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主要用途为:1.木材含水率无损检测 :木材含水率是影响与决定木材使用的重要指标,对古建筑木构件,含水率更具有重要意义。一般地,木构件含水含水率过高,则意味着古建筑木构件发生病虫害的可能性增大,必须引起重视。 常用的木材含水率无损检测仪器有根据直流电、高频电流、介电常数、微波、红外线等原理开发制造的仪器。
2.古建筑木结构部件的现场检测:古建筑木结构维修和保护,不能破坏原有木构件,就需要采用无损检测技术对其木结构安全进行评价,通过无损检测为在维修前进行设计与确定维修或更换木构件等工作,提供有力的证据。这也是无损检测的一个重要应用,主要检测木构件的残余强度和木构件内部缺陷 , 为木结构建筑的可靠性、安全性和使用寿命做出评价。
3.古树名木的健康状况评价 :古树名木不仅是重要的自然资源和景观,也已成为重要的文化遗产,得到世界各国政府的重视与保护。为加强古树名木的保护,必须对古树内部缺陷在不破坏其生长和引起新的灾害的条件下进行检测,这就需要应用无损检测技术,这也是目前美国、欧洲和日本等发达国家对城市树木进行保护必须采用的重要技术。
常用的技术:
1.肉眼观察 :最简单和最古老至今仍在使用的无损检测方法就是肉眼观察,可帮助对无损检测结果进行判别和验证。如对产品和组成成分的变化等需要做出判断时,就需要肉眼观察和识别,采用的办法包括对破裂碎片、机械破坏、后期腐朽和严重的虫蛀等情况的进行仔细观察和分析。根据肉眼观察判断的结果确定检测部件或产品的优劣与是否合格或淘汰。
2. 声应力波 :声应力波是最常用的古建筑木结构安全评价的无损检测方法。声应力波是通过冲击或用给定的应力使其产生振动,但目前主要采用的是冲击产生振动的方法。
声应力波方法常采用测定声传播速度或测定振动波谱的方法来进行分析。 对木构件常用测定声速来计算木构件的残余动弹性模量,因为声速测定简便易行,其计算公式为E=DV 2
其中 E—— 是木材动弹性模量; D—— 木材密度; V—— 声应力波速度
利用应力波测定残余动弹性模量需要检测木材密度,而密度测定必须在现场采样,然后在实验室进行测定。
当木材发生腐朽或虫蛀时,垂直于木材纹理方向的传播速度急速增加。一般地,当应力波传播速度增加 30% 时,就意味着木材强度损失已达到 50% ;当应力波传播速度增加 50% 时,就意味着木材遭到了严重损害;横向(径向或弦向)是探测腐朽的最佳途径。
为此在进行应力波无损检测时,最好选择声应力波振动波谱分析的应力波检测仪,如果采用测定声传播速度检测方法的仪器,应采用相应的方法弥补测定仪器带来的不便。
3.超声(应力)波 :超声应力波同声应力波方法基本相同,主要不同在于超声波应用的频率超过 20kHz 。
超声波测定的原理分为穿透应力波系统和脉冲 - 反应系统两种,现有设备也是按照这两种原理设计生产制造的。穿透应力波系统是指超声波沿被检测木材的厚度方向传播,而被检测的木材的声波特性就在另一边被记录下来;而脉冲 - 反应系统是指测定记录被传播到材料内部表面的回声波的特征,可以测定木材腐朽深度等。
4. 其它无损检测技术:
① 电学方法:利用木材电阻和木材含水率的相关关系进行无损检测,可以测定木材含水率。还可以利用木材电阻特征在现场探测木材腐朽。
② γ 射线:利用 γ 射线可以定量化探测木材内部腐朽程度,也可以定量测定防腐剂痕量元素在木材中的分布。这种检测方法的不利因素是要用到放射性元素。
③ X- 射线: 这是实验室和生产线上常用的一种方法,主要用于检测木材内部腐朽、木材微密度测定、木材节疤等的检测等,如常见的软 X 射线木材微密度测定仪、 X- 射线木材缺陷检测系统等。
二.混凝土无损检测技术:
中图分类号:TU201.2 文献标识码:A文章编号:
一.前言
基层单位的质量管理工作应更侧重对过程的控制,只有将质量管理体系的宏观认识与基层单位专业技术知识有机地结合,才能使质量工作落到实处,行之有效。文章用CNAS审核实例,说明过程控制在无损检测技术质量管理中的体现。
二.过程控制
1.实验室在以关注目标代替关注过程中迷失了原来的初衷。质量工作常常被认为是做表面文章,咬文嚼字,这是因为无论是不符合项的整改、纠正措施的实施、还是体系运行的监控,最终都落实在文字和书面上,给人的印象就是编写一些文件、报表。可是为什么这样写,为什么更改某个文件会导致其他文件也要改,这里面实际上已经蕴涵了分析的过程,尤其要关注不同文件之间的关联性,以及文件本身的逻辑性是否合理。
不实际参与其中的人很难体会质量工作的技术含量,特别是基层单位在编制作业层文件时,这一点尤为明显。因此,基层单位编制文件的人员必须具有一定的专业技术能力和工作经历,否则将标准或上一级程序文件中的规定及要求生搬硬套而不加以灵活适应性的转化,就更会给人形式化的印象。
实际上,质量工作除了在文件、程序上的标准化、规范化之外,在基层单位更重要的是将质量管理的思维和方法有机融入科研和测试工作中,使过程更趋合理、更规范、更行之有效。在以科研、工程技术为主流业务的科研院所中,对基层单位从事质量管理工作的人员的要求实际上较高,不但要对质量体系有宏观的认识,而且要有所在单位的专业技术背景或教育经历。
2.过程包括三个要素,输入、活动和输出。无损检测过程的管理是对全过程以及每一个子过程的管理,包括接受无损检测委托、样品管理、检测工艺规程或图表编制、检测系统和环境、检测工作实施、检测结果评定、发出检测报告、以及相关资料的归档等等。对无损检测的输入、活动过程和输出质量都要进行控制。
无损检测试验室作为实验室的一个种类,质量控制结构可用图1简略表示。
图1 无损检测试验室质量控制结构简图
3.整个无损检测流程中每个步骤都有相应的文件对其进行控制和记录。当接收任务时,在实验室管理体系层面规定了以何种形式接收任务,谁负责接收,以及对委托任务进行评审的方式。在试验室管理作业文件层面则进一步细化,包括评审委托任务的人员、接收的任务如何向下传递等。当编制检测工艺规程或图表时,在实验室管理体系层面仅有简单描述,但在管理性作业文件层面,详细规定了规程的格式、编号规则、编制及批准人员的资格、如何进行受控等。
当使用检测所需原材料时,实验室管理体系层面仅要求使用合格产品。但在试验室质量控制程序中则详细规定了如何从专业技术上保证所用产品合格,有专用表格记录定期的监控结果,并规定保存期限备查。
三.无损检测过程控制应用
2008年实验室开始接受CNAS审核,专业技术在质量管理中的重要性显著体现,并更侧重于在过程中进行质量控制。通过CNAS审核为承揽大量国际业务、提高实验室地位、增强实验室检测竞争力打下了坚实基础,并且已经在测试任务工作量以及单位效益上有所体现。以无损检测为例,CNAS审核要求提供大量的记录,包括人员培训、能力复查、原材料及辅助材料状态、方法的适用性有效性、环境状况、设备日常维护、性能校验、检定校准、检测原始记录等等,所有要求的这些记录,实际上就是在过程中设置的许多控制点,只要这些控制点的要求达到了,那么最终的检测报告在很大程度上就是可靠的、有保证的。而且,
这也是变事后处理为事前预防,最大限度地消除质量隐患,提高检测质量控制水平非常有效的手段。本文以几个实例说明审核中的过程控制。
1.2008年的一个不符合项是,X射线光谱检验所用的《合金分析仪操作规程》没有按所依据标准ASTM E1621-2005《X射线发射光谱分析标准导则》对测试样品表面提出具体的要求。尽管在现场审核时的现场试验结果符合要求,而且试验使用的仪器X射线合金分析仪说明书中以及通过比对试验证明试样表面处理状况对检测结果影响不大,但审核员仍认为有对测试样品表面处理的可能。实验室立即采取的纠正是暂时停止光谱检测任务,技术人员和质保人员对《合金分析仪操作规程》文件进行审查修订,增加样品表面处理要求内容,同时用复检试验证明之前的检测未受影响。
