对于任意i=0,1,-1;j=0,1,-1均成立,则可判断点(x,y)为噪声点。图2给出了图像边缘检测系统改进算法的软件流程图。图1 边缘检测8个方向模板图2 系统结构图3 基于TMS320DM642的图像处理的设计及算法优化 TMS320DM642功能模块及图像处理系统的硬件结构 DSP以高速数字信号处理为目标进行芯片设计,采用改进的哈佛结构(程序总线和数据总线分开)、内部具有硬件乘法器、应用流水线技术、具有良好的并行性和专门用于数字信号处理的指令及超长指令字结构(VLIW)等特点;能完成运算量大的实时数字图像处理工作。 TMS320DM642是TI公式最近推出的功能比较强大的TMS320C6x系列之一,是目前定点DSP领域里性能较高的一款[6]。其主频是600MHz,8个并行运算单元、专用硬件逻辑、片内存储器和片内外设电路等硬件,处理能力可达4800MIPS。DM642基于C64x内核,并在其基础上增加了很多外围设备和接口,因而在实际工程中的应用更为广泛和简便。本系统使用50 MHz晶体震荡器作为DSP的外部时钟输入,经过内部锁相环12倍频后产生600 MHz的工作频率。DM642采用了2级缓存结构(L1和L2),大幅度提高了程序的运行性能。片内64位的EMIF(External Memory Interface)接口可以与SDRAM、Flash等存储器件无缝连接,极大地方便了大量数据的搬移。更重要的是,作为一款专用视频处理芯片,DM642包括了3个专用的视频端口(VP0~VP2),用于接收和处理视频,提高了整个系统的性能。此外,DM642自带的EMAC口以及从EMIF 口扩展出来的ATA口,还为处理完成后产生的海量数据提供了存储通道。本系统是采用瑞泰公司开发的基于TI TMS320DM642 DSP芯片的评估开发板——ICETEK DM642 PCI。在ICETEK DM642 PCI评估板中将硬件平台分为五个部分,分别是视频采集、数据存储、图像处理、结果显示和电源管理。视频采集部分采用模拟PAL制摄像头,配合高精度视频A/D转换器得到数字图像。基于DSP的视频采集要求对视频信号具备采集,实时显示、对图像的处理和分析能力。视频A/D采样电路—SAA7115与视频端口0或1相连,实现视频的实时采集功能。视频D/A电路—SAA7105与视频口2相连,视频输出信号支持RGB、HD合成视频、PAL/NTSC复合视频和S端子视频信号。通过I2C总线对SAA7105的内部寄存器编程实现不同输出。 整个系统过程由三个部分组成:图像采集—边缘处理—输出显示,如图2所示。摄像头采集的视频信号经视频编码器SAA7115数字化,DM642通过I2C总线对SAA7115进行参数配置。在SAA7115内部进行一系列的处理和变换后形成的数字视频数据流,输入到核心处理单元DM642。经过DSP处理后的数字视频再经过SAA7105视频编码器进行D/A转换后在显示器上显示最终处理结果。 图像处理的软件设计和算法优化的实现 由于在改进Sobel边缘检测算子性能的同时,也相对增加了计算量,尤其是方向模板的增加,每个像素点均由原来的2次卷积运算增加为8次卷积运算,其实时性大大减弱。为了改进上述的不足,在深入研究处理系统和算法后,针对TMS320DM642的硬件结构特点,研究适合在TMS320DM642中高效运行的Sobel改进算法,满足实时处理的要求。整个程序的编写和调试按照C6000软件开发流程进行,流程分为:产生C代码、优化C代码和编写线性汇编程序3个阶段。使用的工具是TI的集成开发环境CCS。在CCS下,可对软件进行编辑、编译、调试、代码性能测试等工作。在使用C6000编译器开发和优化C代码时[7-8],对C代码中低效率和需要反复调用的函数需用线性汇编重新编写,再用汇编优化器优化。整个系统的控制以及数字图像处理是用C程序实现,大部分软件设计采用C程序实现,这无疑提高了程序的可读性和可移植性,而汇编程序主要是实现DM642的各部分初始化。其边缘检测优化算法在DM642中的实现步骤具体如下: S1:根据DM642的硬件结构要求和控制寄存器设置,初始化系统并编写实现边缘检测算法的C程序。 S2:借助CCS开发环境的优化工具如Profiler等产生.OUT文件。 S3:根据产生的附件文件如.MAP文件,分析优化结果及源程序结构,进一步改进源程序和优化方法。 S4:使用CCS中调试、链接、运行等工具,再生成.OUT可执行文件。 S5:运行程序,如果满足要求则停止;否则重复步骤S2~S4直至满足使用要求。