電磁輻射的檢測方法范文
時間:2023-10-17 17:37:11
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篇1
關鍵詞:移動通信基站;電磁輻射;廣播;監測
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.149
1 引言
隨著移動通信網絡規模的擴大和用戶數量的增加,移動通信基站的數量不斷增加。公眾在充分享受現代通信設備為生活帶來的便捷的同時,遍布各地的移動通信基站所產生的電磁輻射是否威脅人體健康,也逐漸成為各個運營商和公眾爭論的焦點。[1]公眾對移動通信基站周邊電磁環境安全性的關注、焦慮、沖突及相關投訴逐年上升。
但應注意的是,由于中、短波廣播具有影響范圍廣、發射功率大、場強大的特征,且大中型城市普遍都有大型的中波廣播發射臺,中、短波廣播是城市電磁輻射環境的主要貢獻源之一。非選頻測量儀很可能在測量基站電磁信號的同時也測到了中短波廣播臺信號,導致最終測值比基站電磁信號場強值偏高[2]。若基站監測時不區別、排除中短波信號的干擾,依照基站限值對包含中短波信號的基站電磁輻射監測值進行安全性評價,最終可能會得到基站電磁輻射水平不合格的錯誤結論。
2 監測方法
2.1 信號監測
實時監測當前測量環境中移動通信基站信號是否存在干擾信號,該干擾信號包括:中波信號或者短波信號;選取包括中短波頻段和基站頻段的綜合電場探頭,使該綜合電場探頭連接監測儀主機,得到綜合電磁輻射監測儀;將綜合電磁輻射監測儀垂直架設,使綜合電磁輻射監測儀中的綜合電場探頭和監測儀主機的連線垂直于地面,記錄該綜合電磁輻射監測儀的垂直場強數據監測值;將綜合電磁輻射監測儀水平架設,使綜合電磁輻射監測儀中的綜合電場探頭和監測儀主機的連線平行于地面,記錄綜合電磁輻射監測儀的水平場強數據監測值;根據垂直場強數據監測值與水平場強數據監測值的變化幅度,監測當前測量環境中是否存在中短波信號。
2.2 干擾信號的判斷
在監測到當前測量環境中存在移動通信基站信號的干擾信號時,分別測量當前測量環境中包含移動通信基站信號和干擾信號的綜合場強以及干擾信號的干擾場強;計算垂直場強數據監測值與水平場強數據監測值的變化幅度;當水平場強數據監測值大于垂直場強數據監測值以及水平場強數據監測值存在任意一方向的最大值,且變化幅度大于設定閾值時,判定當前測量環境中存在短波信號;當垂直場強數據監測值大于水平場強數據監測值,且變化幅度大于設定閾值時,判定當前測量環境中存在中波信號;當變化幅度小于設定閾值時,判定當前測量環境中不存在中波信號和短波信號。其中,綜合電磁輻射監測儀和專用電磁輻射監測儀均為非選頻式寬帶輻射測量儀。測量時采用絕緣支撐架;該絕緣支撐架用于架設綜合電磁輻射監測儀和專用電磁輻射監測儀,以采集當前測量環境中的場強值;其中,絕緣支撐架包括:三腳架或者絕緣延伸桿。
2.3 干擾信號的監測
如果當前環境中存在中短波信號,則選取包括中短波頻段的專用電場探頭,使專用電場探頭連接監測儀主機,得到專用電磁輻射監測儀;將專用電磁輻射監測儀垂直架設,使專用電磁輻射監測儀中的專用電場探頭和監測儀主機的連線垂直于地面,記錄專用電磁輻射監測儀的垂直短波場強數據監測值;將專用電磁輻射監測儀水平架設,使專用電磁輻射監測儀中的專用電場探頭和監測儀主機的連線平行于地面,記錄專用電磁輻射監測儀的水平中波場強數據監測值。
2.4 計算與評價
根據綜合場強和干擾場強,計算移動通信基站電磁輻射場強,在監測到當前測量環境中存在中波信號時,選取綜合電磁輻射監測儀的水平場強數據監測值作為中波綜合場強測量值;在監測到當前測量環境中存在短波信號時,選取綜合電磁輻射監測儀的垂直場強數據監測值作為短波綜合場強測量值。其中,根據綜合場強和干擾場強,計算移動通信基站電磁輻射場強,分別按照以下公式計算移動通信基站電磁輻射場強:
其中,Eb表示移動通信基站電磁輻射場;E1表示中波綜合場強測量值;Em表示水平中波場強數據監測值。
其中,Eb表示移動通信基站電磁輻射場強;E2表示短波綜合場強測量值;Es表示垂直短波場強數據監測值。
將計算得到的移動通信基站電磁輻射場強與標準場強限值進行比較,得到比較結果。根據得到的比較結果,評價移動通信基站電磁輻射場強是否符合國家電磁環境控制限值要求。
3 小結
本文介紹的移動通信基站電磁輻射的監測方法,與現有技術相比,其能夠實現簡單、快速、低成本地甄別基站監測過程中中短波廣播的影響,減少檢測人員工作量;并且,利用現有儀器及頻段差異特性,通過間接計算得到基站準確測值,降低了監測成本;同時,排除了中短波信號的干擾以及中短波信號錯誤參與基站安全性評價,實現了準確、客觀地評價通信基站單項照射劑量。
參考文獻:
篇2
上海市現有中國移動通信集團上海有限公司、中國聯合網絡通信有限公司上海市分公司、上海電信有限公司三大移動通信運營商。至2015年4月,上海市移動電話用戶已超過3300萬。基站總數截至2014年底全市約2.6萬。
2基站電磁環境管理遇到的新問題
2.1管理制度亟待完善
上海現行的這種基于基站設置年審制度的管理方式,試行多年來使多方受益,被全國環保部門贊譽為“上海模式”,但就管理程序而言仍有欠缺。由于缺乏明確的基站設置環保技術要求,在年審過程中對基站設置的指導作用還不夠強。此外,在監管層面上對運營商的環保責任要求不夠明確,沒有提出每年通報基站設置完成情況的要求,使環保部門對全市公用移動通信基站設置信息掌握滯后。
2.2移動通信技術的發展對檢測技術提出了更高的要求
現行的移動通信監測規范為《輻射環境保護管理導則-電磁輻射監測儀器和方法》(HJ/T10.2-1996)和《移動通信基站電磁輻射環境監測方法(試行)》(2007年,無標準號),仍停留在室外宏基站技術階段,明顯滯后于目前多種設置形式共存的通信基站檢測需求。且目前本市市場化檢測機構數量少、水平參差不齊、總體能力不高。
2.3公眾環保意識的不斷增強
從數量上說,公眾關于移動通信基站的投訴迅速增加,另一方面,隨著通信基站的不斷增加、人們文化素質的提升和網絡知識的普及,公眾對電磁環境的理解能力從“一無所知”漸漸轉變為“一知半解”,往往對身邊電磁輻射源捕風捉影、對相關報道言論斷章取義,甚至以訛傳訛,因此,對環境監測人員和報告解釋人的專業技術能力提出了更高的要求。
2.4環境檢測的時間節點應適當調整
《上海市公用移動通信基站設置管理辦法》規定,基站投入正式運行前,經營者應當按照環境保護要求,向市環保部門提出檢測申請。但事實上基站在正式入網投運前,基本處于調試階段,發射功率不能達到正常工作水平,此時的環境檢測數據尚不能真實反映基站的實際電磁輻射水平,環境檢測的時間節點應進行調整。
3對策研究
3.1改革管理模式
目前國務院正大力推進簡政放權、放管結合工作。根據基站環境影響小等特點和本市及外省的有益嘗試,設計了以下三種移動通信基站監管模式的初步方案。方案一:取消基站環評、驗收審批。環保部門取消基站環評、驗收審批,改由建設單位自主建設,自行監測,主動向社會公開基站信息和監測結果,環保部門加強事中事后監管,對建成基站進行抽查、抽測。方案二:降低環評類別為登記表并改審批制為備案制。項目建設前,企業填報環評登記表報環保部門備案,項目建成后,企業填報竣工驗收登記卡報環保部門備案,環保部門對涉及糾紛投訴及重大敏感點的基站進行監督檢查。由事前管理轉為事中、事先管理。方案三:簡化環評、驗收手續。由環保部門出臺基站項目環評及驗收技術規范,簡化基站項目環評報告表,環評按網評價其規模、布局、基站類型、架設方式等,無需明確單個基站的站址,通過驗收階段的監測和核查來確保基站環保達標。通過對三種移動通信基站監管模式初步方案的比較研究,由于基站建設量大面廣、可研階段站址不確定的特點,以及基站建設環境影響較小,上海可以嘗試“方案一”進行基站環境管理,依托市無管局的基站年度審核計劃,由建設單位自主建設,主動向社會公開基站信息和監測結果,環保部門加強事中事后監管,對建成基站進行抽查、抽測,適應政府簡政放權、企業強化責任的要求。
3.2制定技術規范
同時順應審批制度改革要求,還應結合上海市無線電管理局的基站年度設置計劃的強化和《電臺執照》審批方式調整,制定基站設置環境保護技術規范,將環保技術要求前置到基站年度設置計劃編制階段,加強對基站建設的源頭監管。對存在重大矛盾、群眾反應強烈的基站,一般不得再增設新的基站天線。基站設置過程中應及時將信息向公眾公開,加強溝通。
