电磁辐射的检测方法范文

导语：如何才能写好一篇电磁辐射的检测方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：移动通信基站；电磁辐射；广播；监测

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.149

1 引言

随着移动通信网络规模的扩大和用户数量的增加，移动通信基站的数量不断增加。公众在充分享受现代通信设备为生活带来的便捷的同时，遍布各地的移动通信基站所产生的电磁辐射是否威胁人体健康，也逐渐成为各个运营商和公众争论的焦点。[1]公众对移动通信基站周边电磁环境安全性的关注、焦虑、冲突及相关投诉逐年上升。

但应注意的是，由于中、短波广播具有影响范围广、发射功率大、场强大的特征，且大中型城市普遍都有大型的中波广播发射台，中、短波广播是城市电磁辐射环境的主要贡献源之一。非选频测量仪很可能在测量基站电磁信号的同时也测到了中短波广播台信号，导致最终测值比基站电磁信号场强值偏高[2]。若基站监测时不区别、排除中短波信号的干扰，依照基站限值对包含中短波信号的基站电磁辐射监测值进行安全性评价，最终可能会得到基站电磁辐射水平不合格的错误结论。

2 监测方法

2.1 信号监测

实时监测当前测量环境中移动通信基站信号是否存在干扰信号，该干扰信号包括：中波信号或者短波信号；选取包括中短波频段和基站频段的综合电场探头，使该综合电场探头连接监测仪主机，得到综合电磁辐射监测仪；将综合电磁辐射监测仪垂直架设，使综合电磁辐射监测仪中的综合电场探头和监测仪主机的连线垂直于地面，记录该综合电磁辐射监测仪的垂直场强数据监测值；将综合电磁辐射监测仪水平架设，使综合电磁辐射监测仪中的综合电场探头和监测仪主机的连线平行于地面，记录综合电磁辐射监测仪的水平场强数据监测值；根据垂直场强数据监测值与水平场强数据监测值的变化幅度，监测当前测量环境中是否存在中短波信号。

2.2 干扰信号的判断

在监测到当前测量环境中存在移动通信基站信号的干扰信号时，分别测量当前测量环境中包含移动通信基站信号和干扰信号的综合场强以及干扰信号的干扰场强；计算垂直场强数据监测值与水平场强数据监测值的变化幅度；当水平场强数据监测值大于垂直场强数据监测值以及水平场强数据监测值存在任意一方向的最大值，且变化幅度大于设定阈值时，判定当前测量环境中存在短波信号；当垂直场强数据监测值大于水平场强数据监测值，且变化幅度大于设定阈值时，判定当前测量环境中存在中波信号；当变化幅度小于设定阈值时，判定当前测量环境中不存在中波信号和短波信号。其中，综合电磁辐射监测仪和专用电磁辐射监测仪均为非选频式宽带辐射测量仪。测量时采用绝缘支撑架；该绝缘支撑架用于架设综合电磁辐射监测仪和专用电磁辐射监测仪，以采集当前测量环境中的场强值；其中，绝缘支撑架包括：三脚架或者绝缘延伸杆。

2.3 干扰信号的监测

如果当前环境中存在中短波信号，则选取包括中短波频段的专用电场探头，使专用电场探头连接监测仪主机，得到专用电磁辐射监测仪；将专用电磁辐射监测仪垂直架设，使专用电磁辐射监测仪中的专用电场探头和监测仪主机的连线垂直于地面，记录专用电磁辐射监测仪的垂直短波场强数据监测值；将专用电磁辐射监测仪水平架设，使专用电磁辐射监测仪中的专用电场探头和监测仪主机的连线平行于地面，记录专用电磁辐射监测仪的水平中波场强数据监测值。

2.4 计算与评价

根据综合场强和干扰场强，计算移动通信基站电磁辐射场强，在监测到当前测量环境中存在中波信号时，选取综合电磁辐射监测仪的水平场强数据监测值作为中波综合场强测量值；在监测到当前测量环境中存在短波信号时，选取综合电磁辐射监测仪的垂直场强数据监测值作为短波综合场强测量值。其中，根据综合场强和干扰场强，计算移动通信基站电磁辐射场强，分别按照以下公式计算移动通信基站电磁辐射场强：

其中，Eb表示移动通信基站电磁辐射场；E1表示中波综合场强测量值；Em表示水平中波场强数据监测值。

其中，Eb表示移动通信基站电磁辐射场强；E2表示短波综合场强测量值；Es表示垂直短波场强数据监测值。

将计算得到的移动通信基站电磁辐射场强与标准场强限值进行比较，得到比较结果。根据得到的比较结果，评价移动通信基站电磁辐射场强是否符合国家电磁环境控制限值要求。

3 小结

本文介绍的移动通信基站电磁辐射的监测方法，与现有技术相比，其能够实现简单、快速、低成本地甄别基站监测过程中中短波广播的影响，减少检测人员工作量；并且，利用现有仪器及频段差异特性，通过间接计算得到基站准确测值，降低了监测成本；同时，排除了中短波信号的干扰以及中短波信号错误参与基站安全性评价，实现了准确、客观地评价通信基站单项照射剂量。

参考文献：

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上海市现有中国移动通信集团上海有限公司、中国联合网络通信有限公司上海市分公司、上海电信有限公司三大移动通信运营商。至2015年4月，上海市移动电话用户已超过3300万。基站总数截至2014年底全市约2.6万。

2基站电磁环境管理遇到的新问题

2.1管理制度亟待完善

上海现行的这种基于基站设置年审制度的管理方式，试行多年来使多方受益，被全国环保部门赞誉为“上海模式”，但就管理程序而言仍有欠缺。由于缺乏明确的基站设置环保技术要求，在年审过程中对基站设置的指导作用还不够强。此外，在监管层面上对运营商的环保责任要求不够明确，没有提出每年通报基站设置完成情况的要求，使环保部门对全市公用移动通信基站设置信息掌握滞后。

2.2移动通信技术的发展对检测技术提出了更高的要求

现行的移动通信监测规范为《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T10.2-1996）和《移动通信基站电磁辐射环境监测方法（试行）》（2007年，无标准号），仍停留在室外宏基站技术阶段，明显滞后于目前多种设置形式共存的通信基站检测需求。且目前本市市场化检测机构数量少、水平参差不齐、总体能力不高。

2.3公众环保意识的不断增强

从数量上说，公众关于移动通信基站的投诉迅速增加，另一方面，随着通信基站的不断增加、人们文化素质的提升和网络知识的普及，公众对电磁环境的理解能力从“一无所知”渐渐转变为“一知半解”，往往对身边电磁辐射源捕风捉影、对相关报道言论断章取义，甚至以讹传讹，因此，对环境监测人员和报告解释人的专业技术能力提出了更高的要求。

2.4环境检测的时间节点应适当调整

《上海市公用移动通信基站设置管理办法》规定，基站投入正式运行前，经营者应当按照环境保护要求，向市环保部门提出检测申请。但事实上基站在正式入网投运前，基本处于调试阶段，发射功率不能达到正常工作水平，此时的环境检测数据尚不能真实反映基站的实际电磁辐射水平，环境检测的时间节点应进行调整。

3对策研究

3.1改革管理模式

目前国务院正大力推进简政放权、放管结合工作。根据基站环境影响小等特点和本市及外省的有益尝试，设计了以下三种移动通信基站监管模式的初步方案。方案一：取消基站环评、验收审批。环保部门取消基站环评、验收审批，改由建设单位自主建设，自行监测，主动向社会公开基站信息和监测结果，环保部门加强事中事后监管，对建成基站进行抽查、抽测。方案二：降低环评类别为登记表并改审批制为备案制。项目建设前，企业填报环评登记表报环保部门备案，项目建成后，企业填报竣工验收登记卡报环保部门备案，环保部门对涉及纠纷投诉及重大敏感点的基站进行监督检查。由事前管理转为事中、事先管理。方案三：简化环评、验收手续。由环保部门出台基站项目环评及验收技术规范，简化基站项目环评报告表，环评按网评价其规模、布局、基站类型、架设方式等，无需明确单个基站的站址，通过验收阶段的监测和核查来确保基站环保达标。通过对三种移动通信基站监管模式初步方案的比较研究，由于基站建设量大面广、可研阶段站址不确定的特点，以及基站建设环境影响较小，上海可以尝试“方案一”进行基站环境管理，依托市无管局的基站年度审核计划，由建设单位自主建设，主动向社会公开基站信息和监测结果，环保部门加强事中事后监管，对建成基站进行抽查、抽测，适应政府简政放权、企业强化责任的要求。

