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關鍵詞：樁基；樁基檢測技術；建筑工程；局限性

中圖分類號： TU198 文獻標識碼： A 文章編號：

國民經濟的日益增長使得樁基已成功的應用于高層建筑、橋梁、廠房等工程中，另外各個基礎領域的應用也越來越廣泛。樁基特殊的結構設計保證了基礎沉降的均勻性，它可以將上部高層建筑物載荷傳遞給土層深處的基礎結構。因此，現代建筑中大多采用樁基作為牢固的地基處理策略。然而樁基質量的好壞受多種因素控制，如施工人員素質、地形、材料機械性能、隱蔽性等。出于工程整體質量和人身安全的考慮，把好樁基質量關理所當然成為一個國家建筑工程檢測部門的首要任務。

現有的樁基檢測技術措施主要分靜載檢測和動態檢測兩大部分。其一，靜載檢測主要是靜載荷法，它用于建筑物承載力的分析檢測；其二，動態檢測技術主要包括聲波透射法、高應變動測法、低應變動測法（即反射波法）。動測技術相對靜載檢測技術應用更為廣泛。

一、樁基質量標準

根據現行的國家標準《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》和行業標準《建筑基樁檢測技術規范》①的相關規定，樁基工程承載力和完整性需遵循一定的質量標準。

我國樁基造價高，約占整個建筑工程總價的25%以上，面臨較大的經費投入，樁基質量問題仍是層出不窮。因此，樁基施工中質量問題控制更加嚴峻，只有遵循行業規范才能保證樁基材料、載荷、樁基深度、徑寬、樁型規格等各項指標合格，從而保護人民群眾的財產和安全利益。一般來講，樁基質量的好壞直接關系到使用壽命問題，樁基完整性檢測耗時較少、話費也較低，多次的抽樣檢查可確保樁基完整性，避免施工意外，樁基的完整性和載荷可直接作為判斷其使用壽命的參考指標。特別地，考慮到建筑施工的具體情況，施工者應綜合考慮各種影響因素，結合本工程的特殊要求、地質條件、施工場所、檢測領域合理利用樁基檢測技術，適時地綜合利用合理采納檢測結果。

另外，樁基建筑施工中的質量檢測也是必不可少的②。影響樁基最后質量的各項指標自始至終存在于整個施工中，為確保最后質量的順利過關必須對施工過程中的各項指標做到實時監測和隨時校正。面臨施工中各項硬性指標的變化，如材料變更、地形不符、結構設計參數變化、人員不足等，如不及時的進行監測和協調隨時都可能影響最終的樁基質量。施工過程中的檢測完全可以按照國家標準《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》和行業標準《建筑樁基檢測技術規范》實行。

二、 樁基質量檢測

（一）靜載荷法③

靜載荷法主要應用于驗證樁基建筑的負載力。但是實際的應用中檢測時間較長，花費高，普通的樁基檢測不予采用，而用于特殊工程要求的檢測過程中。

靜載荷法的試驗裝置一般包括監測、加載、反力系統三個方面，測試過程中不同荷載量對樁基整體沉降和形變的影響。該方法可用于樁基水平方向和豎直方向的承載力的測定，尤其是豎直方向的負載力的檢測應用較為廣泛。

（二）聲波透射法

超聲波透射法主要用于監測樁身結構完整性中的混凝土結構完整性。它的檢測理論依據是：根據超聲波彈性波測試的方法，利用人工激發向混凝土內發射彈性沖擊波，分析彈性波在介質中的聲學參數（振幅、聲速、頻率）變化，從而判斷混凝土介質內部結構完整性的變化。

聲波透射法也存在各種限制性應用。如特殊情況下檢測時間和花費將會增長特別是當彈性波透射截面較小發生阻塞時，難以取樣，影響樁基質量判定。

（三）高應變法

高應變法是反射波法的一種補充方法。它主要用于檢測單樁豎直方向的負載力，判斷樁基豎直方向的承載力受水平樁身裂紋和關節點影響的大小，它需要能量較高的建筑結構動力支撐。它的基本原理闡述如下：如果假設樁基是一維彈性桿,施于外力時，樁基發生彈性形變，彈性位移隨時間和縱向坐標而變化。

高應變檢測技術已廣泛應用于各項領域的樁基質量檢測。但是由于受質量檢測人員技術、檢測硬性條件的限制，其檢測樁身結構的準確性常會受到干擾。

（四）低應變反射波法

低應變檢測（即反射波法）是應用最為廣泛的樁身完整性檢測技術，它是一種瞬態時域分析方法，在傳統方法的基礎上輔以頻域分析和激振分析方法。

反射波法的基本原理為：重錘敲擊樁身頂部后，瞬間的沖擊波沿著樁身傳遞給樁身底部再反射回樁身頂部，該方法具有檢測方便快捷、適用性強、操作方便等優點；但存在一些局限性，即樁基長度和樁徑比例較大且截面阻抗浮動較大時，使得樁身底部接收不到反射信號，對樁身完整性檢測造成誤讀。

樁基檢測技術是整個建筑物穩固的基石。結合具體情況進行具體分析，做到各種方法的相得益彰、取長補短、互相配合是必不可少的。系統完善地綜合考慮,也才能做出可靠準確的質量評判。

參考文獻

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[2]陳凡,徐天平,陳久照,關立軍；基樁質量檢測技術[M].北京:中國建筑工業出版社, 2003.

[3]嚴國英；靜載試驗判斷樁身質量的探討[J].巖土工程界, 2001,4(11):48-51.

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關鍵詞 磁法技術 磁導率 壓力 磁信號 磁感應強度

中圖分類號：TG142.71 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2015.12.073

Abstract Magnetic is a technique by which can evaluate stress concentration and degree of fatigue damage by testing the permeability of ferromagnetic components. The technique can reflect the stress changes in component precisely. In order to measure the permeability accurately， the high sensitivity testing platform and the algorithm between the signal and the permeability are setup. The results demonstrate that the permeability and micro-strain of the material increase with the residual stress.

Key words magnetic technique； magnetic permeability； stress； magnetic signal； magnetic induction intensity

殘余應力是材料內部維持自身相互平衡的一種應力系統。①殘余應力的存在會對構件的相關性能產生直接的影響，②如機械性能、強度、抗腐蝕力、尺寸與使用壽命。在各工業領域如機械、水利水電、熱電核電、航空航天、石油化工、冶金、鐵路、交通等行業，③殘余應力測試技術及其應用研究始終受到高度重視。為此，各國研究者從不同的角度出發，針對殘余應力測試技術進行了研究。④

目前殘余應力檢測技術主要有以下幾種：射線衍射法、磁性法、超聲波檢測法及電子散班法等，⑤但這些方法都在不同程度上存在著局限性。1929年俄國學者AKCEHOB首先提出X射線應力測定構想，最終形成了成熟X射線衍射法，可是在實驗和實際應用過程中發現，該方法對檢測表面的要求比較高，穿透深度小，只有30 m左右，⑥且操作程序繁瑣。⑦中子衍射法是一種較新穎的檢測方法，但只有反應堆中才可以得到所需的熱中子流，且在反應堆或者中子加速器中，才能獲得較高分辨率，⑧儀器設備非常昂貴，同時測試條件要求非常高，因此在實際的測試及應用還存在許多困難。⑨而磁性法： 可靠性和精度都比較差，量值標定困難，對材質較敏感，且應用范圍較窄，僅只限于鐵磁材料。 超聲波法 對應力的檢測受到材料的性能、機械構件的形狀和組織結構影響， 測量的靈敏度相對較低， 同時須采用高精度設備及儀器進行測定聲速變化，測定過程較為煩瑣。 同樣只能對材料表面應力情況進行測量的電子散斑干涉法， 且對抗震性要求很高，及工作環境要求限制較大。

針對殘余應力的檢測中缺乏簡便而有效手段的問題，本文提出采用基于地球磁場的微磁檢測技術。該方法不受材料性質的限制，具有速度快、無輻射、操作簡單，同時可以對石羊內部和外部進行應力檢測。

1 微磁檢測原理

微磁檢測技術是利用高精度磁矢量傳感器，進而對檢測試樣表面不同區域的地磁場磁感應強度變化情況，以不同區域磁感應強度改變情況進而判斷試件中的殘余應力分布，并經過對數據處理和分析，預測試樣中應力較為集中的區域位置和應力分布的一種新穎無損檢測技術，是一種基于地磁場為磁源的被動式檢測技術。其基本原理是：

將構件置于以地磁場為背景環境中，若試樣中存在應力集中時，該區域與試樣的相對磁導率會產生一定程度的差異，為及。圖1所示，當試樣中存在應力集中，試樣表面所采集的磁感應強度B則會發生相應的變化；反之則會均勻分布，不會發生異常變化。

