桩基检测技术研究范文
时间：2023-03-29 23:52:31
导语：如何才能写好一篇桩基检测技术研究，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。
篇1
（1）平行地震波法平行地震波法（ParallelSeismicTest）是国外学者提出的一种有效检测既有建筑物基桩完整性和长度的方法，属于地震测井的一种方法，最先在法国得到应用。陈龙珠教授对这一方法进行了引进与追踪研究，在我国称之为“旁孔透射波法”。平行地震波法是将钻孔套管放在待检测的桩基附近，套管与周围土体紧密结合，同时套管内注满清水，水听检波器在套管内检测由桩基顶部敲击所产生的P波，绘制P波首先达到不同点的深度与时间曲线，由图形曲线可分析桩身长度和完整性。检测示意图见图2。黄大治等人采用平行地震波法检测既有建筑物桩基质量，并采用三维有限元分析饱和土、非饱和土地基中完整桩和缺陷桩的透射波信号。但该法在广东地区的适用性还需进一步检验。浙江省建筑科学设计研究院吴宝杰等利用平行震波法对既有建筑物下基桩的质量进行检测，取得了初步成功，但后续波与桩身质量和桩底深度的对应关系，波速与桩身质量、周围各土层关系等还不成熟，需进一步研究。
（2）双速度法双速度法的提出是为了解决上下行波相互干扰的问题，沿桩身布置两个加速度传感器测取两点应变，如图3所示，可分离桩身上行波和下行波，通过应变和速度的关系，得到了下行波的计算公式，可不依赖实际桩长，计算出桩身纵波波速，检验桩长。同时对于上部已施工承台的桩基形式，有效克服了上部结构变截面处的干扰。唐勇通过16根有承台和无承台模型桩的单速度和双速度测试结果证明，双速度法应用于既有建筑物桩基检测具有很好的效果。目前已有仪器和软件支持双通道测量并可自行计算出上行波。工程应用中也出现过布置多道传感器的形式，但仍处于双速度法的范畴，理论上没有更进一步。双速度法的优点在于可有效分离出上下行波，减少由于承台等上部结构带来的干扰，能做到无损检测。缺点是传感器的安装需要一定的桩身出露距离，同时传感器的间距、安装、敲击点的选择、桩身的平整度影响等一系列问题尚需不断总结经验，方可应用于实际工程检测。
（3）横波法一维纵波理论在大直径桩中由于三维效应而不成立，北卡罗来纳州在1983年针对该问题提出了横波检测技术，其理论依据是桩身弯曲波能量的频散。在桩侧施加横向激励，利用弯曲能量波代替常规的压缩波，弯曲波同时向上和向下传播，通过速度计记录波速并利用时域分析得到结果。横波法有效地减弱了桩径的影响，解决了大直径桩中的三维效应问题，使动测法不局限于一维杆系理论。其缺点是适用性不强，只适用于软土上的短桩，且目前大多停留在实验阶段，工程应用实例较少。
（4）桩长增量逼近法桩长增量逼近法是利用有限元模拟实际上部结构和初始假定桩长时的动态反应，通过有限元模拟曲线与实际低应变法检测曲线对比分析，减去上部结构影响，得到“剩余反应曲线”。当模拟桩长与实际桩长接近时“剩余反应曲线”发生明显变化，可确定桩长区间，同样原理可用于定位缺陷。桩长增量逼近法示意见图4。桩长增量逼近法对数值模拟的精度要求很高，有限元模拟几乎很难达到实际情况，该方法距离实际应用还有较大距离。其他检测方法还包括机械阻抗法、纵阻抗剖分析法、动力参数识别法等，但大多是理论上可行，实际应用很困难，还有待进一步研究。众多学者对当前的检测方法进行了改良试验，如国内方面徐攸在对天津港码头的30m长的桩分别进行了有无梁板的试验研究，探讨了上部结构对桩身检测曲线的影响，同时对不同激励位置，各种手锤材质对桩的振动速度曲线的影响进行了分析，提出了采用小应变法检测码头桩应注意的问题。姜卫方提出上行波遇到上部结构发生反射，在时域曲线上表现为扩颈反应，后正常沿桩身衰减的理论假设，为此进行了不同敲击位置和传感器接收位置的对比试验，总结了一套应用于具有上部结构的桩基检测方法，但应用于实际尚需进一步检验和完善。翁有法等提出了既有结构桩身完整性检测的基桩前期处理方法，采用顶置式传感器，桩侧激振，推荐激振平面和传感器的安装平面在桩身的同一高度，离桩顶（承台、梁板底面）的距离宜为2~3倍桩径。同时提出了实测波形的判读原则，具有一定的参考意义。数值试验方面，柴华友模拟了应力波在平台-桩系统的传播过程，提出了两测点测量方法，在桩顶和桩侧布设传感器，通过滤波和波形比较等方法，综合确定桩身完整性。同时采用AN-SYS-DYNA对设想进行了验证。彭志豪等分别建立了有无梁板式码头的群桩模型，采用ANSYS-DYNA分析了不同面板尺寸，以及不同激振点和传感器接收点对桩身内波速传播影响的数值试验。季勇志基于三维导波理论，分析研究了码头桩基在桩顶固连和非固连两种结构形式下的无损检测方法，对比研究了纵波和横波在无损检测中的优劣，认为横波可以有效地避开上部结构的干扰。动测信号数据处理也是研究的重点内容，天津大学孙熙平、王元战等人指出，利用小波分解的分析方法来解决高桩码头基桩检测问题是一种很好的思路。李学军提出了一种对多次激振后的检测信号进行数据加权融合的处理技术，对有效信号的识别和判断有较好的效果。