3.2制定技术规范

同时顺应审批制度改革要求，还应结合上海市无线电管理局的基站年度设置计划的强化和《电台执照》审批方式调整，制定基站设置环境保护技术规范，将环保技术要求前置到基站年度设置计划编制阶段，加强对基站建设的源头监管。对存在重大矛盾、群众反应强烈的基站，一般不得再增设新的基站天线。基站设置过程中应及时将信息向公众公开，加强沟通。

3.3完善管理，明确企业职责

坚持政府引导、企业主体，加强环保部门服务与监管的同时，更要发挥运营商的企业主力军作用。要求铁塔公司应在建设前对拟建站址环境中的电磁辐射水平进行自测，通信运营公司应当确保建成后的移动通信台（站）的电磁场场量参数符合国家标准《电磁环境控制限值》中关于公众暴露控制限值的规定。每年按时向环保部门通报新建基站和全网存量站设置情况，对各网络基站总量、分布情况、发射功率、电磁环境水平等信息进行申报登记。在基站正式入网投运、取得《电台执照》后由运营商委托有资质的检测单位开展电磁环境检测工作，并出具检测报告，检测费用由运营商承担。在《电台执照》三年有效期内至少进行一次检测。对于有居民投诉的基站，必须做到优先检测，做好解释工作，化解群众矛盾。对检测中发现的超标基站，应停止运行及时整改。

3.4探索对移动通信基站分类检测的模式

鼓励基站设置方和运营方依据国家标准《电磁环境控制限值》中关于豁免范围的规定，对室内覆盖、小区覆盖、街道站等基站进行梳理，符合“等效辐射功率小于100W”豁免条件的基站可免于管理，不必开展检测工作。不能豁免的基站应依周边环境进行细分，区别对待，加强对环境敏感区移动通信基站的检测管理，优先对这些区域的移动通信基站开展检测、强化这些区域基站的测量布点和测量频度的要求，建立快速响应机制，优先测量公众投诉举报的基站。对于周边50m范围内并无敏感点的宏基站，可以简化适当检测要求，只需在基站入网运行后3年内完成检测。经检测合格的基站，在主要技术参数和环境条件无重大变化情况下，检测报告始终有效。

3.5加强检测机构与公众的沟通

环境保护主管部门可建立一个常态的信息平台，及时向公众提供他们所关注的移动通信基站运营和周围电磁辐射水平的信息，同时，主动公布各电磁辐射环境专业检测机构的技术能力和检测质量水平，提升报告公信力。建立检测能力和检测结论向社会公开的机制，对报告结论错误、质量投诉率高的检测机构予以公示或淘汰；建立对检测机构的检查考评的机制，通过组织比对和监督性复测等方式，对各检测机构的能力和质量进行有效监督，实施优胜劣汰。

3.6规范检测方法

本市中心城区人口密集，楼宇高度参差复杂，为确保覆盖质量，本市移动通信基站往往布设密集且多有临近敏感点，因此应根据本市基站布设特点，进一步细化现有的检测方法，特别是强化检测布点、仪器指标和测量人员能力等方面的要求，使向公众公布的检测报告信息完整、数据可信。3.7提升对检测机构能力的要求积极引导检测机构提升能力，规范检测机构的市场准入。制定相应的管理办法，不断增强检测人员的技术能力，除了要求检测机构必须有计量认证资质外，还需对机构的专职检测人员岗位能力、工作业绩、检测仪器设备的性能指标和对不同类型基站检测适用性进行综合考核，从而做到数据科学客观公正，真正能对检测的结论负责、对调处负责，力争在检测阶段消除大部分的公众疑虑。

4结语

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目前,无线网络(或称无线局域网,即WLAN)统一执行IEEE802.11b标准,在物理层,IEEE802.11b采用2.45GHz的无线频率,最大的位速率达l1Mbps,使用直接序列扩频(DSSS)传输技术。

在数据链路层的MAC子层,802.11b使用“载波侦听多点接入/冲突避免(CSMA/CA)”媒体访问控制(MAC)协议。由于WLAN采用公共的电磁波作为载体,任何人都有条件窃听或干扰信息,因此对越权存取和窃听的行为也更不容易防备。

入侵检测系统(IDS)通过在网络中设定监测来监听无线数据包,并利用检测引擎检测非授权AP和伪装MAC地址进行监测、记录和报告警告信息。

目前最常用的IDS检测方法是特征匹配,即把网络包数据与预先写在规则中的“攻击内容”或特征进行对比,从而判断数据包是否具有攻击性。多数IDS 的匹配算法都与开源入侵检测系统Snort的多模检测算法类似,异常检测方法是另一种IDS检测方法,通常作为特征匹配的补充方式。

面对多样化的网络攻击和入侵,这种技术需要不断完善。目前的无线网络安全产品是基于入侵检测而开发的,事实上,这类安全产品并不能从源头上杜绝外部攻击,尤其在发生具有针对性和专业性的攻击时,不能保证信息的安全。

对于普通的无线网络用户来说,无线网络的使用需要同时兼顾便携、高速、安全的特性,因此IDS是一个重要的发展方向,但对于类似军队中的保密要求更高的应用来说,则需采用更加稳妥的解决方案。

2.电磁干扰和电磁屏蔽技术

电磁干扰(EMI)是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音,EMI通常由电磁辐射发生源如马达和机器产生的。

电磁干扰EMI(ElectromagneticInterference),有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。

电磁干扰传播途径一般也分为两种:即传导耦合方式和辐射耦合方式。任何电磁干扰的发生都必然存在干扰能量的传输和传输途径(或传输通道)。通常认为电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式,另一种是辐射传输方式。因此从扰的敏感器来看,干扰耦合可分为传导耦合和辐射耦合两大类。

传导传输必须在干扰源和敏感器之间有完整的电路连接,干扰信号沿着这个连接电路传递到敏感器,发生干扰现象。这个传输电路可包括导线,设备的导电构件供电电源、公共阻抗、接地平板、电阻、电感、电容和互感元件等。辐射传输是通过介质以电磁波的形式传播,干扰能量按电磁场的规律向周围空间发射。

常见的辐射耦合由三种:

1.甲天线发射的电磁波被乙天线意外接受,称为天线对天线耦合;

2.空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合;

3.两根平行导线之间的高频信号感应,称为线对线的感应耦合。

电磁屏蔽是电磁兼容技术的主要措施之一。

电磁屏蔽的技术原理,即用金属屏蔽材料将电磁干扰源封闭起来,使其外部电磁场强度低于允许值的一种措施;或用金属屏蔽材料将电磁敏感电路封闭起来,使其内部电磁场强度低于允许值的一种措施。

1.静电屏蔽:用完整的金属屏蔽体将带正电导体包围起来,在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量的负电荷,外侧出现与带电导体等量的正电荷,如果将金属屏蔽体接地,则外侧的正电荷将流人大地,外侧将不会有电场存在,即带正电导体的电场被屏蔽在金属屏蔽体内。

2.交变电场屏蔽: 为降低交变电场对敏感电路的耦合干扰电压,可以在于扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽体,并将金属屏蔽体接地。交变电场对敏感电路的耦台干扰电压大小取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积。只要设法使金属屏蔽体良好接地,就能使交变电场对敏感电路的耦台干扰电压变得很小。电场屏蔽以反射为主,因此屏蔽体的厚度不必过大,而以结构强度为主要考虑因素。

3.交变磁场屏蔽: 交变磁场屏蔽有高频和低频之分。低频磁场屏蔽是利用高磁导率的材料构成低磁阻通路,使大部分磁场被集中在屏蔽体内。屏蔽体的磁导率越高,厚度越大,磁阻越小,磁场屏蔽的效果越好。当然要与设备的重量相协调。

高频磁场的屏蔽是利用高电导率的材料产生的涡流的反向磁场来抵消干扰磁场而实现的。

4.交变电磁场屏蔽: 一般采用电导率高的材料作屏蔽体,并将屏蔽体接地。它是利用屏蔽体在高频磁场的作用下产生反方向的涡流磁场与原磁场抵消而削弱高频磁场的干扰,又因屏蔽体接地而实现电场屏蔽。屏蔽体的厚度不必过大,而以趋肤深度和结构强度为主要考虑因素。

屏蔽体做好之后需要进行屏蔽效能检测。

TIPTOP无线网络阻断系统能够在一定距离内通过发送干扰信号,有效阻断指定网络信道内无线网络的通信,并同时保持预设网络信道的正常通信。它在满足无线网络一定的通信要求的同时,提供了一种在无线网络环境下对信息的可靠保护。

