测试技术应用实例.pdfVIP

测试技术应用实例

摘要测试技术与科学研究、工程实践密切相关.在各种现代

装备系统的设计和制造工作中,测量工作已占首位,它是保

证现代工程装备正常工作的重要手段,是其先进性能及实用

水平的重要标志.科学技术与生产水平的高度发达,要求以

更先进的测试技术与仪器为基础.

关键词超声检测、优缺点、裂缝检测、缺陷检测、可见吸

收光谱法、辐射、微量分析、荧光强度.

现如今测试技术是试验技术的主要组成部分,提高试验

技术水平首先要改善测试技术.除了先进的实验设备之外,

测试手段及测试技术也是试验研究中的决定性因素之一.在

在我们身边有许多测试技术应用的实例.

超声波在混凝土结构无损检测中的应用

超声法测强采用单一声速参数推定混凝土强度.当影响

因素控制不严时,精度不如多因素综合法,但在某些无法测

量回弹值及其他参数的结构或构件钢管混凝土等中,超声法

仍有其特殊的适应性.

声波的指向性比较好,其频率越高,指向性越好.超声波

传播能量大,对各种材料的穿透力较强.超声波的声速、衰减、

阻抗和散射等特性,为超声波的应用提供了丰富的信息.超

声检测具有适应性强、检测灵敏度高、对人体无害、设备轻

巧、成本低廉,可即时得到探伤结果,适合在实验室及野外等

各种环境下工作,并能对正在运行的装置和设备实行在线检

查.超声法检测过程无损于材料、结构的组织和使用性能；

直接在构筑物上测试验并推定其实际的强度；重复或复核检

1

测方便,重复性良好；超声法具有检测混凝土质地均匀性的

功能,有利于测强测缺的结合,保证检测混凝土强度建立在

无缺陷、均匀的基础上合理地评定混凝土的强度.

应用超声来进行无损检测也有其相应的缺点.对于平面

状的缺陷,例如裂纹,只要波束与裂纹平面垂直,就可以获得

很高的缺陷回波信号.但是对于球面状的缺陷,例如空洞,假

如空洞不是很大或分布不是较密集的话,就难以得到足够的

回波信号或是其时间变化不明显；另外,对于各向非同性的

材料,例如混凝土,相应会存在材料的离析,使得材料密度不

均匀,这使得人们把离析误判为是内部的空洞而导致决策上

的失误；对于表面缺陷的检测,超声波法的灵敏度要低得多,

但超声无损检测方法可以较为精确的确定混凝土表面的裂

缝深度.

房屋和桥梁等建筑物的质量无论是对人民的生命财产,

还是对国民经济来说,都是十分重要的.对建筑物的所有要

求中,安全性是第一位的.近年来,一系列灾难性的桥梁倒塌

事故主要也是由于在设计施工中出了问题,加上对成桥的维

修保养不力,出现了诸如混凝土内部空洞、离析,钢筋锈蚀,

预应力钢筋失效,梁体受力部位开裂等病害,无损检测是防

止这类恶性事件发生的重要手段.另一方面,对现有旧建筑

物的维修和保养要耗费大量资金.无损检测技术的应用可使

维修保养大大减少盲目性,从而可大大节约这项开支.土木

工程无损检测技术有助于评估新旧建筑物的稳定性和整体

性,能够对新旧建筑物整体或部分作质量状态监视,能够用

来估计建筑材料和结构的性质和性能.

元素成分分析在现实中的应用

物质都是由各种元素组成的,要知道一个样品是由

哪些元素组成,最重要的分析手段就是原子光谱分析.它是

利用原子包括离子所发射的辐射或原子或与射的相互作用

而进行样品分析的一类测试技原子荧光光谱法AFS和X射线

荧光光谱法XFS.前三种方法涉及的是原子或离子外层电子

的能级跃迁过程中的辐射发射、吸收和荧光的产生.火焰发

光谱法、原子吸收光谱法和原子荧光光谱法最简单的工作原

理示意图.三种原子光谱法的关键都是使试样产生原子游

离态气体原子或离子及激光等,其中火焰是最简单和广泛使

用的原子蒸汽源.

在原子发射光谱法,试样的气态原子蒸汽进一步受热激

发,使原子或离子外层电子由最低能态称基态激发到较高能

态称激发态,当其返回低能态或基态时,便发射出在紫外和

可见光区域内的特征辐射,这就是发射光谱.根据原子结构

理论,由于原子的电子能级高低和分布是每一种元素所特有

的,因此元素都有各自的特征光谱.而谱线的强度与其元素

的含量成正比.在原子吸收光谱法,辐射源辐射出待测元素

的特征辐射通过样品的原子蒸汽时,被蒸气中待测元素的的

地方基态原子所吸收.由辐射强度的减弱程度即可以求出