4 实验结果 本文以Lena图像为例根据上述的硬件环境和算法实现的原理和方法,图4~图6分别给出了在该系统下采集的视频Lena图像及使用边缘检测算子和改进后处理的结果。由实验结果可以看出,在该系统下能实时完成视频图像的处理,并且给出的边缘检测算子能较好的消除噪声的影响,边缘轮廓清晰。该算法不仅能抑制图像中大部分噪声和虚假边缘,还保证了较高的边缘点位精度。图4 Lena原始图像 图5 传统Sobel算子 图6 改进Sobel算子5 总结 本文实现了在TMS320DM642评估板上用改进的Sobel算子对实时图像进行边缘检测,无延迟地得到边缘图像。边缘检测效果较好,既提高了图像检测的精度又满足了实时性的要求。从检测结果看,利用该改进后的算子在边缘精确定位、边缘提取都达到了很好的效果,且抗噪声能力强,并为目标跟踪、无接触式检测、自动驾驶、视频监控等领域的应用提供了坚实的基础。参考文献[1] 王磊等. 基于Sobel理论的边缘提取改善方法[J].中国图像图形学报,[2] 陈宏席. 基于保持平滑滤波的Sobel算子边缘检测.兰州交通大学学报,2006,25(1):86—90[3] 熊伟. 基于TMS320DM642的多路视频采集处理板卡硬件设计与实现[ M]. 国外电子元器件,2006[4] 朱立.一种具有抗噪声干扰的图像边缘提取算法的研究[J].电子技术应用.2004,25(1)[5] 刘松涛,周晓东.基于TMS320C6201的实时图像处理系统[J].计算机工程,2005(7):17—23[6] TI TMS320DM642 video/imaging fixed-point digital signal processor data manual,2003[7] TMS320C6x Optimizing C Compiler User’s Guide’ TEXAS INSTRUMENTS”,2002[8] TMS320C32x Optimizing C/C++ Compiler User's Guide,Texas Instruments Incorporated,2001
在对煤炭进行检查的过程中,要控制好检验数据的精度。工作人员进行煤质检验主要有两项主要内容:采集煤炭样品、进行煤炭化验工作。检验人员通过对不同的煤炭的种类进行各种项目的化验,为今后的使用提供基础数据支持,这些数据可以显示煤炭的质量,为保证煤质的检验结果提供了可靠性、真实性,具体操作如下。对于质检人员来说,科学的工作作风是必备的素质在煤炭质检的具体操作中质量检验人员时非常重要的,煤炭分析的结果是否准确对质检部门有着很大的影响,检验结果的精确性对影响用户、煤矿企业有着很重要的意义。在进行检查的过程中,质检人员要尽量减少失误,不能出现合格产品弄错的现象,如果出现这种问题就要进行再次的分析,作为工作人员要具备严谨的工作作风,要对检验工作负责,提高煤质检验的准确度和精确度。严格按照国际标准采取和制备煤样在煤质检验的过程中,样品在其中起着非常重要的作用,如果样品出现了问题那么之后的工作也会出现很大的问题,样品是检验的源头。在对煤炭进行质量检查时要国际的标准来进行,由于煤炭是一种不均匀的物质,采取科学、准确的检验设备才能确保检验的数据是非常精确的。通过对样品进行煤质的检验我们可以全面的了解产品的质量。如果采取的样品不能很好的反应全部产品真实质量那么对样品的检验就失去了意义。在对商品煤样进行取样的时候,要确保样品的采样和采样位置,在进行采样时要确保几个基本过程,要做好破碎、混匀等空气平衡,确保煤样设备系统粒度和质量之间的关系,为了确保煤样合格,在进行操作中要符合国际标准。尽量减少分析过程中的误差实验检验人员对煤质进行检验时一般通过两种方式来对煤炭的质量进行测试:物理和化学的方式,实验的主要条件是各种仪器、仪表、各种化学试剂,为了尽量降低分析过程中的误差要对仪器进行定期的校正。但是就目前我国的情形我国的煤炭分析没有统一的检验标准,这就给检验工作带来了一定的困难,另外,市场上煤质分析仪器样式不同,从而耽误了测试工作的进行。比如拿发热量测定仪来说不同厂家生产的产品是不同的,如果在使用的过程中仪器的配件损坏了,就只能与该生产厂家联系,厂家把配件寄过来,才能解决问题否则因为仪器的故障测试工作就只能被迫停止了。针对这一现实问题,测试单位购进生产厂家的发热量测定仪时,必须购置全套煤炭化验仪器设备,在一定程度上保证了测定仪器的正常使用。鹤壁华诺煤炭化验设备厂家生产的每台量热仪都会经过鹤壁市质量技术监督局检测并出具质量检测报告,请放心使用!
