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先进的可视化成像无损检测技术及其应用
无损检测技术的`问世,主要得益于其在科学研究领域和工业应用领域的发展,人们渴望建立能够对未知目标进行预测和对已知目标进行评估的方法,从而为科学研究和工程应用提供数据或者信息输入.对材料研究和工程结构(产品)制造过程中的缺陷进行检测与评估是其最为典型的应用方向.
作 者：刘松平刘菲菲 郭恩明 李乐刚 作者单位：北京航空制造工程研究所 刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(11) 分类号：V2 关键词：农产品外部品质无损检测中高光谱成像技术的应用研究进展
摘要：高光谱成像技术是一种传统图像及光谱的融合技术,可以同时获取研究对象的空间及光谱信息.由于图像数据能反映农产品的外部特征、表面缺陷及污斑情况,而光谱数据又可以对物体内部物理结构及化学成分进行分析.因此,近几年在农产品品质无损检测中引起越来越多的关注,成为一个研究热点.为了跟踪国内外的最新研究成果,对高光谱反射及荧光成像技术应用于农产品(水果、蔬菜、肉类、谷物等)的'外部品质检测进行了分类综述,以期为高光谱技术在农业方面更广阔的应用提供参考. 作者： 李江波 饶秀勤 应义斌 Author： LI Jiang-bo RAO Xiu-qin YING Yi-bin 作者单位： 浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州,310029 期 刊： 光谱学与光谱分析 ISTICEISCIPKU Journal： Spectroscopy and Spectral Analysis 年，卷(期)： , 31(8) 分类号： S126 TP391.4 关键词： 高光谱成像技术 农产品 外部品质 无损检测 机标分类号： O65 TN2 机标关键词： 农产品品质 无损检测 光谱成像技术 研究进展 Quality Agricultural Products Nondestructive Detection 高光谱反射 荧光成像 研究热点 研究对象 研究成果 物理结构 外部特征 图像数据 融合技术 品质检测 技术应用 化学成分 光谱信息 基金项目： 国家自然科学基金 农产品外部品质无损检测中高光谱成像技术的应用研究进展[期刊论文] 光谱学与光谱分析 --2011, 31(8)李江波 饶秀勤 应义斌高光谱成像技术是一种传统图像及光谱的融合技术,可以同时获取研究对象的空间及光谱信息.由于图像数据能反映农产品的外部特征、表面缺陷及污斑情况,而光谱数据又可以对物体内部物理结构及化学成分进行分析.因此,近几年在...一、无损检测概述
无损检测 NDT （Non-destructive testing），就是利用声、光、磁和电等 特性，在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在 缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对 象所处技术状态（如合格与否、剩余寿命等）的所有技术手段的总称。
与破坏性检测相比，无损检测具有以下显著特点：
(1) 非破坏性
(2) 全面性
(3) 全程性
(4) 可靠性问题
开展无损检测的研究与实践意义是多方面的，主要表现在以下几方面：
(1) 改进生产工艺：采用无损检测方法对制造用原材料直至最终的产品进行全程检测，可以发现某些工艺环节的不足之处，为改进工艺提供指导，从而也在一定程度上保证了最终产品的质量。
(2) 提高产品质量：无损检测可对制造产品的原材料、各中间工艺环节直至最终的产成品实行全过程检测，为保证最终产品年质量奠定了基础。
(3) 降低生产成本：在产品的制造设计阶段，通过无损检测，将存有缺陷的工件及时清理出去，可免除后续无效的加工环节，减小原材料和能源的消耗节约工时，降低生产成本。
(4) 保证设备的安全运行：由于破坏性检测只能是抽样检测不可能进行100%的全面检测，所得的检测结论只反映同类被检对象的平均质量水平。
此外，无损检测技术在食品加工领域，如材料的选购、加工过程品质的变化、流通环节的质量变化等过程中，不仅起到保证食品质量与安全的监督作用，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；即使检测，在线检测；不损伤样品，无污染等等。
无损检测技术在工业上有非常广泛的应用，如航空航天、核工业、武器制造、机械工业、造船、石油化工、铁道和高速火车、汽车、锅炉和压力容器、特种设备、以及海关检查等等。 “现代工业是建立在无损检测基础之上的”并非言过其实。
无损检测分为常规检测技术和非常规检测技术。常规检测技术有：超声检测 Ultrasonic Testing（缩写 UT）、射线检测 Radiographic Testing（缩写 RT）、磁粉检测 Magnetic particle Testing（缩写 MT）、渗透检验Penetrant Testing （缩写 PT）、涡流检测Eddy current Testing（缩写 ET）。非常规无损检测技术有： 声发射Acoustic Emission(缩写 AE)、红外检测Infrared（缩写 IR）、激光全息检测Holographic Nondestructive Testing（缩写HNT）等。
二、无损检测的方法
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。
1、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。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、宽度尺寸的定最也比较准确，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。
2、超声波检测
超声检测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。与其它常规无损检测技术相比，它具有被测对象范围广；检测深度大；缺陷定位准确，检测灵敏度高；成本低，使用方便；速度快，对人体无害以及便于现场使用等特点。目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。
3、渗透检测
渗透检测(PenetrantTest， )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人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孑L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，使用可行的渗透榆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，缺陷显示赢观，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～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。
4、声发射检测
声发射(Acoustic Emission，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。在构件裂纹形成、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。
5、磁记忆检测
磁记忆(metal magnetic memory，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{fIj检测方法，其本质为漏磁检测方法。磁记忆检测方法用于发现存在材料构件的高应力集中部位，它采用磁记忆检测仪对构件焊缝进行快速扫查，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、无损检测的应用
随着现代工业生产和科学技术的高速发展，在航空、航天、核能、汽车、石油、化工、铁路、建筑等产业方面， 无损检测技术将发挥着越来越重要的作用。 在现代化生产和建设中，高温、高压、高速度和高负荷无处不在，要保证产品的 高质量必须进行百分百的检测，这就要求不破坏产品原来的形状、不改变产品的 使用性能。从而无损检测技术应运而生。无损检测技术是在不损坏被检测对象的 情况下， 利用被检测对象的某些物理性质因其内部存在缺陷或结构异常而使所引 起的光、声、电、磁等反应量发生的变化，从而测量这些变化以了解和评价被检 测对象的性质、状态、质量或内部结构的技术。 在工业领域已获得实际应用的和已在实验室阶段获得成功的无损检测方 法已达五、六十种甚至更多，随着工业生产与科学技术的发展，还将会出现更多 的无损检测方法与种类。根据检测原理不同，无损检测可分为声学方法检测、射 线检测、电学方法检测、磁学方法检测、微波和介电方法检测、光学方法检测、热学方法检测、渗透检测与渗透检测等。 其中超声波检测、磁粉检测、涡流检测、渗透检测和射线检测被称为五大常规检测技术。