TIPTOP无线网络阻断系统跳过通讯协议直接对无线网络信道进行分析,并且通过信号干扰来达到阻断目的,因此能够满足高级别场所的保密需要。其独到之处在于可以预设可信任信道,对可信任信道之外的无线网络信道进行电磁干扰,这种有选择性的阻断不仅可以杜绝被黑客攻击的可能性,同时还保留了与外界的通讯。

TIPTOP无线网络阻断系统从网络物理层的角度,在网络通讯协议之上对无线网络信号实施控制,而同类无线网络安全产品通常是通过对MAC地址及协议进行分析,检测是否有MAC地址伪装和泛洪拒绝服务攻击,监控和分析AP,识别假冒AP,从而达到防止泄密的目的。相比下,TIPTOP无线网络阻断系统更加具有安全性和可靠性,能够有效抵御网络攻击。

4.结论

在无线网络的应用领域,保障信息安全始终是第一位的,没有完善的无线网络安全解决方案,势必会阻碍无线网络本身的发展。TIPTOP无线网络阻断系统另辟蹊径,跳过网络协议直接对无线网络信道进行控制,因此具备非常高的安全性和可靠性,在为用户带来安全可靠的无线网络体验的同时,减少甚至杜绝因泄密造成的国家利益、人民财产的损失。

国家保密局明文规定计算机信息系统严禁使用有无线功能的计算机、无线互联功能的网络设备、无线键盘和鼠标等无线互联设备,在无线网络设备广泛使用的今天,这样的强制性规定难于实现,同时还会影响工作效率。TIPTOP无线网络阻断系统将改变这一状况,为区域无线网络的军队,法院,监狱等行业的应用带来一场革命。 屏蔽效能的检测设备

:屏蔽效能的检测设备有变频信号源、射频放大器、发射天线、电磁场接收天线、衰减器、测量接收机、数据记录仪。 屏蔽效能的检测方法:

1)定位测量点;

2)校准检测设备;

3)测量无发射时的环境电平H;

4)在测量无屏蔽时,在测量点接收到发射机的电磁场强度W;

5)测量有屏蔽时在测量点接收到发射机的电磁场强度Y;

6)屏蔽效能SE的检测分析屏蔽效能SE计算式为

SE=201ogl0f(W—H),/(Y H)J;

7)计算后,将屏蔽效能sE与设计要求相比较,看是否达到设计要求,安全余量是否满足要求,是否有过设计。如果达不到要求时,就要具体分析原因并加以改进,直到满足要求为止。如果有过设计,也要具体分析原因,并在以后的设计中加以改进。

3.无线网络阻断系统分析

TIPTOP无线网络阻断系统,采用一种可控的电磁干扰技术,是一套以干扰为手段、以屏蔽为目的的无线网络安全系统。

TIPTOP无线网络阻断系统使用电磁干扰技术,通过对2.4GWLAN无线通信网络(IEEE802.1Ib/g/n)进行干扰,能够达到全部或有选择性的阻断WLAN中无线接收器(AccessPoint)或个人工作平台(Station)无线信道,同时采用了智能分析技术,一旦环境中出现无线信号,即对其进行干扰,并记录干扰结果,供需要时使用。

TIPTOP无线网络阻断系统主要包括三个部分,分别为检测部分、干扰部分和控制部分。

检测部分:

这部分包括信号放大,信号处理和检测通道强度。

放大部分包括输入放大中间级放大两个模块,主要作用是将信号放大以便处理,经过处理完成后输出的信号经过信号检测芯片检测出信号强度,之后传送给信号控制部分处理。

干扰信号:

这部分包括信号前级推动和末级功放两个模块。

信号处理完成后将输出干扰信号,经过后级放大处理。输出射频干扰信号,干扰信号强度大约为0.5W左右。

控制部分:

控制部分接收外部程序指令,根据指令进行控制收发信号的处理,并确定收发的方式,然后根据指令要求来发射干扰信号。

干扰方式:

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关键词：室内环境污染；人体健康；防治措施与对策

随着人们生活水平的提高，居住环境的改善， 建筑室内装修所造成的的环境污染越来越受到人们的重视，我们有大部分的时间留在家中、办公室或处身其它室内环境，室内环境的污染对人体健康的危害要有更加清醒的认识， 本人根据2009、2010两年中天津武清区 36户室内环境污染进行检测的结果，通过对室内甲醛等污染物分析论述了室内污染物的种类、危害、以及防治的措施。

一、室内环境检测过程及结果分析

1、检测样本的抽取、检测方法及检测结果

检测样本的抽取：

在大量的委托检测的数据库中，本人对2009、2010两年中武清区12个居住小区中每个小区随机抽取了3个样本，12个小区分布在全区34个乡镇。

检测的方法：

甲醛---乙酰丙酮分光光度法. 苯---活性炭吸附二硫化碳解析气相色谱法 氨---纳氏试剂分光光度法

检测结果分析：

通过对36个样本的检测， 甲醛浓度范围值为0.02 mg/m3～0.19mg/m3之间，超标值范围在 0.10 mg/m 3～0.19mg/m3，甲醛浓度超标率达82%；苯检测值范围在0.06 mg/m3～0.66 mg/m3之间，超标值范围在0.11 mg/m3～0.66 mg/m3之间，最高值为0.66 mg/m3， 苯超标率为40.1%；氨浓度为0.03 mg/m3～0.23 mg/m3，超标范围值为0.20mg/m3～0.23 mg/m3，氨超标率为21.2%。从检测的结果看， 甲醛、苯、氨等污染物都有不同程度的超标， 甲醛污染最为严重。室内污染物还有许多是我们因技术条件的限制没有检测或者检测不出的，如：氡、氯仿、四氯乙烯以及电磁辐射及各种致病菌等。

二、室内环境污染物的来源

通过大量的调查和对检测数据的分析，室内环境污染物的来源主要有下列六种。

一是建筑物自身污染。此类污染正在逐步检出，一种是建筑施工中加入了化学物质（如北方冬季施工中加入的防冻剂，渗出有毒气体氨）。

二是室内装饰材料及家具的污染。这是目前造成室内空气污染的主要方面。油漆、胶合板、刨花板、泡沫填料、内墙涂料、塑料贴面等材料均含有甲醛、苯、甲苯、氯仿等，以上物质都具有相当的致癌性。

三是室外污染物转移到室内。主要包括： 建房前已经受到的工农业废弃物的污染，而又未得到彻底清理，如某些农药、化工燃料、重金属等； 质量不合格的生活用水，淋浴、加湿空气等，可能存在各种致病菌和化学污染物，如军团菌、苯等； 人为带入室内，如将工作服带入室内，另外干洗的衣物带回家后可释放四氯乙烯等挥发性有机物，养猫养狗养鸟也带入有害生物污染物。

四是燃烧产物造成的室内空气污染。做饭与吸烟是室内燃烧的主要污染，厨房中的油烟和香烟中的烟雾成分及其复杂，他们中有许多物质具有致癌性。

五是家用化学品和床上用品的污染。人类日常使用家庭卫生用品，如消毒剂、干洗剂、香水、洗涤剂，蚊香等，可产生二氧化碳、四氯化碳、甲苯、二甲苯等有毒物质；人类使用的化妆品、纸张、纺织纤维中也可能含有大量的有害物质；被褥、地毯中孳生的尘螨、细菌会诱发皮肤过敏呼吸道等疾病。

六是家电和办公设备的污染。家电及现代办公设备，如冰箱、电视、电脑、打印机等，可产生四氯化碳、四氯乙烯、乙苯、苯等有毒物质；而且产生的噪声、静电、电磁辐射等带来的室内污染已逐步上升。

三、室内污染物对人体的危害

室内污染物对人体的健康主要表现为不明致病因素的头疼、焦虑、失眠、孕妇流产、哮喘、肺炎、皮炎、咽喉炎、过敏、眩晕、食欲下降、遗传物质突变等等恶疾，现在认为：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 、可吸入颗粒物、总挥发性有机物(TVOC)、细菌、氡、家电辐射、室内温度、湿度等等，这些环境污染因子相互作用，构成我们居室的小环境安全程度的大小。并通过呼吸、进食和皮肤接触对我们的肌体发生作用。暴露在这样环境里的时间的长短，污染因子强度的大小也直接导致受害人的疾患爆发时间和轻重程度。下面列举一些主要的污染物对人体的危害。