如何提高灰分测定的准确度 摘要灰分测定是煤质化验妁常规疆目.操作简便而易忽略其操作的准确性,导 致结果的准确度降低,本文从灰分测定的各环节入手,谈谈如何提高其准确度 , 关键词灰分准确度准确性 煤的灰分是煤炭按质论价的主要指标之 一 ,直接影响企业的经济效益. 煤质分析过程中的准确度,是指测值和 真值的符合程度.准确度高时,精密度必须 高,但精密度高时准确度不一定高.由于灰 分测定的基本操作较简单.易掌握,而易忽 略操作的准确性,使测量误羞增大,准确度 降低.基于以上原因,本文总结了多年实践 经验,介绍提高测定灰分准确度的几点体会. 2 提高准确度的关捷 (1)加热初期,煤样升温速度直接影响 煤灰中被固定下来硫的多少.为使灼烧后固 定在煤灰中的硫降到最低,必须使初期的升 温速度缓慢.我们用一台性能良好的马弗炉 以不同的速度升至500℃,测定标准煤样 GBWll110b 的灰分,结果如表1. 襄1 由表1 看出,初期的升温时间对灰分测 ?28? 定的准确度影响较大.升温时间越短,测得 的灰分越高;时间越长,测得的灰分越接近 标准值.一般,化验时间以35~45min 为宜. 这样能提高结果的准确度. (2)灼烧后的煤灰吸收空气中的水分,造 成结果偏高.表2 中的3 个煤样是平行煤样 从炉中取出灰皿后,1#煤样立即放人干燥器 内i2#煤样在空气中冷却5rain 后再放人干 燥器内;3#煤样直接暴露在空气中.3 个煤 样都冷却到室温后再称量.由测定结果看出: 在空气中暴露时吸收空气中的水分,造成结 果偏高,准确度降低,时间越长结果越高,准 确度越低.故从炉中取出灰皿后应立即放人 干燥器内.这样才能最大佩度地减小误差,提 高准确度. 襄2 (3 煤都是不均质的,只是程度有所不 同.只有严格按照GB475—1996 和GB474— 1996 要求采制的煤样才具代表性,测定后才 能得到准确度高的灰分.采制样的正确性是 提高灰分准确度的前提.要得到准确度高的 灰分,煤样的称量也很重要.称量样品时应 准确,快捷,按照《国标》的要求进行.另 外,为减小误差.提高测定的准确度,用的 (下转第21 页) 第1 期煤质技术2001 年1 月 3 结语 ISO 采样在国内应用并不普遍.应用中 常感到繁杂但只要认真研究,吃透条款, ISO 采样不失为一种非常合理,科学的采样 方法. 作者简舟张宏亮,1998 年毕业干武救水利电力^学 应用化学系,硬士学位.曾发丧论文散篇 (收稿日期:2OO0 一O8—20) (上接第17 页) 时,其相关系数临界值分别为 和 .因此,在以上两个区间内,T 与m分 别有相关关系. 则T1 一T1+b(ml—m1) 一 1 一 一— E— m, m一 一 b ∑(m一m)(T 一T) ∑(m一m) 则T1—(ml 一) 与(1)式相比较可褥: A1— B1— 同样:A 一2.:7471 B2— 综上所述,煤泥水中的固体物含量可由 下式计算: 0
实验室灰土的压实度检测方法是环刀法检测。一、土建的压实度标准在96%左右,而一级路95%,其他公路93%。二、压实度的简单介绍:压实度又称夯实度,指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示 压实度的测定主要包括室内标准密度(最大干密度)确定和现场密度试验。压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一,表征现场压实后的密度状况,压实度越高,密度越大,材料整体性能越好。对于路基、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言,压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准击实实验所得最大干密度的比值;对沥青面层、沥青稳定基层而言,压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。
各类工程的勘察基本要求 房屋建筑和构筑物 房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察,应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应符合下列规定: 1 查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等; 2 提供满足设计、施工所需的岩土参数,确定地基承载力,预测地基变形性状; 3 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议; 4 提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议; 5 对于抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,进行场地与地基的地震效应评价。 建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。 场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。 可行性研究勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求: 1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料; 2 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件; 3 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作; 4 当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析。 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作: 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图; 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件; 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价; 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价; 5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度; 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性; 7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。 初步勘察的勘探工作应符合下列要求: 1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置; 2 每个地貌单元均应布置勘探点,在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段,勘探点应予加密; 3 在地形平坦地区,可按网格布置勘探点; 4 对岩质地基,勘探线和勘探点的布置,勘探孔的深度,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第条~第 条的规定。 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表 确定,局部异常地段应予加密。 初步勘察勘探孔的深度可按表 确定。 当遇下列情形之一时,应适当增减勘探孔深度: 1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时,应按其差值调整勘探孔深度; 2 在预定深度内遇基岩时,除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外,其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进; 3 在预定深度内有厚度较大,且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时,除控制性勘探孔应达到规定深度外,一般性勘探孔的深度可适当减小; 4 当预定深度内有软弱土层时,勘探孔深度应适当增加,部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度; 5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置,其数量可占勘探点总数的1/4~1/2; 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距,应按地层特点和土的均匀程度确定;每层土均应采取土试样或进行原位测试,其数量不宜少于6 个。 