1、超声波检测技术及应用 超声波是频率高于 0 赫兹的声波，它的特点是方向性好，穿透能力 强， 易于获得较集中的声能。 超声检测技术是使超声波与被检测工件现相互作用， 根据超声波的反射、透射和散射的行为，对被检测工件进行缺陷检测、几何特征 测量、组织机构和力学性能变化的检测和表征，并进行对其应用性进行评价的一 种无损检测技术。 根据超声波在物体中的多种传播特性， 例如反射、透射与折射、衍射与散射、衰减、谐振以及声速等的变化，可以测知许多物体的尺寸、表面与 内部缺陷、组织变化等。 与其它常规无损检测技术相比， 它具有被测对象范围广， 检测深度大;缺陷定位准确，检测灵敏度高；成本低，使用方便；速度快，对人 体无害以及便于现场使用等特点。 因此其应用范围很广。 超声无损检测技术的主要应用 （1）超声检测在工业无损检测技术技术中占有重要地位。金属材料（锻件、铸件、焊接件、型材、胶接结构）的探伤、厚度测量、硬度测量、纤维组织评价。 非金属的检测，如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验，包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用；陶瓷土坯的湿度、陶瓷制件的缺陷检测；气体介质特 性分析等。 （2）各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷 材料、陶瓷基复合材料等，超声检测技术已成为复合材料的支柱。 （3）在海洋地质领域有许多方面的应用，例如声纳、鱼群探测、海底形貌 探测、地质构造探测等。 （4）核电工业的超声检测。 （5）在医学诊断方面广泛应用超声检测技术，例如 B 超检测。 （6）在农业方面，农产品的成熟度、农畜产品的内部缺陷、畜产品的异物 等的检测。 目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努
力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和 故障诊断等
2、磁粉检测技术及应用 磁粉检测的基本原理是利用铁磁性材料或工件被磁化后， 如果在表面和近表面有材料的不连续性的存在（材料的均质状态或致密性受到破坏） ，则在不连 续处磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的磁粉，在合适的 光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程 度等． 由于有趋肤效应存在， 铁磁性材料中的磁通基本集中在材料的表面和进表 面，因此磁粉检测局限在检查铁磁性材料的表面和近表面，此外还不适用于检测 铜、吕、镁、钛合金等非铁磁性金属材料外。但是它的优点较多，适用范围较广， 成为五大常规检测技术之一。由于磁粉检测的特点和局限性，一般只应用在工业 上，其适用范围如下： （1）适用于检测铁磁性
材料工件表面和近表面尺寸很小，间隙极窄的铁磁性 材料的微小裂纹和目视难以看出的缺陷． （2）适用于检测马氏体不锈钢和沉淀硬化不锈钢材料，不适用于检测奥氏体 不锈钢材料． （3）适用于检测未加工的'原材料（如纲坯）和加工的半成品、成品件及在役 与使用过的工件． （4）适用于检测管材、棒材、板材、形材和锻钢件、铸钢件及焊接件． （5）使用于检测工件表面和近表面的缺陷，但不适用于检测工件表面浅而宽 的缺陷、埋藏较深的内部缺陷和延伸方向与磁力线方向夹角小于20度的缺陷．
3、涡流检测技术及应用 当向一个线圈中通入交变电流时， 该线圈将产生垂直于电流方向的交变磁 场，当此交变磁场与导体产生相对运动时，导体中会产生垂直于磁场并与电流方 向相反的涡电流，即涡流。涡流检测是利用电磁感应原理，通过测定被检测工件 内感应出的涡流的变化来检查导电材料或工件的某些性能或发现缺陷。 涡流检测的优点是检测速度快，检测成本低，操作方便等。按试件的形状 和检测目的的不同，可采用不同形式的线圈，通常有穿过式、探头式和插入式线 圈 3 种。 （1） 穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材， 它的内径略大于被检物件， 使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过。（2） 探头式线圈适用于对试件进 行局部探测。 可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳裂纹等。 3） （ 插入式线圈也称内部探头，放在管子或零件的孔内用来作内壁检测，可用于检查 各种管道内壁的腐蚀程度等。 涡流法适用于钢铁、有色金属、石墨等导电材料的制品的检测，主要用于 生产线上的管材、棒材、线材、丝材，锻件等的快速检测（可发现裂纹、夹杂、凹坑等缺陷） 以及大批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤、材质分选和硬度测量， 也可用来测量镀层和涂膜的厚度。
4、渗透检测技术及应用 利用液体的毛细管作用， 将溶有荧光染料或着色染料的渗透液施加到零部 件表面，渗透液渗入到细小的表面开口缺陷处，清除附着在工件表面的多余的渗 透液， 经干燥后再通过显象剂将渗入的渗透液吸出到表面， 形成放大的缺陷显示， 即可检测出缺陷的形貌和分布状态。这种无损检测方法称为渗透检测。 渗透检测方法可检查各种非疏孔性金属和非金属材料的表面开口缺陷， 如
可检验锻件、铸件、焊缝、陶瓷、玻璃、塑料、以及机械零件等的裂纹、气孔、折叠、疏松、冷隔等。特别是无法采用磁性检测的材料，例如吕、镁、钛合金、奥氏体钢等的制品。
【摘
要】随着科学技术的发展，无损检测技术在人们日常生活和工作中发挥着越来越重要的作用，在食品安全、工业生产和医疗诊断等检测中有着广泛的应用。分析了射线检测、磁粉检测、超声检测3种无损检测方法，并阐述了这些检测技术在医学上的应用。
【关键词】无损检测医疗诊断医学应用
0引言
随着科学的发展和社会的进步，现代化生产的规模越来越
大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间检测时，X射线穿过待检材料到达光隙而透过，穿透能力很强。电探测器；如果遇到裂缝、气孔和夹渣等缺陷，光电探测器根据光源的变化检测出缺陷部位。
射线检测不但能较直观地显示工件内部缺陷的大小和形状，还能测定材料的厚度，因而易于判定缺陷的性质。但是这种方法检验速度较慢，只宜探查气孔、夹渣、缩孔、疏松等体积性缺陷，而不易发现间隙很小的裂纹和未熔合等缺陷以及锻件和管、棒等型材的内部分层性缺陷。
长期实验表明，过量的X射线会使人体的免疫力下降，并必须采取相应的诱发疾病。因此为防止X射线对人体的伤害，
防护措施。比如检测时工作人员需穿防护服，检测设备也应该进行隔离和屏蔽。
X射线在医学检测上有广泛的应用，可以进行医疗诊断，主要是依据X射线的穿透作用以及差别吸收。由于X射线穿过人体时，会受到不同程度的吸收，通过人体后的X射线量就不一样。这样便携带了人体各部密度分布的信息，通过接收器引起的荧光作用或感光作用的强弱差别，（经过显影、定影）将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡的对比，结合临床表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。
X射线还可应用于治疗，主要依据其生物效应。应用不同能量的X射线对人体病灶部分的细胞组织进行照射时，即可使被照射的细胞组织受到破坏或抑制，从而达到对某些疾病，但另一方面，它对正常机体也有伤害，特别是肿瘤的治疗目的。
因此不宜在短期内作多次重复检查或治疗，避免过多的医疗照射。
CT是在X射线检测基础上发展起来的，它的研制成功被誉为自伦琴发现X射线以后，放射诊断学上最重要的成就。CT（computedtomography）即电子计算机X射线断层扫描技术的简称，又称X线CT，可清晰地呈现出人体内器官。
CT扫描的工作程序是用X线束对人体某部位一定厚度的层面进行扫描，X线管装在患者的上方，绕检查部位转动。由探测器接收透过该层面的X射线，反映出人体各部位对X射线吸收的多少。X射线转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经过A/D转换器转为数字信号，最后输入计算机处理，将人体各部位的图像在荧屏上显示出来。
CT扫描图像是层面图像，常用的是横断面。图像以不同的
大，管理的方法和形式也趋于多样性，人们对于产品质量的要求也逐渐提高。常规的检测参数、检测手段和检测仪器如今已难以满足现代的生产、生活需求。从一般的单参数测量到相关多参数的综合自动检测，从参数的量值测量到参数的状态估计，从确定性的测量到模糊的判断等等，已成为当前检测领域中的发展趋势，正受到越来越广泛的关注，从而形成了各种新的检测技术和检测方法，这些技术和方法统称为现代检测技术。
伴随着现代检测技术的发展，无损检测技术（Non-de-structivetesting，NDT）的应用也越来越广泛，它可以在不损坏试件的前题下，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、状态进行检查或测试。现代无损检测技术正向着高精度、低辐射、智能化、信息化和交叉领域的前沿方向发展。目前，现代无损检测技术已经广泛应用于工业、交通、航空航天、电力、冶金及国防等各个领域。检测技术在其他领域的应用可以实现资源共享和优势互补，使协调、多元化发展，同时促进国家经社会的各个行业能够全面、济发展和人民生活水平的提高。
目前常用的无损检测方法主要包括射线检测、磁粉检测、涡流监测、超声检测等。这些方法不仅应用于工业生产、食品安产品质量等无损检测，也在医疗行业中发挥着重要的作用。全、
通过医学检测可以辅助医疗诊断，比如X光透视、CT、核磁共B型超声等医学影像，也可以辅助某些疾病的治疗，比如放振、疗和化疗。
1
1.1
射线检测
射线检测（RadiographicTesting，RT）是指当射线穿过物体
时，射线与物质的原子将发生复杂的相互作用，导致透射射线强度衰减，而缺陷部位对射线的衰减不同于无缺陷的部位，通过分析透射射线强度，即可检测出物体内部的缺陷。
其中，X射线检测（X-Ray）最为常用。因为其波长短，能量收稿日期：-01-12
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第1期
TIANJINSCIENCE&TECHNOLOGY