根本原因就是标准导则中规定不是特别清晰,并且专业试验人员做过比对试验证明试样表面粗糙度等状况对X射线合金分析仪检测结果影响很小,而技术人员对待检样品表面的油漆、油脂以及其他镀层等情况未充分考虑,疏忽了这些附着物中的金属元素对样品材质的影响,所以作业规程中未明示相关要求。通过试验证明对样品表面进行合理的处理会对样品材质中的元素含量更精确一步,尤其是对微量元素。此外,组织相关人员进行了培训,使所有涉及人员都知晓。
2.2009年的一个不符合项是,零件中某一部位在进行射线检测时,将像质计裁剪为一半以便垂直于射线束放置在狭窄的凸边上。尽管被裁掉的另一半还在,对实际检测没有影响,但仍然可能造成像质计无法追溯到合格证。针对这个问题做整改,现场有类事情形立即停止,同时废除所有的裁剪像质计,并向厂家订购特制的短尺寸像质计。由技术人员和质保人员共同审查文件,没有找到像质计标识唯一性的规定。
查找到的根本原因是,内部程序文件只对像质计的摆放做了规定,却未考虑某些特殊情况下像质计无法按要求完整摆放。此外检查检测过程中的其他环节,确定没有类似的情况。分析了潜在的影响和实际的影响后,作为预防措施,修订程序文件,增加像质计标识和特殊情况的相应要求,并将修订后的程序对所有相关人员培训。经过详细周密的回复并提交相关证据,不符合项顺利关闭。
四.结束语
无损检测技术质量管理中的过程控制技术是一项十分关键的技术,对于肩负质量检测法律责任的无损检测机构来说更是尤为重要。因此应该加大对于这方面的研究,促进其继续发展。
参考文献:
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.182
1 压电材料应用前景
在19世纪80年代,英国物理学家居里兄弟在一次实验过程中,偶然反现了压电材料。1881年,物理学家根据热力学三定律,发现了逆压电效应。但是在应用研究上并没有得到实际的应用于进展。直到1954年,美国科学家发现了PbZrO3一PbTiO3固溶体(也称压电陶瓷)[1],这种材料不仅具有优异的压电性和良好的稳定性,还具有巨大的工程使用价值,使得研制出压电片成为可能。随着科学家发现了一种性能更加优异的压电材料―压电陶瓷,压电陶瓷的出现在压电学的发展中具有划时代的意义,奠定了压电材料应用基础。压电陶瓷在使用的过程中具有很高的灵敏度。可以实现把微弱的电信号(微弱的振动信号)转变为相应的位移信号(电信号),这种材料广泛用于可海上声纳系统、天气预报、家用电器制造等行业。地震是危害非常大的,而且产生地震的根源位于地球内部深处,所以准_预报出地震发生时间和位置是非常困难的,目前的科学技术是不能够达到这一水平的,这个问题一直以来困扰着科学家。压电陶瓷对外界的振动或者压力是非常敏感的,甚至可以感应到十几米外飞虫拍打翅膀的振动信号。如果用它作为制造地震仪的基本感应元件,就可以比较灵敏准确检测地震的强度,指示出地震的方位和距离。随着科学技术的发展,本人相信压电元件在地震预测中会发挥重要的作用。
2 传统无损检测技术简介及缺点
传统无损检测技术存在很多缺点:必须提前确定损伤出现的大致位置;要求被测机器停止运行,这不仅降低了生产效率,耗费时间,而且增加了成本。传统无损检测技术对于一些大型结构特别是比较复杂的大型结构无法进行检测等,从而大大限制了其应用范围。X射线在检测分层时也受到上述限制;CT照相法对人体有害、操作者必须经过专门培训;超声法的信噪比低,不易分辨;微波法对较小缺陷不敏感;超声C扫描无法识别薄板中的缺陷,检测效率较低;表面渗透无法检测复合材料的分层缺陷,这大大限制了该技术的应用;红外热波成像受环境温度、缺陷位置和缺陷性质的影响较大;此时,高的频率可以限制传感区域,使损伤对振动信号的影响同远端边界条件的影响分开,这就更有利于对关键结构的检测。可以看出与其他传统的无损检测技术比较,阻抗分析法无损检测技术除了具有操作简便,测量精度高的优点,可以实现微小裂纹的无损检测。
3 压电无损检测技术基本原理及优势
压电无损检测技术在航空航天、纺织业、建筑业等部门有着很大的发展前景[2-4]。该方法利用正、逆压电效应,通过测量电阻抗参数来实现对结构内部损伤的检测。图1给出了压电-电阻抗无损检测技术工作原理,将压电陶瓷片粘贴固定在被测构件上,同时对压电片施加正弦或者余弦扫描激励电压信号,当试验材料内部出现微小裂纹或者缺陷时,其机械阻抗就跟着发生变化,从而影响附着构件上压电陶瓷片的电阻抗值的变化对压电片电阻抗值进行测量,同时将测量的数据与健康的试件测量的阻抗数值进行比较,就能确定试件是否发生损伤或内在安全隐患。
电阻抗(EMI)是压电效应在结构诊断方面的典型应用[5]。压电激振电阻抗技术可用于导电复合材料的损伤检测,也可检测工件的内部损伤缺陷(裂纹、脱胶、分层和纤维断裂等)[6,7]。此技术有如下特点: 1.阻抗技术可以实现对大型结构的无损检测;2.工作的频率范围比较宽,对初期损伤非常敏感,可以实现微小裂纹的无损检测;3.压电片既作传感器又作驱动器,提高了传感器使用效率,节省了成本;4.压电陶瓷的体积比较小,进行阻抗分析时,对整体结构物理和机械特性不会产生明显影响,可以实现结构在线测量,提高了生产效率。
参考文献:
[1]李远,秦自楷,周志刚编著.压电与铁电材料的测量[M].科学出版社,1984,09(01).
[2]齐共金,雷洪,耿荣生,景鹏.国外航空复合材料无损检测技术的新进展[J].航空工业与维修,2008(05).
[3]蒋荟,杨晓华.航空复合材料结构无损检测技术[M].[会议论文], 2006(02).
[4]耿荣生,郑勇.航空无损检测技术发展动态及面临的挑战[J].无损检测,2002(01).
[5]芮延年,刘文杰,郭旭红等.基于压电阻抗的设备结构健康智能诊断[J].中国制造业信息化,2003,32(08):122-124.
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(UltrasonicTesting,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(MagneticTesting,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(AcousticEmission,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(Metalmagneticmemory,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。
三、展望
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(NDI),到无损检测(NDT),再到无损评价(NDE),并且向自动无损评价(ANDE)和定量无损评价(QNDE)发展。相信在不员的将来,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]魏锋,寿比南等.压力容器检验及无损检测:化学工业出版社,2003.
[2]王自明.无损检测综合知识:机械工业出版社,2005.
[3]沈功田,张万岭等.压力容器无损检测技术综述:无损检测,2004.
