tir医学论文

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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 2.1 检测方法的简述 磁粉检测（MT） 原理 2.1.1 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。 2.1.2 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。 2.1.3 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。 2.1.4 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 2.2 2.2.1 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。 2.2.2 适用范围 适用于非多孔状固体表面开口缺陷。 2.2.3 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。 2.2.4 优点 设备轻便、操作简单，检测灵敏度高，结果直观、准确。 2.3 2.3.1 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。 2.3.2 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。 2.3.3 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。 2.3.4 优点 检测速度快，生产效率高，自动化程度高。 2.4 2.4.1 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。 2.4.2 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。 2.4.3 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。 2.4.4 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。 2.5 2.5.1 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。 2.5.2 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。 2.5.3 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。 2.5.4 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） 2.6 射线检测（RT） 2.6.1 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。 2.6.2 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。 2.6.3 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。 2.6.4 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。 3.1 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 3.2 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） 2.1 磁粉检测（MT） 2.1.1 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。 2.1.2 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。 2.1.3 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。 2.1.4 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。 2.1 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] 2.2 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。 2.3 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 0.5?m 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 】

ASTER-TIR用于岩性填图的初步研究

张玉君1杨建民2姚佛军2

（1.中国国土资源航空物探遥感中心，北京；2.中国地质科学院矿产资源研究所，北京）

摘要：本文报导利用东天山哈密地区的两景 ASTER-TIR进行了区分岩性的初步研究结果和所采用的主要方法技术：去相关扩展、自适应聚类分析、主分量分析等。成功地解译了碳酸盐、铁橄榄石、阳起石、透闪石、钠长石、微斜长石等矿物及相关的岩性。

关键词：去相关扩展；自适应聚类分析；主分量分析

1　前言

ASTER（advanced space-borne thermal emission and reflection radiometer）多光谱探测器是经过多年研究和准备于1999年12月发射的。其研制主要为地学应用，目的之一就是改进资源勘探。[1]ASTER对ETM+（TM）数据是一种有力的补充，ASTER拥有14个波段（见表1），光谱范围覆盖更宽，从0.52到11.6微米，辐射分辨率更高，可以提供15米（可见光近红外）、30米（短波红外）以及90米（热红外）三种分辨率数据，并且产生在同一轨道上第三波段的立体像对；ASTER扫幅为60千米。ASTER因其细分的短波红外波段（由ETM＋的两个增至六个）和热红外波段（由ETM＋的一个增至五个），具有分辨某些矿物和矿床种类的潜能，利用这种潜能进行研究和开发，有可能区分数种岩性和矿床类别。ASTER首次提供了航天热红外遥感全球性多波段数据，本工作利用东天山哈密地区的两景ASTER-TIR进行了区分岩性的初步研究。

表1　ASTER和ETM+（TM）波段设置对比

续表

2　方法原理

热红外光谱域（3～1000μm）属发射光谱范围。因受大气传输条件的限制，在热红外（TIR）谱域只有两个大气窗口：3～5μm和8～14μm。由于在3～5μm大气窗口，透射光谱是地物反射和发射的混合光谱，数据解释比较复杂，尚应用很少。8～14μm大气窗口的特点是地球的辐射能量主要分布在这一光谱段，受太阳辐射能的影响较小，且不受光照条件限制，可以昼夜获取数据，故是目前应用最广的热红外谱域。

ASTER-TIR热红外多光谱图像记录的地物热辐射能量变化信息，包含着地物的表面温度和发射率双重信息。地物的表面温度主要与其热力学性质有关，包括热惯量、热扩散率、热传导率和热容量等，其中热惯量是影响岩石表面温度的决定性因素。凡是温度高于绝对零度（0 K=-273.16℃）的物体，其内部都存在着分子的热运动，故而不断地向外发射电磁波，即热辐射，其辐射强度的大小取决于物体的发射率和分子运动温度（即表面温度）。即遵循斯忒藩－玻尔兹曼定律：

F＝σεT4

式中：F—物体辐射强度；ε一其发射率；T—其表面温度；σ—斯忒藩－玻尔兹曼常数。

岩石的发射率主要取决于其矿物成分、晶体化学特点、岩石的颜色和表面状况等物理性质。岩石的发射率还随波长的改变而变化，这种相关关系在遥感学中称之为岩石的发射光谱特征。早期宽谱带单波段（如TM、ETM）双波段（机载DS-1230）热红外遥感器，由于不可能测到地物热辐射能量随波长的变化，故早期的热红外遥感图像主要反映地物的表面温度，多用于地热资源调研、水文地质调查、煤自燃、火山与地震预报等方面。