3.3完善管理,明確企業職責
堅持政府引導、企業主體,加強環保部門服務與監管的同時,更要發揮運營商的企業主力軍作用。要求鐵塔公司應在建設前對擬建站址環境中的電磁輻射水平進行自測,通信運營公司應當確保建成后的移動通信臺(站)的電磁場場量參數符合國家標準《電磁環境控制限值》中關于公眾暴露控制限值的規定。每年按時向環保部門通報新建基站和全網存量站設置情況,對各網絡基站總量、分布情況、發射功率、電磁環境水平等信息進行申報登記。在基站正式入網投運、取得《電臺執照》后由運營商委托有資質的檢測單位開展電磁環境檢測工作,并出具檢測報告,檢測費用由運營商承擔。在《電臺執照》三年有效期內至少進行一次檢測。對于有居民投訴的基站,必須做到優先檢測,做好解釋工作,化解群眾矛盾。對檢測中發現的超標基站,應停止運行及時整改。
3.4探索對移動通信基站分類檢測的模式
鼓勵基站設置方和運營方依據國家標準《電磁環境控制限值》中關于豁免范圍的規定,對室內覆蓋、小區覆蓋、街道站等基站進行梳理,符合“等效輻射功率小于100W”豁免條件的基站可免于管理,不必開展檢測工作。不能豁免的基站應依周邊環境進行細分,區別對待,加強對環境敏感區移動通信基站的檢測管理,優先對這些區域的移動通信基站開展檢測、強化這些區域基站的測量布點和測量頻度的要求,建立快速響應機制,優先測量公眾投訴舉報的基站。對于周邊50m范圍內并無敏感點的宏基站,可以簡化適當檢測要求,只需在基站入網運行后3年內完成檢測。經檢測合格的基站,在主要技術參數和環境條件無重大變化情況下,檢測報告始終有效。
3.5加強檢測機構與公眾的溝通
環境保護主管部門可建立一個常態的信息平臺,及時向公眾提供他們所關注的移動通信基站運營和周圍電磁輻射水平的信息,同時,主動公布各電磁輻射環境專業檢測機構的技術能力和檢測質量水平,提升報告公信力。建立檢測能力和檢測結論向社會公開的機制,對報告結論錯誤、質量投訴率高的檢測機構予以公示或淘汰;建立對檢測機構的檢查考評的機制,通過組織比對和監督性復測等方式,對各檢測機構的能力和質量進行有效監督,實施優勝劣汰。
3.6規范檢測方法
本市中心城區人口密集,樓宇高度參差復雜,為確保覆蓋質量,本市移動通信基站往往布設密集且多有臨近敏感點,因此應根據本市基站布設特點,進一步細化現有的檢測方法,特別是強化檢測布點、儀器指標和測量人員能力等方面的要求,使向公眾公布的檢測報告信息完整、數據可信。3.7提升對檢測機構能力的要求積極引導檢測機構提升能力,規范檢測機構的市場準入。制定相應的管理辦法,不斷增強檢測人員的技術能力,除了要求檢測機構必須有計量認證資質外,還需對機構的專職檢測人員崗位能力、工作業績、檢測儀器設備的性能指標和對不同類型基站檢測適用性進行綜合考核,從而做到數據科學客觀公正,真正能對檢測的結論負責、對調處負責,力爭在檢測階段消除大部分的公眾疑慮。
4結語
篇3
目前,無線網絡(或稱無線局域網,即WLAN)統一執行IEEE802.11b標準,在物理層,IEEE802.11b采用2.45GHz的無線頻率,最大的位速率達l1Mbps,使用直接序列擴頻(DSSS)傳輸技術。
在數據鏈路層的MAC子層,802.11b使用“載波偵聽多點接入/沖突避免(CSMA/CA)”媒體訪問控制(MAC)協議。由于WLAN采用公共的電磁波作為載體,任何人都有條件竊聽或干擾信息,因此對越權存取和竊聽的行為也更不容易防備。
入侵檢測系統(IDS)通過在網絡中設定監測來監聽無線數據包,并利用檢測引擎檢測非授權AP和偽裝MAC地址進行監測、記錄和報告警告信息。
目前最常用的IDS檢測方法是特征匹配,即把網絡包數據與預先寫在規則中的“攻擊內容”或特征進行對比,從而判斷數據包是否具有攻擊性。多數IDS 的匹配算法都與開源入侵檢測系統Snort的多模檢測算法類似,異常檢測方法是另一種IDS檢測方法,通常作為特征匹配的補充方式。
面對多樣化的網絡攻擊和入侵,這種技術需要不斷完善。目前的無線網絡安全產品是基于入侵檢測而開發的,事實上,這類安全產品并不能從源頭上杜絕外部攻擊,尤其在發生具有針對性和專業性的攻擊時,不能保證信息的安全。
對于普通的無線網絡用戶來說,無線網絡的使用需要同時兼顧便攜、高速、安全的特性,因此IDS是一個重要的發展方向,但對于類似軍隊中的保密要求更高的應用來說,則需采用更加穩妥的解決方案。
2.電磁干擾和電磁屏蔽技術
電磁干擾(EMI)是干擾電纜信號并降低信號完好性的電子噪音,EMI通常由電磁輻射發生源如馬達和機器產生的。
電磁干擾EMI(ElectromagneticInterference),有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾是指通過導電介質把一個電網絡上的信號耦合(干擾)到另一個電網絡。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網絡。
電磁干擾傳播途徑一般也分為兩種:即傳導耦合方式和輻射耦合方式。任何電磁干擾的發生都必然存在干擾能量的傳輸和傳輸途徑(或傳輸通道)。通常認為電磁干擾傳輸有兩種方式:一種是傳導傳輸方式,另一種是輻射傳輸方式。因此從擾的敏感器來看,干擾耦合可分為傳導耦合和輻射耦合兩大類。
傳導傳輸必須在干擾源和敏感器之間有完整的電路連接,干擾信號沿著這個連接電路傳遞到敏感器,發生干擾現象。這個傳輸電路可包括導線,設備的導電構件供電電源、公共阻抗、接地平板、電阻、電感、電容和互感元件等。輻射傳輸是通過介質以電磁波的形式傳播,干擾能量按電磁場的規律向周圍空間發射。
常見的輻射耦合由三種:
1.甲天線發射的電磁波被乙天線意外接受,稱為天線對天線耦合;
2.空間電磁場經導線感應而耦合,稱為場對線的耦合;
3.兩根平行導線之間的高頻信號感應,稱為線對線的感應耦合。
電磁屏蔽是電磁兼容技術的主要措施之一。
電磁屏蔽的技術原理,即用金屬屏蔽材料將電磁干擾源封閉起來,使其外部電磁場強度低于允許值的一種措施;或用金屬屏蔽材料將電磁敏感電路封閉起來,使其內部電磁場強度低于允許值的一種措施。
1.靜電屏蔽:用完整的金屬屏蔽體將帶正電導體包圍起來,在屏蔽體的內側將感應出與帶電導體等量的負電荷,外側出現與帶電導體等量的正電荷,如果將金屬屏蔽體接地,則外側的正電荷將流人大地,外側將不會有電場存在,即帶正電導體的電場被屏蔽在金屬屏蔽體內。
2.交變電場屏蔽: 為降低交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓,可以在于擾源和敏感電路之間設置導電性好的金屬屏蔽體,并將金屬屏蔽體接地。交變電場對敏感電路的耦臺干擾電壓大小取決于交變電場電壓、耦合電容和金屬屏蔽體接地電阻之積。只要設法使金屬屏蔽體良好接地,就能使交變電場對敏感電路的耦臺干擾電壓變得很小。電場屏蔽以反射為主,因此屏蔽體的厚度不必過大,而以結構強度為主要考慮因素。
3.交變磁場屏蔽: 交變磁場屏蔽有高頻和低頻之分。低頻磁場屏蔽是利用高磁導率的材料構成低磁阻通路,使大部分磁場被集中在屏蔽體內。屏蔽體的磁導率越高,厚度越大,磁阻越小,磁場屏蔽的效果越好。當然要與設備的重量相協調。
高頻磁場的屏蔽是利用高電導率的材料產生的渦流的反向磁場來抵消干擾磁場而實現的。
4.交變電磁場屏蔽: 一般采用電導率高的材料作屏蔽體,并將屏蔽體接地。它是利用屏蔽體在高頻磁場的作用下產生反方向的渦流磁場與原磁場抵消而削弱高頻磁場的干擾,又因屏蔽體接地而實現電場屏蔽。屏蔽體的厚度不必過大,而以趨膚深度和結構強度為主要考慮因素。
屏蔽體做好之后需要進行屏蔽效能檢測。
TIPTOP無線網絡阻斷系統能夠在一定距離內通過發送干擾信號,有效阻斷指定網絡信道內無線網絡的通信,并同時保持預設網絡信道的正常通信。它在滿足無線網絡一定的通信要求的同時,提供了一種在無線網絡環境下對信息的可靠保護。
TIPTOP無線網絡阻斷系統跳過通訊協議直接對無線網絡信道進行分析,并且通過信號干擾來達到阻斷目的,因此能夠滿足高級別場所的保密需要。其獨到之處在于可以預設可信任信道,對可信任信道之外的無線網絡信道進行電磁干擾,這種有選擇性的阻斷不僅可以杜絕被黑客攻擊的可能性,同時還保留了與外界的通訊。