科学观察
灰度来表示，反映器官和组织对X射线的吸收程度。与X射线CT图像不仅以不同灰度显示其密度的高低，还可用图像相比，
组织对X射线的吸收系数说明其密度高低的程度，具有一个量的概念。
CT诊断由于分辨率较高，而且能做轴位成像，已广泛应用于临床。但是CT扫描的辐射量通常比常规的X光检查高出很多倍，清晰度提高的同时也增加人体在X射线中的暴露程度，而且CT设备比较昂贵，检查费用偏高，所受的辐射危害增加。
对某些部位的检查、诊断还有一定限度，所以不宜将CT检查视为常规诊断手段。1.2
磁粉检测
磁粉检测（MagneticparticleTesting，MT）是通过对已磁化的工件表面施加磁粉，磁粉被磁漏部位漏磁吸附并在该点形成磁痕显示的一种检测方法。该方法可用来检测铁磁材料焊接件、铸件和锻件的表面或近表面缺陷。
检测时首先对被检工件（铁磁性材料）进行外磁磁化处理，再在其表面上均匀喷洒细微粒磁粉（平均粒度为5～10mm），如果被检工件不存在缺陷，由于导磁率均匀无变化，工件表面上的磁粉是均匀分布的；若其表面上存在缺陷，会产生磁阻变化，使缺陷处产生漏磁场，并形成一个小小的N-S磁极，使磁粉在缺陷处形成堆积现象。这种检测的优点是可有效查出铁实用，且十分磁材料的表面缺陷，比其他无损检测方法简单、直观，结果可靠。但其缺点是无法测出表面以下深埋的缺陷，并且只能用于检测可被磁化的材料，无法检测非金属以及非导磁材料。
核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用化学和生物，到1973年才将它应用于医学临床检测。于物理、
核磁共振全名是核磁共振成像（NuclearMagneticResonanceImaging，NMRI），是磁矩不为零的原子核在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。
通常人们所说的核磁共振指的是利用核磁共振现象获取人体内部结构信息的技术。由于人体内含有非常丰分子结构、
富的水，且不同的组织中水的含量也各不相同。核磁共振成像技术就是通过识别水分子中氢原子信号的分布来推测水分子在人体内的分布，进而探测人体内部结构的技术。
核磁共振是继CT后医学影像学的又一重大进步。自20世纪80年代应用以来得到快速发展。其基本原理是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内的氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按照特定的频率发出射电信号，然后将吸收的能量释放出来，被体外的接收器接收，最后经过电子计算机的处理获得图像。
核磁共振成像技术还可以与X射线断层成像技术（CT）结合为临床诊断和生理学、医学研究提供重要数据。核磁共振检查不需注射造影剂，无电离辐射，对人体没有不良影响。相对于CT检测，没有电离辐射的危害；不会出现伪影、重影，能更清晰地显示更多细节，对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。与超声检测相比，核磁共振成像可以直接作出横断面、矢状
面、冠状面和各种斜面的体层图像，可以显示人体任意角度的它的空间分辨率不及CT，成像切面像。但是也存在不足之处：
时间较长；带有心脏起搏器的患者或有某些金属异物的部位不能作核磁共振检查；价格比较昂贵。1.3
超声检测
超声检测（UltrasonicTesting，UT）是指用超声波来检测材料和工件，并以超声检测仪作为显示方式的一种无损检测方由于材料的声学特性和内法。超声波在被检测材料中传播时，
部组织的变化会对超声波的传播产生一定的影响，发生反射、透射和散射。通过对超声波受影响程度和状况的探测，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。
超声波是频率高于20kHz的一种机械波，在超声检测中常用的频率为0.5～5MHz。这种机械波在材料中能以一定的速度和方向传播，遇到声阻抗不同的异质界面（如缺陷或被测物件的底面等）就会产生反射。这种反射现象可以被用来进行超声检测，最常用的是脉冲回波探伤法。
超声检测时，脉冲振荡器发出的电压加在探头上，探头发出的`超声波脉冲通过声耦合介质（如机油或水等）进入材料并在其中传播。当遇到缺陷后，部分反射能量沿原来途径返回探头，探头又将其转变为电脉冲，经仪器放大显示。根据缺陷反射波的位置和幅度（与参考试块中人工缺陷的反射波幅度作比较），即可测定缺陷的位置和大致尺寸。
脉冲回波探伤法通常用于锻件、焊缝及铸件等的检测。可发现工件内部较小的裂纹、夹渣、缩孔、未焊透等缺陷。
超声波在医学上可以对人体进行检查，称为超声诊断学。超声检查一般是用弱超声波照射到身体上，利用人体对超声波的反射进行观察，将组织的反射波进行图像化处理，以了解人体的内部情况。它以强度低、频率高、对人体无损伤、无痛显示方法多样而著称，尤其是对人体软组织的探测和心血苦、
管脏器的血流动力学观察有其独到之处。介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的应用，扩大了诊断范围，也提高了诊断和治疗水平。
在医学临床上应用的超声诊断仪有许多类型，如A型、B型、M型、扇形和多普勒超声型等。其中常用的B型超声检查俗称为“B超”，是患者在就诊时经常接触到的医疗检查项目。在临床上使用简便、应用广泛，常用于心内科、消化内科、泌尿科和妇产科等疾病的诊断。
B超检查的原理是利用脉冲回波成像技术。首先探头获得激励脉冲后向人体发射一组超声波，并按一定的方向进行扫描；然后经过一段时间的延迟，探头接收反射回来的回波信号，经过滤波、放大等信号处理，由DSC电路进行数字变换形成数字信号，在CPU控制下进一步进行图像处理；最后将合成的视频信号传送到显示器，形成我们熟悉的B超图像。根据监测其回声的强弱和延迟时间能够判断脏器的距离和性质。
B超等超声检查的出现，提高了医学检查和治疗的水平。超声的扫查可以连续地、动态地观察脏器的运动和功能；可以显示立体变化，而不受其成像分层的限制。超声设追踪病变、
备易于移动，没有创伤，对于行动不便的患者可在床边进行诊
科学观察
20第1期
TIANJINSCIENCE&TECHNOLOGY
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赵龙（天津红港绿茵花草有限公司天津300402）
党红岩李雪松张智（天津市精诚新业绿化工程公司天津300402）
浅谈天津市体育中心足球场草坪的
建植与养管
【摘
要】足球场是足球运动员激烈竞技的“舞台”，具有很强的实用性和观赏性，这就需要在规划和设计中有别于普通的运动场地。介绍天津市体育中心足球场草坪的建植与养护过程，施工中始终遵循当地的足球场的运动功能特点和草坪草的生态习性，进行科学合理的建植与养管。气候特点、
【关键词】足球场草坪建植养管
1足球场的规划与设计
足球场不仅是足球运动员激烈竞技的“舞台”，而且具有很
一定比例组成，其整体厚度为200mm。由此组成的种植层不但能满足迅速排出过多水分的要求，而且具有一定的持水性和保铺设前为防止持养分的能力，使草坪的根系更深，生长更健壮。种植层施工时混入淋水层及下雨、喷灌时随水渗入淋水层而影响场地的排水效果，于种植层下铺设一层防沙网，而后铺设种植层。2.3
土壤消毒
用化学药剂杀灭土壤内病菌、害虫、杂草种子等，药剂有溴甲烷、高锰钾和甲基托布津。2.4
排水系统
天津市属于属暖温带半湿润大陆性季风气候。6月，以干热为主，气温跟随太阳走，白天太阳照射强，气温高，但相对湿度较小；7、8月份多“桑拿天”，气温高，空气潮湿，易感闷热。降水主要集中于夏季，而且强度大，若无良好的排水系统，极易造排水系统分为两部分：成球场排水不畅而积水，从而危害草坪。2.4.1
地表排水系统
即通过足球场表面的坡度自然排水，坡
度为3‰～5‰，平整度为99%，硬度为1～1.4MPa，渗水速率大于等于10mm/min，排水速率大于60m3/h，达到中超联赛及以上高等级足球比赛的要求，符合国际足联队比赛场地的标准要求。球场设计为中间高，两边低。2.4.2
地下排水系统
天津市体育中心足球场地下排水系统
强的实用性和观赏性，这就需要在规划和设计中有别于普通的运动场地。根据天津市的气候特点和国际足联对足球场比赛时的各项技术要求，在对足球场地、槽中选择及草坪养护管理进行总体规划与设计时，注重足球场地平整、土壤肥沃、透气透水灌排设施先进；所选草种具有很强的生命力，生长速度性强、
快，根系发达，耐践踏，耐修剪，再生性强，覆盖率高；草坪有专人管理，制定一系列的养护管理措施。
2足球场地准备
草坪是足球场地的基础，其特点为严格坡度、表面平整、干
净、紧实、底肥充足和拥有先进的灌排水设施等。2.1
清理场地
清理场地即清除场地内的土壤杂物、植物和有害生物等，包括砖头、石块、硬土块、垃圾和杂草等。2.2
铺设种植层
种植层由河沙、沸石、草炭苔藓、磷酸二铵、土壤改良剂按收稿日期：2011-01-12
断。超声检查的费用与其他检查相比价格低廉，而且超声对人体没有辐射，对于特殊患者可以优先采用。但超声检查同样也存在一些缺点，在清晰度、分辨率等方面效果较差；超声检查需要改变体位屏气等，受气体的影响很大。另外超声检查需要专业的操作，检查结果也易受医师临床技能水平的影响。
高且有辐射危害；磁粉检测对表面及近表面的缺陷检出率高，成本较低辐射相对小；超声检测对线状缺陷检测率高，最大的优点是无辐射无污染，这也是检测技术未来发展的趋势。现代无损检测技术在医学上的广泛应用，扩大了医疗范围，提高了诊断水平和治疗效果，减少了患者的痛苦，有利于医学的创新和发展。■
2结束语
综上所述，射线检测对体积型缺陷检测率高，但是成本较
谈道桥无损检测技术的应用
介绍了无损检测技术在道桥检测中的应用情况,分析了无损检测技术在道桥工程应用中存在的`问题,并提出了解决问题的一些思路以及预测了道桥无损检测在今后的发展趋势.