一是甲醛对人体的危害。这是目前室内最主要的一类危害。甲醛是一种无色但具有强烈气味的刺激性气体，对人的眼睛和呼吸系统有着强烈的刺激作用，其症状主要表现为流泪、打喷嚏，甚至出现结膜炎、咽喉炎等，甲醛能使蛋白质变性，对人体细胞具有强大的破坏作用，能致人死亡，甲醛对人体还有很强的致癌作用，并且还是导致胎儿畸形和妇女不孕的潜在威胁物；

二是挥发性有机物（TVOC）主要包括如芳香烃(苯、甲苯、二甲苯)、酮类和醛类、氨和胺类、卤代烃、硫代烃、不饱和烃类等，能引起人体免疫功能失调，中枢神经系统功能受损，使人出现头晕、头痛、嗜睡、无力、胸闷等症状，还会影响人的消化系统，使人食欲不振。

三是电磁辐射对人体的危害。电磁辐射对人体具有潜在的危害，能够诱发癌症并加速细胞增殖，能影响人的生殖系统，表现为男性质量降低、孕妇自然流产和胎儿畸形等，还能影响人的心血管系统，表现为心悸、失眠等，电磁辐射还是造成儿童白血病的原因之一，并可导致儿童智力残缺；静电可使人体受到电击，严重时还可引起痉挛，静电还可引起信号失误、控制失灵，导致恶性事故的发生。

四是生物污染物对人体健康的危害。细菌和病毒均属于微生物，建筑室内一般存在着溶血性链球菌、肺炎双球菌、结核杆菌、脑膜炎球菌、流感病毒、麻疹病毒等这几种细菌和病毒。

四、提高室内环境质量的措施

一是提高室内环境意识，养成科学的生活习惯，每天定时开窗通风换气。刚装修好的房间不要急于入住，应开窗通风一段时间入住。由于建筑、装饰材料和家具中甲醛、苯释放是个缓慢的过程，入住后仍需要每天开窗通风换气，以保证房间中有足够的新风量，或选择确定有效的室内空气净化器和空气换气装置。

二是选择环保的装修材料和家具。室内材料主要包括石材瓷砖类、胶漆涂料类、木质板材类等，这是造成室内环境污染的主要原因。在选用石材时要注意放射性物质的危害，在选择胶漆涂料和复合地板、胶合板，纤维板、大芯板等装饰装修板材及家具时， 应把甲醛和挥发性有机物释放量作为选择的主要条件之一。尽量选用无毒和少毒的材料，最好是选择天然材料或接近天然材料的产品。总之，室内装修材料的选用不能只图便宜，要尽量使用经过有关部门认证的绿色环保合格产品。

三是采用合适的空气净化技术。目前的室内净化技术主要包括：以活性炭作为吸附介质的吸附法，；以TiO2为催化剂的光催化氧化法；高压电负离子法；目前国际公认的室内空气治理的一种常用、安全的物理方法为臭氧氧化技术，利用臭氧强氧化性，净化空气，杀除空气中的有害成分，适用于中度、轻度污染。这一技术已被医院等公共场所广泛采用。

四是室内种植花卉植物。在居室内放一些抗污染的花草，也能起到“空气净化器”的作用。

五是科学使用家庭或办公电器。 尽量远离电磁场源；限制在电磁辐射环境中的停留时间，以减少其对人体的危害；安装防护装置，削弱电磁辐射的强度； 食用具有抗辐射、保护视力、抗疲劳、具有补充脑力营养素的保健食品。

六是当感觉室内空气质量不好时，可请具有资质的检测单位进行检测。

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关键词：粮食水分；检测技术；传播特性；测量装置

我国是一个粮食大国，同时也是一个人口大国，仅用全世界7%的耕地就养活了世界22%的人口[1]，我国每一年收获的粮食产量巨大，所以粮食的安全储存问题一直以来国家都极其重视[2]。谷物含水量是仓储过程中需要控制的关键参数[3]，谷物水分含量过高会使谷粒生命活动旺盛，消耗谷粒中储存的营养物质，加快粮堆内有害微生物的生长和繁殖，引起粮堆发热、霉变和损耗等，对粮食造成巨大的浪费。谷物水分含量过低，导致谷物整体重量减少，会破坏有机质结构，从而降低谷物品质。在粮食生产、加工过程中，各工序对谷物含水率都有严格要求。作为重要的品质指标之一，含水率测定对于粮食的收购、运输和贸易而言，也是不可或缺的步骤[4]。谷物含水率的测定是确保仓储安全的主要依据，也是粮食加工的重要工艺参数[5]，因此，对粮食水分做出精准测量具有十分重要的意义。本文对粮食水分的检测技术和原理进行了详细的介绍。

1电烘箱法

电烘箱法是利用电烘箱对被测样品进行加热，直接去除粮食中的水分，通过比较加热前后样品重量的变化来检测样其含水量[6-7]，其含水率公式为：(1)式中，W为含水率；M1为加热前样品重量；M2为加热后样品重量。电烘箱是一种传统经典的检测方法，优点是测量精度高，测量范围宽，可用来作为其他方法的检测标准；缺点是测量时间较长，实时性差，效率低，不适合用于在线的检测[8]。

2电容法

常温下，水的介电常数高达80左右，而干燥谷物的相对介电常数小于5，它们之间的介电常数存在很大的差异，粮食水分含量的高低直接影响粮食介电常数的变化[9-11]。电容法将粮食谷物比作电介质，并根据水的介电常数远大于粮食谷物的介电常数这一特点，通过测量出粮食谷物的介电常数，就可以计算出粮食中水分含量[12]。电容法优点是成本低，结构简单，易于维护，可用于在线检测。缺点是测量影响因素比较多（受环境温度、物料品种、空气湿度等影响），工作稳定性不强，需要进行数据补偿。

3微波法

微波是频率介于300-300GHz之间的电磁波，具有频带宽、透射、抗低频干扰等特性[14]。水分子是极性分子，在外电场的作用下能够被极化成偶极子，并沿着电场方向定向排列，水偶极子频繁换向，不断从电场中吸收能量，又不断释放能量[15-17]，因此，通过检测微波与粮食作用后相关参数的变化，便可以间接测量粮食含水率[18]。微波法的优点是检测速度快，灵敏度高，稳定性好，适用于动态检测；缺点是其热效应明显，不但影响种子的活性，而且影响测量精度，仪器复杂，价格昂贵。

4中子法

中子法测量粮食水分是中子源发出的快中子与谷物中氢原子核进行碰撞，在这个过程中，中子每次与氢核碰撞，损失很多能量，根据谷物中含氢量的变化便可推算出谷物中的含水量。(2)式中,W1为中子损耗的能量；W2为相互作用前中子的能量；M为发生相互作用的元素的质量数。当M=1时，相互作用的元素是氢，这时损失的能量最大发射的快中子就减速为慢中子。中子法检测快速，线性度高，不破坏被测物自然结构，工作状态稳定。但其造价极其昂贵，且标定较为麻烦，还需要严防射线泄露，因此未能推广使用。

5高频电磁波法

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[关键词]科学技术；食品安全；检测技术

[DOI]1013939/jcnkizgsc201716184

自1980年起，中国食品行业每年以13%以上的速度飞速发展。[1]但近期，食品安全问题频频发生，如镉大米、毒淀粉、瘦肉精、地沟油、劣质奶粉、福喜过期鸡肉等。食品安全的危害因子主要包括物理、化学和生物危害，不仅严重威胁消费者的身心健康，同时给国家经济也造成巨大的损失。[2]为了从根本上解决食品安全问题，可就种植、养殖、加工、包装、贮藏、运输、销售、消费等环节加以严格把关，由此可见，对食品安全的检测已成为保障食品安全的关键手段。根据食品具体情况，选择相应的检测标准，借助实验室大型仪器，即可较准确、可靠地对产品质量进行分析，最大化地保障人民的利益。

1食品安全问题

据世界卫生组织对食品安全问题的最新定义，食品安全问题是指食物中有毒、有害物质对人体健康造成影响的公共卫生问题。食品安全要求食品不能对人体健康造成急性或慢性损害，不能存在损害或威胁人体健康的有毒有害物质以导致消费者病亡或危及消费者及其后代的隐患，这是一个绝对的概念；实际食品安全是降低疾病隐患，防范出现食物中毒的一个领域。[3]

11世界食品安全现状

食品安全问题一直是全球关注的焦点，尤其是近年来出现的与食物相关的新发疾病和共患病，不但威胁着食品安全，甚至其中某些疾病还在全球范围内流行，让人们对食品安全问题更加重视。[4]食品产供销系统与食品安全密切相关，其改变也必将对食品安全造成影响。科学家们推测在今后的二十年内食品产供销系统会继续改变，并出现推动该系统改变的新因素，包括全球人口数突破100亿人、人口老龄化、文化冲突、食品从供应模式向需求模式转变、气候改变影响水源供应、对不可再生资源使用的限制等。[5]