TIPTOP無線網絡阻斷系統從網絡物理層的角度,在網絡通訊協議之上對無線網絡信號實施控制,而同類無線網絡安全產品通常是通過對MAC地址及協議進行分析,檢測是否有MAC地址偽裝和泛洪拒絕服務攻擊,監控和分析AP,識別假冒AP,從而達到防止泄密的目的。相比下,TIPTOP無線網絡阻斷系統更加具有安全性和可靠性,能夠有效抵御網絡攻擊。
4.結論
在無線網絡的應用領域,保障信息安全始終是第一位的,沒有完善的無線網絡安全解決方案,勢必會阻礙無線網絡本身的發展。TIPTOP無線網絡阻斷系統另辟蹊徑,跳過網絡協議直接對無線網絡信道進行控制,因此具備非常高的安全性和可靠性,在為用戶帶來安全可靠的無線網絡體驗的同時,減少甚至杜絕因泄密造成的國家利益、人民財產的損失。
國家保密局明文規定計算機信息系統嚴禁使用有無線功能的計算機、無線互聯功能的網絡設備、無線鍵盤和鼠標等無線互聯設備,在無線網絡設備廣泛使用的今天,這樣的強制性規定難于實現,同時還會影響工作效率。TIPTOP無線網絡阻斷系統將改變這一狀況,為區域無線網絡的軍隊,法院,監獄等行業的應用帶來一場革命。 屏蔽效能的檢測設備
:屏蔽效能的檢測設備有變頻信號源、射頻放大器、發射天線、電磁場接收天線、衰減器、測量接收機、數據記錄儀。 屏蔽效能的檢測方法:
1)定位測量點;
2)校準檢測設備;
3)測量無發射時的環境電平H;
4)在測量無屏蔽時,在測量點接收到發射機的電磁場強度W;
5)測量有屏蔽時在測量點接收到發射機的電磁場強度Y;
6)屏蔽效能SE的檢測分析屏蔽效能SE計算式為
SE=201ogl0f(W—H),/(Y H)J;
7)計算后,將屏蔽效能sE與設計要求相比較,看是否達到設計要求,安全余量是否滿足要求,是否有過設計。如果達不到要求時,就要具體分析原因并加以改進,直到滿足要求為止。如果有過設計,也要具體分析原因,并在以后的設計中加以改進。
3.無線網絡阻斷系統分析
TIPTOP無線網絡阻斷系統,采用一種可控的電磁干擾技術,是一套以干擾為手段、以屏蔽為目的的無線網絡安全系統。
TIPTOP無線網絡阻斷系統使用電磁干擾技術,通過對2.4GWLAN無線通信網絡(IEEE802.1Ib/g/n)進行干擾,能夠達到全部或有選擇性的阻斷WLAN中無線接收器(AccessPoint)或個人工作平臺(Station)無線信道,同時采用了智能分析技術,一旦環境中出現無線信號,即對其進行干擾,并記錄干擾結果,供需要時使用。
TIPTOP無線網絡阻斷系統主要包括三個部分,分別為檢測部分、干擾部分和控制部分。
檢測部分:
這部分包括信號放大,信號處理和檢測通道強度。
放大部分包括輸入放大中間級放大兩個模塊,主要作用是將信號放大以便處理,經過處理完成后輸出的信號經過信號檢測芯片檢測出信號強度,之后傳送給信號控制部分處理。
干擾信號:
這部分包括信號前級推動和末級功放兩個模塊。
信號處理完成后將輸出干擾信號,經過后級放大處理。輸出射頻干擾信號,干擾信號強度大約為0.5W左右。
控制部分:
控制部分接收外部程序指令,根據指令進行控制收發信號的處理,并確定收發的方式,然后根據指令要求來發射干擾信號。
干擾方式:
篇4
關鍵詞:室內環境污染;人體健康;防治措施與對策
隨著人們生活水平的提高,居住環境的改善, 建筑室內裝修所造成的的環境污染越來越受到人們的重視,我們有大部分的時間留在家中、辦公室或處身其它室內環境,室內環境的污染對人體健康的危害要有更加清醒的認識, 本人根據2009、2010兩年中天津武清區 36戶室內環境污染進行檢測的結果,通過對室內甲醛等污染物分析論述了室內污染物的種類、危害、以及防治的措施。
一、室內環境檢測過程及結果分析
1、檢測樣本的抽取、檢測方法及檢測結果
檢測樣本的抽取:
在大量的委托檢測的數據庫中,本人對2009、2010兩年中武清區12個居住小區中每個小區隨機抽取了3個樣本,12個小區分布在全區34個鄉鎮。
檢測的方法:
甲醛---乙酰丙酮分光光度法. 苯---活性炭吸附二硫化碳解析氣相色譜法 氨---納氏試劑分光光度法
檢測結果分析:
通過對36個樣本的檢測, 甲醛濃度范圍值為0.02 mg/m3~0.19mg/m3之間,超標值范圍在 0.10 mg/m 3~0.19mg/m3,甲醛濃度超標率達82%;苯檢測值范圍在0.06 mg/m3~0.66 mg/m3之間,超標值范圍在0.11 mg/m3~0.66 mg/m3之間,最高值為0.66 mg/m3, 苯超標率為40.1%;氨濃度為0.03 mg/m3~0.23 mg/m3,超標范圍值為0.20mg/m3~0.23 mg/m3,氨超標率為21.2%。從檢測的結果看, 甲醛、苯、氨等污染物都有不同程度的超標, 甲醛污染最為嚴重。室內污染物還有許多是我們因技術條件的限制沒有檢測或者檢測不出的,如:氡、氯仿、四氯乙烯以及電磁輻射及各種致病菌等。
二、室內環境污染物的來源
通過大量的調查和對檢測數據的分析,室內環境污染物的來源主要有下列六種。
一是建筑物自身污染。此類污染正在逐步檢出,一種是建筑施工中加入了化學物質(如北方冬季施工中加入的防凍劑,滲出有毒氣體氨)。
二是室內裝飾材料及家具的污染。這是目前造成室內空氣污染的主要方面。油漆、膠合板、刨花板、泡沫填料、內墻涂料、塑料貼面等材料均含有甲醛、苯、甲苯、氯仿等,以上物質都具有相當的致癌性。
三是室外污染物轉移到室內。主要包括: 建房前已經受到的工農業廢棄物的污染,而又未得到徹底清理,如某些農藥、化工燃料、重金屬等; 質量不合格的生活用水,淋浴、加濕空氣等,可能存在各種致病菌和化學污染物,如軍團菌、苯等; 人為帶入室內,如將工作服帶入室內,另外干洗的衣物帶回家后可釋放四氯乙烯等揮發性有機物,養貓養狗養鳥也帶入有害生物污染物。
四是燃燒產物造成的室內空氣污染。做飯與吸煙是室內燃燒的主要污染,廚房中的油煙和香煙中的煙霧成分及其復雜,他們中有許多物質具有致癌性。
五是家用化學品和床上用品的污染。人類日常使用家庭衛生用品,如消毒劑、干洗劑、香水、洗滌劑,蚊香等,可產生二氧化碳、四氯化碳、甲苯、二甲苯等有毒物質;人類使用的化妝品、紙張、紡織纖維中也可能含有大量的有害物質;被褥、地毯中孳生的塵螨、細菌會誘發皮膚過敏呼吸道等疾病。
六是家電和辦公設備的污染。家電及現代辦公設備,如冰箱、電視、電腦、打印機等,可產生四氯化碳、四氯乙烯、乙苯、苯等有毒物質;而且產生的噪聲、靜電、電磁輻射等帶來的室內污染已逐步上升。
三、室內污染物對人體的危害
室內污染物對人體的健康主要表現為不明致病因素的頭疼、焦慮、失眠、孕婦流產、哮喘、肺炎、皮炎、咽喉炎、過敏、眩暈、食欲下降、遺傳物質突變等等惡疾,現在認為:甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯并芘、氨、二氧化硫 、二氧化氮 、一氧化碳(CO)、二氧化碳、臭氧 、可吸入顆粒物、總揮發性有機物(TVOC)、細菌、氡、家電輻射、室內溫度、濕度等等,這些環境污染因子相互作用,構成我們居室的小環境安全程度的大小。并通過呼吸、進食和皮膚接觸對我們的肌體發生作用。暴露在這樣環境里的時間的長短,污染因子強度的大小也直接導致受害人的疾患爆發時間和輕重程度。下面列舉一些主要的污染物對人體的危害。
一是甲醛對人體的危害。這是目前室內最主要的一類危害。甲醛是一種無色但具有強烈氣味的刺激性氣體,對人的眼睛和呼吸系統有著強烈的刺激作用,其癥狀主要表現為流淚、打噴嚏,甚至出現結膜炎、咽喉炎等,甲醛能使蛋白質變性,對人體細胞具有強大的破壞作用,能致人死亡,甲醛對人體還有很強的致癌作用,并且還是導致胎兒畸形和婦女不孕的潛在威脅物;
二是揮發性有機物(TVOC)主要包括如芳香烴(苯、甲苯、二甲苯)、酮類和醛類、氨和胺類、鹵代烴、硫代烴、不飽和烴類等,能引起人體免疫功能失調,中樞神經系統功能受損,使人出現頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等癥狀,還會影響人的消化系統,使人食欲不振。
三是電磁輻射對人體的危害。電磁輻射對人體具有潛在的危害,能夠誘發癌癥并加速細胞增殖,能影響人的生殖系統,表現為男性質量降低、孕婦自然流產和胎兒畸形等,還能影響人的心血管系統,表現為心悸、失眠等,電磁輻射還是造成兒童白血病的原因之一,并可導致兒童智力殘缺;靜電可使人體受到電擊,嚴重時還可引起痙攣,靜電還可引起信號失誤、控制失靈,導致惡性事故的發生。