中图分类号:G640 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)47-0139-02
一、引言
笔者于2005年至2011年之间在英国华威大学(University of Warwick)进行无损检测相关领域的学习及研究工作,期间广泛参与了英国无损检测研究中心(RCNDE)所组织的多项校际及校企之间的交流活动,对英国RCNDE模式及英国高等院校无损检测领域研究及人才培养模式及现状有较为深入的了解。本文将对RCNDE组织下的英国著名高校无损检测相关领域的研究情况及教育模式进行简要介绍,并从个人体会出发,浅谈该模式对我国无损检测研究及人才培养的启发。
二、RCNDE介绍
1.RCNDE基本情况。英国的无损检测研究中心(Research Centre of Non-destructive Evaluation,以下简称RCNDE)是2003年在英国帝国理工大学(Imperial College)及斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)的倡导之下建立的,RCNDE在建立之初除了这两所大学以外,还有布里斯托大学(University of Bristol),巴斯大学(University of Bath),诺丁汉大学(University of Nottingham)及笔者当时所在的华威大学(University of Warwick)[1]。目前(截至2013年),RCNDE的成员学校还包括伦敦大学学院(University College London),伦敦南岸大学(London South bank University)和纽卡斯尔大学(University of Newcastle),并且仍然在发展壮大中。各成员高校的具体研究方向将在本文的第三部分进行介绍。RCNDE是由英国自然科学与工程研究委员会(以下简称EPSRC)资助设立的,其宗旨在于将最新的研究成果与工业界的实际需求紧密结合起来,从而引领世界无损检测领域的发展方向。因此除了上述英国著名高校以外,RCNDE还包括许多工业界的会员[2],包括Airbus,BAE Systems,BP,British Energy,National Nuclear Laboratory,Defence Science and Technology Laboratory[Dstl],E.ON Engineering Ltd,GKN,Health & Safety Executive (HSE),Network Rail,Petrobras,Rolls Royce plc,RWE npower,Serco,Shell,Tenaris等等。这些工业界的成员单位享有诸多有利条件。
2.RCNDE的研究情况。RCNDE的研究项目主要分为三大类[3],分别是:(1)长期的能够提高产业能力的新型无损检测技术的“战略核心研究”(Strategic core research);(2)中短期的能够解决工业现存及将来可能存在的需求的“目标研究”(Targeted research);(3)贴近产业实际及需求的“技术解决方案”(Technology solutions)。“战略核心研究”项目主要来源于学术界和工业界成员广泛的交流。工业界成员单位提出一些长期的研究需求,包括先进检测技术,高级检测技术,早期检测技术,检测技术性能改进,有挑战性的检测技术及无损检测技术的可靠性及实用性验证。该类项目研究经费由EPSRC和工业界共同资助,值得一提的是工业界成员加入RCNDE的会员费用有一部分也用于该种类的资助。“目标研究”项目着眼于工业界成员单位的中长期的检测需求,同时也考虑RCNDE的战略目标。项目资助来源广泛(公共资金居多),其中EPSRC提供一半左右的资金。英国国防部等其他英国政府部门也参与赞助。对于这类项目,在对研究中心有益的前提下,RCNDE也着力促成国际间的合作,但是仅限于欧洲内部。笔者博士阶段从事的电容成像无损检测研究即为一项“目标研究”项目。“技术解决方案”类项目与工业界的联系更为紧密,旨在为无损检测实际问题提供可靠的解决方案。这类项目包括技术可用性研究,产品开发技术转让。如果成员单位有需求,RCNDE会发起科研项目以利用其经验及成果从而获取成功解决问题的方法。如果无损检测需求与下游合作单位研发机构的需求契合,RCNDE将发起工业合作项目,这些项目的配套资助可从英国工业和贸易部(DTI)或者欧盟获取。如果“技术解决方案”类项目以技术探索为主,RCNDE会协助将技术以产品或者服务的方式转化为可用的解决方案,这将极大地扩展合作的领域和范围(例如与设备及服务公司合作及成立附属科技公司等)。
三、RCNDE高校成员情况
1.成员高校无损检测领域研究。清华大学李路明教授在2005年访问英国后所撰写的《英国高等院校无损检测技术研究与人才培养情况简介》一文[4],对帝国理工学院,布里斯托大学,华威大学及曼彻斯特大学的无损检测相关学科进行了介绍,本文仅对其文章没有涉及的有关内容进行介绍,重复的部分不再赘述。斯特拉斯克莱德大学的无损检测相关研究集中在隶属于电子电气工程学院的超声工程中心(CUE),主要研究领域为:传感器阵列设计(稀疏二位阵列排布、线性阵列等);机器人无损检测技术;CMUT设计及建模;非接触式无损检测技术;无损检测传感器无线网络;智能结构的超声检测;高温检测等。巴斯大学的无损检测研究集中在其机械学院下的材料研究中心(MRL),其主要方向有2个,一个是由Darryl Almond教授领衔的热成像研究团队(研究对象以复合材料为主,手段包括超声/激光/电磁激发的热成像),另一个是Michele Meo博士领衔的非线性超声技术团队(面向金属及复合材料)。
诺丁汉大学的无损检测相关研究主要集中在应用超声实验室(Applied Ultrasonics Lab,利用超声技术追踪微粒状物质的性态及其动态变化,利用超声技术检测、定位及描述航空复合材料的微孔缺陷)及应用光学实验室(Applied Optics Lab,主要是激光超声)。伦敦大学学院(UCL)无损检测相关研究主要在其机械系下属的超声研究课题组进行(Ultrasounics Group,主要是医学超声方向)伦敦南岸大学的无损检测研究主在其波动及场研究中心进行,主要研究领域包括搭载无损检测传感器的墙壁爬行机器人,水下机器人,管道爬行机器人的研发,以及用于核工业,石油化工,食品处理,能源及航空工业的无损检测技术开发。
纽卡斯尔大学的无损检测研究主要由田贵云教授领衔,其研究方向较为广泛,包括电磁传感器开发,电磁传感器阵列及网络,电磁无损检测技术(涡流等),高级信号处理等。目前该课题组所承担的主要课题包括:威胁识别与定位(反恐领域),防腐层下缺陷的电磁识别方法,齿轮的电磁无损检测方法,海洋风电设备的健康监测,涡流激励热成像,复杂形状裂缝的磁照相技术等等。除了具体的无损检测新技术研发以外,田教授长期致力于中英两国无损检测从业人员的交流合作,承担了EPSRC赞助的中英无损检测交流项目,促成多次人员互访及学术交流活动,为两国无损检测领域的交流发展起到了极大的推进作用。对于笔者的母校华威大学来讲,除了李路明教授文中提到的电磁超声(EMAT)和空气耦合超声(Air-coupled Ultrasound),华威大学的科研人员近年来还从事了包括电容成像,近红外成像等新型无损检测技术的研发,并在三维打印技术在无损检测领域的应用做了深入的探索。从以上的介绍可以看出,这几个大学的主要研究领域在声学和电磁学,其中尤其值得关注的是这些大学都非常重视基础研究,并以此为基础强调基础研究的应用背景,基本上可以说是在应用引导下的基础研究。
2.成员高校无损检测领域人才培养。与我国部分高校本科阶段开设无损检测专业不同[5-7],上述英国学校在本科教育方面没有专门的无损检测专业或方向,无损检测研究及人才培养主要集中在研究生阶段,其学科主要集中在机械工程、材料、物理、电子科学等领域,这和无损检测自身的学科背景也是一致的。值得一提的是,除了传统意义上自然科学的哲学博士(P.h.D)的培养工作,RCNDE成立了无损检测领域“企业需求-高校研究”紧密结合的工程博士(EngD)培养中心(CDT),目前在IDC名下有多名博士生注册在帝国理工,斯特拉斯克莱德大学,布里斯托大学,诺丁汉大学和华威大学进行学习和研究工作。CDT所提供的EngD学位教育面向应届毕业生和已在工业界就业的工程师所开设(既包括Airbus,NNL,BAE Systems,BP,EDF,E-ON,GKN,Network Rail,RWE npower,Rolls-Royce,Serco,Shell,QinetiQ,Doosan Babcock及Renishaw等大公司,也包括一部分无损检测领域的小型企业)。EngD这个以解决工程实际问题为目标的学位教育模式要求学生在注册学校完成相关课程(可以采用灵活选课、时间不限的方式)的前提下,结合工程界的实际情况依托所在学校的研究经验和资源开展相应研究工作,最终完成研究论文。对RCNDE及成员高校来讲,这样的模式对于了解工业界的需求,从工业界得到资助,把握研究方向显得非常重要,实施几年来已经初步达到了预期的效果。
随着混凝土结构的广泛使用,其质量检测和性能评估是目前土木工程界迫切需要解决的问题。由于结构混凝土无损检测技术能反映结构物中混凝土的强度、均匀性、连续性等各项质量指标,对保证新建工程质量,以及对已建工程的安全性评价等方面具有无可替代的重要作用,因而越来越受到人们的重视。