12中国食品安全现状

121食品中物理性和化学性污染物问题

20世纪40年代以来，化学合成农药的研制成功使化学农药得到迅速发展。全世界每年有几千万吨化学农药被施用到农、林、牧业中，在农业生产和减少疾病传播方面发挥了巨大作用，但同时也暴露了很多缺点并对农作物造成严重危害。[6]据统计，我国耕地面积占全世界的10%，却使用了全世界近四成的化肥；我国单位面积农药使用量是世界平均水平的25倍。过量使用农药化肥后，虽然能够增加粮食产量，但也会对土壤、水体等自然环境造成严重污染，还会对农产品、食品质量安全带来极大的危害，食品农药污染问题已成为食品安全的顽症。[7]

122食源性疾病问题

食源性疾病（Food borne disease）是指通过摄食而进入人体的有毒有害物质所造成的疾病，具有季节性、地区性、暴发性或散发性。食源性疾病是食品安全中的主要问题，一般可分为感染性和中毒性，常见的有食物中毒、肠道传染病、人畜共患传染病、寄生虫病以及化学性有毒有害物质所引起的疾病。“非典”（SARS）和“H7N9禽流感”都是食源性疾病，给人类带来巨大的危害，直接对人体健康造成损害。据2014年《中国科学报》报道，我国食源性疾病主动监测的初步结果显示，我国13亿人口中每年有2亿～3亿人发病。我国在2011年成立了国家食品安全评估中心，于2014年11月21日颁发《食源性疾病管理办法（试行）（征求意见稿）》，正在逐步建立食源性疾病报告系统和食品安全检测网。检测显示，中国平均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胁中国人健康的主要疾病之一。

123转基因食品、新资源食材的应用

近年恚许多转基因食品、新资源食材已逐步进入食物链。中国农业部已经批准种植的转基因农作物有甜椒、西红柿、土豆，主粮作物有玉米、水稻，进口的转基因食品有大豆油、菜子油、大豆等。对于转基因食品、新资源食材的利弊、安全性保障的一系列问题一直是国际社会关注的焦点。用何种检测方法、评价程序对转基因食品的安全性进行预测一直存在极大争议。就目前的研究结果显示，对于转基因食品，现行检测方法的稳定性、准确性和检测力度均需加强，当前还没有确凿的证据肯定转基因食品对人体健康存在潜在危害。

2食品安全检测技术

由于食品安全问题层出不穷，而这些问题的解决需要相配套的检测技术，因此，食品检测技术在人民生活中应用的范围越来越广泛，同时，也是现代科技研究中的热点。食品检测技术既能对食品材料进行检测，也能对各种食品添加剂进行检测。但是由于食品种类繁多，食品安全检测技术想要面面俱到难度非常大。[8]针对中国存在的不同食品安全问题，现将食品安全检测技术进行分类后逐一介绍。

21食品化学性污染的检测技术

211色谱、质谱及其联用技术

目前检测食品中农药和兽药残留的主要检测技术有高效液相色谱（HPLC）、气相色谱-质谱（GC-MS）和液相色谱-质谱（LC-MS）技术。[9]色谱技术是当两相做相对运动时，由于不同的物质在两相中具有不同的分配系数，通过不断分配，从而达到各物质被分离的目的。色谱技术具有样品用量少、检出限低、分离效能高、检测灵敏度高、选择性高和使用方便等优点，早已被广泛地运用于食品工业的安全检测中。[9]气相色谱法能够准确灵敏地进行快速定性与定量分析，在食品检测中广泛地应用于天然毒素、农药、食品添加剂、兽药等的检测。[10]薄层色谱法拥有仪器操作简单方便、应用广泛但灵敏度不高等特点，它被普遍应用于农药、毒素、食品添加剂检测等方面。[11]质谱是一种理想的色谱检测器，它具有极高的检测灵敏度。将色谱、质谱联用，不仅能够将二者的优点相结合，而且成了分析化学的研究热点。[12]

212化学快速检测技术

化学快速检测技术是食品安全快速检测中重要的方法之一。常见的如纸片法、试剂盒（卡）等方法，该方法与一般的仪器分析方法相比，具有价格低、操作相对简便、结果显示直观、一次性使用、不需检修维护、专一性等优点，但该方法灵敏度较低。有机磷农药（磷酸、二硫代磷酸酯、磷酞胺等）在某些催化剂的作用下生成含磷酸的水溶液如酸和醇，接着水解液和添加的有色检测液反应紫色消退，根据检测液颜色变化情况反映有机磷农药的残留水平。

213光谱分析法

光谱分析法是一种无损的快速检测技术，分析成本低，在食品安全检测中运用较为广泛。其主要原理是利用物质发射或吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用而建立起来的一种方法。它包括荧光光谱、红外光谱、近红外光谱、拉曼光谱等。[13]

（1）荧光光谱。荧光光谱被广泛运用在食品检测研究方面，它具有快速、敏感、无损的分析技术，并且能够在几秒内提供物质的特征图谱。人们曾运用前表面荧光光谱技术对蜂蜜品种的真假进行了分析。[14]

（2）近红外光谱。近红外光是一种介于可见光（VIS）和中红外光（IR）之间的电磁波，美国材料检测协会（ASTM），将其定义为波长780～2526nm的光谱区。近红外光谱的优点：简单方便，检测成本低，有不同的测样器件可直接测定相应的液体、固体、半固体和胶状体等样品；分析速度快，一般样品可在1分钟内完成；适用于近红外分析的光导纤维较易获得，可实现在线分析及监测，非常适合生产过程和恶劣环境下的样品分析；检测过程不损伤样品，即无损检测；分辨率高，还可以同时对样品多个组分进行定性和定量分析等。[15]因此近红外技术在当前的食品产业等领域得到广泛应用。

（3）拉曼光谱。拉曼光谱用于在食品安全检测分析过程中，对待测物质进行定性分析，还可以对食品成分中含量的多少进行检测。拉曼光谱技术是在键的延伸和弯曲的震动模式的基础上，利用对光的散射强度和拉曼移位作图来获取信息。它可以将受污染的小麦粉、玉米蛋白和豆粕混合物中的三聚氰胺进行定性定量测定。

（4）高光谱图像技术。高光谱图像技术是一种集图像信息与光谱信息于一身的新技术，它被广泛应用于农畜产品及食品品质和安全性检测方面。研究者曾在实验室条件下利用高光谱图像系统对食品的品质及安全性进行了研究，其原理在于利用多光谱成像系统通过最佳条带的检测来对食品的加工过程进行控制，从而保证食品的安全性和可靠性。

214酶联免疫吸附测定法

酶联免疫吸附测定法（ELISA）是将抗原抗体的免疫反应和酶的催化反应相结合而建立起来的一种新技术，具有操作简便、安全省时、灵敏高、选择性好、成本低廉等优点。

22食品生物性污染的检测技术

221纸荧光法

纸荧光法是利用细菌生产期间产生的一些代谢酶或代谢产物而建立的酶-底物反应法，该方法准确性高，且测试纸的生产工艺简单，极大地简化了实验设备、实验流程和实验方法。

222电阻抗法

电阻抗法是利用细菌在生长期间将培养基中大分子的惰性材料（如碳水化合物、蛋白质和脂类）代谢后产生有电活性的小分子（如乳酸、醋酸等），从而增强培养基的导电能力。不同细菌可使培养基有不同的阻抗变化，即得出不同的细菌特性阻抗曲线，将待测细菌阻抗曲线与标准株阻抗曲线比较，可发现对应的细菌种类和数量。[16]该方法方便快捷，实用性强，检验效率高。

223免疫学方法

免疫学法是利用抗原和抗体的特异性结合反应，辅以免疫放大技术来鉴别细菌。该方法的优点是待测样品在选择性增菌后，无须分离即可直接筛选。[17]免疫学方法包括多种反应，血清学反应、单克隆抗体技术、基因工程抗体、天然免疫和获得性免疫等。各种免疫反应都有其独特的作用，它们是相互联系、互相配合的。

224分子生物学检测方法

聚合酶链式反应（PCR）是近年在分子生物学领域中迅速发展和应用的一种技术，其原理是待测样品扩散后进入生物活性材料，分子间经识别后发生生物学反应，该信息被相应的物理或化学转化器转变为可定量和可处理的电信号，经二次仪表对信息放大并输出，即可得出待测液浓度。[18]