四是生物污染物對人體健康的危害。細菌和病毒均屬于微生物,建筑室內一般存在著溶血性鏈球菌、肺炎雙球菌、結核桿菌、腦膜炎球菌、流感病毒、麻疹病毒等這幾種細菌和病毒。
四、提高室內環境質量的措施
一是提高室內環境意識,養成科學的生活習慣,每天定時開窗通風換氣。剛裝修好的房間不要急于入住,應開窗通風一段時間入住。由于建筑、裝飾材料和家具中甲醛、苯釋放是個緩慢的過程,入住后仍需要每天開窗通風換氣,以保證房間中有足夠的新風量,或選擇確定有效的室內空氣凈化器和空氣換氣裝置。
二是選擇環保的裝修材料和家具。室內材料主要包括石材瓷磚類、膠漆涂料類、木質板材類等,這是造成室內環境污染的主要原因。在選用石材時要注意放射性物質的危害,在選擇膠漆涂料和復合地板、膠合板,纖維板、大芯板等裝飾裝修板材及家具時, 應把甲醛和揮發性有機物釋放量作為選擇的主要條件之一。盡量選用無毒和少毒的材料,最好是選擇天然材料或接近天然材料的產品。總之,室內裝修材料的選用不能只圖便宜,要盡量使用經過有關部門認證的綠色環保合格產品。
三是采用合適的空氣凈化技術。目前的室內凈化技術主要包括:以活性炭作為吸附介質的吸附法,;以TiO2為催化劑的光催化氧化法;高壓電負離子法;目前國際公認的室內空氣治理的一種常用、安全的物理方法為臭氧氧化技術,利用臭氧強氧化性,凈化空氣,殺除空氣中的有害成分,適用于中度、輕度污染。這一技術已被醫院等公共場所廣泛采用。
四是室內種植花卉植物。在居室內放一些抗污染的花草,也能起到“空氣凈化器”的作用。
五是科學使用家庭或辦公電器。 盡量遠離電磁場源;限制在電磁輻射環境中的停留時間,以減少其對人體的危害;安裝防護裝置,削弱電磁輻射的強度; 食用具有抗輻射、保護視力、抗疲勞、具有補充腦力營養素的保健食品。
六是當感覺室內空氣質量不好時,可請具有資質的檢測單位進行檢測。
篇5
關鍵詞:糧食水分;檢測技術;傳播特性;測量裝置
我國是一個糧食大國,同時也是一個人口大國,僅用全世界7%的耕地就養活了世界22%的人口[1],我國每一年收獲的糧食產量巨大,所以糧食的安全儲存問題一直以來國家都極其重視[2]。谷物含水量是倉儲過程中需要控制的關鍵參數[3],谷物水分含量過高會使谷粒生命活動旺盛,消耗谷粒中儲存的營養物質,加快糧堆內有害微生物的生長和繁殖,引起糧堆發熱、霉變和損耗等,對糧食造成巨大的浪費。谷物水分含量過低,導致谷物整體重量減少,會破壞有機質結構,從而降低谷物品質。在糧食生產、加工過程中,各工序對谷物含水率都有嚴格要求。作為重要的品質指標之一,含水率測定對于糧食的收購、運輸和貿易而言,也是不可或缺的步驟[4]。谷物含水率的測定是確保倉儲安全的主要依據,也是糧食加工的重要工藝參數[5],因此,對糧食水分做出精準測量具有十分重要的意義。本文對糧食水分的檢測技術和原理進行了詳細的介紹。
1電烘箱法
電烘箱法是利用電烘箱對被測樣品進行加熱,直接去除糧食中的水分,通過比較加熱前后樣品重量的變化來檢測樣其含水量[6-7],其含水率公式為:(1)式中,W為含水率;M1為加熱前樣品重量;M2為加熱后樣品重量。電烘箱是一種傳統經典的檢測方法,優點是測量精度高,測量范圍寬,可用來作為其他方法的檢測標準;缺點是測量時間較長,實時性差,效率低,不適合用于在線的檢測[8]。
2電容法
常溫下,水的介電常數高達80左右,而干燥谷物的相對介電常數小于5,它們之間的介電常數存在很大的差異,糧食水分含量的高低直接影響糧食介電常數的變化[9-11]。電容法將糧食谷物比作電介質,并根據水的介電常數遠大于糧食谷物的介電常數這一特點,通過測量出糧食谷物的介電常數,就可以計算出糧食中水分含量[12]。電容法優點是成本低,結構簡單,易于維護,可用于在線檢測。缺點是測量影響因素比較多(受環境溫度、物料品種、空氣濕度等影響),工作穩定性不強,需要進行數據補償。
3微波法
微波是頻率介于300-300GHz之間的電磁波,具有頻帶寬、透射、抗低頻干擾等特性[14]。水分子是極性分子,在外電場的作用下能夠被極化成偶極子,并沿著電場方向定向排列,水偶極子頻繁換向,不斷從電場中吸收能量,又不斷釋放能量[15-17],因此,通過檢測微波與糧食作用后相關參數的變化,便可以間接測量糧食含水率[18]。微波法的優點是檢測速度快,靈敏度高,穩定性好,適用于動態檢測;缺點是其熱效應明顯,不但影響種子的活性,而且影響測量精度,儀器復雜,價格昂貴。
4中子法
中子法測量糧食水分是中子源發出的快中子與谷物中氫原子核進行碰撞,在這個過程中,中子每次與氫核碰撞,損失很多能量,根據谷物中含氫量的變化便可推算出谷物中的含水量。(2)式中,W1為中子損耗的能量;W2為相互作用前中子的能量;M為發生相互作用的元素的質量數。當M=1時,相互作用的元素是氫,這時損失的能量最大發射的快中子就減速為慢中子。中子法檢測快速,線性度高,不破壞被測物自然結構,工作狀態穩定。但其造價極其昂貴,且標定較為麻煩,還需要嚴防射線泄露,因此未能推廣使用。
5高頻電磁波法
篇6
[關鍵詞]科學技術;食品安全;檢測技術
[DOI]1013939/jcnkizgsc201716184
自1980年起,中國食品行業每年以13%以上的速度飛速發展。[1]但近期,食品安全問題頻頻發生,如鎘大米、毒淀粉、瘦肉精、地溝油、劣質奶粉、福喜過期雞肉等。食品安全的危害因子主要包括物理、化學和生物危害,不僅嚴重威脅消費者的身心健康,同時給國家經濟也造成巨大的損失。[2]為了從根本上解決食品安全問題,可就種植、養殖、加工、包裝、貯藏、運輸、銷售、消費等環節加以嚴格把關,由此可見,對食品安全的檢測已成為保障食品安全的關鍵手段。根據食品具體情況,選擇相應的檢測標準,借助實驗室大型儀器,即可較準確、可靠地對產品質量進行分析,最大化地保障人民的利益。
1食品安全問題
據世界衛生組織對食品安全問題的最新定義,食品安全問題是指食物中有毒、有害物質對人體健康造成影響的公共衛生問題。食品安全要求食品不能對人體健康造成急性或慢性損害,不能存在損害或威脅人體健康的有毒有害物質以導致消費者病亡或危及消費者及其后代的隱患,這是一個絕對的概念;實際食品安全是降低疾病隱患,防范出現食物中毒的一個領域。[3]
11世界食品安全現狀
食品安全問題一直是全球關注的焦點,尤其是近年來出現的與食物相關的新發疾病和共患病,不但威脅著食品安全,甚至其中某些疾病還在全球范圍內流行,讓人們對食品安全問題更加重視。[4]食品產供銷系統與食品安全密切相關,其改變也必將對食品安全造成影響。科學家們推測在今后的二十年內食品產供銷系統會繼續改變,并出現推動該系統改變的新因素,包括全球人口數突破100億人、人口老齡化、文化沖突、食品從供應模式向需求模式轉變、氣候改變影響水源供應、對不可再生資源使用的限制等。[5]
12中國食品安全現狀
121食品中物理性和化學性污染物問題
20世紀40年代以來,化學合成農藥的研制成功使化學農藥得到迅速發展。全世界每年有幾千萬噸化學農藥被施用到農、林、牧業中,在農業生產和減少疾病傳播方面發揮了巨大作用,但同時也暴露了很多缺點并對農作物造成嚴重危害。[6]據統計,我國耕地面積占全世界的10%,卻使用了全世界近四成的化肥;我國單位面積農藥使用量是世界平均水平的25倍。過量使用農藥化肥后,雖然能夠增加糧食產量,但也會對土壤、水體等自然環境造成嚴重污染,還會對農產品、食品質量安全帶來極大的危害,食品農藥污染問題已成為食品安全的頑癥。[7]
122食源性疾病問題
食源性疾病(Food borne disease)是指通過攝食而進入人體的有毒有害物質所造成的疾病,具有季節性、地區性、暴發性或散發性。食源性疾病是食品安全中的主要問題,一般可分為感染性和中毒性,常見的有食物中毒、腸道傳染病、人畜共患傳染病、寄生蟲病以及化學性有毒有害物質所引起的疾病。“非典”(SARS)和“H7N9禽流感”都是食源性疾病,給人類帶來巨大的危害,直接對人體健康造成損害。據2014年《中國科學報》報道,我國食源性疾病主動監測的初步結果顯示,我國13億人口中每年有2億~3億人發病。我國在2011年成立了國家食品安全評估中心,于2014年11月21日頒發《食源性疾病管理辦法(試行)(征求意見稿)》,正在逐步建立食源性疾病報告系統和食品安全檢測網。檢測顯示,中國平均65人中就有1人患有食源性疾病。因此,食源性疾病仍然是威脅中國人健康的主要疾病之一。