初步勘察应进行下列水文地质工作: 1 调查含水层的埋藏条件,地下水类型、补给排泄条件,各层地下水位,调查其变化幅度,必要时应设置长期观测孔,监测水位变化; 2 当需绘制地下水等水位线图时,应根据地下水的埋藏条件和层位,统一量测地下水位; 3 当地下水可能浸湿基础时,应采取水试样进行腐蚀性评价。 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作: 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料; 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力; 4 对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征; 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 6 查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度; 7 在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度; 8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,勘察工作应按本规范第 节执行;当建筑物采用桩基础时,应按本规范第 节执行;当需进行基坑开挖、支护和降水设计时,应按本规范第 节执行。 工程需要时,详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响,提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。 详细勘察勘探点布置和勘探孔深度,应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基,应根据地质构造、岩体特性、风化情况等,结合建筑物对地基的要求,按地方标准或当地经验确定;对土质地基,应符合本节第 条~第条的规定。 详细勘察勘探点的间距可按表 确定。 详细勘察的勘探点布置,应符合下列规定: 1 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置; 2 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点,查明其变化; 3 重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3 个; 4 勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4 个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1 个控制性勘探点。 详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定: 1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍,对单独柱基不应小于 倍,且不应小于5m;2 对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下~ 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层; 3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求; 4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度; 5 在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。 详细勘察的勘探孔深度,除应符合 条的要求外,尚应符合下列规定: 1 地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度; 2 建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0 时)的控制性勘探孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层,且根据荷载和土质条件不宜少于基底下~ 倍基础宽度; 3 当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求; 4 当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求; 5 大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 倍; 6 当需进行地基处理时,勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求;当采用桩基时,勘探孔的深度应满足本规范第 节的要求。 详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求: 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个; 2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组); 3 在地基主要受力层内,对厚度大于 的夹层或透镜体,应采取土试样或进行原位测试; 4 当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。 基坑或基槽开挖后,岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时,应进行施工勘察;在工程施工或使用期间,当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时,应进行监测,并对工程和环境的影响进行分析评价。 室内土工试验应符合本规范第11 章的规定,为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验,应满足本规范第 条的规定。 地基变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)或其他有关标准的规定执行。 地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地,建在坡上或坡顶的建筑物,以及基础侧旁开挖的建筑物,应评价其稳定性。
你好,本人也是学土木的,这篇文章为原创,在百度或谷歌等网站绝对找不到,供你参考、修改,实为抛砖引玉之作,希望你能满意。 不良地基的处理与加固方法[摘 要] 论述了在建造建筑物之前,针对不良地基土及异常地基土的处理方法及加固方案。[关键词]不良地基;异常地基;地基处理;施工工艺;基础刚度Abstract:This paper the treatment schemes and reinforcing means of badness and abnormality foundation before thebuilding words:badness foundation; abnormality foundation; foundation treatment; construction technique; stiffness 在现实工程中,经常会出现不良地基及异常地基的情况,如若对其处理不当将对建筑物造成不良影响。本文将对不良地基及异常地基情况的处理做一简要介绍,以便能更好地解决工程实际中地基出现的问题。1 不良地基的处理1·1 置换法1·1·1 换填法:就是将表层不良地基土挖除,然后回填有较好压密特性的土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。 