225基因芯片技术

基因芯片技术是同时将大量的探针分子固定到固相支持物上，借助核酸分子杂对的特性对DNA样品的序列信息进行高效的解读和分析。芯片技术是采用光导原位合成或显微印刷等方法将大量特定序列的探针分子有序地固定于特定处理的硅片、玻片、硝酸纤维素膜等载体上，然后将标记的待测样品与载体混合后多元杂交，通过杂交信号的强弱及分布对样品进行定性、定量。

226细胞计数法

细胞计数法主要有流式细胞计数法（FCM）及固相细胞计数法（SPC）。细胞计捣ㄊ且恢侄韵赴悬液中细胞数量进行计数的方法，可借助血球计数板进行计数。[20]

综上所述，科学技术的进步具有跨时代的意义，但与之相应的食品安全问题的出现不容小视，我们目前应对多种食品安全问题作一个深刻的理解和清醒的认识，很好地利用科技手段加大检测力度，严控不安全食品流入市场，协调食品生产领域健康、持续发展。

参考文献：

[1]张旭霞，林博，李小宁食品安全检测技术存在的问题与对策[J].现代农业科技，2012（15）：289-291

[2]谢成跃，周双食品安全检测技术发展研究[J].食品安全，2014（11）：288，289

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【关键词】 检测人员 射线探伤 压力容器

1 概述

压力容器的检验方法有直观检查、工具检查、无损探伤三种。其中无损探伤法用得比较多。无损检测又被称为非破坏检测，相对于拉力、冲击、金相等破坏性检测来说，无损探测在不破坏材料、产品形状和性能的前提下进行缺陷探测和性能测定。无损探伤法可以探测出材料内部的缺陷、材料的厚度、焊接头的缺陷。无损探伤的方法又分为液体渗透探伤、超声波探伤、磁粉探伤、射线探伤等。其中射线探伤检测是利用射线可以不同程度的穿透物质，在穿透物质的过程中射线具有一定的衰减，然后通过照相胶片产生的感光作用发生荧光，来发现被检测对象内部缺陷的一种检测方法。射线探伤中用来产生射线的装置主要有x射线机和丫射线仪，x射线机是利用高速运动的粒子（如电子束）撞击靶体（如工业探伤中常用钨靶）使其产生能量很大的电磁辐射，即x射线，丫射线仪是利用放射性原子核在衰变过程中自发释放的高能电磁辐射，即丫射线。射线探伤的检测结果可靠、缺陷直观、可以保存结果，由于有这些优点，在无损探伤中，射线探伤的应用最多，而影响射线探伤检测质量的就是射线检测人员的资质以及射线检测设备的质量。下面，本文主要从这两个方面对射线探伤的质量控制进行讨论。

2 射线检测的人员资质监督管理

（1）检测人员资质监督的重要性在压力容器的生产安装过程中，应加强对检测人员的资质审查，因为检测人员在很大程度上保证了压力容器的质量。根据《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》，从事压力容器的检验人员，必须经过培训、考核与认定，检测人员的资格分为RT1、RT2与RT3三种，取得相关资格后才能够从事对应范围内的检测工作。

（2）检测人员资质监督的内容射线检测人员的素质、健康情况、技术水平决定了检测的质量。所以，加强射线检测人员的资质审查就非常重要，射线检测人员的资质审查，包括检查检测人员资质、证书有效期、是否为单位所聘用以及检测资格是否与告知表中相关内容相符等几个内容。而且，根据具体检测对象以及工作量的要求检测单位在检测工作进行前，还应该对持证人员进行相应的岗位培训，让持证人员对当次的相关工艺文件进行了解，使其掌握操作的要点、明确各自的职责，以便检测员能更好地理解并执行工艺规程。而且，射线作业者上岗前应该接受辐射防护的安全教育，并取得上岗证后才可以上岗。对于大型的压力容器，由于安装周期长，在整个安装过程中检测的人员有可能发生变动，这时，对射线检测人员的监督工作就更加重要了，每次检测都应该有射线检测人员的签名确认，前后检测人员的工作一定要进行交接。如果业主对检测人员有更高的要求，还要经业主考核后才能开始检测工作。如果安装单位将射线检测工作外包，安装单位应该有射线检测人员来控制生产安装的质量，而且需要按照上述的程序严格检查外包单位是否具有检验资质、安装单位与外包单位之间签订的合同是否有效、检测报告的签发单位及签字人员与合同是否是对应的。

（3）检测人员的安全保障管理为了保障射线检测人员的健康与安全，对射线检测人员应该进行健康管理。主要内容有：1）就业前进行体格检查。2）射线检测人员工作后应按照GB4782一84标准规定的项目进行体格检查。3）射线检测人员的保健待遇应按照国家有关规定，或按企业所在地区，行业等的规定来执行，也可由企业自行规定执行的办法。

3 射线检测器材与环境的管理

在监督检测的工作中，对检测单位的射线检测器材的质量以及环境应该加强监督管理，因为检测设备的质量是保证射线检测工作质量的基本条件，而环境是保证工作人员工作质量的基本条件。检测所使用的器材必须适用于进行射线检测工作，并且应该满足检测工作相应标准的要求，环境必须适合工作人员的检测工作。检测的基本器材有射线机、胶片、黑度计、观片灯，应该对每种器材制定检定规程，严格按照规程进行检定，并保存器材的检定报告。比如，对每台射线检测机应逐台编号、登记，并建立设备台帐，设备上也应该贴标签，上面明确标出操作人，管理责任人，检验合格标志等，并定期检查。对于胶片，在中灵敏度或高灵敏度的检测中，应使用T3或更高级别的胶片，采用丫射线探测时，应采用Tl或TZ类胶片，胶片应该在有效期内使用，而且不要在暗室里大量存放胶片，存放胶片时应该远离射线源。对于黑度计，由于黑度计是对底片黑度进行测量的重要设备，所以黑度计应按时检验，一般每年应检验一次。对于观光灯，观光灯应该足够亮，对于底片的黑度不同，亮度也相应的有不同的标准。检测的环境包括曝光室、操作室、评片室、暗室，这些工作场所应该保持通风、整洁、安静、空气新鲜，光线适当，温度适宜。使得工作场所适宜射线检测人员工作，以保证工作质量，以及工作人员的心情。

4 结语

总的来说，检验是对质量的保证与追求，只有合格的检验，才能更好地保证质量，尤其是压力容器，如果出了质量问题，不仅影响生产，更会对安全造成不可忽视的威胁，所以，对于射线检测工作，一定要保证其质量，本文即对射线检测工作的检测人员管理，以及设备和环境管理的相关内容进行了简单的讨论，只有好的管理才能更好的达到保证检测质量的目的

参考文献：

[1]熊芳斌.浅谈锅炉压力容器的射线检测规范[J].中国新技术新产品，2010（2）.

[2]姚志忠.射线检测质量管理（续）[J].无损探伤，2008（08）.

[3]陈松生.压力管道安装监检中射线检测的质量控制[J].无损探伤，2008（08）.

[4]牟彦春.电站锅炉安装监检中射线检测的质量控制[J].无损探伤，2010（11）.

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关键词:变压器特高频局部放电

1、前言

局部放电是指绝缘结构中由于电场分布不均匀、局部场强过高而导致的绝缘介质中局部范围内的放电或击穿现象，是造成绝缘劣化的主要原因，也是劣化的重要征兆，与绝缘材料的劣化和击穿密切相关。因此，对局部放电的有效检测对于电力设备的安全运行具有重要意义。

局部放电的检测是以局部放电所产生的各种现象为依据，通过能表述该现象的物理量来表征局部放电的状态及特性。由于局部放电的过程中会产生电脉冲、电磁辐射、超声波、光以及一些化学生成物，并引起局部过热。相应地出现了脉冲电流法、特高频（UHF）法、超声波法、光测法、化学检测法等多种检测方法。

特高频检测技术通过接收电力变压器局部放电产生的特高频电磁波，实现局部放电的检测和定位。

2、特高频在线监测的原理与装置

2.1 UHF在线监测原理

变压器内发生局部放电时，其放电持续时间是很短暂的，大约10ns～100ns。放电脉冲的上升时间则更短，仅为0.35ns～3ns，脉宽1ns～5ns。所以局部放电产生的脉冲信号的频带是很宽的，应在数十至数百MHz，甚至更高。因此，局部放电所激发的信号，除了以脉冲电流的形式通过变压器绕组和电力线向外传播外，还会以电磁波的形式向外传播。这样就可以通过特高频传感器接收到局部放电的信号，然后对接收到的信号进行分析，达到检测和定位局部放电的目的。