123轉基因食品、新資源食材的應用
近年恚許多轉基因食品、新資源食材已逐步進入食物鏈。中國農業部已經批準種植的轉基因農作物有甜椒、西紅柿、土豆,主糧作物有玉米、水稻,進口的轉基因食品有大豆油、菜子油、大豆等。對于轉基因食品、新資源食材的利弊、安全性保障的一系列問題一直是國際社會關注的焦點。用何種檢測方法、評價程序對轉基因食品的安全性進行預測一直存在極大爭議。就目前的研究結果顯示,對于轉基因食品,現行檢測方法的穩定性、準確性和檢測力度均需加強,當前還沒有確鑿的證據肯定轉基因食品對人體健康存在潛在危害。
2食品安全檢測技術
由于食品安全問題層出不窮,而這些問題的解決需要相配套的檢測技術,因此,食品檢測技術在人民生活中應用的范圍越來越廣泛,同時,也是現代科技研究中的熱點。食品檢測技術既能對食品材料進行檢測,也能對各種食品添加劑進行檢測。但是由于食品種類繁多,食品安全檢測技術想要面面俱到難度非常大。[8]針對中國存在的不同食品安全問題,現將食品安全檢測技術進行分類后逐一介紹。
21食品化學性污染的檢測技術
211色譜、質譜及其聯用技術
目前檢測食品中農藥和獸藥殘留的主要檢測技術有高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜-質譜(GC-MS)和液相色譜-質譜(LC-MS)技術。[9]色譜技術是當兩相做相對運動時,由于不同的物質在兩相中具有不同的分配系數,通過不斷分配,從而達到各物質被分離的目的。色譜技術具有樣品用量少、檢出限低、分離效能高、檢測靈敏度高、選擇性高和使用方便等優點,早已被廣泛地運用于食品工業的安全檢測中。[9]氣相色譜法能夠準確靈敏地進行快速定性與定量分析,在食品檢測中廣泛地應用于天然毒素、農藥、食品添加劑、獸藥等的檢測。[10]薄層色譜法擁有儀器操作簡單方便、應用廣泛但靈敏度不高等特點,它被普遍應用于農藥、毒素、食品添加劑檢測等方面。[11]質譜是一種理想的色譜檢測器,它具有極高的檢測靈敏度。將色譜、質譜聯用,不僅能夠將二者的優點相結合,而且成了分析化學的研究熱點。[12]
212化學快速檢測技術
化學快速檢測技術是食品安全快速檢測中重要的方法之一。常見的如紙片法、試劑盒(卡)等方法,該方法與一般的儀器分析方法相比,具有價格低、操作相對簡便、結果顯示直觀、一次性使用、不需檢修維護、專一性等優點,但該方法靈敏度較低。有機磷農藥(磷酸、二硫代磷酸酯、磷酞胺等)在某些催化劑的作用下生成含磷酸的水溶液如酸和醇,接著水解液和添加的有色檢測液反應紫色消退,根據檢測液顏色變化情況反映有機磷農藥的殘留水平。
213光譜分析法
光譜分析法是一種無損的快速檢測技術,分析成本低,在食品安全檢測中運用較為廣泛。其主要原理是利用物質發射或吸收電磁輻射以及物質與電磁輻射的相互作用而建立起來的一種方法。它包括熒光光譜、紅外光譜、近紅外光譜、拉曼光譜等。[13]
(1)熒光光譜。熒光光譜被廣泛運用在食品檢測研究方面,它具有快速、敏感、無損的分析技術,并且能夠在幾秒內提供物質的特征圖譜。人們曾運用前表面熒光光譜技術對蜂蜜品種的真假進行了分析。[14]
(2)近紅外光譜。近紅外光是一種介于可見光(VIS)和中紅外光(IR)之間的電磁波,美國材料檢測協會(ASTM),將其定義為波長780~2526nm的光譜區。近紅外光譜的優點:簡單方便,檢測成本低,有不同的測樣器件可直接測定相應的液體、固體、半固體和膠狀體等樣品;分析速度快,一般樣品可在1分鐘內完成;適用于近紅外分析的光導纖維較易獲得,可實現在線分析及監測,非常適合生產過程和惡劣環境下的樣品分析;檢測過程不損傷樣品,即無損檢測;分辨率高,還可以同時對樣品多個組分進行定性和定量分析等。[15]因此近紅外技術在當前的食品產業等領域得到廣泛應用。
(3)拉曼光譜。拉曼光譜用于在食品安全檢測分析過程中,對待測物質進行定性分析,還可以對食品成分中含量的多少進行檢測。拉曼光譜技術是在鍵的延伸和彎曲的震動模式的基礎上,利用對光的散射強度和拉曼移位作圖來獲取信息。它可以將受污染的小麥粉、玉米蛋白和豆粕混合物中的三聚氰胺進行定性定量測定。
(4)高光譜圖像技術。高光譜圖像技術是一種集圖像信息與光譜信息于一身的新技術,它被廣泛應用于農畜產品及食品品質和安全性檢測方面。研究者曾在實驗室條件下利用高光譜圖像系統對食品的品質及安全性進行了研究,其原理在于利用多光譜成像系統通過最佳條帶的檢測來對食品的加工過程進行控制,從而保證食品的安全性和可靠性。
214酶聯免疫吸附測定法
酶聯免疫吸附測定法(ELISA)是將抗原抗體的免疫反應和酶的催化反應相結合而建立起來的一種新技術,具有操作簡便、安全省時、靈敏高、選擇性好、成本低廉等優點。
22食品生物性污染的檢測技術
221紙熒光法
紙熒光法是利用細菌生產期間產生的一些代謝酶或代謝產物而建立的酶-底物反應法,該方法準確性高,且測試紙的生產工藝簡單,極大地簡化了實驗設備、實驗流程和實驗方法。
222電阻抗法
電阻抗法是利用細菌在生長期間將培養基中大分子的惰性材料(如碳水化合物、蛋白質和脂類)代謝后產生有電活性的小分子(如乳酸、醋酸等),從而增強培養基的導電能力。不同細菌可使培養基有不同的阻抗變化,即得出不同的細菌特性阻抗曲線,將待測細菌阻抗曲線與標準株阻抗曲線比較,可發現對應的細菌種類和數量。[16]該方法方便快捷,實用性強,檢驗效率高。
223免疫學方法
免疫學法是利用抗原和抗體的特異性結合反應,輔以免疫放大技術來鑒別細菌。該方法的優點是待測樣品在選擇性增菌后,無須分離即可直接篩選。[17]免疫學方法包括多種反應,血清學反應、單克隆抗體技術、基因工程抗體、天然免疫和獲得性免疫等。各種免疫反應都有其獨特的作用,它們是相互聯系、互相配合的。
224分子生物學檢測方法
聚合酶鏈式反應(PCR)是近年在分子生物學領域中迅速發展和應用的一種技術,其原理是待測樣品擴散后進入生物活性材料,分子間經識別后發生生物學反應,該信息被相應的物理或化學轉化器轉變為可定量和可處理的電信號,經二次儀表對信息放大并輸出,即可得出待測液濃度。[18]
225基因芯片技術
基因芯片技術是同時將大量的探針分子固定到固相支持物上,借助核酸分子雜對的特性對DNA樣品的序列信息進行高效的解讀和分析。芯片技術是采用光導原位合成或顯微印刷等方法將大量特定序列的探針分子有序地固定于特定處理的硅片、玻片、硝酸纖維素膜等載體上,然后將標記的待測樣品與載體混合后多元雜交,通過雜交信號的強弱及分布對樣品進行定性、定量。
226細胞計數法
細胞計數法主要有流式細胞計數法(FCM)及固相細胞計數法(SPC)。細胞計搗ㄊ且恢侄韻赴懸液中細胞數量進行計數的方法,可借助血球計數板進行計數。[20]
綜上所述,科學技術的進步具有跨時代的意義,但與之相應的食品安全問題的出現不容小視,我們目前應對多種食品安全問題作一個深刻的理解和清醒的認識,很好地利用科技手段加大檢測力度,嚴控不安全食品流入市場,協調食品生產領域健康、持續發展。
參考文獻:
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篇7
【關鍵詞】 檢測人員 射線探傷 壓力容器
1 概述
壓力容器的檢驗方法有直觀檢查、工具檢查、無損探傷三種。其中無損探傷法用得比較多。無損檢測又被稱為非破壞檢測,相對于拉力、沖擊、金相等破壞性檢測來說,無損探測在不破壞材料、產品形狀和性能的前提下進行缺陷探測和性能測定。無損探傷法可以探測出材料內部的缺陷、材料的厚度、焊接頭的缺陷。無損探傷的方法又分為液體滲透探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、射線探傷等。其中射線探傷檢測是利用射線可以不同程度的穿透物質,在穿透物質的過程中射線具有一定的衰減,然后通過照相膠片產生的感光作用發生熒光,來發現被檢測對象內部缺陷的一種檢測方法。射線探傷中用來產生射線的裝置主要有x射線機和丫射線儀,x射線機是利用高速運動的粒子(如電子束)撞擊靶體(如工業探傷中常用鎢靶)使其產生能量很大的電磁輻射,即x射線,丫射線儀是利用放射性原子核在衰變過程中自發釋放的高能電磁輻射,即丫射線。射線探傷的檢測結果可靠、缺陷直觀、可以保存結果,由于有這些優點,在無損探傷中,射線探傷的應用最多,而影響射線探傷檢測質量的就是射線檢測人員的資質以及射線檢測設備的質量。下面,本文主要從這兩個方面對射線探傷的質量控制進行討論。