只有在热红外多光谱航空扫描仪（TIMS Airborne Thermal Infrared Multi—Spectral Scanner）和航天扫描仪（ASTER）出现后，才有了可能，通过遥感测定岩石发射光谱特征，进行与识别岩性相关的地学应用研究。

应用ASTER—TIR的首要任务是分离地物的表面温度和发射率。ASTER有五个热红外（TIR）波段（10、11、12、13、14），也就是说，每个像素有五个测量值，但是未知数却有六个：五个随波段变化的发射率（ε），一个各波段不变的表面温度（T）；这就是表面温度和发射率的分离（TES—Temperature/emissivity separation）的困难所在。国外有数人研究过此问题，目前ASTER产品采用的是Gillespie为首研究的TEM[2]方法。为了研究ASTER—TIR的应用，首选方案是直接订购ASTER的2B03（地表温度）和2B04（地表发射率）产品。中科院兰州地质所的丑晓伟、傅碧宏[3]曾在TIMS图像处理中用了由Gillespie提出的去相关扩展功能（在PCI软件中为DECORR—De-coro relation Stretch）可达到增强不同岩石发射光谱反差信息的目的，且认为第一主成分主要反映相关程度较高的岩石表面温度信息。其原理展示于图1至图4。本工作由于种种原因未能得到2B03、2B04产品，故采用了此简易方法进行实验研究。

图1　高相关图像数据在亮度值空间坐标系中的分布（据Gillespie等，1986改编）

图2　高相关图像数据在主成份空间坐标系中的分布（据Gillespie等，1986改编）

图3　对主成份图像有选择性地反差扩展（据Gillespie等，1986改编）

图4　扩展后图像数据在亮度值空间坐标系中的分布（据Gillesple等，1986改编）

3　岩性分类方法流程

利用ASTER-016和017两景数据对岩性分类做了方法研究，形成初步流程图如图5所示；流程中使用了去相关扩展（DECORR—De-correlation Stretch）、自适应聚类分析（ISOCLUS）、多重主分量分析（PCA）等功能。由于ASTER-TIR热红外原始数据为十六位，故去相关扩展结果也要求用十六位通道，其余处理皆用八位通道。方法研究中参考了我们在遥感异常提取方面的经验。

图5　ASTER-TIR岩性分类流程图

4　处理结果与初步解译

组成岩石的矿物在热红外谱域具有选择性发射特性，表现为在发射光谱曲线上有矿物的特征低发射率（Low-emissivity）谱域。因此，根据特征低发射率谱域的波长（或频数）可以提取和识别岩石的矿物组成信息，从而判定岩石类型。我们参考美国地调局Clark等人[5]所做典型矿物热红外数据库，并按ASTER的波段进行了区间积分，作为岩性解译的依据。

碳酸盐类矿物由于 基团内部基谐振动，在11.3μm附近具有特征低发射率谱带，如方解石、白云石、菱镁矿等此特征非常典型。

火成岩由于矿物成分石英中Si—O基团伸缩振动，在8.0～11.0μm有特征低发射率谱带，且具随SiO2含量的减少及伴随镁铁质成分的增加，特征低发射率谱带向长波长方向偏移的规律，即石英含量越高，特征低发射率谱带位置越偏向低波长端。国内外已有一些地质方面应用这一规律，通过定量或半定量测定SiO2含量，进而分辨不同的火成岩类型。

图6为六种典型矿物的热红外发射光谱。

本次实验包括ASTER-TIR:016,017。这二景热红外数据处理略有不同，起主要作用的有去相关扩展、自适应聚类分析和主分量分析。岩性的解译从图像采样波谱图与矿物典型波谱对比入手，先确定主导矿物，再判断岩性。从岩性分辨的确定性上有以下顺序：碳酸岩（TIR14波段低发射率）、超基性岩、酸性火成岩、中性火成岩、不同程度的泥化（可能包括泥岩、砂岩、砂页岩等），见表2。

016的结果示于彩版附图16（7）。

图6　几种典型矿物的热红外发射波谱

表2　ASTER-TIR遥感数据应用小结

ASTER-017景与016景毗邻，位于其西侧，处理方法接近，解译的结果也十分相似，其结果示于彩版附图16（8），色彩有所不同，各图像采样谱线的解译标注于图中。与016有所不同的是，曲线3具典型的碳酸盐矿物热红外发射波谱特征，在14波段有强的低发射；曲线2虽在12、13、14波段特征明显，但10、11波段强度明显偏低，尚无确切解释，但查地质图仍属碳酸盐。曲线4特征与曲线1相似，但10-11波段偏低一些，解译图上表现色调为绿色，地质图上标为基性岩；曲线9的采样点位于图面的中下部，曲线形态像中长石（见图6－右中之曲线），二红洼Cu-Ni矿区有局部属超基性岩的黄色斑，但周围绿色调与4号点色调类似，超基性程度不足。