1 超声检测技术概述
超声法是一种广泛用于混凝土缺陷探测的方法,混凝土的物理力学性能与超声波在其中的传播速度及其他声学参数有很好的相关性。超声波的探测精度能满足缺陷探测要求,但以目前的超声仪及换能器,当超声波换能器正对测试时,在混凝土中的最大穿透距离只能达到10m左右,而当换能器错开一定距离时,穿透距离仅能达到2、3m。显然超声波换能器无法满足长距离探测的要求。采用稀土超磁致伸缩材料制作的超磁致换能器,具有发射功率大、发射频率高、穿透距离远、接收信号频带宽、重复性好、余振短等优点,能够同时兼顾到传播距离及检测分辨率,是一种理想的长距离探测震源。超磁致换能器发射中心频率为10-50kHz,处于可闻声波及超声波频段。将超磁致换能器和超声波换能器发射产生的应力波统称为声波。
目前,超声探伤常用的缺陷分析判断方法有经验法、数理统计法、数值判据法和模糊判别法。经验法,即依据超声探伤的基本原理判别缺陷。其结果依赖于检测人员的实践经验,漏判和误判严重。数理统计法简单易行,但是只能对单个声学参数进行统计意义上的判断,且物理意义不明确。数值判据法须根据测试值建立合理的物理模型,经适当的数学处理后,找出一个可能存在缺陷的临界值作为判断的依据。模糊判别法是计算各声学参数相对于正常获异常的隶属度,然后将各个声学参数加权平均得到综合的相对于正常或异常的隶属度。由于测试分析方法本身的局限性,以上方法仍处于定性或半定量水平,都只对缺陷的定位具有一定精度,而对缺陷的大小、形状及性质难以给出定量的结果,从而给最终准确评价带来困难。超声波的频率范围为20kHz至15MHz,超声发生器则是由产生超声频振荡的电子线路和换能器(传感器)组成。超声层析的应用范围很广,早在世界二次大战期间,超声层析在军事监测方向就获得了比较满意的效果,以后更广泛地应用于医学之中;此外,超声层析在工业无损探伤方面用途也很广。
2 超声无损检测技术在工程中的运用分析
超声无损检测属于弹性波法。在各种无损检测方法中,超声无损检测是当前无损检测工作中研究最活跃、发展最快的检测方法。目前,超声脉冲检测技术已成为检测工程结构质量的重要手段之一。其主要优点是有效探测距离长,测试精度高,设备简单且无污染。
将超声技术技术应用于混凝土质量检测中,其理论依据是混凝土的质量与声速有较好的相关性,首先在被测混凝土结构物某断面上,将测区划分成网格,发射换能器在一侧某点发射,接收换能器在另一侧所有点上接收,使每个网格都有2条以上的测线通过,利用声时通过反演技术获得测区各部分的波速分布图,从而确定缺陷区的位置、尺寸以及缺陷本身的波速,推断缺陷的类型、强度等。
2.1 超声无损检测的基本原理
根据弹性波的运动学和动力学特征,弹性波层析成像方法可以分为两大类:一是以运动特征为基础的射线层析成像;二是以动力学特征为基础的波动方程层析成像。
作为反演声波穿透的射线层析成象,其基本思想是根据声波的射线几何运动学原理,将声波从发射点到接收点的旅行时间表达成探测区域介质速度参数的线积分,然后通过沿线积分路径进行反投影来重建介质速度参数的分布图像。
混凝土声波CT无损检测技术就是根据声波射线的几何运动学原理,利用最先进的声渡发射、接收系统,在被检测块体的一端发射,在另一端接收,用声波扫描被检测体,然后利用计算机反演成像技术,呈现被检测体各微小单元范围内的混凝土声波速度,进而对被检测体作出质量评价。
2.2 观测系统布置
根据混凝上结构物的形状特点,对结构物常用的测线布置方式为:白色点为接收点,黑色点为激发点。理论及实践都证明,三侧激发一侧接收,所得反演效果最好。射线密度达到要求。一般检测过程中测线都采用该方式布置,激发边和接收边道间距,1般在20-50cm范围。在结构物两端的部份,可适当加密激发点和接收点,以利于增加射线密度。根据结构物的临空面不同,可采用合适的测线布置。
2.3 观测系统完备性评价
观测系统完备是声波CT结果可靠性的基本保障。观测系统的完备性是通过单元的射线密度和射线正交性来衡量的。因此,射线密度和射线正交性就成了表征观测系统完备性的I爵个重要指标,它们是观测系统可靠性评价的有效方法。为保证声波CT结果的可靠性和分辨率,要求研究区内每个单元体内的射线超过40条,同时要求每个单元体内通过的射线其交角至少有一组大于60°,其交角的正弦值大于0.87。
2.4 后期成像
所用软件为TDSoft的《工程CT》,该软件有模块化设计、文件格式要求清晰、处理速度快等优点。软件共有数据输入、射线追踪、速度反演三个主模块和正交性分析一个辅助模块组成。最后通过网格化、成图、导出DXF格式等多个步骤的处理,最终得到混凝土声波CT波速反演图。
3 结语
无损检测技术是以无损检测手段探明被检测体内部缺陷的有无、大小、位置和性质的专门技术。在工程中,需要根据工程构件材料的性能和工程条件具体选择恰当的检测方法。其中,弹性波方法是工程中最为常用的方法之一,特别适合混凝土构件、岩土体等工程问题的无损检测工作。射线理论和射线方法是研究弹性波传播理论的重要方面之一,针对不同的工程材料和工程条件探索研究弹性波射线追踪方法,对于许多工程问题的分析研究具有重要的意义。
火力发电厂中,三大主机之一的锅炉作为能源的转化场所,也成为了维修频率最大的一处,其自身的经济适用性,以及整体机构的经济安全性建设,都将极大的影响整体火电厂发电机构的全面设施安全性。针对于此,在为达到减少管道损坏以及人员伤亡情况出现的基础上,提出管道的承压检测技术,也就成为了当下最主要的研究方向,下面针对锅炉的承压管道检测方法进行简要分析。
1 锅炉承压管道的适用简介
在火电厂的发展过程中,锅炉无疑是承受最大压力的高能量输出机组,其自身的存在在很大程度上也加重了其自身的使用标准进行操作使用。在运行中,锅炉的承压管道由于内径较大,较容易引发一系列的建设问题,而这对于整体的承压管道的运行安全性等,都会产生直接的因香港,从管道内部的热能力标准来看,自身的抗压性,应当满足其自身的建设要求,而对于内部的热动力,需要进行进一步的确定,并根据其发电设备的使用结构形式来确定最终的运行标准,确保其在运行中的热动力提供,能够维持其全面的设备运行。而锅炉的安全性,则直接反映了发电站的安全运行能力。
2 无损检测技术的适用性简介
在针对锅炉的检测技术应用上,技术的更新过程中,通过有效的无损检测技术研发,更进一步的增添了其在设备建设中的物理应用手段,根据现阶段的设施应用理念进行缺陷和不均方面进行全面操作,并给与及时、高质量的信息维修维护。而主要的常用手段又又超声检测、磁粉检测、照相检验和液体渗透检测四个大类,其应用的过程中,主要针对的是在不同层次上的故障检测,在进行锅炉内部的检测中,无损检测,主要包括了以下几个特点。
非破坏性特点:为保证检修的层次性问题,并保证检测物质的使用特性在不损坏原有的结构性质下,完成其全面的设施建设,并保证整体结构的完整性。
检测的全面性特点:主要针对在检测过程中的全面性故障,做到全面真实的检测效果。
检测的全程性特点:针对于无损检测的全程并对原材料进行有效检测,从多方面的机械加工情况进行有效的拉伸、弯曲、压缩等操作,保证管道内部的原始结构符合使用标准,同时,在结构的运行上,也能够符合正常的使用标准。在这一应用中,主要还针对于无损检测的多个层次检测结果来进行全程要求,力求保证自身的结构完整性。
3 现阶段的承压管道无损检测技术的发展形式
在检测过程中,由于考虑到锅炉自身的承压能力,在进行连接加热器以及再热器的过程中,需要从深层次的考虑上进行全面的信息分析,并对即将组成的全面性管道结构以及制造的整体性进行有效的质量把关,并保证整体工程建设的工伤确定,保证在实施检测的过程中,能够保证整体组装系统的焊接接口在使用的标准范围之内。但是在实际的操作中,由于组装后还需要进行全面的无损检测,这样就可能加重接口的焊接工程标准,并在所能承受的压力标准上,进行二次的加工处理,并根据所组成的装备形式进行重新的装机配比分析,考虑全面的设施建设架构层次,以检测工作的落实情况作为最重要的环节来加强其中的每一个环节应用。在进行使用的过程中,其具体的发展现状主要集中于以下几个方面。
第一,锅炉承压管道制造过程中无损检测技术现状,主要针对于锅炉的承压管道情况来进行全面的无缝焊接,而其制造过程中,如采取常规操作,还需要进行全面的检测,其检测也容易指出弊端。
第二,锅炉承压管道在安装的过程中,更适宜使用无损检测技术,原因在于,锅炉装置的零部件比较多,而如果定期进行检测,那么工作量较大,并不适合于实际的操作。但是在进行承压管道的安装过程中进行有效的检测,那么不仅能够减轻工作的使用量,同时也能更好地缩短检测时间,并极大地提高工作的使用参数。
第三,锅炉承压管道在运行中的无损检测技术方面,主要承担的是在建设中的零部件运行伤痕,根据其一出现的裂痕来判断后续是否会发生严重的安全事故,并及时地进行检修管理。在进行超声检测的过程中,根据射线检测的光谱分析结果来判定其主要的运行状况,使用红外线探伤技术来进行检测管理。
4 结语
在社会的不断进步中,有效的信息检测技术,必将代替原有的复杂检测效果,而根据现有的锅炉承压形式来看,事故的发生频率,也将直接的影响其发电厂的运行能力。所以加强其技术的开发进度,并保证其检测效果的有效进程,是今后发展此项技术的长远目标。
参考文献:
[1]范肖飞.浅谈锅炉承压管道无损检测技术现状及发展[J].城市建设理论研究(电子版),2015(8):3167-3167.