作 者：王洪伟 张朝青 作者单位：佳木斯市路桥公司,黑龙江,佳木斯,154000 刊 名：黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(14) 分类号：U4 关键词：无损检测 道路与桥梁 应用与发展路面无损检测技术应用与发展探讨
针对传统路面检测方法的局限性,介绍了几种路面无损检测技术的基本原理和优点,包括频谱分析技术、图像技术、超声波技术、激光技术,对无损检测方法的主要仪器设备作了简要说明,阐述了路面无损检测技术的'发展前景,以期进一步推广该技术的应用.
作 者：李会宁 作者单位：佛山市交通工程质量监督站,广东,佛山,528041 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 36(19) 分类号：U416.2 关键词：无损检测技术 基本原理 仪器设备 发展前景无损检测技术的建筑工程检测应用论文
摘要:在建筑工程建设过程中，建筑工程检测属于十分重要的一项内容及任务，同时也是更好保证建筑工程质量的有效途径，因而合理进行建筑工程检测也就十分必要。在当前的建筑工程检测过程中，通过对无损检测技术进行合理应用，可使建筑工程检测取得更加理想的效果，提升检测质量。文章就无损检测技术在建筑工程检测中的应用进行分析。
关键词:建筑工程检测；无损检测技术；应用
0引言
随着社会的不断发展，人们的安全意识不断提升，保证建筑工程的质量也就更加重要。为能够使建筑工程质量得到更好保证，十分必要的一个方面就是实施工程检测，而无损检测技术的应用可使工程检测取得更加理想的效果。所以，在建筑工程检测工作中，应当对无损检测技术进行合理应用，以保证建筑工程检测得以更好开展。
1建筑工程检测中无损检测技术的特点
首先，无损检测技术应用具有互容性的特点。在应用无损检测技术实行检测工程检测中，为能够保证检测结果的精确，获取的信息更具有全面性，检测工作人员在使用一种方法实行检测之后，还可选择其它检测方法，对于同一工程可重复进行检测。在此基础上，可利用计算机实行数据分析，找出其中的共性内容，从而提升检测数据的准确性；其次，无损检测技术应用具有非破坏性的特点。在传统工程检测工作中，通常情况下都是选择随机抽样方式分析样本质量及结构，以此对整体建筑工程质量实行推断。这种检测方式不但会在一定程度上破坏建筑结构，并且检测结果缺乏全面性。而在无损检测技术中，主要利用超声波、射线及微波等方式实行检测,如此不但可得到准确全面的工程信息,并且不会破坏建筑结构，因而可使建筑工程结构的`安全性得到较好保障；再次，无损检测技术具有严格性及分歧性的特点。在应用无损检测技术进行工程检测过程中，需要利用精细化设备，且在专业技术能力方面对操作人员具有较高要求。为能够使检测结果的精确性得到更好保证，操作人员应当严格执行相关检测规范，实行标准化操作。但是，在实际检测工作中，由于设备及技术方面的影响，对于同一工程，不同检测人员在实行检测过程中，检测结果也就会有一定误差存在，也就是说在监测中会出现分歧，此时需进一步重复检测，以保证检测结果的准确性。
2在建筑工程检测中无损检测技术的应用
2.1红外线成像技术的应用
在建筑工程检测过程中，红外线成像技术属于一种新型的检测技术，该方法主要就是对建筑工程内部结构是否出现变化进行检测。在实际应用的过程中，该方法主要是利用红外线摄像电子获取混凝土辐射信号,之后对信号实行科学合理的处理，将其转变成为混凝土范围内温度场的相关分布图像，依据这些分布图像，检测工作人员便能对混凝土内部结构进行判断，以确定是否存在缺陷及损失，从而也就能够评价其质量。红外线成像技术的主要特点是可不必接触建筑物，并且不会对建筑物内部结构造成损伤，可对不同温度场进行快速扫描，并且能够实现遥感检测，因而能够得到比较理想的检测效果，在建筑工程检测中可得到较好应用。
2.2超声波检测技术应用
超声波能够穿透实心物件，可对物体内部实行检测，属于一种较常见的无损检测方法。在对建筑物内部结构进行缺陷检测方面，很多情况利用射线照射进行检测,其灵敏度相比于超声波检测较差。同时，利用超声波对建筑工程进行检测，对检测工作人员身体健康也不会产生危害。在利用超声波进行检测过程中，其原理是利用高频电使高压电晶体产生振荡，在电压晶体压电效应的作用下，可产生机械振动，从而发出电波，对于超声波的频率而言，其由高频电振荡频率所决定，在高频振动频率发生变化的情况下也会有变化出现。在所产生的振动频率高于2万Hz的情况下，其振动频率也比较高，这种声波也就是超声波。在实际检测过程中，超声脉冲能够以高于2万Hz的频率穿透混凝土,从而对混凝土结构性能进行检测，判断其是否有异常情况的存在。
2.3雷达波检测技术应用
雷达波检测技术的出现在上世纪末期，雷达波的穿透能力比较强，通过对雷达波进行合理应用，不但能够检测建筑结构的内部情况，并且能够检测建筑结构裂缝分层情况和混凝土的粘合情况，对于比较复杂的一些建筑工程内部结构，也能够对其进行无损检测。对于雷达所产生的微波而言，在传播至建筑结构内部存在异常的位置时，其传播速度及传播方向均会出现一定变化,而对于这些变化，可利用微波接收器感知，通过分析微波传播速度及传播方向的变化情况，也就能够对建筑工程内部情况进行分析，从而也就能够判断建筑工程中是否有缺陷存在。就目前雷达波检测技术的实际应用情况而言，其主要在钢筋位置检测、混凝土缺陷检测及建筑质量检测方面进行应用,可得到较高检测准确率。
3在建筑工程检测中无损检测技术应用建议
首先，在应用无损检测技术对建筑工程实行检测过程中，需利用多种方法综合检测，这些检测方法均能够对建筑工程中某些物理量变化实行检测。通常情况下，应采用两种及两种以上方法实行检测，依据物理量变化情况，可提升检测结果的准确性。其次，在以往的检测过程中，其检测内容相对比较单一，因而需对检测内容进行进一步扩展，不但需要对建筑内部结构损坏情况实行检测，还应当对建筑材料耐久性及结构损坏程度等方面实行检测。此外，应当提升检测的精确度。目前，在建筑工程检测中所应用检测方法比较多,为提升检测精确度，满足工程检测的实际需求，应当注意应用经济适用且具有较高精确度的检测技术，从而得到更好检测效果。
4结语
在当前的建筑工程检测过程中，无损检测技术有着十分广泛的应用,并且表现出较明显的优势，可增强检测效果。因此，在实际检测工作中，相关检测工作人员应当合理应用各种技术，从而保证建筑工程检测能够得到更加理想的效果，提升建筑工程检测水平，使建筑工程质量得到更好保障。
参考文献:
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[2]覃倬.无损检测技术在建筑工程检测中的应用分析[J].低碳世界,(17):165-166.
[3]乔伟峰,杨科伟,李舒萍.浅谈无损检测技术在建筑工程检测中的应用[J].科技创新与应用,(17):211-212.