施工要点:将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定;保证填料的质量;填料应分层夯实。1·1·2 振冲置换法:利用专门的振冲机具,在高压水射流下边振边冲,在地基中成孔,再在孔中分批填入碎石或卵石等粗粒料形成桩体。该桩体与原地基土组成复合地基,达到提高地基承载力减小压缩性的目的。 施工注意事项:碎石桩的承载力和沉降量很大程度取决于原地基土对其的侧向约束作用,该约束作用越弱,碎石桩的作用效果越差,因而该方法用于强度很低的软粘土地基时必须慎重行事。1·1·3 夯(挤)置换法:利用沉管或夯锤的办法将管(锤)置入土中,使土体向侧边挤开,并在管内(或夯坑)放人碎石或砂等填料。该桩体与原地基土组成复合地基,由于挤、夯使土体侧向挤压,地面隆起,土体超静孔隙水压力提高,当超静孔隙水压力消散后土体强度也有相应的提高。 施工注意事项:当填料为透水性好的砂及碎石料时,是良好的竖向排水通道。1·2 预压法1·2·1 堆载预压法:在建造建筑物之前,用临时堆载(砂石料、土料、其他建筑材料、货物等)的方法对地基施加荷载,给予一定的预压期。使地基预先压缩完成大部分沉降并使地基承载力得到提高后,卸除荷载再建造建筑物。 施工工艺与要点:①预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载;②大面积堆载可采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人工作业;③堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大;⑤作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。1·2·2 降水法:降低地下水位可减少地基的孔隙水压力增加上覆土自重应力,使有效应力增加,从而使地基得到预压。这实际上是通过降低地下水位,靠地基土自重来实现预压目的。 施工要点:一般采用轻型井点、喷射井点或深井井点;当土层为饱和粘土、粉土、淤泥和淤泥质粘性土时,此时宜辅以电极相结合。1·3 压实与夯实法以配合堆载预压用于加速饱和粘性土地基的固结1·3·1 表层压实法:采用人工夯,低能夯实机械、碾压或振动碾压机械对比较疏松的表层土进行压实。也可对分层填筑土进行压实。当表层土含水量较高时或填筑土层含水量较高时可分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。1·3·2 重锤夯实法:重锤夯实就是利用重锤自由下落所产生的较大夯击能来夯实浅层地基,使其表面形成一层较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。 施工要点:施工前应试夯,确定有关技术参数,如夯锤的重量、底面直径及落距、最后下沉量及相应的夯击遍数和总下沉量;夯实前槽、坑底面的标高应高出设计标高;夯实时地基土的含水量应控制在最优含水量范围内;大面积夯时应按顺序;基底标高不同时应先深后浅;冬季施工时,对土已冻结时,应将冻土层挖去或通过烧热法将土层融解;结束后,应及时将夯松的表土清除或将浮土在接近1m的落距夯实至设计标高。 1·3·3 强夯:强夯是强力夯实的简称。将很重的锤从高处自由下落,对地基施加很高的冲击能,反复多次夯击地面,地基土中的颗粒结构发生调整,土体变为密实,从而能较大限度提高地基强度和降低压缩性。其施工工艺流程:①平整场地;②铺级配碎石垫层;③强夯置换设置碎石墩;④平整并填级配碎石垫层;⑤满夯一遍;⑥找平,并铺土工布;⑦回填风化石渣垫层,用振动碾碾压八遍。一般在大型强夯施土前,都应选择面积不大于400m2的场地进行典型试验,以便取得数据,指导设计与施工。1·4 挤密法1·4·1 振冲密实法:利用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,使土体的结构逐步破坏,孔隙水压力迅速增大。由于结构破坏,土粒有可能向低势能位置转移,这样土体由松变密。1·4·2 施工工艺:①平整施工场地,布置桩位。②施工车就位,振冲器对准桩位。③启动振冲器,使之徐徐沉入土层,直至加固深度以上30~50cm,记录振冲器经过各深度的电流值和时间,提升振冲器至孔口。再重复以上步骤1~2次,使孔内泥浆变稀。④向孔内倒入一批填料,将振冲器沉入填料中进行振实并扩大桩径。重复这一步骤直至该深度电流达到规定的密实电流为止,并记录填料量。⑤将振冲器提出孔口,继续施工上节桩段,一直完成整个桩体振动施工,再将振冲器及机具移至另一桩位。⑥在制桩过程中,各段桩体均应符合密实电流、填料量和留振时间等三方面的要求,基本参数应通过现场制桩试验确定。⑦施工场地应预先开设排泥水沟系,将制桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池,池底部厚泥浆可定期挖出送至预先安排的存放地点,沉淀池上部比较清的水可重复使用。⑧最后应挖去桩顶部1m厚的桩体或用碾压、强夯等方法压实、夯实,铺设并压实垫层。1·4·3 沉管砂石桩(碎石桩、灰土桩、OG桩、低标号桩等):利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基组成复合地基。1·4·4 夯击碎石桩(块石墩):利用重锤夯击或者强夯方法将碎石(块石)夯入地基,在夯坑里逐步填人碎石(块石)反复夯击以形成碎石桩或块石墩。2 异常情况的地基处理2·1 松土坑(填土,墓穴,淤泥等)的处理2·1·1 将坑中松软虚土挖除,使坑底及槽帮四壁均见天然老土,然后采用与坑边的天然土压缩性相近的材料回填,回填材料及做法:①当地基为砂土时,用砂或砂石回填,回填每层厚度不大于20cm并应分层洒水夯实或用平板振捣器夯实。②当地基为较密实的干硬性粘土时,可用3∶7灰土分层夯实。③当地基为中密可塑粘土时,用1∶9灰土分层夯实回填。④当虚土挖除后,如遇地下水,则水下部分采用级配砂石回填,水上部分仍可用灰土夯实回填。2·1·2 当单独柱基下有虚土坑时,可按下述情况处理①如坑深度大于槽宽,或坑面积大于槽底面积的1/3时,宜将槽底全部落到坑底。②在粘性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于相邻柱基的净距,否则应将较浅的柱基槽底相应落深,使两柱基槽底标高取平。③在砂性土中,两相邻单独柱基的槽底高差不得大于净距的1/2,否则两柱基的槽底宜取平。④如坑底过深,可考虑加大基础底面积,或与相邻柱基础连在一起做成联合基础。2·2 局部范围内有硬土或旧结构物时的处理当基底下有局部过硬的土质或旧结构物(如旧基础,老灰土,化粪池,旧砖窑,压实的路面,大树根,大块石等)时,应全部挖除,再按上述方法回填或加深基础(应指出的是,不能认为在地基处理时,只须对松软的地基做处理。对过于坚实的地基如不做处理,也会引起建筑物产生较大的不均匀沉降)。2·3 设备管道的处理当上下水等设备管道在槽底以上穿过时,应在基础墙处管道上方留出大于房屋预估沉降量的空隙,以避免建筑物产生沉降时引起管道损坏,同时,应采取防止管道漏水的措施,以避免漏水浸湿地基而引起不均匀沉降。当管道基础穿过基础时,可将基础局部落深,使管道穿过基础墙,同时,管道上方应按上述原则留足够的空隙。[参考文献][1] 董爱飞. 常用地基处理技术综述[J]. 建筑, 2008, (03) . [2] 梁亚明,刘英华. 刚性桩复合地基在软土地基处理中的应用[J]. 科学之友(B版), 2008, (03) . [3] 王剑峰,赵竹莹. 浅谈CFG桩地基处理及工程实例[J]. 林业科技情报, 2008, (01) . [4] 曹冰. 复合地基技术在北良港淤泥吹填区地基处理中的应用研究[J]. 港口科技, 2008, (03) . [5] 钟毅. 砾料石灰土结构在软土地基处理中的应用研究[J]. 北方交通, 2008, (03) . [6] 刘震,郑忠钦. CCMG地基处理在上海长江大桥桥头路基施工中的应用[J]. 上海公路, 2008, (01) . [7] 王刚,玄力,张广范,张跃宇. CFG桩在地基处理中的应用实例[J]. 西部探矿工程, 2008, (05) . [8] 吴剑,周健,崔积弘,茅永德. 上海港罗泾港区地基处理的试验研究[J]. 工业建筑, 2007, (S1) . [9] 冯国栋. 浅谈地基不均匀沉降的原因及防治[J]. 科技创新导报, 2008, (08) . [10] 苑克伟,李国,王积鑫. 粉喷桩在箱涵地基处理中的应用[J]. 北方交通, 2008, (03) .