[2]王健.浅谈锅炉承压管道无损检测技术现状及发展[J].中国机械,2014(2):118-119.
引 言
随着生产技术的迅速发展和日趋激烈的市场竞争,以及用户个性化的设计需求,会对制造企业的批量生产造成巨大冲击,制造企业生产方式会由传统的少品种大批量转变为多品种小批量生产。这就会给机械设计人员及企业造成许多的困扰。如何既能为顾客提供个性化产品,又能保证生产周期,保质保量地完成客户的需求,提高企业服务水平和客户满意度,已成为制造企业及设计人员追求的目标。模块化设计是解决这一矛盾的有效方法。模块化设计可以在保证产品通用性的同时,提供多样化配置,既能满足用户个性化需求,又不降低企业效益。从而使个性设计和批量生产这对矛盾得以解决。与传统设计方式相比,模块化设计可降低设计风险,提高产品可靠性,缩短产品研发周期。模块化产品设计可以以少变应多变,以尽可能少的投入生产尽可能多的产品,以最为经济的方法满足各种要求。因此,模块化设计在各个领域已广泛应用。
1.模块化设计的概念及其意义
1.1.模块化设计的概念
模块化是以可完成独立功能的模块为基础。具有通用化、系列化、组合化的特点,是可以解决复杂系统多样化与功能多变要求的一种标准化形式。
模块化设计(Modular Design,MD)是指模块化设计是指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,以满足市场的不同需求的设计方法。
1.2.模块化设计的意义
采用模块化设计具有以下优点:
1.2.1.有助于提高产品研发质量
1.2.2.提高工作效率和节省生产周期
1.2.3.节约生产成本
1.2.4.有助于改进企业管理。
1.2.模块化设计的意义
基于上述模块化设计的优越性,模块化设计这一新的设计概念和设计方法迅速在各个领域得到广泛应用,它的竞争优势主要体现在两个方面:一方面解决品种、规格的多样化与生产的专业化的矛盾;另一方面也为先进的制造技术、提高设备的利用率创造必要的条件,实现以不同批量提供顾客满意度的产品,进而使企业实现产品多样化和效益统一。
2.模块化设计在无损检测技术中的应用
2.1.无损检测及其作用
无损检测技术即非破坏性检测,就是在不破坏待测物质原来的状态、化学性质等前提下,为获取与待测物的品质有关的内容、性质或成分等物理、化学情报所采用的检查方法。无损检测技术在现代许多领域中,不仅起到保证产品质量与安全监督作用,还在节约能源和原材料资源、降低生产成本、提高成品率和劳动生产率方面起到积极的促进作用。作为一种新兴的检测技术,其具有以下特征:无需大量试剂;不需前处理工作,试样制作简单;能进行在线检测;不损伤样品,无污染等等。所以无损检测是现代工业许多领域中保证产品质量与性能、稳定生产工艺的重要手段。
模块化设计原则
模块化设计的原则:
2.1.1.力求以少量的模块组成尽可能多的产品,并在满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉,模块间的联系尽可能简单;
2.1.2.模块的系列化,其目的在于用有限的产品品种和规格来最大限度又经济合理地满足用户的要求。
模块化设计有两种情况,一种是在对各种不同类型、不同规格产品进行分析的基础上,从中提炼出较强的共性。据此设计模块,其目的不仅是为满足某种产品要求,更是为了在更广的范围内通用,称为模块创建;另一种是为完成某种复杂产品功能。选用设计合适的模块确立它们的组合方式,称为模块组合。产品进行模块化设计时,根据用户需要,将模块合理组合,通过不同的组合方式,就可以设计出千变万化的产品。
2.2.模块化设计在无损检测技术中的应用
基于模块化设计的优点,模块化设计现在已广泛地应用于各个领域。以下就是机构模块化设计在超声波检测中的应用的实例。超声波检测是无损检测技术应用最广泛的手段之一。超声波检测适用于适合于金属、非金属、复合材料等多种材料的无损检测。针对不同的被检测物需要有不同的机械辅助机构,这将给设计、生产以及周期上的带来种种不便,模块化设计可以有效地解决这一问题。
引用模块化设计后,被测零件可以千变万化,而机构的模块化设计可以保持不变或者是稍有改变,这样可以大大节省设计时间和生产周期,从而节约成本。
3.结论
设计师运用模块化设计思想开发检测系统的辅助机构的设计,通过严谨细致的全面思考,充分利用已建立和考验过的实践经验,最大程度地降低了各方面的研制风险,节省了开发费用、缩短了研制周期,提高了产品质量和可靠性。随着客户对产品个性化需求的增加,产品定制化趋势越来越明显,模块化设计可以使产品在保证高通用性的同时,提供多样化配置,这是解决制造企业产品的标准化、通用化、定制化及柔性化之间矛盾的可行方案。模块化产品的可分解性、模块的兼容性、互换性和再利用性等,是绿色产品的特性,是制造业发展的趋势。产品的模块化设计具有广阔的发展前景和极大的市场竞争力,势必会对未来市场的产业发展带来极大影响。
参考资料:
[1] 林宋 《机械模块化设计关键技术》, 机械工业出版社, 2011-06
本论文为四川理工学院大学生创新基金项目《桩基础低应变无损检测中缺陷的定位与定量分析研究》(201410622030)结题论文。
文献标识码:A;
一、引言
在建筑工程中,人工挖孔灌注钢筋混凝土桩是一种普遍采用的基础形式,但在施工中由于施工条件、技术和外界偶然因素的各种影响,导致桩体出现断桩、颈缩、扩颈、离析、空洞等各种质量缺陷。在现行的各种基桩检测技术中,低应变无损检测技术以其检测方便、费用低廉而成为各类方法的首选[1],应用广泛,但同时也存在精度偏低,对于一些特殊缺陷情况容易误判的情况,本文在总结了大量实践中的案例后,对检测中的难点作出了相应的分析。
二、基本原理
在该法中是采用在桩顶用小锤振击桩头产生振动波,波在桩体中传播,遇到各种缺陷或者到达桩底时则会产生一系列反射波,通过设在桩顶的传感器(采集速度、加速度)来收集到的各类反射波形,通过各类反射波形的变化来分析桩体的密实度并划分桩体类型。
三、检测方法
桩基动测仪采用中国科学院武汉岩土力学研究所生产的RSM24FD型桩基动测仪,并备有速度传感器4个,力锤1个。被检测桩均被凿去浮浆及破损部分,露出新鲜密实的混凝土,每根桩布置2-4个检测点。检测实施步骤为:力锤敲打桩顶―反射波信号输入桩基动测仪―在动测仪中设定参数―处理数据―输出结果―打印结果。
根据基桩检测规范[2],依据波形特征,结合桩身砼的等级要求,将工程桩身结构的完整性定性划分为四类,依次如下:①Ⅰ类桩,桩身完整;②Ⅱ类桩,桩身轻微缺陷;③Ⅲ类桩,桩身明显缺陷;④Ⅳ类桩,桩身严重缺陷。实际上现阶段只能做到将桩体完整度大致分为4类桩体,但对于具体缺陷则无法更深入的分辨,本课题在大量工程实践遇到的病害桩体中,总结出根据波形特点确定各类缺陷的规律,在一定程度上弥补了该技术在此方面的不足。
四、各类缺陷分析
(一) 扩径桩
桩身中部某处的等效直径大于规定的直径就称为扩径桩[3]。在大量的工程实践中,共发现32根具有此类缺陷的桩体,此类桩体的检测波形曲线,一般在初始阶段连续出现密集的2个峰顶,2个波谷,波谷振幅大于波峰的振幅,在2-3个震荡之后波形迅速耗散,直至为0,见图1。
(二)缩径桩
桩身中部某处的等效直径小于规定的直径就称为缩径桩[4]。在本课题研究中所经历的大量工程实践中,共发现28根具有此类缺陷的桩体,桩径在0.8-1.2m之间。其检测波形曲线,一般在初始阶段连续出现密集的2个峰顶和波谷,波峰和波谷的振幅越来越小,在2-3个震荡之后波形迅速耗散,直至为0,见图2。
(三) 空洞
桩身中部某处存在没有混凝土充填而导致的空白地方就称为空洞。这可能是由于混凝土振捣功率或振捣时没充分覆盖所有区域而造成的,这类缺陷在混凝土灌注桩中存在一定比例,它对于混凝土灌注桩的强度有较大的影响,一定程度上削弱了混凝土灌注桩的承载力。在大量的工程实践中,共发现30根具有此类缺陷的桩体,见图3。
(四) 断桩
桩身中部某处产生混凝土的完全断裂,或者仅靠钢筋相连的桩就称为断桩。其波形曲线一般出现1个波峰,1个波谷,波形曲线本身无太多震荡,属于低频大信号,见图4。在大量的工程实践中,共发现19根具有此类缺陷的桩体。
(五) 离析
桩身中部某处的混凝土出现粗细颗粒和水分的分层,造成局部混凝土的密度偏低,称为离析。其波形曲线一般出现3个波峰,且其波峰峰顶呈逐渐下降的趋势,波峰之间的时间间隔大致相等,见图5。在大量的工程实践中,共发现36根具有此类缺陷的桩体。
四、 其他因素分析
实际上,在对波形曲线的形状进行分析判定时应结合地质资料和施工纪录等相关的资料进行综合分析。应力波在传播过程中不仅受到桩体自身阻抗变化的影响,还会受到桩周地质情况改变的影响[5]。比如当桩体从硬土层穿越到软土层时,此时应力波会产生出类似缩径情况的曲线,这样就可能造成误判,导致合格桩被挖出重新施工,造成经济损失。其他的如土层中分布有地下水也会增大误判可能[6]。因此在对整个低应变检测技术的缺陷排查中,除了对波形曲线本身的特征进行分析以外,在后续研究中还要着重对地质情况影响波形曲线的状况进行深入研究。
五、 结束语
事实上采用低应变检测技术方便实用外但精度较低,容易误判,对具体的缺陷还需要采用其他方法来辅助分析,才能对一些具体缺陷有更准确的判断,从而增加该方法的适用性和准确性。
参考文献
[1] 王登杰.反射波法低应变桩基检测探讨[J]. 山东大学学报(工学版). 2011 .25(17):63-65.