摘 要 本文介绍了承压类特种设备无损检测新技术的原理、特点和应用。
关键词 M-RT TOFD 相控阵
近几年来，随着中国经济的迅速发展，能源、石油化工产品的需求量越来越大，石油化工装置的建设项目越来越多，工程进度要求越来越短，工程质量要求越来越高。特种设备无损检测技术和方法也层出不穷。
1 M-RT检测技术
微小防护区安全射线探伤简称M-RT，一种防护距离极小的射线探伤方法。
1.1设备特点
M-RT照相原理与常规射线检测相同。微辐射射线检测技术（M-RT技术）是对原有的γ源探伤机进行了改进，将γ源固化在γ源探伤机机体内，在极短的封闭的腔体内移动，机器安全性方面独特的方法，避免了射线源丢失或收不回来等事故发生。可以使用硒Se75或Ir192放射性同位素源，进行γ射线检测。在工件背部施以铅板防护。
1.2检测技术特点
目前石油化工装置焊接质量的检测主要以射线检测为主，现场射线探伤主要采用χ光射线和γ射线检测，由于χ光射线和γ射线在现场工作时都有很强的电离辐射，射线探伤时要求划定很大的安全距离，以避免对射线工作人员或非射线工作人员造成身体伤害，而且又要控制探伤时间，避免长时间照射对射线工作人员造成身体伤害，这样探伤时间和地点都受到了很大的限制，必须为射线检测单独预留时间，对工程进度造成很大的影响。M-RT技术的适用性很广，适用于透照厚度小于100mm的碳钢、合金钢、不锈钢以及其他材质的锅炉压力容器压力管道及特种设备上的直管、弯头、三通、法兰的对接焊缝射线探伤。M-RT检测设备还可以与常规射线检测同时应用，同一个机器既可以实现M-RT检测，也可进行常规检测。该技术还可以缩短工期，由于M-RT在施工现场可以与其他人员同时工作，不需要清场进行射线检测，可以灵活安排施工时间，尤其是工程后期、维修检修和老装置不停产改造等作业面小、工期紧等场合。
1.3M-RT的应用
M-RT检测技术在中海壳牌南海石化惠州80万吨/年乙烯项目、茂名100万吨/年乙烯改扩建项目、大连西太平洋石油化工有限公司60000Nm3h制氢装置项目和银川宁煤煤基烯烃项目上实际应用，得到了较好的效果。
图1 M-RT微辐射探伤机
图2 M-RT工艺管道现场检测
2 TOFD检测技术
TOFD 技术（Time of Flight
Diffraction Technique）是一种利用缺陷端部
的衍射波传播时间差来进行缺陷检测和定
量的方法，即衍射时差法超声检测技术。。
2.1 检测原理
（1）TOFD 是一种利用超声波衍射现象、
非基于波幅的自动超声检测方法，其基本特
点是采用一对或多对宽声束探头，每对探头
相对焊缝对称布置（一发一收）的工作模式。
（2）TOFD 通常使用纵波斜探头，在工件无缺陷部位，发射超声脉冲后，首先到达接收探头的是直通波，然后是底面反射波。有缺陷存在时，在直通波和底面反射波之间，接收探头会接收到缺陷处产生的衍射波或反射波。除上述波外，还有缺陷部位和底面因波型转换产生的横波，一般会迟底面反射波到达接收探头。工件中超声波传播路径见图3，缺陷处A 扫描信号见图4：
图3 工件中超声波传播路径
图4 缺陷处A 扫描信号
2.2适用范围
《承压设备无损检测 第10部分：衍射时差法超声检测》NB/T47013.10-标准规定TOFD检测技术适用于截面全焊透的对接接头，材质为低碳钢或低合金钢，工件厚度范围为12mm ～400mm。
2.3 检测设备
图5 TOFD检测设备
2.4 TOFD检测技术应用
年，中国第一重型机械集团有限责任公司对14 台压力容器的70 余条焊缝进行了TOFD检测方法替代射线检验的`工作。 年广西钦州1000 万吨炼油厂23 台球罐焊缝检测项目中超过10000 米总长焊缝采用了TOFD检测技术代替射线检测。TOFD技术被更多的应用到各工业现场检测工程中，如新疆中国石油采油管道对接焊缝检测项目、
鹤壁电厂锅炉主蒸汽
管道对接环焊缝检测项目、中海壳牌LOP罐区南海石化14台球罐及蒸汽管道焊缝检测项目、西气东输天然气管线陕京段焊缝检测项目、内蒙神华煤液化装置加氢反应器、压力管道、压力容器等，大量的现场应用案例积累了宝贵的TOFD 技术使用经验，也为今后进一步发展完善这项技术和扩展国内各领域尤其是焊缝无损检测项目提供了一个平台。
2.5 TOFD 的优缺点
（1）TOFD 的优点
（a） 检测数据可以用数字形式永久保存。取用、再分析、通讯传输方便。
（b） 同射线相比，TOFD 可以检测出与检测表面不相垂直的缺陷和裂纹。
（c） 可以精确的确定缺陷的高度。
（d） 在安全上，不需要一个安全的独立的操作空间，因此可以在不中断工艺生产的情况下进行检测，节约设备制造时间。
（e） 可以在线得到检测结果，并且可以将结果用数字信号形式永久保存在光盘中，以便于以后在役检验进行对比分析；
（f） 可以在线应用相关的工程评定标准对缺陷进行评定，仅将按标准评定的缺陷进行挖补修复，避免了破坏焊缝整体性的修补现象。
（g） 因为检测速度快，对于板厚超过25mm 的材料，成本比RT 少的多。
（h） 可以在200℃以上的表面进行检测（已有在400℃检测的实例）。
（i） TOFD 检测系统易于搬运，可以在方便的任何地方进行检测。
（j） 由于可以在产品制造期间进行检测，由此可以节约大量的时间和修复成本。 （k） 检测率高于常规的超声UT。
（2）TOFD 的缺点
（a） 焊缝的两边必须有能够安放用于TOFD 检测的发射和接收探头的位置。复杂几何形状的工件检测比较困难。
（b） 检测时，存在上下表面检测不到的盲区，此盲区在2～10mm不等。
（c） 点状缺陷的尺寸测量不够准确。对余高未磨平的焊缝横向缺陷检出有一定苦难，对于铸铁、奥氏体焊缝需做附加验证和附加处理。
（d）检测人员必须经过专门的训练，并积累相应的经验。
图6 TOFD管道检测 图7 TOFD容器检测
3 相控阵检测技术
3.1检测原理
超声相控阵探头的设计基于惠更斯原理。探头由多个相互独立的压电晶片组成阵列,每个晶片称为一个单元,按一定的规则和时序用电子系统控制激发各个单元,使阵列中各单元发射的超声波叠加形成一个新的波阵面。同样,在反射波的接收过程中,按一定规则和时序控制接收单元的接收并进行信号合成,再将合成结果以适当形式显示。
图8 超声波相控阵换能器实现电子聚焦和波束偏转的原理示意图
3.2检测设备及探头
图9 相控阵探伤仪 图10探头
3.3 相控阵检测技术应用
超声相控阵技术初期主要应用于医疗领域，随着电子技术和计算机技术的快速发展,超声相控阵技术逐渐应用于工业无损检测,特别是在核工业及航空工业等领域，也应用道如压力容器、高能管道焊缝和输油管道焊缝的检测。
3.3 超声相控阵检测技术优势：
（1）实时彩色成像，包括A/B/C/D和S-扫描，便于缺陷判读，不会误判或漏判缺陷；
（2）相控阵技术可以实现线性扫查、扇形扫查和动态深度聚焦，从而同时具备宽波束和多焦点的特性，因此检测速度可以更快更准；
（3）相控阵具有更高的检测灵活性，可以实现其它常规检测技术所不能实现的功能，如对复杂工件检测；
（4）容易检测各种走向、不同位置的缺陷，缺陷检出率高，检测范围广，定量、定位精度高；
（5）扫查装置简单，便于操作和维护；使用更便捷，对人体无伤害，对环境无污染；
（6）检测结果受人为因素影响小，数据便于储存、管理和调用，以及连接电脑打印查看。也可以直接连接鼠标在仪器上操作。
（7）对管道环焊缝、球罐、储罐等对接焊缝的检测，效率高、效果好。
4）现场应用超声相控阵还有一定的局限性：
（1）受客观影响大，工件表面光滑度，焊缝工艺完整性，轨道安装精度都会对检测结果产生影响。
（2）检测不同壁厚，不同规格和材料的焊缝，需要不同的试块来做校准。
（3）仪器调节过程复杂，调节准确性对检测结果影响大。
（4）对手工电弧焊的检测效果低于自动焊。
图11 相控阵管道检测 图12 相控阵容器检测
4 总结
M-RT检测解决了多工种同区域同时工作的安全防护难题，做到全时制工作、提高工作效率。根据TOFD的原理和特点，在检测厚壁容器（如球罐）和大管径的管道方面进行了应用。目前，国内超声相控阵检测技术还没有统一的标准，但超声相控阵检测技术对管道环焊缝、球罐、储罐等对接焊缝的检测，效率高、效果好，在国外已被广泛应用。
应用无损检测技术评价沥青路面施工离析
介绍了评定沥青路面离析和不均匀性的'无破损检测方法,分析了造成沥青混合料出现离析和不均匀性的原因,结果表明,采用无损检测技术,可以快速、准确地对路面施工质量进行定量的评价.