應力集中會對試樣所采集的磁感應強度產生不同程度的影響，當>時，如圖2（a）所示，試樣壓力集中區的磁感應強度信號值會顯示一個異常的向上凸起；當

2 檢測系統結構框架圖

該應力檢測系統的采集磁信號傳輸框架圖如圖3：

系統中，使用CAN總線進行下位機與上位機之間的數據傳輸。基于CAN的可靠性和獨特的設計，以及采用了高性能的USB采集數據卡，保證了正常工作情況下，對檢測系統進行實驗時的數據采集和存儲。

3 實驗結果及分析

3.1 磁感應強度與應力大小變化

將試件放置在真空熱處理爐內，溫度設置在600℃，時間為0h、2h、4h、6h、8h、10h、12h。通過熱處理，改變試件中應力值情況，利用高精度應力測試儀，測定試件應力值大小，進而采集不同應力值下磁感應信號大小。通過實驗數據分析，在進行熱處理前，試件本身的壓應力較大。熱處理后，試件的應力逐漸變小，且可以發現恒溫4h后，與之前狀態相比較，應力減小程度大概為起始狀態的43%，之后隨著時間的增加，變化程度逐漸變小。圖4（a）顯示，通過對數據進行擬合發現，隨著熱處理時間的增加，磁信號逐漸變小，且開始變化幅度較大，恒溫8h之后幅度變化程度逐漸變小。

加載施壓實驗，壓力強度設定為160MPa，時間不同，分別設定為0h、2h、4h、6h、8h、10h、12h，通過對試件加載施壓，改變試件應力值情況，采集不同應力值下磁感應信號大小，繪制圖形，進而對數據擬合，如圖4（b）。經過相同的加載強度但時間不同，采集的磁感應信號與應力值數據分析，試件在初始2h、4h的加載時間下，應力值與磁感應信號強度變化較為明顯；加載8h、10h、12h之后，試件的應力值與磁感應信號強度變化較小。同時通過對數據分析可以發現，304不銹鋼板試件兩邊的邊緣磁信號強度變花不明顯。

將加載時間設定為2h，改變加載強度，分別為160MPa、165MPa、170MPa、175MPa、180MPa，通過高精度應力測試儀采集試件在不同加載強度后的試件應力情況，同時利用高精度磁矢量探頭對試件的磁信號進行采集，獲取應力大小與磁感應信號變化情況。對所采集的數據進行分析可以發現，170MPa加載強度后，試件的應力值變化程度加大，但非線性。對所收集的試件信號數據進行擬合，得出如圖4（c）所示數據。試件測試應力值與磁感應信號是正向關系，隨著試件應力值的增加，磁感應信號也在增大，但幅度不一，且可以看出在加載185 MPa后，與之前狀態相比較，應力增大較為明顯。

4 總結

研究表明，微磁檢測作為一種新的無損檢測技術，可以較好反應構件中應力狀態的情況，同時也可以對構件存在應力區域進行判別，對構件中應力分布及應力大小狀態的早期預判和堆疲勞損傷程度的早期評價具有重要意義。具體研究結論如下： （1）通過對微磁檢測技術原理的研究，并將該技術應用于304不銹鋼板殘余應力的監測，實現了對應力和疲勞損傷測定。將實驗結果進行對比，發現三種處理后所得結果一致，表明微磁檢測技術對殘余應力檢測的可行性。（2）應力集中區域，會導致該區域與周邊的區域磁導率發生相應的差異，磁信號強度與應力大小變化存在著一定的聯系，即隨著試件中所存在的殘余應力增加，所采集得到的磁信號強度也在增大。

注釋

① 沈軍，林波，遲永剛，等.殘余應力物理法測量技術研究狀況[J].材料導報，2012.26（19）：120-125.

② 王秋成，柯映林，邢鴻燕.板類構件內部殘余應力測試技術研究[J].浙江大學學報（工學版），2005.39（3）：381-384.

③ 王慶明，孫淵.殘余應力測試技術的進展與動向[J].機電工程，2011.28（1）：11-15，41.

④ Curfs C， Kipstein O， Studer A J， et al. Residual stress measurements in Australia： Present and future[J].Mater Sci Forum，2005，490-491：218-222.

⑤ STEINZIG M， TAKAHASHI T.Residual stress measurement using the hole drilling method and laser speckle interferometry part Ⅳ： measurement accuracy[J]. Experimental Techniques，2003.27（6）：59-63.

⑥ 陳勇，高德平，等.鈦合金平板電子束焊接殘余應力的小孔法測量[J].理化檢驗-物理分冊，2001.10（37）：18-20.

⑦ 陳會麗，鐘毅，王華昆，等.殘余應力測試方法的研究進展[J].云南冶金，2005.34（3）：52-54.

⑧ Schneider L C R， Hainsworth S V， Cocks A CF， et al. Neutron diffraction measurements of residual stress in a powder metallurgy component[J]. Scr Mater， 2005， 52（9）： 917-921.

⑨ 李峻宏，高建波，李際周，等.中子衍射殘余應力無損測量與譜僅研發[J].無損檢測，2010.32（10）：765-769.

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關鍵詞 飲用水；濁度；顆粒物；顆粒檢測技術

中圖分類號： R944 文獻標識碼： A 文章編號：

1 我國飲用水水質標準發展

隨著社會經濟的發展和對飲用水水質要求的不斷提高，飲用水水質標準日趨嚴格，并逐步發展與完善。2006年頒布實施的 《生活飲用水衛生標準》（GB 5749—2006）水質指標由《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-85）的35項增加至106項。

濁度是經典而又傳統的水質替代參數[1]，用濁度作為水中顆粒物質的替代參數，能夠概括地表示出顆粒物質的總體去除情況。《生活飲用水衛生標準》（GB 5749—2006）對濁度的限值有了更嚴格的要求，要求濁度

2 水中的顆粒物

在水環境學科中，一般將水中尺寸大于1nm的雜質稱為顆粒物，可分為無機顆粒物、有機顆粒物和生物顆粒物 [2] 。

2.1 水中顆粒物的污染及危害

顆粒物在水中含量很高，是水中主要污染物之一，具有很大的表面積，能吸附許多有毒有害有機污染物以及致病菌和病毒，對水中各種物質的存在形態及其遷移和轉化都產生重要影響。顆粒物能增加水的濁度，有機顆粒使水產生色度和臭味，直接影響水體的感觀質量和生物穩定性。同時由于顆粒物質是各種污染物的載體，往往聚集了相當量的污染物，大大降低了飲用水的安全、衛生程度。水中生物顆粒對人類的生命健康有重要影響，例如各種致病細菌及致病原生動物。顆粒物還會影響對微生物的滅活效果，微生物隱藏在顆粒物的孔隙中致使紫外線照射不到 [3]。顆粒物也會影響水處理工藝效果，有機顆粒對活性碳和鋁鹽具有很強的吸附性，從而影響水處理工藝中的混凝沉淀效果。天然有機顆粒在加氯消毒的過程中還可與消毒劑作用形成多種致癌消毒副產物，對人體健康存在很大危害。水中沒有被完全去除的有機顆粒進入管網后，會被管壁上附著的微生物利用，從而腐蝕管壁，鐵和重金屬離子溶入水中還會造成二次污染。出水中的顆粒很容易吸附細菌，一旦顆粒物穿透濾床進入管網，出水水質將存在很大的微生物學風險[4]。

水中顆粒物質的去除對人類的生命健康有著極其重要的意義。大量研究表明，顆粒物質去除率越高，水體的安全性越高，致病風險越低。水質處理的多數單元操作都是以去除顆粒物作為主要目標[5]。經過凈水設施后，安全、高品質的出水不應含有威脅人類健康的顆粒物，至少將其致病風險控制在可接受的水平。因此，水中顆粒物質的檢測已成為飲用水處理中的重要問題。

2.2檢測水中顆粒物的重要性

隨著水質指標新標準的執行以及新技術的不斷發展，很多城市供水企業將出廠水濁度控制在0.1NTU以下，以保證飲用水的微生物學安全性。同時隨著膜技術的逐漸成熟，出廠水濁度很有可能低于0.05NTU，對于這些超低濁度的水質，濁度作為檢測水中顆粒的重要指標越來越受到挑戰。因為在超低濁度（濁度