彩版附图16（9）展示利用遥感蚀变异常找到的沙泉子 Pb-Zn矿近区热红外岩性解译图（上半部）与地质图（下半部）的对比，无论卡瓦布拉克组大理岩还是星星峡组大理岩在热红外岩性解译图上都有很好反应。

这些解译当然是较概略的，但对于异常提取和1∶5万矿调具有重要实用价值。若热红外与可见光及近红外联合用于岩性划分预计还可进一步改进分类结果。

参考文献（References）

[1]Abrams M,and Hook ted ASTER Data for Geologic Studies[J].IEEE Transactions on Geo-science and Remote Sensing.1995.336:92-699.

[2]Gilespie A,Rokugawa al.A Temperature and Emissivity Separation Algorithm for Advanced Space-borne Thermal Emission and Re1lection Radiometer（ASTER）Images[J].IEEE Transactions on Geo-science and Remote Sensing.1998.36.（4）:1113-1126.

[3]Chou Xiaowe,Fu Analysis of De-correlation Stretch of Thermal Infrared Multi-spectral Image Pro-cessing and Its Application[J].Acta Sedimentologica Sinica.1994.12（3）:130-135.丑晓伟，傅碧宏.TIMS图像处理中去相关扩展的解析及其应用[J].沉积学报[J].1994.12（3）:130-135.

[4]Gilespie A,Enhancement of Multi-spectral Thermal Infrared Images:De-correlation Contrast Stretching[J],Remote Sensing of Environment.1992.42:147-155.

[5]Clark R N,Swayze G A,Wise R Livo K E,Hoefen T M,Kokaly R F,and Sutley S Digital Spectral Library‘splib05a’.U ical File Report03-395.

[6]Zhang Y J,Yang J M.A new exploration parameter for metallic deposits:The alteration remote sensing anomaly[R].dings of the Eighth Biennial SGA Meeting.“Mineral Deposit Research:Meeting the Global Challenge”.2:1513-1516.

[7]Yoshiki tative Estimation of SiO2 Content in Igneous Rocks Using Thermal Infrared Spectra with a Neural Network Approach[J].IEEE Transactions on Geo-science and Remote Sensing.1995.33.（3）:684-691.

[8]Yoshiki g Quartz,Carbonate Minerals and Mafic,Ultra-mafic Rocks Using Remotely Sensed Multi-spectral Thermal Infrared ASTER Data[J].Proceedings of SPIE.2002.4710:19l-202.

[9]Yoshiki Ninomjya,Bi-hong ting Lithologic Information from ASTER Multi-spectral Thermal Infrared Data in the Northeastern Pamirs[J].Geology of Xinjiang（新疆地质）.2003.21.（1）:22-30.

The Primary Study of Lithologic Mapping Using ASTER-TIR Data

Zhang Yu jun1,Yang ian min2,Yao Fo jun3

（ Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Centerfor Land and Resources,Beijing 100083;ute of Mineral Resources,g 100037）

Abstract: ASTER（advanced space-borne theгmal emission and reflection radiometer）is the first satellite-borne thermal infrared radiometer,that covers over the earth with multi-channel TIR data,giving the potentiality to recognize some mineralsfor distinguishing several rock and deposit the carbon-ate minerals,represented by calcite,dolomite and marble,have the unique spectra feature as very low emis-sivity in ASTER bandl4 spectra region and high emissivity ASTER bands 10 to 13 spectra sili-cate rocks have low emissivity at ASTER band 1 l,or 12,or 13 depending on the content of the diminution of the SiO2content the low emissivity moves to longer wavelength as the rock type changes from felsic to primary studyfor g of the region of east Tian Shan weredone for 2 scenes of ASTER-TIR data:016（obtained on June 6.2003）and 017（obtained on Oct.13.2002）.

A flow chart was constructed for data processing,and the techniques of decorrelation stretch,isodata-classification and principal component analysis were the interpretation the regional integral calculus was done to obtain the ASTER curves for the typical minerals using the USGS spectra data base.