作 者：伍宇 周海华 罗锟 WU Yu ZHOU Hai-hua LUO Kun 作者单位：华南理工大学交通学院道路与铁道工程专业,广东广州,510640 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(2) 分类号：U416.1 关键词：沥青路面 离析 无破损检测 无核密度仪 激光纹理仪无损检测作为一种检测建筑工程内部质量的技术，在实际应用的过程中，对于需要检测物体的结构和性能不会造成影响和破坏。从当前的发展形势来看，它主要具有5种检测技术，分别为渗透检测、超声波检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测。不同于传统的建筑工程检测技术，无损检测技术可以极大的保障建筑工程的性能和结构完整。然而，在实际运用无损检测技术的过程中，也存在着较多的问题，需加强相关检测人员对这种技术的运用能力，并且根据实际情况，来合理的选择两种或多种检测方法来进行检测，从而保障建筑工程的质量安全。本文主要研究了在建筑工程检测过程中，无损检测技术的作用及具体应用，并对其在运用中存在的问题，提出了一些相应的建议，以供参考。
建筑材料的质量可以在很大程度上影响建筑工程的施工质量。近年来，受建筑材料市场形势的影响，导致当前的建筑材料中存在着各种各样的质量问题。因此，为了极大的保障建筑工程的施工质量，有效控制施工成本，需加强对建筑材料的检测。运用无损检测技术来判断建筑材料的质量，是一种非常高效和有用的方法，并且不影响建筑材料的基本性能。伴随着人们对现代建筑工程质量的广泛关注，人们对建筑工程检测方法的要求也逐渐升高。无损检测技术的有效应用，可以实现对建筑工程质量的.准确检测，并且对于建筑工程的性能不造成破坏，因而它也在当前得到了大范围的运用。无损检测技术是在应用时主要通过运用物理效应如光、电、热等，来有效检测建筑工程的内部情况，从而准确了解产生质量问题的原因，并且进一步掌握建筑工程的内部情况，从而对于建筑工程的整体质量有一个全面了解[1]。
2.1磁粉无损检测
在检测过程中，磁性材料被磁化之后，被检测的对象具有分布非常均匀的磁力，磁力线不是连续存在的。因此，在工件表面的磁力线极易发生变形，而且被检测的目标，其表面会发生漏磁场的现象。对于那些被检测的对象，漏磁场会对其中的磁粉发生吸附作用，而且会形成一道磁痕，它在光照的情况下，可以具体可见，从而起到检测缺陷的作用。在检测磁类的原材料时，磁粉无损检测技术可以检测出其中的缺陷。
2.2射线探伤技术
射线探伤技术在使用时，主要利用射线穿透产品的方式来进行检测，而且在分析产品的内部的瑕疵情况时，可以通过改变射线的强度大小来完成。射线在完成对产品的穿透作用时，强度会发生一定的变化，出现衰弱，因此，检测人员可以将穿过产品发生衰弱现象的射线呈现在胶片上，然后通过胶片来判断产品的内部结构现象，进而来评判产品的质量。一般经常使用x射线和β射线来进行检测。伴随着电子成像技术的发展，射线探伤技术在检测钢结构时，具有非常明显的效果，它可以在电子成像设备中来呈现钢结构的内部情况，从而达到有效保障建筑工程中的钢材质量[2]。
2.3渗透探伤检测技术
渗透探伤检测技术在运用时即是将带有颜色的液体或者具有亮光的材料，涂抹在需要被检测的产品表面，然后静置一段时间之后，在需要被检测产品的一些瑕疵部分，就会充满液体材料，通过这些液体材料，就可以更加清晰的观察出瑕疵部位的特征，检测人员在判断瑕疵部位的位置和大小时，可以通过判断对光源的照射情况来得出，对于探照光源的选择可以选择白光和紫外线两种方式。渗透探伤检测技术在应用时具有较多的优点，如检测效率较高、检测设备简便易带等。而且该种检测方式在具体使用时，即使没有电源的接通，也可以正常使用，在检测金属和非金属产品时，都可以使用这种方式来完成。然而，该技术在使用时还具有一个缺陷，即无法检测那些微小的瑕疵，最终导致很难确定这些小瑕疵的深度。因此，渗透探伤检测技术只能用来检测材料表面的瑕疵。为了避免渗透液的使用会影响到建筑材料的性能，需在检测完之后，及时将其清除，从而有效保障建筑材料的质量[3]。
2.4涡流检测技术
涡流检测技术在应用时是通过使用电磁感应的原理来进行的。电磁感应的发生形成了涡流现象，从而有效应用它来检测建筑内部的性能和内部结构等。为了确保在检测时可以更加及时准确的寻找到目标，需保证使用的线圈具有多种形式。涡流检测技术在实际应用时，检测速度更快、操作较简单所需成本较低，而且可以借助多种形式的线圈，来明确建筑的结构和特点。涡流检测技术主要被运用于建筑工程中的以下两方面：一是在检测建筑工程的内部结构，判断其是否存在缺陷时，可以在依据建筑工程材料产生电磁反应的情况下，来分析建筑工程的内部结构，判断施工材料的密度等来完成。二是可以通过探知线圈来检测出钢铁、金属制品等具有导电性能的物质，从而据此来有效检测和区分建筑材料在细微方面和深层方面的差别，从而提高对建筑材料质量评价的准确性能。
3在建筑工程中高效使用无损检测技术的建议
纵观无损检测技术的具体使用情况来看，虽然其具有一定的应用优势，但其中也具有较多的局限性，为了充分发挥无损检测技术的价值，确保其可以提高对建筑工程质量的检测效果，在针对建筑工程开展检测环节时，需尽量综合运用多种检测方式，从而全面掌握建筑工程的多种因素和数据，并且保障建筑工程检测更加准确和合理。在建筑工程中，因无损检测技术的应用范围非常狭窄，其适用性较低，从而导致无法全面发挥无损检测技术的价值和作用[4]。因此，除了运用无损检测技术来检测建筑工程的内部结构时，还可运用它来检测建筑材料的耐久性和损害程度等，从而促使无损检测技术的价值得到极大提高。此外，为了切实发挥无损检测技术的作用，需采取有效措施来提升该种技术的准确性。对于建筑工程的检测具有较大的准确性，就可有效判断该建筑工程的质量，检测的数据是否准确，对于工程的评定和验收及建筑工程的质量，将产生决定性作用。因此，在研究无损检测技术时，需积极改善这种检测方法的检测能力、扩大它的运用范围、提高它的准确性和科学性，从而推动其得到更好地运用和发展。
4结语
综上所述，在科学技术发展形势的推动下，无损检测技术在建筑工程检测过程中，得到了广泛的应用，并且取得了很大成效。不同于传统的检测方法，这种检测方式可以在不破坏建筑结构的前提下，来取得较好的检测效果，因此，需加大对这种检测手段的推广和运用力度，并且加强创新和改革，进一步完善其中的缺陷和不足之处，从而切实发挥其在建筑工程检测中的良好应用。
参考文献：
[1]覃倬.无损检测技术在建筑工程检测中的应用分析[J].低碳世界，(17)：165-166.
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[4]李宇.微探无损检测技术在建筑工程检测中的应用[J].建材与装饰，(17)：163-164.