2.3 水中顆粒物檢測方法的研究

目前水處理中主要應用光電式常規濁度儀，隨著先進檢測技術的開發，新型的顆粒檢測技術如顆粒計數法、透光脈動顆粒檢測法、激光濁度儀等在水處理領域的科研和生產工藝中逐步得到一些應用。激光濁度儀的光源是激光二極管，使更小的顆粒能產生更高的散射強度。即使在濁度非常低的情況下，也可以產生極強的信號，與常規濁度儀相比，靈敏度提高了兩個數量級。顆粒計數檢測技術可用來定量地檢測水中顆粒物的數量、粒徑及分布的情況，而提供有價值的數值。顆粒計數器在飲用水處理領域已有非常廣泛的應用。透光脈動顆粒檢測技術是采用動態光阻塞技術，在這之前只有使用昂貴的顆粒計數器才能達到相同的水平。透光脈動顆粒檢測技術提供了一個更加簡單的測量過程，減少了費用而沒有犧牲靈敏度，可用來定性地檢測水中顆粒物的數量、粒徑及分布的情況，其反映顆粒綜合數量及粒徑的相對大小及變化程度，是一種很有使用價值的檢測和控制技術及方法。

3 現有顆粒檢測技術的特點及問題

濁度作為反映水質優劣的重要指標，能夠概括地表示出顆粒物質的總體去除情況。但是濁度只是利用了水中顆粒物的光學效應，是水中懸浮物質與膠體光學性質的綜合反映，表示的是雜質在光線透過時所發生的阻礙程度，并不直接表示雜質的含量。濁度能夠表示水的相對澄清程度，并不能直接反映水中顆粒物的物理參數。

在現階段水處理工藝中主要采用常規在線式濁度儀，隨著研究的不斷深入和先進檢測技術的開發，發現濁度儀存在不可避免的缺陷，一是濁度值與水中懸浮微粒的濃度、大小、形狀、顏色和表面特性等因素有關；二是檢測數據受到濁度儀的具體設計參數的影響。在實際應用過程中濁度儀受多種因素影響，真正有效的檢測值下限多在0.05-0.1NTU。常規過濾出水經常可達到0.1NTU，超濾出水的實際濁度都低于0.1NTU，已經達到或接近了常規濁度儀的實際有效測定下限。如果仍然采用常規濁度儀作為超濾出水的主要監測和控制手段，顯然不能準確和及時地反映水質變化情況。在這個超低濁度范圍內，需要更精確、更靈敏、更可靠的檢測顆粒方法和儀器來補充和完善濁度檢測方面的指標。

由于濁度儀難以滿足越來越趨嚴格化的水質標準，顆粒檢測方法如激光濁度儀、顆粒計數儀和透光脈動檢測技術得到了越來越多的重視與應用。激光濁度儀與常規濁度儀相比，靈敏度提高了兩個數量級，能夠檢測到低至0.05mNTU 的濁度的變化。在線激光濁度儀檢測濁度范圍可達0.000-5.000 NTU，大幅度拓寬了濁度的下限檢測范圍，可以有效監測濾后水和膜后水的水質變化。激光濁度儀適用于監測低濁水的水質情況，在超低濁度范圍內具有更明顯的優勢。顆粒計數儀可以直接反映水中顆粒物的物理參數，即顆粒物的總量及粒徑分布，能夠為優化和控制水處理過程提供必不可少的數據。顆粒計數檢測技術可作為一種檢測水中顆粒物的有效手段，是比常規濁度檢測法更靈敏、更精確的水中顆粒物檢測方法。但是顆粒計數儀結構復雜，價格相對昂貴。透光脈動顆粒檢測技術可以檢測的顆粒粒徑范圍在1-1000m[7]，從單個顆粒的檢測直至非常高的顆粒濃度都可以應用。該儀器的結構比較簡單，成本遠低于顆粒計數儀器，適用范圍更加廣泛，因此有很好的實際應用價值。

研究和采用新型顆粒物檢測技術監測水中的顆粒物含量及變化情況，可以彌補常規濁度檢測技術在超低濁度范圍的不足，濁度儀對于粒徑小于1µm 的膠體顆粒比較靈敏，對粒徑大于1µm的顆粒檢測精度就會大幅度下降，因此采用濁度對沉后水和濾后水進行檢測不夠可靠。透光脈動顆粒檢測儀對于粒徑大于1µm 的懸浮顆粒比較靈敏[8]，激光濁度儀在超低濁度范圍內具有更明顯的優勢，可以檢測到低至0.05mNTU 的濁度范圍，可以有效監測濾后水和膜后水的水質變化。顆粒計數儀可以直接反映水中顆粒物的總量及粒徑分布，能夠為優化和控制水處理過程提供必不可少的數據。將新型顆粒檢測技術與濁度檢測結合使用，能在不同顆粒粒徑范圍內的檢測實現優勢互補，使得在整個粒徑范圍內都有了靈敏有效的水質檢測方法。

參考文獻

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2 楊艷玲，李星，李圭白．水中顆粒物的檢測及應用[M]．化學工業出版社，2007，1-197

3 孫文俊，劉文君．顆粒物對紫外線滅活二級出水中糞大腸菌的影響[J]．環境科學，2009，30（4）：1095-1098

4 鄭丹，劉文君．水中懸浮顆粒物對HPC測定值的影響[J]．供水技術，2007，1（5）：37-43

5 湯鴻霄．環境水質學的進展一顆粒物與表面絡合(上) [J]．環境污染治理技術與設備．1993，1(1)：25-41

6 朱杰，陳洪斌，孫博雅．顆粒物計數法用于給水處理的評述[J] ．凈水技術．2009，28（1）：1-6

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關鍵詞：云南煤炭；檢測技術；煤炭中全水分；全硫等的檢測

中圖分類號：TQ533 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0171-01

1 背景概述

作為人類文明重要發祥地之一的云南位于我國的西南邊陲，它有五大主要的煤炭生產基地：白龍山煤礦、小龍潭礦務局、昭通褐煤露天礦、鎮雄礦區和洪礦區。云南省的煤炭資源總量為691億t，已探明儲量253億t，保有儲量246億t，居全國第八位，在南方14個省區中僅次于貴州。而影響一個地區煤炭總體水平的因素不僅包括煤炭的數量還有煤炭的質量。所以作為云南省煤炭質量檢測監督站的一員，首要工作就是利用各種先進的技術做好煤炭的質量檢測工作。

云南也即“彩云之南”，與四川、貴州、廣西、相鄰，在這里有豐富的礦產資源和動植物資源，素有“植物王國”和“有色金屬王國”之稱。不得不提的是，它同樣是我國重要的煤炭生產區域，但是煤炭的種類雖然齊全，但是地區分布卻很不平衡。而且高硫、高中灰煤偏多。另外，云南的褐煤占云南省煤炭資源總量的62%，無煙煤占云南省煤炭資源總量的21%，煙煤占云南省煤炭資源總量的17%。已探明的煤炭儲量為253億t，相比于云南煤炭資源總量的691億t還是有很大的勘探空間的。當然了，這只是淺談了一下云南省目前的煤炭資源狀況，而該文的重點是對于煤炭質量檢測技術的探討。在了解了云南省煤炭的基本情況之后我們需要對煤炭的質量檢測技術進行進一步的說明。

2 具體的煤質檢測技術研究討論

根據上述對于煤炭基本情況的闡述，為了讓大家對于煤炭的檢測技術有進一步的了解，我們采取簡易化學實驗的方法對于煤炭的質量進行了初步的檢測，具體的檢測過程下文進行闡述。

2.1 煤 樣

我們實驗所需的煤樣必須是在空氣達到干燥狀態之下密閉容器中放置的煤炭，該做法主要是為了保持煤炭的干燥，不與空氣中的其他成分產生反應以影響實驗的結果。而且在取樣實驗之前，應該將煤樣進行充分的混合之后從某煤炭的不同部位進行取樣實驗，該做法是為了保證實驗的準確性和公平性。另外，在進行不同的實驗之前需要根據實驗要求將煤樣進行不同的處理操作。例如檢測煤炭中的水分的時候我們應該在制作好煤樣之后立即進行檢測試驗，因為煤炭放置久了之后水分會流失，這樣不利于實驗結果的準確統計。再者，實驗的次數越多，準確度越高。在總結出本次實驗結果之后需要與前幾次實驗進行對比分析，保證實驗的精確度與說服力。在進行了以上的準備工作之后，接下來需要做的是關于煤炭各個方面的檢測。

2.2 煤炭中全水分的測定

水分是煤炭的一項重要指標，按煤炭中水分的多少大致可以分為泥炭、褐煤、煙煤、無煙煤。然后我們使用空氣干燥法對煤炭中的全水分進行測定。我們先看煙煤及無煙煤的實驗方法：首先我們在預先干燥好的稱樣瓶里稱取約10克樣本；接下來進行干燥處理，將樣煤置于110 ℃的烘箱中，在鼓風條件下進行干燥，干燥時間持續2 h；在干燥處理完成之后將煤樣取出稍冷之后放置于干燥器里冷卻到室溫稱重，在這里有一個需要注意的是稱重的時候需要減去稱量瓶的重量；稱重之后要進行恒重，再把煤樣連同稱量瓶再放入烘箱中干燥30 min，直到煤樣質量的減少不超過0.5 g的時候停止；最后做好實驗的記錄工作與數據處理。然后再看褐煤的全水測定，跟煙煤的稱量是一樣的，只是褐煤再干燥過程中要通氮氣。