一: 汽车故障诊断的四项基本原则: (一)先简后繁、先易后难的原则 (二)、先思后行、先熟后生的原则 (三)、先上后下、先外后里的原则 (四)、先备后用、代码优先的原则 二:汽车故障诊断的基本方法: 1、询问用户:故障产生的时间、现象、当时的情况,发生故障时的原因以及是否经过检修、拆卸等。 2、初步确定出故障范围及部位。 3、调出故障码,并查出故障的内容。 4、按故障码显示的故障范围,进行检修,尤其注意接头是否松动、脱落,导线联接是否正确。 5、检修完毕,应验证故障是否确已排除。 6、如调不出故障码,或者调出后查不出故障内容,则根据故障现象,大致判断出故障范围,采用逐个检查元件工作性能的方法加以排除。 二、常见故障的诊断 1、发动机不能启动或启动困难 (1)起动机不转动或转动缓慢 a)检查蓄电池电压。 b)检查蓄电池极柱、导线联接等是否松动。 c)检查启动系,包括点火开关、启动开关、空档启动开关及起动机情况,各部线路是否连接松动。 (2)起动机转动正常,但发动机不能启动 a)调出故障码。 b)检查燃油泵工作情况。 c)检查怠速系统是否工作正常(若怠速系统工作不正常,踏下加速踏板时发动机能启动)。 d)检查点火系统,包括高压火花、点火正时情况、火花塞等。 e)检查进气系统有无漏气。 f)检查空气流量计或空气压力传感器是否工作不良。 g)检查喷油器、低温启动喷油器是否工作正常。 h)检查EFI系统电路,包括ECU连接器有关端子。 i)检查机械部分有无故障。 2、发动机怠速不良 1)调出故障码,分析故障原因。 2)检查进气系统有无漏气情况。 3)检查曲轴箱通风管的PCV阀的工作情况(怠速时,PCV阀应该关闭)。 4)检查节气门上的怠速调整螺钉是否调整正确,若调整螺钉调整不正确,会导致怠速时混合气过稀,导致发动机怠速不稳。 5)检查点火正时情况。 6)检查喷油器喷射情况。 7)检查EFI系统电路及元件工作情况。 8)检查机械系统的状况。 3、怠速过高 1)检查节气门是否发卡而不能关闭。 2)检查冷启动喷油器是否在继续喷油。 3)检查节气门位置传感器是否输出电压不正确。 4)检查燃油喷射压力是否过高。 5)检查调压器真空传感器软管是否脱落或断裂。 6)检查怠速控制系统和VSV阀是否工作正常。 7)检查喷油器喷油情况及是否滴漏。 8)调出故障码,判断故障原因。 9)对EFI系统电路及元件工作情况。 10)检查点火正时是否不正确。 4、发动机转速不稳 1)调出故障码,分析故障原因。 2)检查进气系统有无漏气情况。 3)检查燃油泵供油情况,燃油管路的压力是否正常。 4)检查燃油压力调节器是否工作不正常。 5)检查喷油器喷射情况,是否个别喷油器不工作或喷油量不准确。 6)检查点火系统,如点火正时情况、高压火花情况、火花塞积炭等。 7)检查空气滤清器滤芯是否堵塞。 8)检查汽油滤清器滤芯是否堵塞。 9)对EFI系统电路及元件工作情况。 10)检查机械部分,如汽缸压力、气门间隙等。 5、发动机回火 发动机回火现象大多由于混合气过稀或点火时间过晚所致。 1)调出故障码,分析故障原因。 2)检查进气管有无漏气情况。 3)检查节气门位置传感器输出信号是否正确。 4)检查点火正时情况。 5)检查燃油压力是否过低。 6)检查喷油器喷油时间是否过短。 7)检查喷油器是否发卡堵塞。 8)检查EFI系统电路及元件工作情况,主要有各有关传感器,如氧传感器、水温传感器、进气温度传感器、进气管压力传感器等。 6、排气管放炮 排气管放炮现象主要由于混合气过浓、个别缸不工作和燃烧时间不正确等燃烧不完全因素造成。 1)调出故障码,分析故障原因。 2) 检查点火正时,是否点火时间过晚。 3)检查冷启动喷油器是否仍然喷油或者发生滴漏,并进一步找出原因。 4)低温启动喷油器定时开关失效。 5)个别缸火花塞不点火或火花过弱。 6)检查喷油器,是否存在喷油过量,或者个别缸喷油过多的现象,是否有滴漏。 7)检查燃油压力是否过高,压力调节器是否失效导致回油管路不能打开回油,压力调节器真空传感器软管是否脱落或者断裂。 8)检查空气流量计传感器和节气门位置传感器输出信号是否正确。 9)检查EFI电路及有关传感器的工作情况。 7、发动机加速不良 1)检查进气管是否漏气。 2)检查点火时间是否过晚。 3)调出故障码,分析故障原因。 4)检查燃油喷射系统,如燃油压力、喷油器工作情况。 5)检查点火系统,尤其是爆震传感器和点火器的工作是否正常。 6)检查节气门位置传感器是否正常。 7)检查EFI电路及与燃油喷射有关的元件的工作情况。 8)检查汽缸压力、气门间隙、火花塞工作情况及配气相位等项目。 三、典型元件故障及其原因 1、ECU 一般来说,ECU比较可靠,不易出现故障,正常使用情况下,10万千米的故障率不高于千分之一,但当发动机工作时间过长(行驶里程超过15万千米)时,ECU的故障率就明显增加,故障的原因主要是: 1)焊点松脱; 2)电容元件失效; 3)集成块损坏; 4)电控单元固定脚螺栓松动; 5)电子元件损坏。 ECU一旦出现故障,会造成发动机不能启动或难以启动、无高速、耗油量大等现象。 