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嘉峪检测网 2017-03-05 21:25
一、无损检测-—现代工业的“质量卫士”
无损检测是建立在现代科学技术基础上的一门应用型技术学科,它以不损坏被检测物体内部结构为前提,应用物理的方法,检测物体内部或表面的物理性能、状态特性以及内部结构,检查物质内部是否存在不连续性(即缺陷),从而判断被检测物体是否合格,进而评价其适用性。
无损检测学科几乎涉及到了物理科学中的光学、电磁学、声学、原子物理学以及计算机、数据通讯等学科,在冶金、机械、石油、化工、航空、航天各个领域有广泛的应用。
假如没有无损检测技术的应用,钢铁的质量难于保证,机器可能会停止运转,飞机难于起飞,火箭难于上天,汽车可能会在路上翻车,火车可能会出轨,石油和天然气管道可能会发生泄漏,锅炉和压力容器可能会发生爆炸……可以说,在现代科学技术应用领域中,没有哪种技术能够象无损检测那样具有如此广泛的科学基础和应用领域。
作为现代工业的基础技术之一,无损检测技术在保证产品质量和工程质量上发挥着愈来愈重要的作用,其“质量卫士”的美誉已得到工业界的普遍认同。
无损检测就其自身性质而言,它着重于科学技术的具体应用,因此,它是一门应用性很强的技术性学科,具有很强的操作性或工艺性。
操作技术的娴熟与否,很大程度上决定着检测结果的准确性,这种技术不仅表现在具体的操作上(例如:超声波探头的运动),而且表现在检测机械的运动、自动化的控制、以及计算机的应用上,因此将无损检测称之为综合应用型技术学科并不为过。
无损检测技术不仅有着深刻的科学背景,而且有着丰富的文化内涵;无损检测凝聚着现代科学的智慧,闪耀着现代文化的光辉,现代文明有无损检测的一份贡献。在人类进入辉煌的21世纪的今天,我们应该以更高的视角来审视无损检测文化现象。
二、无损检测文化的历史底蕴
以德国科学家伦琴1895年发现X射线为标志,无损检测作为应用型技术性学科已有一百多年的历史;然而,当我们打开历史的篇章,拂去岁月的封尘,我们会惊奇地发现,无损检测技术的起源和发展有着丰厚的历史底蕴。
让我们沿着历史长河,随着物理科学发史的线索,以更宽广的视野去寻找无损检测学科成长的足迹。
2.1 中国古代无损检测的朴素思想
我们的祖国是世界文明古国, 对科学技术的发展有过伟大的贡献, 我国古代科学技术文化遗产中就有不少应用无损检测技术的记载,从中可以看出我国古代早已具有朴素的无损检测科学思想。
在我国先秦时期的《考工记》、《墨经》等著作中,记载着光学、力学和声学的物理学知识,从而使无损检测的朴素思想可以追溯到远古的时代。
早在2500多年前,我国春秋时期的齐国有部重要的手工业工艺技术典籍《考工记》,就记载着当时铜冶炼过程中用无损检测的方法控制铸铜质量内容:“凡铸金之状,金(铜)与锡,黑浊之气竭,黄白次之;黄白之气竭,青白次之;青白之气竭,青气次之,然后可铸也。”
这段文字准确地记载了铜冶炼时,通过观察烟气的颜色以确定冶炼的过程,即借助冶炼时烟气的不同颜色来判断被冶炼的铜料中杂质挥发的情况,从而判定铜水出炉的时机。
这说明我国春秋时代就有朴素的无损检测技术应用,这与今天的红外测控技术何其相似。公元前400年,墨翟(公元前478—前392)在《墨经》中记载并论述了有关小孔成像及光色与温度的关系。
在春秋战国时期,我国发现磁石具有吸铁和指南的性质。公元前3世纪,古书《韩非子》记载有司南(磁铁石指南的现象);《吕氏春秋》记有“慈(磁)石召铁”, 这也许是磁场吸引力的最早记载。公元前2世纪,刘安(公元前179—前122)著《准南子》,记载了人造磁铁和磁极斥力等现象。
可见他已认识到人发声是使空气振动而产生的,指出了振动的传播要通过媒质,并将声音在空气中的传播用可见的水波的传播来作了比喻。这种比喻,在今天超声检测中讲声波的干涉和衍射时,仍然适用。
《梦溪笔谈》是北宋中期的政治家和科学家沈括(1031—1195)所著,这是一部在中国科学史上占有重要地位的著作,记载有关于地磁偏角的发现,凹面镜成像原理和共振现象等。
《梦溪笔谈》指出“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”说明沈括在实验中已发现了磁偏角。《梦溪笔谈》还除了通俗地讲了凹面镜成像和针孔成像的道理,对光的直线传播、光的折射现象和虹的形成进行了研究和解释。这些道理在今天的磁力探伤和射线探伤中仍然适用。
景广则淡,景狭则浓。烛虽近而光衰者,景亦淡,烛虽远而光盛者,景亦浓。由是察之,烛也,光也,窍也,景也,四者消长胜负,皆所当论者也。”这段论述与今天射线探伤中关于几何不清晰度的解释可以说是完全一样。
根据声音频率的变化来判断物体内部结构是一种古老的检验方法。在我国明朝时期宋应星所著《天工开物》一书有如下记载:“凡釜,即成后,试法以敲之,响声如木者佳,声有差音则铁质未熟之故,它日易损坏。”这种古老的声音检测方法,在今天质量检测中仍有广泛的应用。