這里要特別說一下焦炭全水的測定：焦炭是用磁盤稱500g于干燥箱中烘2 h再稱量，計算方法是上述一樣。那么如何判定實驗的煤樣是好煤呢？在抓一把煤之后自然松開，如果手心的煤自然地從手指間隙中漏出，沒有濕潤的感覺，該水分就是5%，如果成坨的煤沒有超過33，那煤炭中的水分應該是6%，如果煤坨上有明顯的手指印，那么該煤水分為8%。

當然，這只是我查詢到的非常簡易的煤炭質量檢測方法，具體的質量以實驗為準。

2.3 煤炭中全硫的測定

現在我們來測定煤炭中的全硫。將測硫儀的溫度升高至 1 150 ℃，加入含有5 g碘化鉀、5 g溴化鉀、10 ml冰乙酸溶于250～300 ml水的電解液中，開啟攪拌器并且檢查裝置的氣密性，使得攪拌裝置較為快速的旋轉運作，待該操作完成之后稱取煤樣于磁舟里面，然后蓋一層薄的三氧化鎢，然后按照儀器的提示進行相應的操作。在進行了上述一系列操作之后再進行實驗結果的記錄與分析。與前一條相同的是，我們也要引入一種利用煤炭中的全硫來測定煤炭質量的方法。經過網上資料的查詢，我也了解到了一種簡易的測定方法。首先需要抓一把煤捏幾下然后扔掉，看手上殘留煤粉，再搓幾下，顏色越深硫的含量越高。黑得發亮的便是高硫煤，顏色稍微灰一點的是中硫煤，顏色如若沒有變化其含硫量越低。另外，還有一種方法是聞燃燒過的煤炭的味道，如若基本沒什么味道則其中含硫量很低，味道越嗆人含硫量越高。

2.4 煤炭的發熱量測定

稱取1 g煤樣將其放在燃燒器皿中，取一段點火絲把兩端分別接在兩個有良好接觸性的電極柱上，將10 ml蒸餾水加入氧彈里面，擰緊蓋子然后慢慢地充入15 s以上的氧氣，然后將氧彈放入內筒中按照儀器的提示進行操作與檢查，將結果打印出來。最后呢，在實驗結束之后放出已經燃燒過的廢氣，打開氧彈觀察燃燒器皿的內部。接下來就是做好實驗記錄，分析實驗結果以及根據實驗結果進行檢測與評估了。在實驗結果出來之后計算煤炭的發熱量，要說明的是煤炭的發熱量分為高位發熱量和低位發熱量。在這個過程中需要比較復雜的數據計算，應十分重視才好。

2.5 煤炭中氫的測定

在進行了上面的試驗之后，我們的實驗差不多接近尾聲了。最后我們來進行煤炭中氫的測定。首先準備三節爐，第一節爐的溫度控制在850 ℃，第二節爐溫度控制在800 ℃，第三節爐溫度控制在600 ℃，在預先灼燒過的燃燒舟中準備0.2 g煤樣，將其平鋪在淺盤里并且蓋上一層三氧化物，在吸收系統中通入氧氣，取出銅絲卷然后迅速放入燃燒管中，讓它的前面剛好處于第一節爐的爐口處，再將銅絲卷放入其中。經過幾步的操作之后就將燃燒舟全部放進爐子，數分鐘后，讓燃燒舟放在爐子中央，在等待了差不多20 min之后就把第一節爐子放回原位，取下中間的裝置，擦干凈之后等待10 min進行稱量。最后記錄實驗結果，在實驗過程中要把反應的特點、現象記錄下來以便實驗的整理統計。

3 結 語

在經過一系列復雜的實驗以及仔細的整理過程之后，我們對于云南省的煤炭也有了大致的了解。云南省是我國南方各省區中的煤炭大省，它不僅僅意味著我國南方地區經濟水平的提高，也意味著南方地區在重工業和能源資源以及經濟發展中的優勢地位。作為云南省煤炭質量檢測監督站中的一員，主要負責的是煤炭的質量檢測，所以我們必須拿出百分百的熱情，認真研究煤炭質量的檢測技術，認真負責地去完成每一份工作。另外，附上前面各個實驗的實驗結果。經實驗，云南省的煤炭褐煤占很大的比例，占云南省煤炭資源總量的62%，接下來是無煙煤，占到了21%，煙煤占到了17%，而且云南省的煤炭資源也有很大的開發潛能，總體上來說云南省煤炭的質量情況還是樂觀的。

參考文獻：

[1] 宋兆龍，金鍵.煤質成分在線檢測技術的最新進展[J].2013，（17）.

篇5

關鍵詞：污染食品、食品安全、檢測技術

為了人類生存和健康的發展，我們無時無刻都在關注食品安全的問題，因為食物是我們獲取能量的來源，沒有安全的食物，我們的身體健康會遭到嚴重的破壞。

一、污染食品物來源

污染食品物來源主要有4個方面：一是食品中存在的天然有害物質；二是環境污染，如隨著農業產品使用量的增加，一些有害的化學物質殘留在農產品中；三是食品生產、加工過程中一些化學添加劑、色素的不適當的使用，使食品中有害物質增加；四是食品加工、貯藏、運輸及烹飪過程中產生的物質以及工具、用具中帶來的污染物。從這些有害物質的具體來源上來看，這些物質可分為植物源的、動物源的、微生物源的以及因環境污染所帶來入的4類；也可以將其分為外源性有害物質、內源性有害物質、誘發性有害物質3類；還可以根據污染食品物產生的特征將有害物質的來源分為固有的和污染的兩大類，其具體產生的途徑是：固有有害物質是在正常條件下生物體通過代謝或生物合成產生有毒化合物，或在應激條件下生物體通過代謝或生物合成產生有毒化合物。污染有毒物質是有毒化合物直接污染食品、有毒化合物被食品從其生長環境中吸取、由食品將環境中吸取和化合物轉化為有毒化合物或者食品加工中產生有毒化合物。

就危害性大小來講，微生物污染產生的有害物質（或致病菌）危害最大，來自環境污染的危害次之。農藥、獸藥、食品添加劑等濫用都會造成不同程度的危害，另外也應注意一些天然食品成分的毒性。食品安全的高低性不能只通過判斷是否為天然成分而確定，類似于“純天然的”、“無任何添加物”的食品廣告宣傳語言不僅是誤導消費者，更沒有任何科學道理。至于“不存在任何化學物質”之類的表述，完全是一種錯誤的說法。

二、相關食品的檢測技術

污染食品的檢測技術是在食品分析檢驗過程中，由于目的不同，或被測組分和干擾成分的性質以及它們在食品中存在的數量差異，所選擇的分析檢測方法也各不相同。食品分析檢測常用的方法有感官檢測法、物理檢測法、化學檢測法、儀器檢測法（物理化學檢測法）、生物化學檢測法（酶檢測法和免疫學檢測法）等。

1、感官檢測法

食品的感官檢測是通過人的感覺器官，對食品的色、香、味、形、口感等質量特征以及人們自身對食品的嗜好傾向做出評價，再根據統計學原理，對評價結果進行統計分析，從而得出結論的分析檢測方法。感官分析有兩種類型，一是以人的感官作為測量工具，測定食品的質量特征；二是以食品作為測試工具，測定人的偏愛、嗜好傾向。一般食品感官檢驗的主要內容和方法有視覺檢驗、嗅覺檢驗、味覺檢驗、聽覺檢驗和觸覺檢驗。人類最原始的食品檢驗方法就是感官檢驗，并利用其辨別食品的好壞。食品感官檢驗發展到今天，既可以單獨作為食品檢驗的一種方法，也可以結合其他檢驗方法一起對食品品性進行檢驗。感官檢驗簡便易行、直觀實行，具有理化檢驗和微生物檢驗方法所不可替代的能。它也是食品消費、食品生產和質量控制過程中不可缺少的一種簡便的檢驗方法。如果食品的感官檢驗不合格，或者已經發生明顯的腐敗變質，則不必再進行營養成分和有害成分檢測，直接判斷為不合格食品。因此，感官檢驗必須先期進行。

2、物理檢測法

食品的物理檢測是根據食品的一些物理常數與食品的組成成分及含量之間的關系，通過測定的物理量，如對食品的密度、折光度、旋光度、沸點、凝固點、體積、氣體分壓等物理常數進行測底，從而了解食品的組成成分及其含量的檢測方法。物理檢驗法快速、準確，食品工業生產中常用的檢測方法。