2、传感器 车用传感器一般分为热敏电阻式、真空压力式、机械传动式和压电式等几种,相对而言,传感器在电控汽油喷射系统中易出现故障,故障原因主要是: 1)弹性元器件失效; 2)真空膜片破损; 3)接触部位磨损或烧蚀; 4)外围线路故障等。 传感器负责向ECU提供发动机工况,因此,一般出现故障时,将直接影响ECU准确信息的来源,对发动机的控制也将失控或控制不正常。 3、接插连接件 电控汽油喷射系统具有众多的接插连接件,由于其工作在一个振动、多灰尘、高温、易潮的环境中,时间一长,就易产生故障。故障的主要原因是环境恶劣造成的: 1)接插件老化失效; 2)接头松动; 3)接头接触不良。 接插连接件出现故障时,发动机工作不稳定,时好时坏,一般可用故障征兆模拟试验法来诊断。 4、喷油器和冷启动喷油器 喷油器和冷启动喷油器是易损件之一,特别是由于国内汽油油质相对较差,更易出现堵塞和卡死等现象。正常情况下,喷油器一年应至少清洗一次。喷油器的故障主要表现在: 1)电磁线圈工作不良; 2)喷油嘴卡死; 3)堵塞; 4)滴漏; 5)雾化状况不好; 6)外围电路。 喷油器故障主要会造成发动机某缸不工作或工作不良。另外,各缸喷油器喷油量相差太大(15秒钟超过8~10ml),也会造成整个发动机工作不稳等故障。 5、真空软管及其他管道 电控汽油喷射系统有大量的真空管及其他管道,由于其大多是橡胶制品,受热、沾油和时间一长,就会产生老化。其故障主要表现在: 1)胶管老化; 2)管口破裂; 3)卡子未卡紧; 4)接口松动。 其最终表现为漏气,使混合气过稀、发动机启动困难或怠速不良、加速无力等。 6、燃油压力调节器 燃油压力调节器用于调节喷油压力,出现故障时会明显影响发动机的供油量,使发动机供油不稳、启动困难、加速无力等。通道堵塞和压力调节器内的膜片损坏,都会造成燃油压力调节器故障。 7、滤清器 空气滤清器、汽油滤清器及机油滤清器的堵塞都会造成发动机故障,因此应定期维护
PCR技术是一种体外酶促合成、扩增特定DNA片段的方法。下面是我整理的关于pcr技术论文,希望你能从中得到感悟!
技术的研究进展
摘要 PCR技术是一种体外酶促合成、扩增特定DNA片段的方法。因其高强的特异性和灵敏度以及检测速度快、准确性好等优点,已被广泛地应用于水产、微生物检测等许多领域。该文从PCR技术的原理及应用方面进行了综述,并对其发展做出了展望。
关键词 PCR技术;研究进展;应用
中图分类号 Q819 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)10-0047-02
PCR(polymerase chain reaction,PCR)即聚合酶链式反应,它是一种体外酶促合成,扩增特定DNA片段的方法。1985年,美国Karray等学者首创了PCR技术,并由美国Cetus公司开发研制[1]。随着科学技术的发展和突破,PCR技术已在多个领域得到广泛地应用,如微生物检测、兽医学、水产养殖等方面。由于该技术具有较强的灵敏度、准确度和特异性,又能快速进行检测,因而其应用领域也在不断延伸[2-3]。随着PCR技术的不断发展,在常规PCR技术的基础上又衍生出了许多技术,如多重PCR(mutiplex PCR)技术[4]、实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,FQ-PCR)技术[5]、单分子PCR技术[6]。
1 PCR技术原理
PCR技术是根据待扩增的已知DNA片段序列、人工合成与该DNA 2条链末端互补的2段寡核苷酸引物,在体外将待检DNA序列(模板)在酶促作用下进行扩增。PCR的整个技术过程经若干个循环组成,一个循环包括连续的3个步骤:第1步是高温条件下的DNA模板变性,即模板DNA在93~94 ℃的条件下变性解链;第2步是退火,即人工合成的2个寡核苷酸引物与模板DNA链3’端经降温至55 ℃退火;第3步是延伸,即在4种dNTP底物同时存在的情况下,借助TaqDNA聚合酶的作用,引物链将沿着5’-3’方向延伸与模板互补的新链[7]。经过这个循环后,合成了新链,可将其作为DNA模板继续反应,由此循环进行。循环进程中,扩增产物的量以指数级方式增加,一般单一拷贝的基因循环25~30次,DNA可扩增l00万~200万倍[1]。PCR反应的步骤很简单,但是具体的操作是复杂的,如退火温度的确定、延伸时间的长短以及循环数等。因此,不同的反应体系应该确定适当的反应条件,以避免假阴性或假阳性等情况的产生。
2 PCR技术的分类
在传统PCR技术的基础上,根据人们的需要以及各个领域的应用要求,又衍生出很多种类的PCR技术。新技术在各领域广泛应用并逐渐改进,为进一步的研究提供了基础。
实时荧光定量PCR技术
1996年,学者经过研究,在传统PCR技术的基础上,首创了实时荧光定量PCR技术,新技术已经应用至医学领域、分子生物学和其他基础研究领域。实时荧光定量PCR技术基于传统技术的优势,还具有实时性、准确性、无污染,实现了自动化操作和多重反应,是PCR技术研究史上从定性到定量的飞跃[8]。