2.2 UHF在线监测的抗干扰性

试验结果表明：局部放电所辐射的电磁波的频谱特性与局放源的几何形状以及放电间隙的绝缘强度有关。当放电间隙比较小或者放电间隙的绝缘强度比较高时，放电过程的时间比较短，电流脉冲的陡度比较大，辐射高频电磁波的能力比较强。变压器油纸结构的绝缘强度比较高，因此变压器中的局部放电能够辐射很高频率的电磁波，最高频率能够达到数GHz。这样特高频的监测频带一般可为300MHz～3GHz。由于所采取的频段较高，能有效地避开背景噪音（在200MHz以下）和常规测量中的电晕、开关操作等多种电气干扰（一般小于300MHz）；而对特高频通信、广播电视信号，由于它们有固定的中心频率，因而可用合适的频带将其与局放信号加以区别。

2.3 UHF在线监测的装置

变压器局部放电特高频在线监测装置主要包括以下几部分：特高频传感器、阻抗变换器、放大单元、检波器、模数转换单元和计算机等。其原理框图如图1所示。

2.3.1 特高频传感器

传感器的性能直接决定着信号的提取，应具有良好的频率响应特性、较高的抗干扰能力和信号检测灵敏度，并且结构尺寸灵巧 ,在不影响变压器运行和不改变变压器结构的前提下可实现在线监测。

2.3.2 阻抗变换器

传感器接收到局放信号后通过同轴电缆传送到前置放大器，这时就需要通过阻抗变换器使得传感器与电缆、电缆与前置放大器之间有良好的匹配，信号功率才能被负载（即前置放大器）完全吸收，电缆中只有传感器向前置放大器传输的入射波。

2.3.3 放大单元

放大单元包括前置放大器和高频放大器，它们将从传感器接收到的局部放电信号进行预处理放大。

2.3.4 检波器、模数转换器和计算机

经放大单元处理后的信号通过检波器得到特高频信号幅值的包络线。检波得到的是高频信号中的“低频”分量，这样监测装置可以用较低采样率的模数转换器进行模数转换，最后由计算机做分析处理。

3、特高频在线监测的模式识别

电力变压器绝缘结构复杂，可能发生的放电类型很多，部位多在某些油隙、空气间隙、有悬浮电位的金属体、导体尖角和固体表面上。本文通过在实验室测试油中纸板内部放电、油中纸板沿面放电、油中悬浮放电、油中气泡放电和油中尖板放电5种模型，分析相应的特高频放电信号。图3（b～f）表明变压器油中局部放电能激励起特高频电磁信号，并且不同放电类型放电能量的集中频带有差别。采集高频窄带时域时中心频率的选取也有所不同。

对5种不同放电模型分别选取测试的最优中心频率，带宽5MHz，提取100个工频周期的高频窄带时域放电信号。统计所得放电信号, 可形成Hqmax（φ）二维放电谱图及三维放电谱图（φ—q—n）

3.1内部放电

选取测试中心频率620MHz，试品在较低电压下就放电，起始时局放脉冲总是先出现在电压幅值绝对值上升部位的相位上（约90°及270°处）；电压升高后放电脉冲的相位范围逐渐扩展，但90°和270°之后的一段相位内没有放电产生。

3.2沿面放电

选取测试中心频率580MHz，正负半周的放电电压几乎相同，且放电都出现在电压峰值周围，相位在30～120°和210～300°的区间内，谱图形状呈典型的矩形分布。

3.3悬浮放电

选取测试的中心频率为510MHz，其相位分布很宽，集中出现0～90°、150～270°和330～360°相位范围内，谱图形状呈典型的矩形分布。

3.4油中气泡放电

选取测试的中心频率为520MHz，其正负半周的放电几乎在相同电压下产生，起始放电幅值也相差不大。正负半周的放电都出现在电压峰值周围，在30～140°和220～320°的区间内谱图形状呈锥形对称分布。

3.5油中尖板放电

选取测试的中心频率为620MHz，正负半周的放电都出现在电压峰值周围，在60～120°和230～300°的区间内谱图形状呈锥形不对称分布，正半周的放电次数和放电幅值比负半周要少得多。通过比较可以发现不同放电源其放电谱图的形状具有明显的特征，且电压升高导致局放脉冲幅值增大及放电重复率增加，而谱图形状变化不大。

4、特高频在线监测的局放定位

电力变压器局部放电的在线监测中，更关注的是放电点的位置。当发生局放时，放电产生的电磁波是以速度v沿着r方向传播出去的，它是时间和位置的函数，电磁波能量沿传播方向流动。

这样，与超声波信号的定位类似，在不同的位置安装多个传感器，通过分析特高频电磁波在变压器内部不同物质中的传播特性，利用信号到达传感器的不同时延，可进行局部放电点的定位。

另外还有用单个电磁矢量传感器（即EMVS，它能同时测量入射电磁波的全部电磁场分量，其测量数据可实现对入射波空间参数的极化特性的估计） 检测局部放电辐射的特高频信号来实现变压器局放定位的方法，该法先将检测的局放宽带数据通过窄带滤波，获取相应的窄带数据 ,并应用信息论的最小描述长度准则或平滑秩序列法确定PD源个数后应用多重信号分类算法对数据协方差矩阵进行空间谱估计，实现多个局放源点分辨和空间参数估计。仿真实验结果表明，单个 EMVS可同时检测出3个局放源点的方位角、俯仰角及其极化特性，对变压器局部放电在线监测具有较高的参考价值。

5、特高频在线监测存在的问题

特高频在线监测还存在一定的局限性，就是难以实现局部放电量的准确标定。局部放电量又是现场人员对绝缘状况进行评估以及故障诊断的重要依据。虽然常规的脉冲电流法是以视在放电量来表示放电水平，与局部放电的实际放电量存在很大误差，但“视在放电量”的概念长期以来已经被人们所接受，并且以脉冲电流法为基础已经建立了IEC60270标准，形成了一套基本完整和适用的测试、评价体系。目前的研究尚未得到特高频信号与实际放电量的对应关系，这一点有待进一步研究。

6、结语

(1)特高频检测法与其它方法相比具有抗干扰性强和灵敏度高的优点，能够消除外部电晕对局放测量的影响，更适用于变压器局部放电的在线监测。

(2)特高频检测法可以保留局部放电的各种模式、相位、幅度等特征，从而可以进行局部放电模式的识别。

(3)特高频检测法可以利用局放信号到达不同传感器的时延，进行局部放电点的定位。

参考文献

[1] 丁燕生,唐志国 等.变压器的 UHF法局放故障定位初探[J].高电压技术,2005,31(11):18—20.

[2] 周力行,李卫国.电磁矢量传感器用于变压器局部放电在线检测[J].高电压技术,2006,32(4):37—40.

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[关键词] 压力容器 检验 质量监督 事故类型

中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：

前言：锅炉压力容器具有高温、高压、有爆炸危险的特种设备，在发生事故时往往伴随着严重的事故后果，对锅炉压力容器进行安全监督与质量检验的目的是为了保障安全生产和保护人们的人身安全。所以对锅炉压力容器的安全监督与质量检验必须全方面的、科学的、细致的进行检验，从各个方面提高锅炉压力容器的安装质量，从而提高锅炉压力容器工作的安全性与工作效率。

一、全方面进行锅炉压力容器质量监督控制

为了从根源上确保锅炉压力容器的安全性与质量，保障安全生产过程，保护国家财产安全和人民的生命安全，我们主要从材料质量控制、工艺过程控制、焊接质量控制、检验质量控制、无损检测方法控制、理化试验以及不符合项等几个方面进行质量的全过程控制。

1.1 控制材料质量

对原材料以及焊接材料的控制，材料产品要有质量证明文件、合格证明文件，依据送料凭证对材料的数量和质量进能验收，需要复检的材料应有取样送检证明报告。制造单位应明确材料和采购控制的范围。控制材料环节一般应包括：选用、代用、采购、验收、复验、入库、存放、保管、发放等。

1.2 控制工艺质量

锅炉压力容器的制造是一系列生产工序，按照一定的生产工艺流程加工完成的。投产前，要根据设计图纸的要求，制定出各生成工序和部件的加工工艺，并根据生产及材料代用等情况进行相应的工艺变更。生产过程中，车间和生产工人要严格按照工艺规程和守则工作，克服随意性。制造单位应明确工艺质量控制的范围，制订和执行工艺质量的管理制度或程序文件，以保证工艺流程合理。工艺文件正确、完整，工艺实施过程受控，产品标识唯一。控制环节一般应包括：图样的工艺审查，工艺流程，通用工艺、专用工艺的编制、审批、使用、工装、模具的设计、使用和维护，产品标识等要有可追溯性，工艺实施过程控制的记录，表面处理和防护等。