3、化學分析法

化學分析是以食品組成成分的化學性質為基礎進行的分析方法，包括定性分析和定量分析兩部分，是食品分析與檢驗中基礎的方法。許多樣品的預處理和檢測都是采用化學法，而儀器分析的原理大多數也是建立在化學分析的基礎上的。因此，在儀器分析高度發展的今天，化學分析法仍然是食品理化檢驗中最基本的、最重要的分析方法。化學分析法適用于食品的常量分析，主要包括質量分析法和容量分析法。質量分析法通過稱量食品某種成分的質量，來確定食品的組成和含量的，食品水分、灰分、脂肪、維生素等成分的測定采用質量分析法；容量分析法也叫滴定分析法，包括酸堿滴定法、氧化原滴定法、配位滴定法和沉淀滴定法，食品中酸度、蛋白質、脂肪酸價、過氧化值等的測定采用容量分析法。此外，所有食品分析與檢驗樣品的預處理方法都是采用化學方法來完成的。化學分析法是以物質的化學反應為基礎的分析方法，在食品分析中，化學分析法得到廣泛的應用，在食品的常規檢驗中相當部分項目都必須用化學分析法進行檢測。化學分析是食品分析最基礎的方法。

4、儀器檢測法（物理化學檢測法）

儀器檢測法是根據食品的物理和物理化學性質，利用精密的分析儀器對食品的組成成分進行分析檢測的方法，是食品分析與檢測方法發展的趨勢。食品中微量成分或低濃度的有毒有害物質的分析常采用儀器分析法進行檢測。儀器分析方法一般具有簡便、靈敏、快捷、準確等優點，隨著科學技術的發展，講有更多的新方法、新技術在食品分析中得到應用，這將使食品檢測的自動化程度進一步提高。目前，在我國的食品分析檢測方法中，常用的儀器分析檢測方法有一下幾種。

（1）光學分析法根據物質的光學性質所建立的分析方法，主要包括吸光光度法、發射光譜法、原子吸收分光光度法和熒光分析法等。（2）電化學分析法根據物質的化學性質所建立的分析法，主要包括電位分析法、電導分析法、電流滴定法、庫倫分析法、伏安法和極譜法等。（3）色V法是一種重要的分離富集方法，可用于多組分混合物的分離檢測，主要包括氣相色譜法、液相色譜法以及離子交換色譜法。此外，還有許多用于食品檢測的專用儀器，如氨基酸自動分析儀、脂肪測定儀、碳水化合物測定儀、水分測定儀和全自動全能牛奶分析儀等。

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關鍵詞：樁基檢測 鉆心法 高應變法 低應變法 超聲透射

中圖分類號：TU473.1文獻標識碼： A 文章編號：

引言隨著建筑工程技術的發展，樁基在建筑物地基基礎中使用越來越多，到目前為止，樁基已經成為建筑工程結構所采用的最主要的基礎形式。因為樁基結構可以把建筑結構上層的載荷傳遞到底部的土壤層中，從而減少建筑物的基礎沉降和不均勻沉降，因此在高層建筑、交通、水利等工程領域，樁基的使用非常廣泛。但是，由于樁基深埋于地下，屬于隱蔽工程，且施工工序復雜，主要施工工序都在地下或水下完成，施工難度大。同時，樁基是建筑物的基礎，樁基質量的好壞直接決定了建筑物的安全與否，關系極其重大。而且，樁基一旦發生事故，加工處理很困難。所以，必須在樁基施工過程中對樁基進行相應的實驗，以保證樁基質量符合設計要求。樁基檢測一直都是一項很復雜的系統工程，如何能夠快速的檢驗工程質量，以滿足日益增長的樁基檢測要求，是我國建筑界一直關注的焦點。到目前為止，樁基檢測方法主要有鉆孔取芯法，動測量法、超聲波測量法等。本文就一些主要的樁基檢測方法尤其是高應變動力測試法進行了分析和探討，并結合灌注樁分析了各種樁檢測方法的特點和不同。

鉆心法鉆心法是最直觀的樁基檢測方法，具有科學、簡便、實用的特點，在混凝土樁基檢測中應用比較廣泛。通常鉆心法用來測量樁長、混凝土強度、樁底沉渣厚度以及樁身的完整性。其特點是可以用來鑒別樁端受力層的巖土情況，這是別的測試方法無法實現的目標。鉆心法測試樁基，要求采集的樁芯要完整，不能破損。且采芯方向必須與樁面垂直，否則容易偏出樁外，因此要求較高的抽芯技術。為保證抽芯質量，對抽芯鉆機以及鉆頭在檢測規范中都有相應的規定，必須按規定執行，以免造成誤判。在《建筑地基基礎施工質量驗收規范》中規定，灌注樁抽芯時允許的垂直度偏差為1%，而鉆芯孔的垂直度允許偏差僅為0.5%。因此，配備測斜儀來保證抽芯的垂直度是非常必要的，可以減少檢測部門與施工方的爭議。

超聲波透射法超聲波透射法是利用超聲波的透射原理來對混凝土樁基進行檢測的。超聲波透射法需要在樁內預埋聲測管道，并將超聲波發生裝置和接受裝置放置于聲測管道中。測試時，管道中要充滿超聲波耦合劑（通常可用清水），通過脈沖發生裝置發出周期性超聲脈沖信號穿透混凝土，接收探頭接收透過混凝土的超聲信號并轉換為電信號。由于發射管與接受管之間的間距固定且已知，只需要根據聲波的振幅、頻率等就可以對樁體進行分析。例如通過對波速的分析就可以得知混凝土的強度變化情況。波速小，則混凝土強度低；波速大，則混凝土強度高。而通過對振幅的測量也可以分析裝置是否存在缺陷以及混凝土強度是否符合要求，通常，不存在缺陷且混凝土強度大的地方，可檢測到的振幅大，反之，由于存在缺陷會吸收超聲波能量，就會導致振幅偏小。

低應變發射法低應變動力測試法是用過低能量的振動波對樁基進行激振，以使樁基在彈性范圍內產生小幅振動，利用振動回波和波動理論來分析樁基缺陷的方法。目前，我國采用最多的是反射波法（即瞬態時域分析法），該方法具有使用的儀器輕便，可實現現場的快速檢測的優點。除此之外，還有機械阻抗法、動力參數法以及共振法等。

高應變動力測試法前面介紹了樁基檢測的典型方法，下面重點介紹高應變動力測試法。高應變動力測試法不僅可以用來檢測樁身的完整性，還可以用來確定樁基的承載能力以及對樁基進行阻力和分層摩阻力分析，以得到樁身阻抗的全面變化情況和樁底密實情況，這是其他檢測方法無法達到的效果。在各項指標當中樁基的承載能力最為重要。高應變動力檢測法通過在樁基頂部測量被激發的阻力產生應力波和速度波，并進行分析，以確定樁基的承載能力。目前使用比較廣泛的是阻力系數法（CASE法）和曲線擬合法（CAPWAP法）。

5.1 阻力系數法（CASE法）CASE法是通過一維波動方程來計算巖土對樁基的支撐阻力的。他有三條基本假設：（1）樁身阻抗相等；（2）土壤對樁基的運動阻力分為動阻力和靜阻力，假設動阻力全部分布在樁尖；（3）靜阻力模型為理想剛塑性體，即假設應力波在樁身中傳播以及傳向樁周土壤時沒有能量損耗。在這三條假設的基礎上，可以從波動方程及應力波傳播理論出發，推導出CASE法單樁極限承載力公式，通過該公式，結合具體實驗參數，可以求得樁基的最大承載能力。應該注意的是，在公式中的地區性經驗系數Jc，應該根據不同的土質來憑經驗確定。

5.2 波形擬合法

波形擬合法相對于CASE法要準確很多，被認為是確定單樁承載力的最準確方法。其原理是將樁——土模型進行離散化，得到離散的質量彈簧模型，將實測的樁頂速度波（或力波）作為邊界條件，并通過特征方程法求解波動方程，反算出樁頂力波（或速度波）。通過將計算波形與實測波形比較來進一步修正模型參數，直至擬合準確，這樣就可以得到承載力、側阻力分布和計算的Q—S曲線。

樁基檢測方法比較前面介紹了樁基檢測的幾種基本方法，下面針對建筑施工中的灌注樁質量檢測，分析幾種樁基檢測方法的優缺點。鉆心法主要用來檢測灌注樁樁身的完整性和強度，因為可以直接看到樁芯的實際情況，并可以通過進一步的強度試驗確定樁芯強度，因此試驗結果直觀可靠。但是，在實際過程中，不可能對每根樁進行鉆心取樣，因此只能檢測小部分的樁基，存在檢查盲區，此外，樁芯采樣需要龐大的鉆心設備，費用高昂，而且檢測效率很低。相對于鉆心法，低應變和超聲波檢測法要快捷方便的多，但是其缺點和局限性也顯而易見。首先，這兩種方法都是用來檢測樁身完整性的，只能定性的分析樁基是否存在缺陷，而無法反映出缺陷的大小，更不能反映出樁基的承載能力。其次，超聲波檢測法雖然檢測過程簡單，但是需要在樁基內預埋與樁同長的聲測管，費用也比較高。高應變法的檢測結果較為全面，即可以檢測樁基完整性又可以定量的檢測樁基缺陷及承載能力，而且相對于鉆心法要簡單快捷，但是其檢測準確度不高，且所用設備昂貴，而且高應變法要求實施檢測的人員有較高的理論水平和操作經驗。由此可見，各種檢測方法各有特點，沒有哪種方法有絕對的優勢，在實際的檢測過程中，首先需要充分了解各種檢測方法的特點和局限性，然后在根據樁基檢測的現場情況，合理取舍，進行組合檢測，這樣才能全面、準確的了解樁基情況。

參考文獻：

[1]. 周興平, 基樁檢測技術的研究現狀與展望. 土工基礎, 2005(3): 第86-89頁.