荧光定量PCR技术最大的特点是能将荧光基团加入到PCR反应体系中,借助于荧光信号,累积实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析[9]。实时监测这一特点是常规PCR技术所不具有的,因为其对扩增反应不能进行随时的检测。常规PCR技术的扩增终产物需要在凝胶电泳等条件下才能进行,无法对起始模板进行准确的定量,而荧光定量PCR技术的反应进程可以根据荧光信号的变化做出准确的判断[10-11]。一个PCR循环反应结束之后,定量PCR仪可以收集1个荧光强度信号,荧光信号强度的变化可以反映产物量的变化情况,这样就可以得到1条荧光扩增曲线[12]。荧光信号在指数扩增阶段,PCR产物荧光信号的对数值与起始模板量之间存在线性对应关系,然后进行定量分析[13]。
多重PCR技术
多重PCR(mutiplex PCR)技术是PCR技术的一种,为同一管中加入多对特异性引物,与PCR管内的多个模板反应,在一个PCR管中同时检测多个目标DNA分子。多重PCR技术可以扩增一个物种的一个片段,也可以同时扩增多个物种的不同片段[14]。
在同一反应体系中,多重PCR技术进行多个位点的特异性扩增时,引物间的配对、引物间的竞争性扩增等会对扩增效果产生重要影响。一方面,如果能选择适宜的反应体系和反应条件,可极大地提高多重PCR的扩增效果[15]。主要包括退火温度、退火及延伸时间、PCR缓冲液成分、dNTP的用量、引物及模板的量等。另一方面,DNA的抽提质量也影响多重PCR扩增效率,如DNA抽提不干净或降解都将影响PCR扩增效果[16]。
单分子PCR技术(SM-PCR)
单分子PCR技术是在传统PCR技术的基础上发展的,基本循环过程相同,但在反应条件、模板数量、DNA 聚合酶选择、引物设计方面具有不同点。该技术是以少量或单个DNA分子为模板进行的PCR[17]。
单分子PCR技术反应中,DNA 模板浓度极低,这就要求模板有较高的质量。因为这是试验成败的决定性因素。在设计引物时,应该严格控制GC的含量和Tm值,同时尽量避免引物间存在可配对序列。在反应混合物模板数极低的情况下,若引物之间存在少量配对序列,扩增时极易形成二聚体,使反应无法进行,得不到所需要的产物[18]。由于单分子PCR技术反应的变性温度(96~98 ℃)大多比常规PCR技术(94 ℃)略高,因而对DNA 聚合酶热稳定性的要求也更加严格,需要有较好的热稳定性,以防止温度过高而使其失活。其变性时间(5~15 s)、退火时间及延伸时间也短于常规PCR技术[17]。
3 PCR技术的应用
PCR技术在水产上的应用
基因表达是检测某个基因在不同发育期或不同组织中的表达量变化,或受到某种试验处理过程中的影响而出现表达量变化的情况。有学者应用real-time PCR技术研究碳水化合物含量对翘嘴红鲴糖代谢酶G6Pase、GK以及PEPCK表达量的影响[19-21],研究结果可为翘嘴红鲴饲料配方中的最合适糖含量提供理论依据。孙淑娜等[22]研究叶酸拮抗剂对斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2表达的影响,表明叶酸拮抗剂对早期胚胎的心脏发育影响较大,可导致斑马鱼心脏发育延迟及心脏形态异常,并下调斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2的表达,这可能是叶酸生物学活性受抑后导致心脏发育异常的机制之一。Sawyer et al[23]以斑马鱼的未受精卵、胚胎、仔鱼和成鱼为研究材料,采用实时荧光定量PCR技术,检测了P450aromA和P450aromB在不同组织的表达量,表明在各组织中均有2种基因的表达,但表达量显著不同,呈现组织特异性。
PCR技术在微生物检测上的应用
1990年,Bej et al[24]在利用多重PCR的方法检测了Leg-ionella类菌种和大肠类细菌,其结果是通过点对点方法固定的多聚dT尾捕捉探针和生物素标记的扩增DNA进行杂交来检测的。张志东等检测口蹄疫病毒(FMDV)持续性感染的带毒动物,表明实时荧光定量PCR技术具有快速检测、准确、客观等优势,较优于传统的检测方法[25-26]。Metzger-Boddien et al[27]对PCR-ELISA的方法进行了评价,结果显示,样品中沙门氏菌的检出率可以达到98%。
4 展望
传统PCR技术以及衍生出来的新型PCR技术自面世以来,已被广泛应用到生命科学的各个领域。随着技术方法的不断改进与完善,荧光定量PCR技术将会逐渐完善并广泛应用。多重PCR技术在食品病原微生物、非致病微生物及环境微生物检测中具有重要作用;未来的研究主要集中在去除食品抑制因子干扰、改进样品前处理技术等方面,其次是整合应用多重PCR与其他技术,必将在未来食品微生物检测中有非常好的应用前景。
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