建筑工程检测中无损检测技术的应用论文
目前，城市人口数量呈快速增长趋势，导致城市用地紧张，为了解决人们的居住问题，城市建筑逐渐采用高层建筑或超高层建筑，充分利用城市土地资源。但是，与低层建筑相比，高层建筑结构、受力特点等方面均相对比较复杂，给建筑施工带来一定的难度。鉴于此，要想保障建筑工程的质量，就需要采取无损检测技术对建筑工程进行检测。
一、无损检测技术概述
在现代经济、科技的快速发展下，无损检测技术应运而生，且被广泛用于建筑工程检测中。它指的是在不破坏被检测物体性能结构的前提下，采用某些物理媒介（比如声、光、电、射线、磁学、微波、热学等），对被检测物体的内部质量进行检测的一种技术。其中，无损检测技术包括五大常规检测方法：
（1）超声波检测技术，主要用于被检测物体的内部情况，包括建筑物的内部特征、质量等；
（2）射线检测技术，用于分析、评价构件的缺陷位置和状态；
（3）涡流检测技术，利用建筑构件自身不同的硬度、结构、密度等信息，对构件内部的缺陷和质量进行探测；
（4）渗透检测技术，用于检测构件具体的状态和性能；
（5）磁粉检测技术，用于判断构件缺陷位置、尺寸等。
二、建筑工程检测中无损检测技术的应用
通常情况下，建筑工程的建筑结构施工材料以钢筋混凝土为主。因此，在建筑工程项目中，对钢筋混凝土进行取样检测非常必要。如果检测结果显示试块的质量合格，那么在实际的施工中，只要按照试块的配合比、施工工艺等进行规范施工，则可以在一定程度上保障施工质量。此外，对于已完成的建筑工程，还需要对其结构质量进行检测。下面探讨几种无损检测技术在建筑工程检测中的应用。
（一）超声波检测技术
超声波是一种频率＞Hz的声波，它可以穿透实心物质，检测其内部情况[2]。将其用于建筑工程检测中，主要采用高频率的电震荡高压电晶体，促使产生机械振动，并发出电波，根据相关传播特征，分析建筑工程内部情况，包括建筑物的大小、尺寸等。
（二）红外线成像无损检测技术
它属于一种新型的检测技术。主要用于检测建筑工程的质量问题，比如内部结构性质是否发生变化等[3]。在建筑工程检测的应用中，主要是通过红外摄像电子的作用，对混凝土连续辐射红外线的辐射信号进行摄取，完成信号处理后，将其转化为混凝土范围内温度场的分布图像，人们以此为根据，判断混凝土内部结构的缺陷和损失。该技术具有多方面的优势，比如可遥感监测、不损伤内部结构、可快速扫描不同温度场等。
（三）冲击反射法无损检测技术
该技术主要用于检测混凝土内部结构缺陷及其厚度，它具有其他无损检测技术所没有的优势：既可以对工程内部结构的损坏程度进行测试，同时还能有效测出厚度；可进行单面测试，且具有直观性好、准确度高等特点，并且还能测试多个范围（墙体、混凝土预应力等）的缺陷程度、厚度。目前，冲击放射法已经被广泛用于建筑工程检测中。
（四）雷达波检测技术
在建筑工程中，当混凝土内部存在异常时，采用雷达波检测技术，雷达发射的微波传播速度、方向均会发生改变，当微波接收信号后，可以判断建筑工程结构内部的损伤程度。现阶段，该技术主要用于以下几个方面：混凝土的缺陷检测、工程的地质结构勘查、建筑物的质量检测、建筑材料中钢筋位置的检测。
三、无损检测技术应用与建筑工程检测中存在的问题及对策
（一）存在的问题
就目前情况来看，在建筑工程建筑中，无损检测技术的应用取得了一定的成就，但同时也存在一些问题：
（1）检测结果的准确性有待提高，比如在工程结构厚度的检测中，采用冲击波进行检测，测量结果与验评标准本身就存在差异，再加上操作时存在的人为误差等；
（2）检测性能单一，在建筑工程检测中，无损检测技术的检测性能存在单一性，导致对质量的'综合评测不够完善；
（3）工程评定存在局限性，比如对混凝土进行检测时，需要按照施工验收的规范，但无损检测技术的应用缺乏相关法律法规。
（二）解决策略
为了最大程度上保障无损检测技术在建筑工程检测中的应用效果，可以从以下方面入手：第一，采用多种方法综合检测。比如针对混凝土的某些物理量检测方面，可采用≥2种方法，在应用中以物理量的变化为依据，从而提升检测结果的正确性。第二，扩展检测内容。在建筑工程检测中，除了检测内部结构的损害情况外，还要对建筑材料的质量、耐久性等方面进行检测。第三，提高检测的精确度。就目前情况来看，在建筑工程检测中，应用的无损检测方法非常之多，判断检测方法的依据主要有两个：①检测结果的优劣；②检测结果是否容易操作和实现。在以后的建筑工程检测中，需要将重点放在提高检测精确度方面，为了有效满足工程的实际需要，需要不断加强研究，研发出经济适用、操作方便、精确度高的检测技术出来。
结束语
综上所述，在科学技术的高速发展下，无损检测技术取得良好发展，并被广泛用于建筑工程检测中，可以帮助人们快速发现建筑工程内部构件存在的隐患，并及时消除，保障建筑工程的质量。本文先简单概述无损检测技术，然后分析了几种无损检测技术（超声波检测技术、雷达波检测技术、红外线成像无损检测技术、冲击反射法无损检测技术）在建筑工程检测中的应用，最后分析在应用过程中存在的问题及应对方法，旨在为我国建筑工程检测提供一定的参考。
浅谈无损检测技术在土木工程中的应用论文
摘 要： 无损检测技术是利用物质的某些物理性质因为存在缺陷或组织结构上的差异而使其物理量发生变化的现象,在不使被检物使用性能及形态受到损伤的前提下,通过测量这些变化来了解和评价材料,产品和设备构件的性质,状态或者内部结构等的一种特殊检测技术。本文将重点论述多传感器信息融合技术以及非接触超声换能技术在土木工程中的运用。
关键词：无损检测技术；信息融合；非接触
无损检测是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化，评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。无损检测可以定量掌握强度与缺陷的关系，评价构件的允许负荷以及寿命或剩余寿命；检测在制造过程中产生的结构不完整性及缺陷情况，以便我们改善制造工艺；可以有效地防止建筑物的破坏所造成的经济损失，减少人员伤亡。
一、多传感器信息融合技术
目前，常用的无损检测技术有超声、涡流、磁粉、射线检测等，这些方法各有所长，也各有局限性。多传感器信息融合技术可以有效地避免多种技术的不足，因此成为目前研究的热点。信息融合(或数据融合)是指对来自多个信息源的数据进行检测、关联、相关、估计和综合等多级与多方面的处理，以获得对被测状态的精确估计和评价。信息融合的基本目的是要充分利用多个传感器资源，通过适当的综合来获得比任何单一信息源所能表达的更多的信息，即通过多传感器协调和联合运作的优势提高检测系统的整体性能。信息融合系统所处理的信息层次将信息融合系统分为3个层次：即数据层融合、特征层融合和决策层融合。
1、数据层融合
数据层融合是直接将各传感器的原始数据进行关联后，送入融合中心，完成对被测对象的综合评价。数据层融合是传感器水平上的融合，其优点是保持了尽可能多的原始信号信息,缺点是处理的信息量过大，速度慢，实时性差，而且当传感器不一致时，数据融合具有很大的盲目性。
2、特征层融合
特征层融合是指把原始数据先经特征提取，再进行数据关联和归一化等处理，完成对被测对象的综合评价。特征层融合属于信息的中间层次融合。其优点是既保留了足够数量的原始信息，又实现了一定数量的数据压缩，有利于实时处理。但是，该技术在复杂环境中的稳健性和系统的容错性和可靠性还有待改善。
3、决策层融合决策层融合
决策层融合是指在融合前，将各传感器的信号先作本地处理，即与每一传感器相应的处理单元分别独立地完成特征提取和决策等任务，然后进行关联，再送入融合中心处理。决策层融合是数据融合中的高级融合。其优点是数据通讯量小、实时性好，可以处理非同步信息，能有效地融合不同类型的信息。而且，在一个或几个传感器失效时，系统仍能继续工作，具有良好的.容错性，系统可靠性高。因此，决策层融合是目前信息融合研究的热点。由于土木工程无损检测受环境影响很大，故采用多传感器信息融合技术有利于搜集大量信息，可以提高无损检测准确性，此方法可以在土木工程中广泛应用。
二、非接触超声换能技术
非接触超声换能技术是新型超声检测新技术。传统的超声检测均采用接触式换能方法，即在超声探头与被检材料或构件间用诸如油脂或水等声耦合介质使超声波的大部分能量传入被检构件。无论使用何种耦合介质，在检测工作结束后我们都应该将其清除，残留的耦合介质有时会造成工件的质量问题。另外，在高温或高速生产的流水线上，一般的超声探头无法稳定地耦合到被检工件上。目前发明了一种新型非接触超声换能技术——激光超声技术。它利用脉冲激光产生窄脉冲超声信号，再用光干涉检测方法检测超声波。它具有时间与空间上的高分辨力，且光学上的聚焦可使检测点很小。该技术不仅适用于高温和快速运动等非接触检测的工作，而且可对形状结构较复杂或尺寸较小的工件进行无损评价。激光超声技术在检测时不需加任何介质并且超声探头不与被测工件直接接触，也就不存在稳定耦合问题。在土木工程中，激光超声技术可以广泛应用于对大型网架结点、杆件稳定性的测量，进而可以有效减少工作量，使检测工作更方便。
无损检测技术大多采取相对测量与间接测量方法,并由无损检测人员对检测结果做出解释,分析,评定与判断,其中会涉及设备变量,工艺变量和应用变量以及无损检测人员主观因素等诸多因素影响,为了保证无损检测技术能得到正确实施,能够得到可靠准确的检测结果,进行正确的判断和评价,要求无损检测人员应具备和保持一定的技术水平和实践经验,应能在统一的标准或规范下,使用标准化的检测设备和检测材料,正确实施无损检测,获得相同的,能复现的检测结果,尽可能防止错误的检测与判断,特别是无损检测与常规的破坏性试验最大的区别在于后者仅是对被破坏试验的试样负责,而前者要直接对所检测的产品负责,因此在无损检测技术运用与土木工程之时，则有其特殊的要求。这些要求的提出，是针对于土木工程的特点而提出的。土木工对质量要求严格，因此其对质量检测技术有很高的要求，尤其是无损检测技术。随着时代的发展，无损检测技术在土木工程中的运用越来越多，其影响也越来越深刻，所以我们要强调无损检测技术在土木工程中的应用。
参考文献：
[1]中国高新技术企业, , (06)
CR技术在无损检测领域的有效应用
作为数字化射线照相检测技术的.一种,计算机射线照相(Computed Radiography,CR)技术能革命性地解决目前无损检测领域广泛采用的射线照相所固有的处理时间长、重拍率高、胶片保存难、不利于环境保护等问题,显著提高了无损检测的及时性和有效性.及时了解CR技术及其发展现状,将这种新型的计算机射线照相技术有效地应用到无损检测领域,具有一定的现实意义.