[2]. 段玉鳳, 建筑工程樁基檢測技術實踐與探析. 科技傳播, 2011(15): 第43+47頁.

篇7

【關鍵詞】樁基；樁基檢測技術；建筑工程；局限性

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：1006-0278(2012)05-113-01

國民經濟的日益增長使得樁基已成功的應用于高層建筑、橋梁、廠房等工程中，另外各個基礎領域的應用也越來越廣泛。樁基特殊的結構設計保證了基礎沉降的均勻性，它可以將上部高層建筑物載荷傳遞給土層深處的基礎結構。因此，現代建筑中大多采用樁基作為牢固的地基處理策略。然而樁基質量的好壞受多種因素控制，如施工人員素質、地形、材料機械性能、隱蔽性等。出于工程整體質量和人身安全的考慮，把好樁基質量關理所當然成為一個國家建筑工程檢測部門的首要任務。

現有的樁基檢測技術措施主要分靜載檢測和動態檢測兩大部分。其一，靜載檢測主要是靜載荷法，它用于建筑物承載力的分析檢測；其二，動態檢測技術主要包括聲波透射法、高應變動測法、低應變動測法（即反射波法）。動測技術相對靜載檢測技術應用更為廣泛。

一、樁基質量標準

根據現行的國家標準《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》和行業標準《建筑基樁檢測技術規范》①的相關規定，樁基工程承載力和完整性需遵循一定的質量標準。

我國樁基造價高，約占整個建筑工程總價的25%以上，面臨較大的經費投入，樁基質量問題仍是層出不窮。因此，樁基施工中質量問題控制更加嚴峻，只有遵循行業規范才能保證樁基材料、載荷、樁基深度、徑寬、樁型規格等各項指標合格，從而保護人民群眾的財產和安全利益。一般來講，樁基質量的好壞直接關系到使用壽命問題，樁基完整性檢測耗時較少、話費也較低，多次的抽樣檢查可確保樁基完整性，避免施工意外，樁基的完整性和載荷可直接作為判斷其使用壽命的參考指標。特別地，考慮到建筑施工的具體情況，施工者應綜合考慮各種影響因素，結合本工程的特殊要求、地質條件、施工場所、檢測領域合理利用樁基檢測技術，適時地綜合利用合理采納檢測結果。

另外，樁基建筑施工中的質量檢測也是必不可少的②。影響樁基最后質量的各項指標自始至終存在于整個施工中，為確保最后質量的順利過關必須對施工過程中的各項指標做到實時監測和隨時校正。面臨施工中各項硬性指標的變化，如材料變更、地形不符、結構設計參數變化、人員不足等，如不及時的進行監測和協調隨時都可能影響最終的樁基質量。施工過程中的檢測完全可以按照國家標準《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》和行業標準《建筑樁基檢測技術規范》實行。

二、 樁基質量檢測

（一）靜載荷法③

靜載荷法主要應用于驗證樁基建筑的負載力。但是實際的應用中檢測時間較長，花費高，普通的樁基檢測不予采用，而用于特殊工程要求的檢測過程中。

靜載荷法的試驗裝置一般包括監測、加載、反力系統三個方面，測試過程中不同荷載量對樁基整體沉降和形變的影響。該方法可用于樁基水平方向和豎直方向的承載力的測定，尤其是豎直方向的負載力的檢測應用較為廣泛。

（二）聲波透射法

超聲波透射法主要用于監測樁身結構完整性中的混凝土結構完整性。它的檢測理論依據是：根據超聲波彈性波測試的方法，利用人工激發向混凝土內發射彈性沖擊波，分析彈性波在介質中的聲學參數（振幅、聲速、頻率）變化，從而判斷混凝土介質內部結構完整性的變化。

聲波透射法也存在各種限制性應用。如特殊情況下檢測時間和花費將會增長特別是當彈性波透射截面較小發生阻塞時，難以取樣，影響樁基質量判定。

（三）高應變法

高應變法是反射波法的一種補充方法。它主要用于檢測單樁豎直方向的負載力，判斷樁基豎直方向的承載力受水平樁身裂紋和關節點影響的大小，它需要能量較高的建筑結構動力支撐。它的基本原理闡述如下：如果假設樁基是一維彈性桿,施于外力時，樁基發生彈性形變，彈性位移隨時間和縱向坐標而變化。

高應變檢測技術已廣泛應用于各項領域的樁基質量檢測。但是由于受質量檢測人員技術、檢測硬性條件的限制，其檢測樁身結構的準確性常會受到干擾。

（四）低應變反射波法

低應變檢測（即反射波法）是應用最為廣泛的樁身完整性檢測技術，它是一種瞬態時域分析方法，在傳統方法的基礎上輔以頻域分析和激振分析方法。

反射波法的基本原理為：重錘敲擊樁身頂部后，瞬間的沖擊波沿著樁身傳遞給樁身底部再反射回樁身頂部，該方法具有檢測方便快捷、適用性強、操作方便等優點；但存在一些局限性，即樁基長度和樁徑比例較大且截面阻抗浮動較大時，使得樁身底部接收不到反射信號，對樁身完整性檢測造成誤讀。

樁基檢測技術是整個建筑物穩固的基石。結合具體情況進行具體分析，做到各種方法的相得益彰、取長補短、互相配合是必不可少的。系統完善地綜合考慮,也才能做出可靠準確的質量評判。

注釋：

①建筑樁基檢測技術規范.JGJ106-2003[M].北京:中國建筑工業出版社, 2003.

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[關鍵字]： 工業安裝；測量；檢測技術

中圖分類號：TK36 文獻標識碼：A 文章編號：2306-1499（2014）12-

1.工業安裝測量方法

工業設備的安裝是一個復雜、精密的工程，其精密程度將直接影響設備的運作和使用。在進行工業設備安裝過程中，需要進行檢測，以保障安裝的效果。測量和檢測工作貫穿設備安裝的全過程，精密設備的安裝相較于普通設備更加復雜，其設計和施工都受到多方面的限制。在工業設備安裝過程中，由于設備形狀、種類不同，因此需要進行測量的對象也不同，在針對某個設備進行測量之前必須要事先進行反復調試，在保證精密度合格的情況下才能進行檢測。本文將選取部分工業設備的安裝作為代表，展開對安裝測量和檢測技術的分析。

1.1行車梁與行車軌道的安裝測量

隨著經濟的快速發展，行車在車間生產中的使用頻率也越來越高。行車，一種重物移動工具，已經成為重工業生產所需的重要設備。尤其是在鋼鐵生產中，半成品、原材料等重物都需要利用行車來進行裝卸，由此可見行車在工業生產中的重要性之高。由于行車梁外形尺寸較大，車間安裝空間較小，因此安裝難度較大。行車梁和行車軌道的安裝要求很高，行車梁的中心線、軌道中心線、牛腿面中心線需保持在同一豎直平面上，行車梁面與軌道面需保持在設計標高位置，位置稍有偏差則會對行車安裝造成很大的影響，從而影響工業生產的正常進行。

1.2工業設備安裝校驗測量

在工業生產中，經常會因為工藝要求，設備需安裝在固定的位置上，為了保證安裝位置的精確，需要在安裝過程中進行必要的檢測和校準測量。常用的測量方法是建立精密微型安裝測量控制網，控制網的建立對多種型號設備都適用。小型設備安裝測量控制網的建立只需要設立幾個參考點，但大型設備則需要分時段、分區建立，其參考點的數量也更多。一般常用的安裝控制網有直伸三角形網、環形三角形網、三維控制網、微型高程網四種。每一種控制網的用途和測量計算方法都不同，在對工業設備安裝測量時可以根據設備的實際情況進行有針對性的選擇。