2 射線檢測的人員資質監督管理
(1)檢測人員資質監督的重要性在壓力容器的生產安裝過程中,應加強對檢測人員的資質審查,因為檢測人員在很大程度上保證了壓力容器的質量。根據《鍋爐壓力容器無損檢測人員資格考核規則》,從事壓力容器的檢驗人員,必須經過培訓、考核與認定,檢測人員的資格分為RT1、RT2與RT3三種,取得相關資格后才能夠從事對應范圍內的檢測工作。
(2)檢測人員資質監督的內容射線檢測人員的素質、健康情況、技術水平決定了檢測的質量。所以,加強射線檢測人員的資質審查就非常重要,射線檢測人員的資質審查,包括檢查檢測人員資質、證書有效期、是否為單位所聘用以及檢測資格是否與告知表中相關內容相符等幾個內容。而且,根據具體檢測對象以及工作量的要求檢測單位在檢測工作進行前,還應該對持證人員進行相應的崗位培訓,讓持證人員對當次的相關工藝文件進行了解,使其掌握操作的要點、明確各自的職責,以便檢測員能更好地理解并執行工藝規程。而且,射線作業者上崗前應該接受輻射防護的安全教育,并取得上崗證后才可以上崗。對于大型的壓力容器,由于安裝周期長,在整個安裝過程中檢測的人員有可能發生變動,這時,對射線檢測人員的監督工作就更加重要了,每次檢測都應該有射線檢測人員的簽名確認,前后檢測人員的工作一定要進行交接。如果業主對檢測人員有更高的要求,還要經業主考核后才能開始檢測工作。如果安裝單位將射線檢測工作外包,安裝單位應該有射線檢測人員來控制生產安裝的質量,而且需要按照上述的程序嚴格檢查外包單位是否具有檢驗資質、安裝單位與外包單位之間簽訂的合同是否有效、檢測報告的簽發單位及簽字人員與合同是否是對應的。
(3)檢測人員的安全保障管理為了保障射線檢測人員的健康與安全,對射線檢測人員應該進行健康管理。主要內容有:1)就業前進行體格檢查。2)射線檢測人員工作后應按照GB4782一84標準規定的項目進行體格檢查。3)射線檢測人員的保健待遇應按照國家有關規定,或按企業所在地區,行業等的規定來執行,也可由企業自行規定執行的辦法。
3 射線檢測器材與環境的管理
在監督檢測的工作中,對檢測單位的射線檢測器材的質量以及環境應該加強監督管理,因為檢測設備的質量是保證射線檢測工作質量的基本條件,而環境是保證工作人員工作質量的基本條件。檢測所使用的器材必須適用于進行射線檢測工作,并且應該滿足檢測工作相應標準的要求,環境必須適合工作人員的檢測工作。檢測的基本器材有射線機、膠片、黑度計、觀片燈,應該對每種器材制定檢定規程,嚴格按照規程進行檢定,并保存器材的檢定報告。比如,對每臺射線檢測機應逐臺編號、登記,并建立設備臺帳,設備上也應該貼標簽,上面明確標出操作人,管理責任人,檢驗合格標志等,并定期檢查。對于膠片,在中靈敏度或高靈敏度的檢測中,應使用T3或更高級別的膠片,采用丫射線探測時,應采用Tl或TZ類膠片,膠片應該在有效期內使用,而且不要在暗室里大量存放膠片,存放膠片時應該遠離射線源。對于黑度計,由于黑度計是對底片黑度進行測量的重要設備,所以黑度計應按時檢驗,一般每年應檢驗一次。對于觀光燈,觀光燈應該足夠亮,對于底片的黑度不同,亮度也相應的有不同的標準。檢測的環境包括曝光室、操作室、評片室、暗室,這些工作場所應該保持通風、整潔、安靜、空氣新鮮,光線適當,溫度適宜。使得工作場所適宜射線檢測人員工作,以保證工作質量,以及工作人員的心情。
4 結語
總的來說,檢驗是對質量的保證與追求,只有合格的檢驗,才能更好地保證質量,尤其是壓力容器,如果出了質量問題,不僅影響生產,更會對安全造成不可忽視的威脅,所以,對于射線檢測工作,一定要保證其質量,本文即對射線檢測工作的檢測人員管理,以及設備和環境管理的相關內容進行了簡單的討論,只有好的管理才能更好的達到保證檢測質量的目的
參考文獻:
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篇8
關鍵詞:變壓器特高頻局部放電
1、前言
局部放電是指絕緣結構中由于電場分布不均勻、局部場強過高而導致的絕緣介質中局部范圍內的放電或擊穿現象,是造成絕緣劣化的主要原因,也是劣化的重要征兆,與絕緣材料的劣化和擊穿密切相關。因此,對局部放電的有效檢測對于電力設備的安全運行具有重要意義。
局部放電的檢測是以局部放電所產生的各種現象為依據,通過能表述該現象的物理量來表征局部放電的狀態及特性。由于局部放電的過程中會產生電脈沖、電磁輻射、超聲波、光以及一些化學生成物,并引起局部過熱。相應地出現了脈沖電流法、特高頻(UHF)法、超聲波法、光測法、化學檢測法等多種檢測方法。
特高頻檢測技術通過接收電力變壓器局部放電產生的特高頻電磁波,實現局部放電的檢測和定位。
2、特高頻在線監測的原理與裝置
2.1 UHF在線監測原理
變壓器內發生局部放電時,其放電持續時間是很短暫的,大約10ns~100ns。放電脈沖的上升時間則更短,僅為0.35ns~3ns,脈寬1ns~5ns。所以局部放電產生的脈沖信號的頻帶是很寬的,應在數十至數百MHz,甚至更高。因此,局部放電所激發的信號,除了以脈沖電流的形式通過變壓器繞組和電力線向外傳播外,還會以電磁波的形式向外傳播。這樣就可以通過特高頻傳感器接收到局部放電的信號,然后對接收到的信號進行分析,達到檢測和定位局部放電的目的。
2.2 UHF在線監測的抗干擾性
試驗結果表明:局部放電所輻射的電磁波的頻譜特性與局放源的幾何形狀以及放電間隙的絕緣強度有關。當放電間隙比較小或者放電間隙的絕緣強度比較高時,放電過程的時間比較短,電流脈沖的陡度比較大,輻射高頻電磁波的能力比較強。變壓器油紙結構的絕緣強度比較高,因此變壓器中的局部放電能夠輻射很高頻率的電磁波,最高頻率能夠達到數GHz。這樣特高頻的監測頻帶一般可為300MHz~3GHz。由于所采取的頻段較高,能有效地避開背景噪音(在200MHz以下)和常規測量中的電暈、開關操作等多種電氣干擾(一般小于300MHz);而對特高頻通信、廣播電視信號,由于它們有固定的中心頻率,因而可用合適的頻帶將其與局放信號加以區別。
2.3 UHF在線監測的裝置
變壓器局部放電特高頻在線監測裝置主要包括以下幾部分:特高頻傳感器、阻抗變換器、放大單元、檢波器、模數轉換單元和計算機等。其原理框圖如圖1所示。
2.3.1 特高頻傳感器
傳感器的性能直接決定著信號的提取,應具有良好的頻率響應特性、較高的抗干擾能力和信號檢測靈敏度,并且結構尺寸靈巧 ,在不影響變壓器運行和不改變變壓器結構的前提下可實現在線監測。
2.3.2 阻抗變換器
傳感器接收到局放信號后通過同軸電纜傳送到前置放大器,這時就需要通過阻抗變換器使得傳感器與電纜、電纜與前置放大器之間有良好的匹配,信號功率才能被負載(即前置放大器)完全吸收,電纜中只有傳感器向前置放大器傳輸的入射波。
2.3.3 放大單元
放大單元包括前置放大器和高頻放大器,它們將從傳感器接收到的局部放電信號進行預處理放大。
2.3.4 檢波器、模數轉換器和計算機
經放大單元處理后的信號通過檢波器得到特高頻信號幅值的包絡線。檢波得到的是高頻信號中的“低頻”分量,這樣監測裝置可以用較低采樣率的模數轉換器進行模數轉換,最后由計算機做分析處理。
3、特高頻在線監測的模式識別
電力變壓器絕緣結構復雜,可能發生的放電類型很多,部位多在某些油隙、空氣間隙、有懸浮電位的金屬體、導體尖角和固體表面上。本文通過在實驗室測試油中紙板內部放電、油中紙板沿面放電、油中懸浮放電、油中氣泡放電和油中尖板放電5種模型,分析相應的特高頻放電信號。圖3(b~f)表明變壓器油中局部放電能激勵起特高頻電磁信號,并且不同放電類型放電能量的集中頻帶有差別。采集高頻窄帶時域時中心頻率的選取也有所不同。
對5種不同放電模型分別選取測試的最優中心頻率,帶寬5MHz,提取100個工頻周期的高頻窄帶時域放電信號。統計所得放電信號, 可形成Hqmax(φ)二維放電譜圖及三維放電譜圖(φ—q—n)
3.1內部放電
選取測試中心頻率620MHz,試品在較低電壓下就放電,起始時局放脈沖總是先出現在電壓幅值絕對值上升部位的相位上(約90°及270°處);電壓升高后放電脈沖的相位范圍逐漸擴展,但90°和270°之后的一段相位內沒有放電產生。