我国古代的科学技术如同群星灿烂,光辉闪耀,只是到了近代由于清朝封建王朝的腐败和外国帝国主义的入侵,我国的科学技术才逐渐落后了。
世界物理学的发展史,在致可分为古代物理学、经典物理学、现代物理学三个阶段。
阿基米德发现了水的浮力现象。公元前3世纪欧几里得论述了光的直线传播性质和反射定律。在中国先秦时期的《考工记》、《墨经》以及北宋时期的《梦溪笔谈》等大量的科学史料中均有光学、力学和声学等物理学知识的记载。
在欧洲公元5世纪到14世纪漫长的中世纪,封建神权社会制度严酷地禁锢着思想文化领域,自然科学发展极其缓慢。欧洲封建社会后期,从14世纪、15世纪开始,资本主义生产方式逐步发展,在资产阶级反封建,反神学斗争中,自然科学的革命首先在天文学中取得突破,哥白尼日心说在与教会激烈斗争中得到捍卫和发展,开始了近代自然科学革命。
1905年爱因斯坦创立了狭义相对论,揭示了时间与空间的本质联系,提出了光量子理论,解释了光电效应现象,揭示微观物体的波粒二象性,引起了物理学基本概念的重大变革,开创了物理学的新纪元;1915年爱因斯坦建立了广义相对论,标志着物理学进入到现代物理的新时代。
物理学的发展,孕育了丰厚的无损检测文化历史底蕴,物理学是无损检测技术的摇篮。今天重温无损检测文化的历史底蕴,象一把启迪无损检测科学技术知识殿堂的钥匙,给我们智慧和力量,让我们勇敢地去迎接现代科学技术的挑战,为现代化的工业作出贡献。
三、现代无损检测体系的建立和无损检测文化的形成
以1895年伦琴发现X射线为标志,无损检测作为一门多学科的综合技术正式开始进入工业化大生产的实际应用领域。
1900年法国海关开始应用X射线检验物品,1922年美国建立了世界第一个工业射线实验室,用X射线检查铸件质量,以后在军事工业和机械制造业等领域得到广泛的应用,射线检测至今仍然是许多工业产品质量控制的重要手段。
1912年超声波探测技术最早在航海中用于探查海面上的冰山,1929年超声波技术用于产品缺陷的检验,至今仍是锅炉压力容器、铁轨、重要机械产品的主要检测手段。
早在我国春秋时期《吕氏春秋》有“慈(磁)石召铁”的说法,但磁力检测真正工业产品检测还是二十世纪初的事。30年代用磁粉检测方法来检测车辆的曲柄等关健部件,以后在钢结构件上广泛应用磁粉探伤方法,使磁粉检测得以普及到各种铁磁性材料的表面检测。
毛细管现象是土壤水份蒸发的一种常见现象,随着工业化大生产的出现,将“毛细管现象”的原理成功地应用于金属和非金属材料开口缺陷的检验,其灵敏度与磁粉检测相当,它的最大好处是可以检测非铁磁性物质。
经典的电磁感应定律和涡流电荷集肤效应的发现,促进了现代导电材料涡流检测方法的产生。1935年第一台涡流探测仪器研究成功。五十年代初,德国科学家霍斯特发表了一系列有关电磁感应的论文,开创了现代涡流检测的新篇章。
随着现代科学技术的不断发展和相互间的渗透,新的无损检测技术不断涌现,新的无损检测方法层出不穷,建立起一套较完整的无损检测体系,覆盖工业化大生产的大部分领域;在无损检测体系建立的过程中,逐渐形成了一套较完整的无损检测文化。
可以说,现代工业离不开先进的无损检测技术,这个论述已经越来越被人们普遍的接受。作为一种科学文化,无损检测文化已越来越受到广泛的关注和重视。
四、现代无损检测技术的发展
随着纳米技术的发展,纳米材料制成图象采集器件比现在的图象增强器体积更小,容量更大,分辨率更高,图象更加清晰。可以预想,纳米技术将会进一步推动射线成象技术的发展。
由于计算机技术的介入,超声成象技术异军突起,使超声检测技术向数字成象自动化方向发展;超声检测在复合材料和非金属材料以及市政工程(例如城市供水供气管网的核查)、水利工程(例如水库大坝蚁穴的检查)将发挥越来越在的作用。涡流检测正向着数字成象、自动检测和远场检测方向发展。
金属的磁记忆方法不需要对设备表面进行预处理,能够快速、准确地对设备进行诊断,从而达到设备疲劳损伤早期预警控制的目的。
无损评价基本做法是
(2)测定或估算缺陷部位和残余应力;
(3)确定材料的断裂强度;
(5)进行断裂力学计算,判断缺陷的危险程度,最后对缺陷的去留作评定。无损检测评定的出现促进无损检测向更高层次发展。
五、无损检测文化的质量理念
无损检测在行为准则中,体现崇尚真善美的质量理念,追求物质文明和精神文明完美的统一,这就是无损检测文化价值观念。
在当今社会质量竞争已经逐渐取代原先的价格的竞争,质量已不再是一种奢侈品,追求完美的质量已是永恒的主题。无损检测以它坚实的理论基础和精湛的技艺,忠实地履行着“质量卫士”的职责。
在21世纪,人类将感受到不断提高的产品和服务质量,质量文化在社会文化中的地位迅速提升,质量观念、质量意识日益深人人心,无损检测文化以“技艺精湛和品质优良完美统一”的质量理念和价值观念已被普遍接受。
来源:AnyTesting
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