1.3高大煙囪施工測量

在工業生產中，煙囪是大多數產業生產都需要的設備。煙囪的形狀大多為圓臺形，由于其穩定性較差，底面積較小，因此在搭建過程中必須要通過垂直性的測量來提高其穩固性。煙囪在施工過程中需要嚴格控制筒身的中心垂直偏差，將其頂部中心與底部中心的偏差控制在15毫米內，其高度一般要控制在110米內，如果煙囪無法達到精度要求，則在使用過程中容易存在安全隱患。

2.工業精密檢測技術

在工業生產過程中，為了保證產品的質量，經常需要對設備進行精度檢測。如果設備未滿足安裝和生產精度要求，則需要及時進行調整。在工業生產中，一般對空間相對關系精度要求很高，尤其是對特定的精密儀器，不能采用常規的檢測方法。因此為了滿足不同產品生產的要求，需要采用不同的生產技術，并對產品采用相應的檢測技術來進行檢測。

2.1短基線精密檢測

在進行短基線精密檢測時，需要將兩臺檢測儀器設置在合理位置上，并且確保其精確整平。兩臺設備能夠自動記錄檢測數據，并將數據傳輸到便攜電腦或連接接口電纜等設備中。該設備還能用空間測角前方交會的方法測量，測量數據能直接傳輸到連接的電腦中。數據獲取后只需要進行相關處理，就能夠得出檢測的最終結果。在檢測時，常用的現場便攜設備為電腦、聯接接口電纜、測量目標反射片等，兩臺檢測儀器可以采用空間邊角前方交會的測量方法，將測得數據用間接平差原理編輯數據處理程序進行處理，進而得出最終測量結果。

2.2建筑平整度檢測

在對建筑平整度進行測量時，需要應用到坐標轉換、平面擬合等數據分析方法。將測量各點的坐標轉換為墻面坐標系的坐標能夠更加直觀的反映出墻面的平整情況，墻面坐標系一般以墻面的左下角作為原點，將墻面與地面交線作為X軸，垂直于X軸的交線作為Y軸，將過原點垂直向上的交線設為Z軸。在坐標系中分析數據時，至少需要選擇三個公共點，根據坐標轉換原理求出坐標與坐標之間的轉換參數關系，進而得出墻面坐標系中要測量的最終參數。在墻面坐標系中的點不會完全處于同一平面，因此為了控制墻面平整度，需要利用擬合方程進行數據的精準計算。

2.3行車軌道中心線檢測

行車軌道中心線的檢測需要利用坐標轉換與直線擬合分析兩種方法。由于行車梁體型較長，無法一次性完成全部檢測，因此需要進行轉站測量。轉站測量數據由于所在坐標系不同，因此數據分析難度較大。因此為了進行更加準確的數據分析，需要將數據轉換到同一坐標系中。在多種檢測基準下，至少需要觀測3個公共點，根據公共點在各坐標系中的坐標利用最小二乘法進行數據轉換，即能夠將參數匯總至同一個坐標系中分析。

2.4雷達天線相互關系精度檢測

由于雷達天線的形式多樣，形狀多為球面體，空間點相對關系要求很高，因此在檢測時難度也較大。在檢測雷達天線相互關系的精度時，需要測量出球面多個點的坐標，并通過坐標擬合計算得出球心的三維坐標。數據獲取時要現在雷達天線上選擇若干待測點，并貼上特殊反光鏡片作為觀測標志。在雷達兩端安置儀器進行測量，將測量數據換算至同一坐標進行計算，進而獲得最終檢測結果。

總之，工業設備安裝測量和檢測會因具體設備的不同而有所區別，在實際應用中，設備的檢測是保障其運作的關鍵因素。在進行測量和檢測之前需要先了解設備運行的基本流程，并掌握其工藝要求，只有熟知測量對象的性質才能開展正確的測量。設備的測量和檢測需要貫穿設備安裝和使用的始終，如果設備沒有及時進行檢測，一旦出現問題則會造成巨大的后果。檢測時要合理應用測量技術，嚴格控制測量和檢測時的準確性，確保測量的精確度，從而從整體上提高設備整體運作的效果。

參考文獻

[1] 劉長海. 淺談工業設備安裝中測量的方法[J]. 中華建設. 2011（02）

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[3] 謝瑋靜. 芻議高層建筑測量方法[J]. 江西測繪. 2011（02）

篇9

本文作者從實際工作出發，對以下幾種食品微生物的快速檢測技術進行了全面闡述。

關鍵詞：食品微生物檢測快速檢測技術

一、主要食品微生物快速檢測技術

1 分子生物學技術

（1）PCR技術

通過大量復制目的菌的高度保守的一段或幾段特異性DNA并確認這些DN段的大小來完成檢測，如果樣品中存在目的菌，就能復制出有關特異性DN段，而復制特異性DN段靠聚合酶鏈反應―PCR技術。

該技術已大量運用到食品微生物檢測領域，并形成標準化，如SN/T 1632.2-2005《奶粉中阪崎腸桿菌檢驗方法 第3部分:熒光PCR方法》、DIN 10135:1999《沙門氏菌聚合酶連鎖反應（PCR）檢驗方法、ISO 20837:2006《食品和動物飼料微生物學―聚合酶鏈反應（PCR）檢測食源病原體―定性檢測用樣品的制備》

目前利用PCR技術檢測病原菌的商品化儀器有被AOAC、USDA-FSIS、Health Canada、AFNOR等權威機構認可的BAX@全自動病原菌檢測系統，可檢測沙門氏菌、大腸桿菌O157、單增李斯特菌等致病菌，此外還有RiboPrinter@微生物鑒定系統，可鑒定沙門氏菌、大腸桿菌O157、單增李斯特菌和阪崎腸桿菌等致病菌在內的1400多種細菌。

在1996年由美國AB公司推出的實時熒光定量PCR儀，與常規PCR儀相比，它具有特異性更強、有效解決PCR產物污染、自動化程度高，同時能對起始模板進行準確定量等特點。

（2）核酸探針技術

核酸探針是指帶有標記的特異DN段。根據堿基互補原則，核酸探針能特異性地與目的DNA雜交，最后用特定的方法測定標記物。探針標記方式為放射性標記、非放射性標記，具有直觀、準確等特點，基于核酸探針雜交的基因芯片技術，雖然其靈敏度與PCR技術相當，但其具有高通量、多參數、高精確度和快速分析等特征，所以備受青睞。我國已將此技術引入到行業標準中來，如SN/T 1543-2005《食源性致病菌基因芯片鑒定方法》。

2 免疫學技術

（1）熒光抗體法

用熒光物質標記抗血清的抗體，即抗抗體。使用熒光顯微鏡觀察樣品中的目的菌-熒光標記抗體結合物或目的菌-抗體-熒光標記抗抗體結合物來判斷結果。在食品微生物檢測領域內，國內使用的較多是mini-VIDAS全自動熒光酶標免疫測試系統，該系統已被AOAC、AFNOR等權威機構認可，可檢驗沙門氏菌、單增李斯特氏菌、大腸桿菌O157、葡萄球菌腸毒素等。

（2）免疫酶技術

以酶標記抗體或抗抗體，抗原與酶標記抗體，或抗原-抗抗結合物與酶標記抗抗體特異性結合。根據酶反應有色反應的有無及其濃度，即可間接推測被檢抗原或抗體是否存在及其數量。常用酶技術分為固相免疫酶測定技術、免疫酶定位技術和免疫酶沉淀技術。在食品微生物檢驗領域內，國內使用比較多的有Reveal@大腸桿菌O157：H7檢測系統、Reveal@沙門氏菌檢測系統及GeneQuence@李斯特氏菌檢測試劑盒、金黃色葡萄球菌乳膠凝集試劑盒等。

（3）免疫磁珠技術

用連接抗體的磁珠捕捉增菌液中的目的菌，然后將捕捉到的抗原即目的菌劃線于選擇性平板，觀察菌落。或用熒光或酶標記的抗抗體進行檢測。或用聚合酶鏈式反應技術進行進一步檢測。此技術在ISO 166654:2001《食品和動物飼料微生物學―大腸桿菌O157基準檢驗方法》上得到了應用。目前可利用該技術對沙門氏菌、大腸桿菌0157、大腸桿菌0145、大腸桿菌O111等進行測試。

（4）免疫層析技術

該技術是一種膜固相免疫測定技術。滴加在膜一端的樣品溶液受膜的毛細管作用向另一端移動，猶如層析一般。移動過程中被分析物與固定于膜上某一區域的抗原或抗體結合而被固相化，無關物質則越過該區域而被分離，然后通過標記物的顯色來判定實驗結果。以膠體金為標記物的實驗稱為膠體金免疫層析技術，該技術具有簡單、快速、準確和無污染等優點，可對食品中大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、布氏桿菌、霍亂弧菌等進行檢測。