3.2沿面放電
選取測試中心頻率580MHz,正負半周的放電電壓幾乎相同,且放電都出現在電壓峰值周圍,相位在30~120°和210~300°的區間內,譜圖形狀呈典型的矩形分布。
3.3懸浮放電
選取測試的中心頻率為510MHz,其相位分布很寬,集中出現0~90°、150~270°和330~360°相位范圍內,譜圖形狀呈典型的矩形分布。
3.4油中氣泡放電
選取測試的中心頻率為520MHz,其正負半周的放電幾乎在相同電壓下產生,起始放電幅值也相差不大。正負半周的放電都出現在電壓峰值周圍,在30~140°和220~320°的區間內譜圖形狀呈錐形對稱分布。
3.5油中尖板放電
選取測試的中心頻率為620MHz,正負半周的放電都出現在電壓峰值周圍,在60~120°和230~300°的區間內譜圖形狀呈錐形不對稱分布,正半周的放電次數和放電幅值比負半周要少得多。通過比較可以發現不同放電源其放電譜圖的形狀具有明顯的特征,且電壓升高導致局放脈沖幅值增大及放電重復率增加,而譜圖形狀變化不大。
4、特高頻在線監測的局放定位
電力變壓器局部放電的在線監測中,更關注的是放電點的位置。當發生局放時,放電產生的電磁波是以速度v沿著r方向傳播出去的,它是時間和位置的函數,電磁波能量沿傳播方向流動。
這樣,與超聲波信號的定位類似,在不同的位置安裝多個傳感器,通過分析特高頻電磁波在變壓器內部不同物質中的傳播特性,利用信號到達傳感器的不同時延,可進行局部放電點的定位。
另外還有用單個電磁矢量傳感器(即EMVS,它能同時測量入射電磁波的全部電磁場分量,其測量數據可實現對入射波空間參數的極化特性的估計) 檢測局部放電輻射的特高頻信號來實現變壓器局放定位的方法,該法先將檢測的局放寬帶數據通過窄帶濾波,獲取相應的窄帶數據 ,并應用信息論的最小描述長度準則或平滑秩序列法確定PD源個數后應用多重信號分類算法對數據協方差矩陣進行空間譜估計,實現多個局放源點分辨和空間參數估計。仿真實驗結果表明,單個 EMVS可同時檢測出3個局放源點的方位角、俯仰角及其極化特性,對變壓器局部放電在線監測具有較高的參考價值。
5、特高頻在線監測存在的問題
特高頻在線監測還存在一定的局限性,就是難以實現局部放電量的準確標定。局部放電量又是現場人員對絕緣狀況進行評估以及故障診斷的重要依據。雖然常規的脈沖電流法是以視在放電量來表示放電水平,與局部放電的實際放電量存在很大誤差,但“視在放電量”的概念長期以來已經被人們所接受,并且以脈沖電流法為基礎已經建立了IEC60270標準,形成了一套基本完整和適用的測試、評價體系。目前的研究尚未得到特高頻信號與實際放電量的對應關系,這一點有待進一步研究。
6、結語
(1)特高頻檢測法與其它方法相比具有抗干擾性強和靈敏度高的優點,能夠消除外部電暈對局放測量的影響,更適用于變壓器局部放電的在線監測。
(2)特高頻檢測法可以保留局部放電的各種模式、相位、幅度等特征,從而可以進行局部放電模式的識別。
(3)特高頻檢測法可以利用局放信號到達不同傳感器的時延,進行局部放電點的定位。
參考文獻
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[2] 周力行,李衛國.電磁矢量傳感器用于變壓器局部放電在線檢測[J].高電壓技術,2006,32(4):37—40.
篇9
[關鍵詞] 壓力容器 檢驗 質量監督 事故類型
中圖分類號:TK22 文獻標識碼:A 文章編號:
前言:鍋爐壓力容器具有高溫、高壓、有爆炸危險的特種設備,在發生事故時往往伴隨著嚴重的事故后果,對鍋爐壓力容器進行安全監督與質量檢驗的目的是為了保障安全生產和保護人們的人身安全。所以對鍋爐壓力容器的安全監督與質量檢驗必須全方面的、科學的、細致的進行檢驗,從各個方面提高鍋爐壓力容器的安裝質量,從而提高鍋爐壓力容器工作的安全性與工作效率。
一、全方面進行鍋爐壓力容器質量監督控制
為了從根源上確保鍋爐壓力容器的安全性與質量,保障安全生產過程,保護國家財產安全和人民的生命安全,我們主要從材料質量控制、工藝過程控制、焊接質量控制、檢驗質量控制、無損檢測方法控制、理化試驗以及不符合項等幾個方面進行質量的全過程控制。
1.1 控制材料質量
對原材料以及焊接材料的控制,材料產品要有質量證明文件、合格證明文件,依據送料憑證對材料的數量和質量進能驗收,需要復檢的材料應有取樣送檢證明報告。制造單位應明確材料和采購控制的范圍。控制材料環節一般應包括:選用、代用、采購、驗收、復驗、入庫、存放、保管、發放等。
1.2 控制工藝質量
鍋爐壓力容器的制造是一系列生產工序,按照一定的生產工藝流程加工完成的。投產前,要根據設計圖紙的要求,制定出各生成工序和部件的加工工藝,并根據生產及材料代用等情況進行相應的工藝變更。生產過程中,車間和生產工人要嚴格按照工藝規程和守則工作,克服隨意性。制造單位應明確工藝質量控制的范圍,制訂和執行工藝質量的管理制度或程序文件,以保證工藝流程合理。工藝文件正確、完整,工藝實施過程受控,產品標識唯一。控制環節一般應包括:圖樣的工藝審查,工藝流程,通用工藝、專用工藝的編制、審批、使用、工裝、模具的設計、使用和維護,產品標識等要有可追溯性,工藝實施過程控制的記錄,表面處理和防護等。
1.3 控制焊接質量
焊接是鍋爐壓力容器制造中的一種主要加工方法。如平板拼接、筒節與筒節、筒節與封頭等,大多用焊接的方法完成,對于鍋爐壓力容器的制造是十分重要的。產品的質量很大程度上取決于焊接質量的優劣。制造單位應制訂和執行焊接質量的管理制度或程序文件,以保證所有受壓元件、受壓元件與非受壓元件連接的焊接接頭的質量都能滿足法規、規章、標準和圖樣的要求。控制環節一般應包括:焊接材料的控制和管理,焊接工藝評定及其工藝文件的編制、審批、使用、焊工資格和管理,焊工標記,產品焊接試板,焊接設備,焊接接頭組對或組裝質量,施焊過程控制和記錄,焊縫返修質量控制和記錄等。
1.4 控制檢驗質量
鍋爐壓力容器在制造過程中難免地要產生一些缺陷,有些缺陷沒有超出標準允許的范圍,是允許的;有些缺陷超出了標準要求,需要返修或判廢。不合格的產品不能出廠。為了達到這個目標,制造廠要實行自檢、互檢、專檢相結合的制度,設立專職檢驗員,對主要生產工序實行嚴格檢驗,通過一些停止點和控制點的設立,有效的保證了鍋爐壓力容器產品的質量。
1.5 控制無損檢測質量
無損探傷技術應用于鍋爐壓力容器檢驗,主要用來檢查焊縫內部和表面的缺陷。在鍋爐壓力容器制造質量控制過程中,探傷評定是質量評定的重要手段,無損探傷的工作質量及其檢驗可靠性的控制主要包括對探傷人員操作技能的鑒定和探傷工藝的控制。控制環節一般應該包括:通用和專用工藝的編制、審批和使用,檢測人員的資格和管理,無損檢測設備、設施和器材的控制,焊縫無損檢驗部位的可追溯性,無損檢測實施過程的控制,無損檢測記錄、報告和射線底片的質量控制及保管等。
1.6 控制理化試驗質量
制造單位應制訂和執行理化試驗控制的管理制度或程序文件,以保證受壓元件材料和焊接接頭的理化試驗滿足法規、規章和標準的要求。控制環節一般應包括:試驗規程的編制、審批和使用,試驗人中的管理,試驗設備和器材,試樣的取樣、加工和檢測,試驗的操作,試樣的保管,試驗的記錄、報告及保管,外協的理化試驗的質量控制等。
1.7 控制不符合項
由于種種因素,在制造過程中難免會出現制造的工件或其他的事務不符合規定、標準或者文件要求的現象,這種情況稱為不符合項,也有叫做不合格項,不合格品等等。制造單位應制訂和執行嚴格的不符合項控制的管理制度、程序文件和流程控制,使所有的不符合項未經處置合合格不得用于下一步生產,以保證不合格的鍋爐壓力容器產品不準出廠。控制環節一般應包括:不符合項的判定、標識、處置、記錄等。
二、檢驗中常見的危險及易產生的事故類型
2.1 設備、設施設置上的缺陷
如強度、剛度不足,穩定性差,如支撐件銹蝕開裂等;設備設施之間及本身密封不良,如管道、閥門泄露蒸汽、熱水、化學介質等;無檢驗平臺,未搭設腳手架防護設施;腳手架搭設支撐不當、防護距離不足、防護用材不對等防護設施缺陷。該類型的危險因素主要造成的事故類型有墜落、燙傷、中毒、窒息等。
2.2 電、電磁輻射等危險
如帶電設備漏電、靜電,電火花、雷電、用非安全電壓,如照明檢驗設備等;α、γ射線現場輻射、放射源丟失擴散輻射等。這些危險因素造成的主要事故類型有觸電、爆炸、人體損傷等。
