渗透检测技术论文

有一种用于金属设备，准确的说是压力容器“无损检测技术”[论文关键词]压力容器 无损检测 新技术 [论文摘要]介绍当前压力容器制造和使用过程中所采用的无损检测技术，包括射线、超声、磁粉、渗透等常规技术和声发射、磁记忆等新技术，并论述他们的工作原理、优缺点和应用范围。 一、引言 随着现代工业的发展，对产品质量和结构安全性，使用可靠性提出越来越高的要求，由于无损检测技术具有不破坏试件，检测灵敏度高等优点，所以其应用日益广泛。目前对压力容器的检测方法有多种，本文主要介绍无损检测的常用技术如射线、超声、磁粉和渗透及新技术如声发射、磁记忆等。 二、无损检测方法 现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。 （一）射线检测 射线检测技术一般用于检测焊缝和铸件中存在的气孔、密集气孔、夹渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，对于人体不能进入的压力容器以及不能采用超声检测的多层包扎压力容器和球形压力容器多采用Ir或Se等同位素进行γ射线照相。但射线检测不适用于锻件、管材、棒材的检测。 射线检测方法可获得缺陷的直观图像，对长度、宽度尺寸的定量也比较准确，检测结果有直观纪录，可以长期保存。但该方法对体积型缺陷（气孔、夹渣）检出率高，对体积型缺陷（如裂纹未熔合类），如果照相角度不适当，容易漏检。另外该方法不适宜较厚的工件，且检测成本高、速度慢，同时对人体有害，需做特殊防护。 （二）超声波检测 超声检测（Ultrasonic Testing，UT）是利用超声波在介质中传播时产生衰减，遇到界面产生反射的性质来检测缺陷的无损检测方法。 超声检测既可用于检测焊缝内部埋藏缺陷和焊缝内表面裂纹，还用于压力容器锻件和高压螺栓可能出现裂纹的检测。 该方法具有灵敏度高、指向性好、穿透力强、检测速度快成本低等优点，且超声波探伤仪体积小、重量轻，便于携带和操作，对人体没有危害。但该方法无法检测表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，该方法对缺陷的定性、定量表征不准确。 （三）磁粉检测 磁粉检测（Magnetic Testing，MT）是基于缺陷处漏磁场与磁粉相互作用而显示铁磁性材料表面和近表面缺陷的无损检测方法。 在以铁磁性材料为主的压力容器原材料验收、制造安装过程质量控制与产品质量验收以及使用中的定期检验与缺陷维修监测等及格阶段，磁粉检测技术用于检测铁磁性材料表面及近表面裂纹、折叠、夹层、夹渣等方面均得到广泛的应用。 磁粉检测的优点在于检测成本低、速度快，检测灵敏度高。缺点在于只适用于铁磁性材料，工件的形状和尺寸有时对探伤有影响。 （四）渗透检测 渗透检测（PenetrantTest，PT）是基于毛细管现象揭示非多孔性固体材料表面开口缺陷，其方法是将液体渗透液渗入工件表面开口缺陷中，用去除剂清除多余渗透液后，用显像剂表示出缺陷。 渗透检测可有效用于除疏松多孔性材料外的任何种类的材料，如钢铁材料、有色金属材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面开口缺陷。随着渗透检测方法在压力容器检测中的广泛应用，必须合理选择渗透剂及检测工艺、标准试块及受检压力容器实际缺陷试块，使用可行的渗透检测方法标准等来提高渗透检测的可靠性。该方法操作简单成本低，缺陷显示直观，检测灵敏度高，可检测的材料和缺陷范围广，对形状复杂的部件一次操作就可大致做到全面检测。但只能检测出材料的表面开口缺陷且不适用于多孔性材料的检验，对工件和环境有污染。渗透检测方法在检测表面微细裂纹时往往比射线检测灵敏度高，还可用于磁粉检测无法应用到的部位。 （五）声发射检测 声发射（Acoustic Emission,AE）是指材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式释放出应变能的现象。而弹性波可以反映出材料的一些性质。声发射检测就是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断容器内部结构损伤程度的一种新的无损检测方法。 压力容器在高温高压下由于材料疲劳、腐蚀等产生裂纹。在裂纹形成、扩展直至开裂过程中会发射出能量大小不同的声发射信号，根据声发射信号的大小可判断是否有裂纹产生、及裂纹的扩展程度。 声发射与X射线、超声波等常规检测方法的主要区别在于它是一种动态无损检测方法。声发射信号是在外部条件作用下产生的，对缺陷的变化极为敏感，可以检测到微米数量级的显微裂纹产生、扩展的有关信息，检测灵敏度很高。此外，因为绝大多数材料都具有声发射特征，所以声发射检测不受材料限制，可以长期连续地监视缺陷的安全性和超限报警。 （六）磁记忆检测 磁记忆(Metal magnetic memory, MMM)检测方法就是通过测量构件磁化状态来推断其应力集中区的一种无损检测方法，其本质为漏磁检测方法。 压力容器在运行过程中受介质、压力和温度等因素的影响，易在应力集中较严重的部位产生应力腐蚀开裂、疲劳开裂和诱发裂纹，在高温设备上还容易产生蠕变损伤。磁记忆检测方法用于发现压力容器存在的高应力集中部位，它采用磁记忆检测仪对压力容器焊缝进行快速扫查，从而发现焊缝上存在的应力峰值部位，然后对这些部位进行表面磁粉检测、内部超声检测、硬度测试或金相组织分析，以发现可能存在的表面裂纹、内部裂纹或材料微观损伤。 磁记忆检测方法不要求对被检测对象表面做专门的准备，不要求专门的磁化装置，具有较高的灵敏度。金属磁记忆方法能够区分出弹性变形区和塑性变形区，能够确定金属层滑动面位置和产生疲劳裂纹的区域，能显示出裂纹在金属组织中的走向，确定裂纹是否继续发展。是继声发射后第二次利用结构自身发射信息进行检测的方法，除早期发现已发展的缺陷外，还能提供被检测对象实际应力---变形状况的信息，并找出应力集中区形成的原因。但此方法目前不能单独作为缺陷定性的无损检测方法，在实际应用中，必须辅助以其他的无损检测方法。