[2] 建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003)[S] .2003.
[3] 王靖涛.桩基础设计与检测[M] 武汉 华中科技大学出版社 2005:78-82.
【摘 要】以提高无损检测质量管理工作的开展为目的,针对无损检测的质量管理问题进行深入分析,希望为其它研究者及应用者提供一些相关的借鉴和参考。
关键词 无损检测;质量管理;资源管理;管理体系
随着科学技术的不断发展,先进技术的应用也越来越广泛,而无损检测在各个领域中的应用也越发普遍,特别是受力部件的使用,必须要在使用前先进行内部质量无损检测工作。尤其是在特殊行业内,不可避免的一项重要工作就是对重要的零部件和元器件进行无损检测。无损检测质量管理工作的开展是为了保证无损检测的进行过程中各步骤的实施效果,对无损检测的管理工作已经成每一个相关企业产品质量管理的重要部分,产品的质量不仅会受到生产过程的影响,更会受到无损检测质量的影响,企业必须充分保证无损检测工作的直来那个才能够对企业所生产的产品质量有所保证。
1 无损检测的资源管理
第一,人力资源管理,必须遵循以下几条:(1)为规范考核工作的人员配备,必须做到对无损检测人员根据相关规定进行相关的资格考核,对相关人员进行定期培训,按照考核结果发放资格证书。(2)为熟悉岗位的具体工作内容和特点,遵循工作要求和规范,保证岗上人员都能够胜任工作,在上岗前,从业人员必须进行岗位培训和特殊技能培训。(3)为满足相应的法规要求,所有从业人员必须遵循相关的规定进行工作。只有做到以上要求,才能保证从根本上实现无损检测人员的管理,才能提高无损检测工作的正确性和可靠性。
第二,检测设施器材管理。为保证无损检测工作的顺利进行,必须做到:(1)以不同的监测设施器材的特点为依据,进行必要的分类管理;(2)按照有关规定定期作好记录和检查,适当时对设备设施进行必要的保养和维护。
第三,检测环境管理。进行无损检测工作的环境也需要进行特别的管理,要保证环境不影响无损检测工作的直来那个和检测人员的人身安全,不造成环境破坏的条件下实现无损检测工作质量。
2 无损检测质量管理的职责
第一,制定质量目标,实行质量方针。(1)制定质量目标:对于质量目标的设定要保证其与无损检测的基本方针是一致的,将目标合理设置在可及的程度,并且通过进行高绩效的评审来督促单位内部的所有参与人员注重质量目标。(2)实行质量方针:必须通过合理的表达和有效的沟通,让员工能够接受和理解,然后共同努力,经过定期评审来实现最终目标。
第二,尽量满足相关方的需求。顾客和和作者是无损检测质量管理的主要相关方,而检测时工作的所有工作人员也会参与其中,想要让这些部分都得到满意的结果就必须在进行检测质量管理时充分考虑到所有相关方的需求,了解客户的需求和想法,将客户提出的要求合理的转化为检测工作过程中具体的行动,通过对全体员工的动员和引导,提高检测工作人员的积极性和能动性,加强执行力度和工作效率,保证检测各方互利共赢。
第三,职责分配与管理。在质量手册之中,要对质量承诺、方针和目标进行应有的规定,明确管理体系各个部分的相互关系和作用,对所有人员的职责和权限进行必要的说明,对操作规程和程序以及工作内容进行定期的检查,只有审核通过之后才能够继续工作。要做到对所有仪器、人员、资料的有效管理。
第四,无损检测工艺管理。在管理无损检测工艺的过程中,要保证对产品的实际情况有清楚的了解,对工艺规程中的检测质量严格控制,保证检测的产品在其使用范围之内,针对特定的产品结构和产品特点设计专门的检测指导文件,保证实际操作人员能够依照指导文件进行有效检测。
第五,检查和录入。无损检测后得出的结果进行专业的检查和录入,并分别记录、整理、收集、分类,对数据实行对应有序,及时归档,从而保证数据的有效性和可查性,以免造成意外丢失。
3 建立完整系统的无损检测质量管理体系
3.1 确定无损检测质量管理体系的主要目的和要求
第一,明确主要目的。将无损检测全过程中所有需要考虑的因素都囊括其中,针对检测的详细过程进行严格的监控,按照客户的要求,依照国家的相关法规和原则规定,从细节上罗列出工作中的重点部分,保证最大限度的达到相关要求。
第二,明确要求。在进行无损检测质量管理的过程中,明确该过程应当发挥的作用,依照作用发挥的先后顺序调整检测工作的执行顺序,通过检测过程得到足够的有效数据源,在对整个过程进行分析和测定,最终实现所规划的结果,保证结果有足够的可信度和认可度。单位管理人员要与每一位成员认真的对待无损检测的全过程,不能出现疏忽大意的问题。
3.2 无损检测质量管理的策划和建立。对无损检测质量管理体系的策划和建立工作主要有以下几个方面工作
(1)对参与无损检测工作的全体员工进行集中培训,指导他们学习相关的技能并强调工作的中心和具体要求,使员工明白工作的重要性和关键部分,达到提高整体员工技能掌握的程度。
(2)对无损检测工作的质量目标及预期效果,相关企业的负责人要进行规划和制定,保证每一个员工能够及时、适当的完成检测任务,认真执行相关标准和工作流程。
(3)通过研究当前企业中存在的缺点成分进行集中的整治和改进,配置必要的人才力量和资源储备,以支持无损检测质量管理体系的建立。
(4)在建立这一体系的过程中要牢牢把握基本的原则,在符合国家相关行业标准和法律法规要求的前提下,尽可能的满足客户的需求,根据现实的情况和条件建立有效的管理体系,让员工在工作中积极落实工作要求和体系构建需要,在各方面监管之下实现无损检测质量的提升。
(5)在拟定无损检测管理体系相关规定文件时应当注意,必须对无损检测质量控制的程序步骤、操作流程、考核制度以及所有工作人员的岗位职责进行明确的规定,在相关部门的审核过后严格按照规定来执行,让无损检测质量管理工作有章可循、有法可依。
3.3 无损检测质量管理体系的试运行
每个体系在建立后都必须实行试运行以便能得到更好的完善,试运行是每一个体系的建立和完善中必不可少的过程。无损检测质量管理体系在建设完成后也需要试运行的过程,在运行过程中,仔细的查看和核对该体系的每一个细节部分,检查是否存在问题,必要时及时采取改善措施。另外,检查体系的完整性和有效性,以便于体系正式运行智能能够起到实质性的作用,发挥预期的功效。
4 总结
综上所述,保证企业产品质量必须实施无损检测管理,因此,无损检测管理成为企业中必不可少的重要环节。只有保证无损检测质量管理,才能够从根本上保证企业产品质量,使生产出的产品质量符合使用要求。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和定量无损评价发展。相关企业和企业工作人员必须高度重视无损检测质量管理工作的重要性,实事求是的做好管理保证工作,并不断促进管理工作的发展,我们相信,随着科学技术的快速发展,在不远的将来,新生的纳米材料和微机电器件等行业的无损检测技术必将得到更好更广的发展。
参考文献
[1]曾华清.无损检测机构的质量管理[J].机电技术,2012(05).