作 者：陆先海 作者单位：GE检测科技 刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(11) 分类号：V2 关键词：图像识别技术及其在机械零件无损检测中的应用
摘要：无损检测法是一种常用的故障诊断技术,故障诊断从本质上来讲就是模式识别问题,而模式识别又可以狭义地理解为图像识别.从介绍图像、图像识别、图像识别过程和图像识别系统的基本概念着手,就几种常用图像识别方法的.原理和特点进行比较,给出了CCD图像获取系统的组成.最后,结合发动机曲轴的一种自动磁粉探伤系统实例,对系统的图像处理和识别流程进行详细的讨论,并针对一般无损检测系统难以满足曲轴的检测要求和精度要求的状况,提出经过改进的一种适用于曲轴的整体无损检测系统.该系统有助于高效和完整地获取整个曲轴的图像,提高图像信息的质量,从而提高发动机曲轴表面缺陷检测的准确性和可靠性.作 者：岳文辉 肖兴明 唐果宁 YUE Wen-hui XIAO Xing-ming TANG Guo-ning 作者单位：岳文辉,YUE Wen-hui(中国矿业大学机电工程学院,徐州,221008;湖南科技大学机电工程学院,湘潭,411201)肖兴明,XIAO Xing-ming(中国矿业大学机电工程学院,徐州,221008)
唐果宁,TANG Guo-ning(湖南科技大学机电工程学院,湘潭,411201)
期 刊：中国安全科学学报 ISTICPKU Journal：CHINA SAFETY SCIENCE JOURNAL 年，卷(期)：, 17(3) 分类号：X941 关键词：图像识别 无损检测 图像处理 图像获取 故障诊断摘要:通过超声波无损检测技术在检测桥梁和混凝土结构内部缺陷中的应用实例,指出此方法适用于桥梁施工和桥梁维修中的桥梁混凝土结构内部质量监测,并介绍使用中应注意的问题.
关键词:桥梁混凝土;建筑结构;超声波无损检测
超声波检测是超声波无损检测技术的一种，适用于工程施中过程质量的监测及工程竣工验收和结构物使用期间质量的鉴定，常用穿透法，即一例发射超声脉冲波另一侧接收通过被测物后的超声波。准确测定声速、首波幅度和波形，通过综合分析其大小及变化，可以推断混凝土的性能、内部结构及其组成情况，为解决工程问题提供可靠的依据。
1 钢叠台梁箱梁内混凝土缝隙检测实例
某叠合梁桥跨度50十70十60m，采用双顶板钢箱梁结构。施工中双顶板间填充混凝土不够密实，影响结构质量。用超声波检测技术探明内填混凝土与钢箱梁之间的缝隙及其位置、确定化学补灌措施(布孔位置、浆材类型、灌浆压力等)、检测补浆效果。
1．1 测试方法
根据实际情况，在该桥的跨中、支点截面等受力重要截面及分段浇筑的接缝截面共布置16个测区，对于立面测点布置，采用了加密测点、立面扫描的方法，将可能产生缝隙的内填混凝土上部四角及中部作为重点，确保超声波能够扫描到这些区域。在钢箱梁两端已封闭、测试仪器及人员无法进入的情况下，采用精度比较高的“穿透法”，在钢箱梁外侧的混凝土翼板下缘发射超声波，在混凝土桥面板上接收。每个测区由6个超声波测点构成，如图1。
当钢箱梁与混凝土之间无空隙且厚度一定时，其传播路径是最短直线，即发射→直线穿过翼板混凝土→穿过钢腹板→直线穿过内填混凝土→穿过钢顶板→直线穿过混凝土桥面板→接收，见图1。当钢箱梁与内填混凝土之间存在空隙时，超声波不能直接穿过缝隙而必须绕过缝隙传播，其可能的传播路径有两种，一是发射→直线穿过翼板混凝土→顺着钢腹板→顺着钢顶板→直线穿过混凝土桥面板→接收；二是发射→直线穿过翼板混凝土→穿过钢腹板→折线穿过内填混凝土→穿过钢顶板→直线穿过混凝土桥面板→接收。空隙的存在使超声波传播距离增大、波幅衰减幅度增大、波的相位发生变化。
比较超声波通过给定距离的时间、相位及衰减幅度的计算值和实测值，可推断出缝隙的大小、所处位置及缝隙对于工程的严重程度。
1．2 测试结果及综合评价
超声波通过无缝隙结构的波形及有缝隙畸变波形如图2所示，灌浆前后两次超声检测部分结果见表1，
灌浆前缝隙检测表明：叠合梁支点截面较跨中截面缝隙数量多且程度严重，同一截面上，最容易产生缝隙或空洞的位置为钢箱梁内腹板与顶板交汇处；灌浆重点区域及横桥面灌浆孔的最佳开孔位置，在顺桥向缝隙的连通性尚可；灌浆孔开孔间距以10m左右为宜，化学浆材宜以稠浆(早强但渗透性稍差)为主、稀浆(强度增长较慢但渗透性很好)为辅。补灌后的灌浆效果检验表明：所抽检的8个测区除N7测区外，灌浆后各测点声时均有不同程度的减小，波形基本无畸变，波幅衰减幅度亦减小，说明内填混凝土与钢箱梁的缝隙已基本不存在，内填混凝土已经密实。
2 钢管混凝土缝隙检测实例
某钢管混凝土系杆拱桥跨径112m，拱肋为哑铃形。经过多年运营，经锤击检查发现部分截面钢管与混凝土已经脱开，导致拱肋实际受力状况与设计不符，但脱开程度、缝隙大小难以确定。为探明缝隙严重程度，指导灌浆并检验灌浆效果，采用超声波法对该桥钢管混凝土拱肋缝隙进行检测。
2．1 测试方法
考虑现场实际情况，在两片拱肋的拱脚、拱顶、L／4、L／8等处共布置18个测区，每个测区的测点分别布置在上下钢管的顶面、底面及两侧面，一侧发射、一侧接收，如图3。
为确保灌浆后能够立即对不够密实的区域进行二次灌浆，灌浆后抽样检验的抽样率为100％，即在灌浆前的所有测区、测试截面上重新进行对比测试。在现场选取同期浇筑的同标号混凝土构件布设12个测点，测得混凝土平均声速Vc＝4200 m／s；在现场沿拱肋脊部布设12个声速测点，测得钢材平均声速V#＝5350m／s。V#／Vc＝1．274＜л／2，说明绕射波不会先于透射波到达，因此可以采用首波法进行缺陷判断。
2．2 测试结果及综台评价
检测结果见表2。检测表明，灌浆前钢管混凝土拱肋大部分截面钢管与混凝土基本脱开，近拱脚处相对轻微，一般截面缝隙宽度在0．5-3、0mm之间；近拱顶截面处缝隙较为严重，部分截面缝隙宽度超过30mm；最容易产生缝隙的位置为钢管顶部的1／6-1／3弧长范围，缝隙严重且连通性差，因此宜采用渗透性能较好的化学浆材进行灌浆。
3 结语
对于钢一混凝土组合结构，采用超声波测试法，通过对声时、波幅、波形等参量的综合评价，检测混凝土结构内部缺陷，具有较好的准确性。依据超声波检测结果给出的灌浆建议与实际情况符合良好，灌浆后缺陷基本不存在，达到了预期的目标。
参考文献：
1、国家建筑工程质量监督检验中心．《混凝土无损检阅技术》[M]．北京：中国建材工业出版社，1996
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