物理学知识与医学知识的渗透教学研究论文

物理学和医学其实是两门相辅相成的课程，医学的进步促进物理学的发展，物理学理论的深入也带来了医学理论的进一步发展。对于学习医学知识的学生来说如果能够认识到这一点，将物理学与医学结合起来学习，那么在医学学科的很多方面的学习可以起到事半功倍的效果。当然要培养起学生这样的意识和老师的努力是分不开的，老师在教授物理学时能够将医学知识结合起来，两者进行渗透教学，就会让学生明白学习物理学对于他们学习医学的的意义所在，也会在学习医学的过程中应用到物理学课堂中的知识。

一、在教学中启发学生明白二者联系

物理学是自然科学的一个分支，它研究中的许多方面与医学理论有着密切的联系。比如通过学习物理学的能量转换和代谢的热学知识，就能很好的理解体温调节的原理。还有通过学习力学知识也能更好的理解肌肉收缩、血液循环、呼吸运动、听觉功能。物理学中有电磁学，这与人体的神经传导、细胞生理、心电脑电等等都有共通之处。物理学的研究领域还有自然界中的温度、湿度、压强、放射线等等都会对人体造成影响，这和人的身体健康是密切相关的。在医学中不仅是病理、生理、药理知识的学习，还包括对医学仪器使用。这些先进的医学仪器例如核磁共振仪、X射线透视、超声波、激光等等都是物理学研究的成果在医学上的使用，因此在进行这些学科的教学中物理学不只是单单讲物理学的知识，而是把物理学的原理运用到医学上，这样学生才会更明白为什么在学习医学的过程中要学习物理学课程。