[2]郑世才.无损检测技术的可靠性[J].无损检测,1995(08).
1.前言
钽铌铍及其合金材料现已被广泛应用在航空、航天、医疗、石油、化工等行业。随着应用领域的不断扩大,对产品的检测要求越来越高,要稳固占领市场,就要有质量稳定的产品,同时要为用户提供各种无损检测报告。国内外用户已明确提出对订购的钽、铌、铍加工材进行无损检测。其中超声波探伤是无损检测的一种重要方法,其次还有着色渗透探伤法,超声波测厚法,耐压水压检测法等。无损检测是始终与材料质量、安全联系在一起的一门极其重要的应用技术,对其质量控制和安全使用起着举足轻重的作用。我分厂钽铌铍及其合金管、棒、板材品种多、规格杂,采用各种无损检测方法可以检测材料内部或外部的缺陷,为提高信誉度、稳定生产工艺、控制中间转料、出厂产品质量提供依据。
2各种无损检测方法原理及应用
2.1超声波探伤原理及应用
探伤仪按缺陷显示方式分类分为:A型、B型、C型、三种显示,我厂采用的均为A型,A型显示是一种波形显示,探伤仪荧光屏的横坐标代表声波的传播时间(或距离),纵坐标代表反射波的幅度。由反射波的位置可以确定缺陷位置,由反射波的幅度可以估算缺陷大小。原理如图1:
超声波检测仪工作原理:同步电路产生周期性的同步脉冲信号。一方面它触发发射电路(或经触发延迟在时间上做适当延迟后触发发射电路)产生一个持续时间极端的电脉冲加到探头内的压电换能器上,激励品片产生脉冲超声波。另一方面,同步脉冲经过扫描延迟,在时间上适当延迟后控制扫描发生器产生线性较好的锯齿波,经过轴放大器放大后加到示波管Y轴偏转板上,使光点从左到右随时间做线性地移动。超声波透过偶合剂射入试件。在试件内部传播的超声波遇到界面或缺陷时即产生反射,这种超声回波已停止激振的原探头接收,转变成电脉冲输入高频放大器。经检波电路再由祝频放大器进一步放大后加到示波管的Y轴偏转板上,这是光点不仅在水平线上按时间作线性移动而且还要受Y轴偏转板上电压的影响做垂直运动,从而在扫描线上就出现波形。根据反射回波在扫描线上的位置可确定试件中界面或缺陷与换能器间的距离,荧光屏上显示的波高一般与换能器接收到的超声波声压成正比,故可据以评定反射回波的声压大小。
1-时基电路2-扫描延迟3-扫描发生器4-X轴放大5-接收电路6-高频放大及衰减器7-检测电路8-视频放大器9-同步电路10-发射电路11-示波管12-示波管荧光屏13-换能器14-试件
图1超声波检测仪工作原理图
在我们厂超声波探伤法应用几乎涉及了钽、铌、铍及其合金的管、棒、板材,贯穿了整个工艺流程,超声波探伤可以检测出料中的气孔、夹渣、裂纹及组织的不连续。我们厂从原料铸锭的领取到成品发货均需要超声波检测。钽铌铸锭在电弧熔炼过程中会产生封顶缩尾缺陷,如果锯切不干净,那么在以后压力加工中将越裂越大,导致整节铸锭的报废,超声波可发现封顶缩尾缺陷,可以及时切除。钽、铌及其合金棒材在加工过程中,由于前期很多是锻造的,会出现裂,用超声波探伤可以检测出来,并且可以分析裂的产生原因及状态,根据实际情况,判断物料是切除还是改做它用。钽、铌及其合金管材也是我们的主要产品,它们主要应用于化工防腐行业,对超声波探伤这方面要求也比较严格,我们用超声波自动水浸探伤可以大批量的对管材进行内壁和外壁的扫查,可以迅速检测出内壁和外壁的凹坑、夹渣、沟槽、裂纹等等缺陷,并自动剔除。海蓝公司是我们铍铜的最大客户,曾经因为产品的内部缺陷而退货,现在我们在超声波检验铍铜管棒的技术已经比较成熟,海蓝、7103厂、西安煤院等客户对我们的超声波技术也比较认可。
2.2着色渗透探伤法原理及应用
着色渗透探伤法是在测试材料表面使用一种液态染料,涂上该有色液体染料后,并使其在体表保留至预设时限,然后再涂上显影剂,在正常光照下观察即能辨认的有色液体。可广泛应用于检测大部分的非吸收性物料的表面开口缺陷,无需额外设备,便于现场使用。
着色渗透探伤法的优点是灵敏度较高,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,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,不容易检出。
目前我们的钽、铌、铍及其合金的φ14.4以下的小规格拉制棒材在修料中是工人用肉眼判断表面是否有缺陷,这种目视检测法效率很低并且失误率很高,如果料表面的缺陷没有被发现,没有及时修理干净,那么遗留到后序的继续加工中,缺陷将越来越多,越来越大,如果投入到拉丝工序中,拉出的丝将会断掉,这不仅是人力物力的浪费,成材率也很难上去。目前我们渗透检测应用于钽铌铍φ14.4以下的拉制棒材,检验各种裂纹、麻坑、粘料等开口型缺陷,这就大大减少了工人的劳动强度,并且可以很快很准确的检测出缺陷,及时修理,效率很高。
2.3超声波测厚原理
测量超声波在工件上下底面之间往返一次传播的时间来求得工件的厚度。
数字超声测厚仪内部有计算电路,可以计算出来时间,再换算成工件厚度显示出来。如图2
图2超声波测厚原理示意图
我们的壁厚仪范围在0.102mm~254.00mm之间,精度达±0.025mm。目前我们应用它来检测各种规格材质的管材壁厚,如在调轧过程中,需要时时监控管材的壁厚,原来是调一段,切下来有尺子量,这样效率低浪费材料准确度还差,用超声波测厚效率很高而且可以整根测量。管材和板材的中间部位或是很厚的材料,壁厚尺根本量不到,用壁厚仪就很轻松的量到任何一个需要控制的点。
2.4渗漏试验的原理及应用
渗漏试验是专门检验液体或气体从承压容器中漏出或从外面渗入真空容器中的无损检测技术。渗漏试验分为不用示踪气体的压力系统和利用示踪气体检测器的压力系统。我们所选的是不用示踪气体的压力系统的气密性试验。
下面介绍我们所用的三种压力系统检测法:水压测试、气压检测和氦质谱检漏法。
2.4.1水压测试的原理及应用
如图,盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p0发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。即帕斯卡定律(在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点p=p0+ρgh),利用水为工作介质静压力传递进行工作如图3。该方法主要是检验料的强度。
图3帕斯卡定律P1/S1=P2/S2
我们所检测直径φ4-φ60、长度≤6米钽、铌及其合金管,铍青铜管材,水压额定试验压力2.0Mpa,工作试验压力10Mpa。我们用泵把压力加到8Mpa-10Mpa时,保持10S,当发现管材表面有渗水或管材破裂扭曲时,说明它的强度达不到标准,将判该管材不合格。
2.4.2气压检测原理及应用
气压检测是来自空压机产生的高压气源,经控制系统测控后,经高压软管输送给试样,当漏孔的两侧存在压差时,气体就通过漏孔从高压侧向低压侧流动,如果在低压侧施加适当液体后,漏孔处将会吹起一个个气泡,从而可以发现漏孔的存在。类似于自行车补车胎。
我们所检测直径φ4-φ60、长度≤6米钽、铌及其合金管,铍青铜管材的气压额定试验压力1Mpa,工作试验压力0.7Mpa。该方法主要是检验料的气密性,它简单可靠、使用方便、能定出漏孔的位置,成本低。
需要强调的是:水压试验千万不能用气压试验代替!!!水压试验为强度试验,气压试验为密封试验。一般气体容器先强度试验而后气密试验。若反之,一旦容器强度失误,它的爆炸威力“一个压力”在一平方厘米的面积上的压力是1公斤。也是现在说的一个大气压。
2.4.3氦质谱检漏法原理及应用
该方法是通过质谱室是用来检测氦的分压强。当质谱室内的总压强(真空度)低于10Mpa时,电离室中由钨丝制成的灯丝启动,加热后产生高速电子轰击离子源中的气体分子,使分子电离。大部分的气体分子都能变成离子,离子在电场中被(加速电压)加速,从而进入与其垂直的偏转磁场,不同质量数的离子其偏转半径不同。加速电压使得氦离子可以打到放大器的入口(电子倍增器),从而检测出氦离子流的强度,氦离子流与容器内的氦分压成正比,因此对氦离子的测量可以确定被检件的漏率。氮质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器,它具有性能稳定、灵敏度高的特点。是真空检漏技术中灵敏度最高,用得最普遍的检漏仪器。其灵敏可达10~10Pa.m/s。如图4。由于氦气的分子直径很小,本身是惰性气体,很安全,用它可以检测出很小的漏点,该方法在我厂常用于φ10---φ60mm钽、铌及其合金管材的漏点。