2.3 高低溫物質、粉塵、易燃易爆物質、有毒物質及腐蝕性物質等危害
如高溫蒸汽、熱水運行設備及輸送管道、高溫爐膛、高溫爐渣等;煤粉、煤灰、煤渣、煙灰、煙塵、煙垢等;鍋爐尾部煙道或爐膛燃油燃氣等。這些危險因素造成的主要事故類型有灼傷、燙傷、凍傷、人員視力、呼吸道、皮膚傷害、爆炸、爆燃等。
2.4 環境因素危險和人為因素危害
如內部空間狹小,作業環境不良;通風不良,通風方式不對。這些危險因素造成的主要事故類型有身體損傷,缺氧窒息等。在檢驗過程中檢驗人員體力、聽力、視力不足;高血壓、心臟病、暈高病等健康疾病;冒險心理、情緒異常等心理異常;指揮錯誤,違法指揮;探傷操作、水壓試驗等一些誤操作。這些危險因素造成的主要事故類型有人體傷害、墜落、爆炸等。
三、定期對鍋爐壓力容器進行安全性能檢驗
每隔一定時間行一次全面的安全檢查,進行必要的技術試驗,開展定期安全檢查的主要原因有以下幾點:(1)制造安裝過程中存在的材料缺陷隱患在使用過程中會逐步擴展,通過定期檢驗才能發現并加以消除。(2)由于介質具有腐蝕性,進行定期檢驗能及時發現腐蝕情況,保障設備安全。(3)鍋爐壓力容器在使用中安某些因素而受到損傷,但未能及時發現,通過定期檢驗可發現損傷,采取必要的措施防止事故的發生。
篇10
【關鍵詞】 光纖通信技術、傳送工具、光波、傳輸媒介
Introduction to the present situation and development of optical fiber communication technology
Abstract: Optical fiber communication technology is a kind of communication technology is now developing very rapidly, and has become one of the main pillars of modern communication. Optical fiber communication technology as an important symbol of the world new technology revolution and the information of the main tools in the future information society, it has profoundly changed the face of the telecommunication network, become one of the most solid foundation of modern information society, and to show our beautiful future. Optical fiber communication is based on light wave as information carrier, optical fiber as transmission medium of a way of communication.
Keyword: Fibre Optical Communication Technology、means of conveyance、optical wave、transmission medium
一、引言
在光纖通信系統中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的串繞非常小;光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽;光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統所占空間小,解決了地下管道擁擠的新問題。
二、光及其特性
1.光是一種電磁波。
可見光部分波長范圍是: 390~760nm(毫微米),大于760nm部分是紅外光,小于390nm部分是紫外光。光纖中應用的是:850,1300,1550三種。
2.光纖結構及種類:(1)光纖結構:光纖裸纖一般分為三層: 中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為50或62.5μm),中間為低折射率硅玻璃包層(直徑一般為125μm),最外是加強用的樹脂涂層。(2)數值孔徑:入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸,只是在某個角度范圍內的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數值孔徑。光纖的數值孔徑大些對于光纖的對接是有利的。不同廠家生產的光纖的數值孔徑不同(AT&TCORNING)。
3.光纖的種類:按光在光纖中的傳輸模式可分為: 單摸光纖和多模光纖。
按最佳傳輸頻率窗口分:常規型單模光纖和色散位移型單模光纖。
按折射率分布情況分:突變型和漸變型光纖。
4.光纖制造與衰減:(1)光纖制造:現在光纖制造方法主要有:管內CVD(化學汽相沉積)法,棒內CVD法,PCVD(等離子體化學汽相沉積)法和VAD(軸向汽相沉積)法。(2)光纖的衰減:造成光纖衰減的主要因素有: 本征,彎曲,擠壓,雜質,不均勻和對接等。
5.光纖的優點:(1)光纖的通頻帶很寬.理論可達30億兆赫茲。(2)無中繼段長,幾十到100多公里,銅線只有幾百米。(3)不受電磁場和電磁輻射的影響。(4)重量輕,體積小。例如:通2萬1千話路的900對雙絞線,其直徑為3英寸,重量8 噸/KM。而通訊量為其十倍的光纜直徑為0.5英寸,重量450P/KM。(5)光纖通訊不帶電,使用安全可用于易燃,易暴場所。(6)使用環境溫度范圍寬。(7)化學腐蝕,使用壽命長。
三、光纜
1.光纜的制造。光纜的制造過程一般分以下幾個過程:(1)光纖的篩選:選擇傳輸特性優良和張力合格的光纖。(2)光纖的染色:應用標準的全色譜來標識,要求高溫不退色不遷移。(3)二次擠塑:選用高彈性模量,低線脹系數的塑料擠塑成一定尺寸的管子,將光纖納入并填入防潮防水的凝膠,最后存放幾天(不少于兩天)。(4)光纜絞合:將數根擠塑好的光纖與加強單元絞合在一起。(5)擠光纜外護套:在絞合的光纜外加一層護套。
2.光纜的種類:按敷設方式分有:自承重架空光纜,管道光纜,鎧裝地埋光纜和海底光纜。按光纜結構分有:束管式光纜,層絞式光纜,緊抱式光纜,帶式光纜,非金屬光纜和可分支光纜。按用途分有:長途通訊用光纜、短途室外光纜、混合光纜和建筑物內用光纜。
四、連接和檢測
1.光纜的連接:
方法主要有永久性連接、應急連接、活動連接。
永久性光纖連接(又叫熱熔):這種連接是用放電的方法將連根光纖的連接點熔化并連接在一起。一般用在長途接續、永久或半永久固定連接。
應急連接(又叫)冷熔:應急連接主要是用機械和化學的方法,將兩根光纖固定并粘接在一起。
活動連接:活動連接是利用各種光纖連接器件,將站點與站點或站點與光纜連接起來的一種方法。
2.光纖檢測:
光纖檢測的主要目的是保證系統連接的質量,減少故障因素以及故障時找出光纖的故障點。檢測方法很多,主要分為人工簡易測量和精密儀器測量。
人工簡易測量:這種方法一般用于快速檢測光纖的通斷和施工時用來分辨所做的光纖。它是用一個簡易光源從光纖的一端打入可見光,從另一端觀察哪一根發光來實現。
精密儀器測量:使用光功率計或光時域反射圖示儀(OTDR)對光纖進行定量測量,可測出光纖的衰減和接頭的衰減,甚至可測出光纖的斷點位置。這種測量可用來定量分析光纖網絡出現故障的原因和對光纖網絡產品進行評價。
五、光纖的應用及系統設計
1.光纖的應用:
人類社會現在已發展到了信息社會,聲音、 圖象和數據等信息的交流量非常大。以前的通訊手段已經不能滿足現在的要求,而光纖通訊以其信息容量大、保密性好、 重量輕體積小、無中繼段距離長等優點得到廣泛應用。其應用領域遍及通訊、交通、工業、醫療、教育、航空航天和計算機等行業,并正在向更廣更深的層次發展。光及光纖的應用正給人類的生活帶來深刻的影響與變革。
2.光纖的優點:
通信容量大(傳輸頻帶寬,可達到10GB/S),距離長(傳輸距離可達到100KM),損耗低,不受電磁干擾,不帶電使用安全可靠。