二、在教学中将各个模块与医学知识结合教学

（一）从力学教学的角度来说

力学是物理学中很重要的一个模块。在医学领域，外科对于骨折患者的治疗都会用一定大小和方向的力牵引患部来以平衡伤部的肌肉的恢复力，这其实和力学中的平行四边形法则息息相关。在护理和抢救伤员时，为了一般都会要求让伤员采取卧位，这是因为血液在重力的作用下会向下流淌，采取卧位可以防止伤员失血过多引起昏迷。在面对心力衰竭的病人时采取端坐位，这样可以减轻心脏的负担。这些都涉及到力学中的重力部分的知识。在讲到摩擦力时，可以结合人体的关节也都是有摩擦力的，为了让人的肢体更加的灵活，骨头和骨头的连接囊中都会有少量的滑液。体重大的人在运动时关节直接的摩擦力也会更大，这都是与力学息息相关的，所以在讲授力学的时候可以将这样的例子结合起来讲，这样学生就会听的更加的明白，也对今后的实践更有帮助。

（二）从流体力学的教学角度来说

在讲授流体力学时，可以结合医学中血液这一领域的知识。众多周知，动脉瘤多发于血液的交叉处，发于脑动脉的概率更大，血液到了此处由层流变为淌流，因此在检测动脉瘤时看看此处是否有湍流的噪音对于检测动脉瘤具有很大的意义。在教授流体力学时还应该结合体位对于血压测量的影响。这样学生就能够很好理解为什么针对不同的病人要采取不同的体位。

（三）从声学教学的角度来说

在声学的教学过程中，不应该仅仅只是介绍声学的例子，单纯的从物理的.角度去教授，而应该结合医学中对于声学的利用。比如在医学领域应用广泛的超声波检测，超声波不仅可以用于疾病的检察，例如利用A型超声波来检测人脑的中线，一般情况下正常人的脑中线在人颅骨的几何中心，最大的距离也不超过3CM.但是如果脑中有受伤或者有肿瘤则中线就会移位，用这样的方式去检查脑部的健康，可以让检查者没有痛苦，并且准确率也比较高。这就是物理中声学在医学中的应用，超声波不仅可以用来检测疾病，还可以用来加热身体的某些部分，人体通过吸收超声波得到热量，可以用于透热治疗腰肌疼痛和扭伤或者关节炎。这就是声学和能量转换学相结合的应用。可以说对于医学来讲物理学是其理论基础，而医学是物理学的理论操作。所以只有将二者结合起来学习才能够得到非常好的效果，但是现在很多物理学的教学是和医学分开教学的，各自有自己的主干和枝节，看起来似乎没有什么联系。但其实物理学和医学教学是有很多相辅相成之处，所以把二者结合起来教学，在讲授物理学的大模块时将医学理论穿插其中，就能够得到更好的效果。

三、医学院的物理学老师必须多掌握医学相关理论知识

医学院的物理学老师和其他的物理学老师不同的是对于这里的学生来说学医学才是自己的主修课程，但是其实对于医学院的学生来说学好物理学的知识才能真正理解医学中很多情况下为什么会采取截然不同的方法。这其中的原理何在。要让学生明白这一系列的问题，首先是老师自己必须也要是知道很多的医学理论知识和扎实的物理学知识，经常与医学基础课教师和临床课教师保持密切的联系，从而，拓宽自己的知识领域，以便在物理教学中纵横比较，左右逢源产挥洒自如，来促进物理教学质量的提高.这样在课堂教授的过程中才有能力将二者合二为一。将物理学与医学知识进行渗透教学。所以其实将物理学与医学渗透教学是对医学院的物理学老师提出了更高的要求，也是将医学院的物理学老师与其他学校的物理学老师区分开来的标志，医学院的物理学老师不仅是一名物理学上的优秀学者，也应该是一位医学上的爱好者，对于医学的知识领域也有着广泛的了解。