图4质谱室工作原理图
3展望
近几年NDT技术无论是在声学、电学还是磁学方面都有很大的进步,NDT技术有广泛的应用,应用NDT可以用较少的劳力和开支对钽铌铍加工材的质量进行动态或静态,长期或短期的测量和监控,目前我们厂在加工材方面的无损检测技术起步较晚比较薄弱,主要表现在人员素质还不是很高,数量偏少,设备陈旧落后,资金欠缺,技术不成熟,还未形成规模化系统化检测流水线。随着科技的不断发展,客户对NDT技术提出了更高更严的要求,由于我们的技术达不到,很多客户因此流失,在产值和声誉方面受到了很大的损失。因此我要努力向同行学习,多做实验多看资料,提高我们的技术水平和人员素质,我们的NDT技术现在仍有很多问题极具挑战性,鼓励我们要投入更大的热情和人力物力来促进它的发展。
参考文献
1 中国机械工程学会无损检测学会编.超声波检测.第2版.北京:机械工业出版社,2000
2 超声波探伤》编写组编著.超声波探伤.北京:电力工业出版社,1980
3 郭成彬等。认识数字超声探伤仪.无损检测,2004,26(3):149-154
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)15-3640-03
数字农业和农业物联网技术作为现代农业最前沿的发展领域之一,是当今世界发展农业信息化,实现农业可持续发展的关键和核心技术。数字农业要求快速、实时、准确和定位化的获取植物生长信息,而农业物联网技术要求植物信息可实时动态感知,显然,传统的实验室测量分析和信息获取方法已经不能满足数字农业和农业物联网技术的发展要求。因此,研究和开发植物生命信息快速无损检测技术和传感仪器等软硬件平台已经成为现代农业承待解决的关键问题[1]。
目前,国内在作物无损检测方面的研究仪器主要是依赖进口,而相应的软件也是伴随着仪器而购买。此类软件,一般价格昂贵,而且在自主研究平台中,因为无法取得源代码而无法使用或升级,从而出现研究瓶颈。在各类无损化检测技术中,随着计算机视觉技术越来越广泛的应用,对应的软件系统的开发迫在眉睫[2]。
正是基于这样的背景,我们通过对目前应用比较广泛的C#进行研究,利用C#强大的数据处理能力和良好的用户界面开发,并结合强大的图像处理能力,进行作物实时检测软件平台的自主设计与开发。
1 计算机视觉技术简介
计算机视觉也称机器视觉,是采用摄像机或者数码相机将被检测图像转化为数字信号,再采用先进的计算机软件技术对图像信号进行处理,从而得到所需要的各种目标图像特征值。并由此实现模式识别,坐标计算等功能。然后再根据其结果输出数据,发出指令,再配合执行机构完成好坏筛选,位置调整,数据统计等自动化流程。与人工视觉相比较,计算机视觉的最大的优点是快速、精确、可靠,以及数字化。
随着数字农业和农业物联网技术的发展,计算机视觉技术将越来越广泛的应用于农业生产中,而构成计算机视觉系统的软件系统是整个计算机视觉系统的灵魂。随着硬件技术的不断发展完善,计算机视觉系统其功能是否强大,可以说完全取决于软件系统的能力。
2 软件系统设计
2.1 C#与
C#是由微软公司开发的一种面向对象的新型编程语言,它是从C和C++ 中派生出来的,保留了C/C++原有的强大功能,并且继承了C/C++的灵活性。同时由于是MicroSoft公司的产品,它又同Visual Basic一样具有简单的语法结构和高效的开发能力,可以使程序员快速的编写出基于.NET平台的应用程序。
一个基于C#框架,专门为C#开发者和研究者设计和开发的,这个框架提供了丰富的类库资源,包括图像处理,神经网络,模糊系统,遗传算法,人工智能和机器人控制等领域。该框架架构合理,易于扩展,涉及多个较前沿的技术模块,为相关开发人员或科研人员的工作提供了极大的便利。本系统就是采用C#程序设计语言,通过调用该框架来实现作物无损检查系统的开发。
2.2 系统设计与实现
本软件系统是在数码相机拍摄的作物图像的基础上,采用图像处理方法进行特征提取与分析,从而实现作物的无损检测。主要分为图像输入,图像预处理,特征提取,特征分析几个模块。
1) 图像输入
将要分析处理的图像读取到系统中来,为后面图像处理作准备。C#提供了三个最重要的图像处理类,即Bitmap类、BitmapData类和Graphics类。三种图像处理的方法,即提取像素法、内存法和指针法。从执行效率和实现难度综合考虑,本系统的开发采用内存法。
2) 图像预处理
图像预处理主要包括图像的大小调整,形态矫正,平滑和去噪等,以降低环境对拍摄照片造成的不利影响。提供了多个类,可以对图像进行平滑去噪等操作,本系统中采用了中值滤波算方法,对应中的Median类。
3) 特征提取
特征提取分析,是整个系统的核心所在,需要选取合适的图像分割算法,对图像进行处理,提取目标区域,为特征分析作准备。在本系统中采用了阈值分割技术,因为这种算法相对来说比较直接并且易于实现。
采用阈值分割技术,首先,必需确定一个阈值作为图像分割的阈值,在本系统中,采用自适应阈值法,由用户在软件的操作过程中进行设定,并且可以根据需要进行调整。然后,根据这个阈值对图像进行分割,并将其转化为二值图,如图(b)所示。从图中我们可以看到二值图像中存在大量的小孔,这种太小的孔洞对我们进行图像分析没有实际意义,并且会干扰结果的正确性,因此我们需要采用腐蚀和膨胀的形态学方法来进行填充孔洞,结果如图(C)所示。最后,我们需要根据需要提取目标区,涉及到连通区域的提取问题。最后,输出结果。
4) 特征分析
对图像分割结果进行分析,用于指导生产实践。我们可以对通过图像处理得到的目标区域进行分析,比如可以根据叶片颜色的变化判断叶绿素含量,进而推算出作物的营养状况,根据色素区域的大小计算出叶面积,根据不同区域的形状、大小判断病虫害等。
3 实验结果及分析
软件运行后主界面如图3所示。
为验证本系统的有效性,我们通过设定不同的阈值进行图像分割,并跟photoshop cs4软件中魔棒的工具作对比,来提取图片中的目标区域。测试图片大小为800px×610px,取特征点坐标P(310,70),该点的RGB值为(29,92,0),获取目标区域的总像素和绿色分量平均值,数据如表1所示。
从上述表中我们可以看出,本软件在图像处理目标区域的提取方面,提取到的目标区域较photoshop 提取的小,绿色分量平均值较photoshop更接近特征点数值,由此看出用本软件做图像分割准确性更高。
4 结束语与展望
计算机视觉具有非破坏性、快速、高效、信息量大等特点,目前已在主要的农作物和经济作物的养分诊断,植物病虫害的快速检测及预警预报等方面有了广泛应用,取得了较好的效果。随着计算机视觉技术和图像处理技术的发展,计算机视觉技术将更多的应用于植物长势预测、产量估计等方面。
通过本次研究,开发了一个交互界面良好的色素分量检测系统,能对图像在RGB分量上实现阈值分割,并实现目标区域的获取分析。该文主要提倡一种软件开发的理念,所设计开发的软件的针对性较强,还存在着很多的局限和不足,要作为计算机视觉类的通用软件,系统的稳定性和功能都还有待进一步提升。
参考文献:
[1] 刘飞.基于光谱和多光谱成像技术的油菜生命信息快速无损检查机理和方法研究[D].浙江:浙江大学博士学位论文,2011.
[2] 朱哲燕,陈红.基于MATLAB的作物信息光谱分析平台的设计与开发[J].科技资讯,2012(16).
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[4] 赵春江.C#数字图像处理算法典型实例[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[5] 何勇,刘飞,聂鹏程. 数字农业与农业物联网技术[J].农机论坛,2012(1).
[6] 张起丽.基于数学形态学的彩色图像处理研究[D].西安:西北大学硕士学位论文,2009