The primary lithological interpretation was accomplished by comparison of the image sampling spectra curves with the standard good results were obtainedfor carbonate rocks（by Calcite,Marble,Dolomite etc.）,ultra-basic rocks（by Forsterite,Serpentine,Actinolite,Tremolite etc.）,argillaceous rocks（by Kaolinite,Illite,Smectite etc.）,acidic igneous rocks（Granite,with Albite,etc.）,and possible metamorphic rocks with different degree of metamorphism（Actinolite,Tremolite,Halloysite etc.）.

This kind of work will be useful for lithologic mapping and resources exploration of different scales.

Key Words:De-correlation stretch；Isodata-classification；Principal component analysis；Lithological mapping

原载《‘环境遥感学术年会一新型对地观测技术与应用’论文集》，2006。

2011意大利语词汇：意汉教育学词汇

意大利语是一门形态变化丰富的语言，九大词类中有六大类词有形态变化。句子中，人称、词性、时态都要保持一致。意大利语语法很复杂，不掌握一定的语法知识，就很难进行语言实践。但是只要打好基础，学好动词变位，那么就可以无师自通。
abilità comunicative交流能力
Accademia di Belle Arti 美术学院
Accademia di Belle Arti legalmente riconosciuta 法律认可的美术学院
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本文如有任何问题，请及时反馈给，预祝学员们顺利掌握意大利语。

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如下（编号就是大家习惯说的几级符文）：

编号
名称
镶在武器上的效果
镶在盔甲/头盔/盾牌上的效果
需求等级

1
艾尔(El)
+50 攻击准确率,+1 照亮范围
+15 防御,+1 照亮范围
11

2
艾德(Eld)
+175% 对不死系生物伤害, +50 对不死系生物准确率
15%减缓精力消耗 /

+7%格挡率(盾)
11

3
特尔(Tir)
+2点法力在每杀死一名敌人之后取得
+2点法力在每杀死一名敌人之后取得
13

4
那夫(Nef)
击退
+30 对飞射性武器防御
13

5
爱斯(Eth)
-25%目标防御力
法力重生+15%
15

6
伊司(Ith)
+9 最大伤害值
15% 受损的生命转移至法力
15

7
塔尔(Tal)
+19毒素伤害,持续2秒
+30%毒素抵抗 /

+35%毒素抗性(盾)
17

8
拉尔(Ral)
增加5-30点火焰伤害
+30%火焰抵抗 /

+35%火焰抗性(盾)
19

9
欧特(Ort)
增加1-50闪电伤害
+30%闪电抵抗 /

+35%闪电抗性(盾)
21

10
书尔(Thul)
增加3-14冰冷伤害,冻结目标3秒
+30%冰冷抵抗 /

+35%冰冷抗性(盾)
23

11
安姆(Amn)
7% 偷取生命
攻击者受到伤害14点
25

12
索尔(Sol)
+9 最小伤害值
减少伤害7点
27

13
Shael(Shael)
20% 增加攻击速度
20%快速再度攻击 /

20%快速再度格挡(盾)
29

14
多尔(Dol)
成功击中有25%机率使怪物逃跑
恢复生命+7
31

15
海尔(Hel)
需求-20%
需求-15%
-

16
Io(Io)
+10 体力
+10 体力
35

17
卢姆(Lum)
+10 精力
+10 精力
37

18
科(Ko)
+10 敏捷
+10 敏捷
39

19
法尔(Fal)
+10 力量
+10 力量
41

20
蓝姆(Lem)
75% 额外金钱从怪物身上取得
50% 额外金钱从怪物身上取得
43

21
普尔(Pul)
+75% 对恶魔系怪物伤害,+100对恶魔系怪物准确率
+30% 增加防御
45

22
乌姆(Um)
25% 撕裂伤口机会
全面抗性+15% /

全面抗性+22%(盾)
47

23
马尔(Mal)
防止怪物治疗
法术伤害减少7
49

24
伊斯特(Ist)
30%更佳机率取得魔法物品
25% 更佳机率取得魔法物品
51

25
古尔(Gul)
20% 额外的攻击准确率加成
+5% 最大毒素抗性
53

26
伐克斯(Vex)
7% 偷取法力
+5% 最大火焰抗性
55

27
欧姆(Ohm)
+50% 增强伤害
+5% 最大冰冷抗性
57

28
罗(Lo)
20% 致命一击机率
+5% 最大闪电抗性
59

29
瑟(Sur)
目标盲目
+5% 法力上限值 /

+50 法力(盾)
61

30
贝(Ber)
20% 造成压碎性打击机率
伤害减少8%
63

31
乔(Jah)
忽视目标防御
+5%生命上限 /

+50 生命(盾)
65

32
查姆(Cham)
冻结目标
无法冰冻
67

33
萨德(Zod)
无法破坏
无法破坏
69