1.3 控制焊接质量

焊接是锅炉压力容器制造中的一种主要加工方法。如平板拼接、筒节与筒节、筒节与封头等，大多用焊接的方法完成，对于锅炉压力容器的制造是十分重要的。产品的质量很大程度上取决于焊接质量的优劣。制造单位应制订和执行焊接质量的管理制度或程序文件，以保证所有受压元件、受压元件与非受压元件连接的焊接接头的质量都能满足法规、规章、标准和图样的要求。控制环节一般应包括：焊接材料的控制和管理，焊接工艺评定及其工艺文件的编制、审批、使用、焊工资格和管理，焊工标记，产品焊接试板，焊接设备，焊接接头组对或组装质量，施焊过程控制和记录，焊缝返修质量控制和记录等。

1.4 控制检验质量

锅炉压力容器在制造过程中难免地要产生一些缺陷，有些缺陷没有超出标准允许的范围，是允许的；有些缺陷超出了标准要求，需要返修或判废。不合格的产品不能出厂。为了达到这个目标，制造厂要实行自检、互检、专检相结合的制度，设立专职检验员，对主要生产工序实行严格检验，通过一些停止点和控制点的设立，有效的保证了锅炉压力容器产品的质量。

1.5 控制无损检测质量

无损探伤技术应用于锅炉压力容器检验，主要用来检查焊缝内部和表面的缺陷。在锅炉压力容器制造质量控制过程中，探伤评定是质量评定的重要手段，无损探伤的工作质量及其检验可靠性的控制主要包括对探伤人员操作技能的鉴定和探伤工艺的控制。控制环节一般应该包括：通用和专用工艺的编制、审批和使用，检测人员的资格和管理，无损检测设备、设施和器材的控制，焊缝无损检验部位的可追溯性，无损检测实施过程的控制，无损检测记录、报告和射线底片的质量控制及保管等。

1.6 控制理化试验质量

制造单位应制订和执行理化试验控制的管理制度或程序文件，以保证受压元件材料和焊接接头的理化试验满足法规、规章和标准的要求。控制环节一般应包括：试验规程的编制、审批和使用，试验人中的管理，试验设备和器材，试样的取样、加工和检测，试验的操作，试样的保管，试验的记录、报告及保管，外协的理化试验的质量控制等。

1.7 控制不符合项

由于种种因素，在制造过程中难免会出现制造的工件或其他的事务不符合规定、标准或者文件要求的现象，这种情况称为不符合项，也有叫做不合格项，不合格品等等。制造单位应制订和执行严格的不符合项控制的管理制度、程序文件和流程控制，使所有的不符合项未经处置合合格不得用于下一步生产，以保证不合格的锅炉压力容器产品不准出厂。控制环节一般应包括：不符合项的判定、标识、处置、记录等。

二、检验中常见的危险及易产生的事故类型

2.1 设备、设施设置上的缺陷

如强度、刚度不足，稳定性差，如支撑件锈蚀开裂等；设备设施之间及本身密封不良，如管道、阀门泄露蒸汽、热水、化学介质等；无检验平台，未搭设脚手架防护设施；脚手架搭设支撑不当、防护距离不足、防护用材不对等防护设施缺陷。该类型的危险因素主要造成的事故类型有坠落、烫伤、中毒、窒息等。

2.2 电、电磁辐射等危险

如带电设备漏电、静电，电火花、雷电、用非安全电压，如照明检验设备等；α、γ射线现场辐射、放射源丢失扩散辐射等。这些危险因素造成的主要事故类型有触电、爆炸、人体损伤等。

2.3 高低温物质、粉尘、易燃易爆物质、有毒物质及腐蚀性物质等危害

如高温蒸汽、热水运行设备及输送管道、高温炉膛、高温炉渣等；煤粉、煤灰、煤渣、烟灰、烟尘、烟垢等；锅炉尾部烟道或炉膛燃油燃气等。这些危险因素造成的主要事故类型有灼伤、烫伤、冻伤、人员视力、呼吸道、皮肤伤害、爆炸、爆燃等。

2.4 环境因素危险和人为因素危害

如内部空间狭小，作业环境不良；通风不良，通风方式不对。这些危险因素造成的主要事故类型有身体损伤，缺氧窒息等。在检验过程中检验人员体力、听力、视力不足；高血压、心脏病、晕高病等健康疾病；冒险心理、情绪异常等心理异常；指挥错误，违法指挥；探伤操作、水压试验等一些误操作。这些危险因素造成的主要事故类型有人体伤害、坠落、爆炸等。

三、定期对锅炉压力容器进行安全性能检验

每隔一定时间行一次全面的安全检查，进行必要的技术试验，开展定期安全检查的主要原因有以下几点：（1）制造安装过程中存在的材料缺陷隐患在使用过程中会逐步扩展，通过定期检验才能发现并加以消除。（2）由于介质具有腐蚀性，进行定期检验能及时发现腐蚀情况，保障设备安全。（3）锅炉压力容器在使用中安某些因素而受到损伤，但未能及时发现，通过定期检验可发现损伤，采取必要的措施防止事故的发生。

篇10

【关键词】 光纤通信技术、传送工具、光波、传输媒介

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

在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的串绕非常小；光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听；光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的新问题。

二、光及其特性

1.光是一种电磁波。

可见光部分波长范围是： 390～760nm（毫微米），大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是：850，1300，1550三种。

2.光纤结构及种类：（1）光纤结构：光纤裸纤一般分为三层： 中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。（2）数值孔径：入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同（AT&TCORNING）。

3.光纤的种类：按光在光纤中的传输模式可分为： 单摸光纤和多模光纤。

按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。

按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。

4.光纤制造与衰减：（1）光纤制造：现在光纤制造方法主要有：管内CVD（化学汽相沉积）法，棒内CVD法，PCVD（等离子体化学汽相沉积）法和VAD（轴向汽相沉积）法。（2）光纤的衰减：造成光纤衰减的主要因素有： 本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。

5.光纤的优点：（1）光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。（2）无中继段长，几十到100多公里，铜线只有几百米。（3）不受电磁场和电磁辐射的影响。（4）重量轻，体积小。例如：通2万1千话路的900对双绞线，其直径为3英寸，重量8 吨/KM。而通讯量为其十倍的光缆直径为0.5英寸，重量450P/KM。（5）光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。（6）使用环境温度范围宽。（7）化学腐蚀，使用寿命长。

三、光缆

1.光缆的制造。光缆的制造过程一般分以下几个过程：（1）光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。（2）光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。（3）二次挤塑：选用高弹性模量，低线胀系数的塑料挤塑成一定尺寸的管子，将光纤纳入并填入防潮防水的凝胶，最后存放几天（不少于两天）。（4）光缆绞合：将数根挤塑好的光纤与加强单元绞合在一起。（5）挤光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。

2.光缆的种类：按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光缆。按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。

四、连接和检测

1.光缆的连接：

方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接。

永久性光纤连接（又叫热熔）：这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。

应急连接（又叫）冷熔：应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一起。

活动连接：活动连接是利用各种光纤连接器件，将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。

2.光纤检测：

光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量，减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。检测方法很多，主要分为人工简易测量和精密仪器测量。

人工简易测量：这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光，从另一端观察哪一根发光来实现。

精密仪器测量：使用光功率计或光时域反射图示仪（OTDR）对光纤进行定量测量，可测出光纤的衰减和接头的衰减，甚至可测出光纤的断点位置。这种测量可用来定量分析光纤网络出现故障的原因和对光纤网络产品进行评价。

五、光纤的应用及系统设计

1.光纤的应用：

人类社会现在已发展到了信息社会，声音、 图象和数据等信息的交流量非常大。以前的通讯手段已经不能满足现在的要求，而光纤通讯以其信息容量大、保密性好、 重量轻体积小、无中继段距离长等优点得到广泛应用。其应用领域遍及通讯、交通、工业、医疗、教育、航空航天和计算机等行业，并正在向更广更深的层次发展。光及光纤的应用正给人类的生活带来深刻的影响与变革。

2.光纤的优点：

通信容量大（传输频带宽，可达到10GB/S），距离长（传输距离可达到100KM），损耗低，不受电磁干扰，不带电使用安全可靠。