（5）其它免疫技術

細菌直接計數法主要包括流式細胞儀(flow cytometry，FCM)和固相細胞計數(solid phasecytometry，SPC)法。FCM通常以激光作為發光源，經過聚焦整形后的光束垂直照射在樣品流上，被熒光染色的細胞在激光束的照射下產生散射光和激發熒光。光散射信號基本上反映了細胞體積的大小；熒光信號的強度則代表了所測細胞膜表面抗原的強度或其核內物質的濃度，由此可通過儀器檢測散射光信號和熒光信號來估計微生物的大小、形狀和數量。流式細胞計數具有高度的敏感性，可同時對目的菌進行定性和定量鑒定。目前已經建立了細菌總數、致病性沙門氏菌、大腸埃希氏菌等的FCM檢驗方法。

3.其它技術

即用型紙片法

3M公司的perrifilmTMPlate@系列微生物測試片，可分別檢測菌落總數、大腸菌群計數、霉菌和酵母計數。由RCP Scientific Inc公司開發上市的Regdigel@系列，除上述項目外還有檢測乳桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌的產品。3M公司生產的PF(Petrifilm)試紙還加入了染色劑、顯色劑，增強了菌落的目視效果，而且避免了熱瓊脂法不適宜受損細菌恢復的缺陷。霉菌快速檢驗紙片，應用于食品檢驗中的霉菌具有操作簡便，僅需36℃培養，不需要低溫設備；快速，僅需2d就可觀察結果，比現在的國家標準檢驗方法縮短3～5d，大大提高了工作效率。紙片法與國標法在霉菌檢出率上差異無統計學意義，且菌落典型，易判定。

二、食品微生物快速檢測技術的局限性

快速檢測技術的評估結果表明，其對于某類食品的性能優于其他食品，很大程度上是由于食品成分干擾所致，有些食品成分對于快速檢測方法中所應用的技術是比較麻煩的。例如在采用PCR技術時，食物中的高蛋白、高脂肪對Taq酶具有抑制作用，可能導致檢測結果假陰性。同時PCR操作過程要求嚴格，微量的外源性DNA進入PCR后可以引起無限放大產生假陽性結果。

三、結束語

食品病原微生物檢測是保障食品安全的重要組成部分，依靠采用培養基增菌培養、分離、生化鑒定及革蘭染色鏡檢等傳統檢測方法，對實驗室技術人員的專業技術、操作技能以及工作經驗要求極高，操作步驟復雜繁瑣，檢測周期長，靈敏度低，準確性差，容易出現假陰性或假陽性結果。近年來，微生物快速檢測技術發展迅速，運用分子生物學、電子技術、生物化學、免疫學等技術對微生物進行分離、鑒定和計數，與傳統檢測方法相比，更快、更方便、更靈敏、更準確。

隨著某一快速檢測技術更加頻繁的使用，其好處與局限性同時變得更加明顯，使用者在選擇這些快速檢測技術時，應考慮此技術的準確性、特異性、實用性、穩定性、靈敏度以及采用此技術的供應價格、認可程度和售后服務等因素，綜合判別后進行選擇。

參考文獻：

［1］雷質文，等.食品微生物實驗室質量管理手冊[M].北京:中國標準出版社,2006.

［2］李志明，等.食品衛生微生物檢驗學[M].北京:化學工業出版社,2008.

篇10

關鍵詞：探傷儀控制器；A/D采集；D/A輸出；軟件看門狗

一、研究的意義及必要性

o損檢測技術是產品質量控制中不可缺少的基礎技術，隨著產品復雜程度的增加和對安全要求的更加嚴格，為了保證產品質量，非常有必要對產品進行全面檢測，而這些檢測又必須是非破壞性的。因此無損檢測技術在產品質量控制中發揮的作用越來越重要，在企業中，已經成為保證產品質量的有力手段。

無損檢測的目的三個主要方面。一是質量管理，每一種產品均有其使用性能要求，這些要求通常在該產品的技術文件中規定。無損檢測的只要目的之一就是對原材料、半成品、成品以及產品構件提供實時的工序質量控制，例如缺陷情況、組織狀態、涂鍍層厚度監控等。二是質量鑒定，已制成的產品需要進行最終檢驗，亦即質量鑒定，特別是那些將在高應力、高溫、高循環載荷等復雜惡劣條件下以及惡劣環境中工作的零部件或構件等，僅僅靠一般的外觀檢查、尺寸檢查、破壞性抽檢等是遠遠不夠的，在這方面，無損檢測技術表現出能夠百分之百地全面檢查材料內外部的無比優越性。三是在役檢測使用無損檢測技術對運行期間或正在運行中的設備構件進行經常性的或者定期的檢查，能及時發現影響設備繼續安全運行或使用的隱患，防止事故的發生。例如疲勞損傷，或者產品中原有的微小缺陷在使用過程中擴展成為危險性缺陷等等。

二、系統技術指標

D/A輸出范圍：KV值輸出為 0V ― 3.98V，mA值輸出 0V ― 4.38V。

A/D輸入范圍：KV值輸入為 0V ― 5V， mA值輸入 0V ― 5V。

系統電源：5V 12V

DA輸出0V-3.98V的電壓所對應的KV值。將其分四段進行線性化，分別寫出其線性函數，然后通過程序將其實現。

DA輸出0V-4.38V的電壓所對應的mA值。將其分七段進行線性化，分別寫出其線性函數，然后通過程序將其實現。

三、系統總體設計

（一）總體設計思想

由于控制對象為高壓變壓器的輸出電壓和陰極射線管的燈絲電流，同時為了使被控對象的電壓、電流保持恒定，采用閉環控制。

根據廠家要求，整個系統包括單片機最小系統，A＼D采集模塊、D/A輸出模塊、液晶顯示模塊、故障檢測模塊、掉電檢測模塊、上位機監控模塊、按鍵、安全鎖與編碼器模塊。

（二）系統流程圖

系統流程圖如圖3-1所示。

四、系統詳細設計與實現

（一）最小單片機系統設計

通過系統總體分析，選用STC12C5A60AD作為本系統的主控制器。其處理速度是普通51單片機的12倍，內置8路十位精度A/D，轉換速度小于4微秒。有EEPROM，和60K的程序存儲器，并有低壓檢測功能。

（二）串口模塊

主要完成程序的下載以及與上位機的通信。可通過上位機監控探傷儀的各種參數。

（三）D/A模塊

D/A模塊的兩路輸出，一路輸出0V C 3.98V的模擬電壓間接控制30KV C 225KV的高壓 ，另一路輸出0V C 4.38V模擬電壓間接控制燈絲的0mA C 7.0mA電流。

（四）故障檢測模塊

故障檢測模塊主要完成對外部各種故障的檢測，任何一個故障出現都會使單片機產生一個中斷，然后再在中斷服務程序中查詢到底是哪個故障所產生的中斷，然后做出相應的處理和顯示。

（五）液晶顯示與掉電檢測模塊

液晶顯示模塊主要完成KV、mA、定時、狀態、動態圖的顯示。右側的掉電檢測模塊是在外部電源掉電的瞬間，單片機產生中斷，將當前數據保存起來，此段時間由電容供電。

五、整機測試

1.控制面板說明

面板上有KV、mA 、定時以及是否關閉定時的設定按鈕。F1-F6六個功能按鈕，其中F6為大小焦點轉換按鈕，可調節X射線的發射角度。大焦點允許電流最大為7mA，小焦點為2.8mA，程序已將其設定死，防止設置越限。

左下腳為安全鎖，當操作人員暫時離開時將其打倒OFF上，則面板被鎖定，所有功能鍵失效，以防他人隨意操作。 右下角綠色按鈕為KV開按鈕，紅色按鈕為KV關按鈕。

2.主界面

左邊是設定值右邊是當前值，min 為定時時間，一般為10分鐘。由于射線管長時間工作會燒壞，所以只能間斷性工作，定時時間一到會自動關閉高壓。TV狀態為：關閉 表示允許定時，反之不定時。

右邊圖畫框第一個為射線狀態圖，當開高壓時射線圖閃爍。第二個為大小焦點轉換狀態圖，與功能鍵F6相對應，實現大小焦點切換，當前狀態為大焦點。第三個為循環水狀態圖，當循環水停時，該圖會自動閃爍。第四個為報警燈，當有故障產生時該圖閃爍，并且高壓會自動關閉。

參考文獻：

[1].李喜孟主編.無損檢測，北京：機械工業出版社，2001；

[2].趙熹華主編.焊接檢驗，北京：機械工業出版社，1992；