2结语
篇2
关键词：现状分析；桥梁健康；检测手段
1 桥梁健康检测的定义及其背景
1.1 桥梁健康监测的概念
桥梁结构的重要性能指标（譬如可靠程度、耐久性之类）与无损检测及结构属性分析三者相结合构成了桥梁健康检测的基本内涵，为了诊断结构中是否存在损坏、确定损坏发生在何处、对损坏的程度进行评估以及该损坏对结构以后造成的后果。梁健康监测主要是根据桥梁结构安全性状况、适用性情况与对耐久性评估的需要与桥梁健康状况管理各部门的信息要求，再当前我国国内的具体经济状况及桥梁现场监测条件，来确定桥梁结构监测系统中实施的监测项目，要 始终牢记要把实用性和可靠性作为桥梁健康状况监测的基础，病最大可能做到兼顾其先进性，费用一效益是任何项目的根本要求，综合考虑个情况来确定各监测项目。
1.2 桥梁健康状况监测的背景
在长期的使用过程中桥梁发生各种结构损伤是不可避免的。损伤的原因是非常多的，大概可以分为如下几种情况：（1）人为因素方面，比如设计、建造、使用、维护不当、车祸事故等，（2）自然灾害因素方面，譬如地震、风暴、暴雨等。还有就是在某些要道上存在着交通量高于预测流量的速度也是致使桥梁结构自然老化不可忽略的重要因素。以上所有因素均不同程度的导致了桥梁承载能力和耐久性的下降，威胁桥梁安全运行，进行这些工作对桥梁结构详细和系统的检测工作是不可缺少的，这就显得桥梁健康状况监测是多么的重要。
2 健康检测的主要内容
就像大多数科学实践活动那样，在桥梁健康检测过程中既是一种客观见之于主观也是一种主观再见之于客观。桥梁监测对监测人员而言就是一种客体。数据采集工作就是一种客观实践活动，再将其并入主观世界，经过主管也就是监测人员的分析与判断后再见于客观，这就可以在评定后的维修、加固以及往后的设计建设的客观活动中得以体现。因此，参数的采集、处理、健康评定三部分就构成了桥梁健康状况监测的基本内容，下面就这些内容给以讨论。
2.1 参数采集
所谓参数采集其就是按照事先所制定好的健康检测方案，根据检测程序对桥梁在某种条件下的工作参数进行检测收集，这与传统的检测是有天壤之别的，桥梁健康检测工作是着眼于桥梁在正常环境与交通情况下运营的宏观与微观的状况，及其桥梁的重要的非结构构件（譬如支座等）、辅助设施的运行状况，大桥位置所处的环境条件也必须考虑在内的，因此，在桥梁健康检测工作定义下的桥梁运行参数由桥形参数、变异参数、动力参数与环境参数等构成。
2.2 健康评定
所谓健康评定其就是凭借健康检测智能系统参数手段来处理获取的状态参数，依靠不同的结构整体性评估方法来做评估、比较与判定等相关工作，最终得出当前桥梁的健康状况与损伤状况，这两状况可以为以后的桥梁维护、维修及管理决策等工作给予依据和指导。
2.3参数处理
所谓参数处理其主要依靠健康检测智能系统来对采集到的桥梁工作参数进行处理分析，并可以进一步形成能与桥梁健康指纹对照或与智能系统内部专家数据库内数据对照的状态参数，不过，在可能的情况下还可以形成在健康诊断型荷载试验的试验参数及试验方案上的使用，在进行了健康诊断型荷载试验的条件下，采集必要的参数在参数处理工作上使用。
3 桥梁健康状况检测技术具体方法介绍
现今在我国国内的桥梁健康状况检测领域运用比较广泛的的检测技术主要是下面所介绍的四种：
3.1 红外热像仪检测技术
基本上任何的材料都会吸收较大范围的的红外线的波这就是红外热像仪检测技术的基础，从而导致物体自身温度的上升。而所有物体其温度只要在绝对零度都上都会发射红外线。当桥梁中有缝隙与损伤时所发出的红外线与周围的不相同，根据这一理论可以凭借物体的材料特性、红外辐射与表面温度三者间的内在联系，使用红外热像仪将来自目标的红外辐射显示为可见的热图像，借助热图像特征对所测的数据进行分析，这样一来就可以非常直观地观察到物体的表面温度分布情况，这样就可以对桥梁内部的结构有一定程度的了解。红外热像仪检测技术最大的优点是可以不需要对所测物体进行接触就可以进行测量工作，还有测量速度快、稳定性高、设备轻便于携带等优点。
3.2 光纤传感器在桥梁健康检测上的运用
光纤会对一些特定的物理量非常的敏感，并借助一些手段把外界物理量换成可以被直接测量的信号，这一原理就是光纤传感技术的基础。因为光纤不但可以是光波的传播媒质，也是光波在光纤中传播时表征光波的特征参量，由于外界条件的作用有的是产生直接作用，有的是间接作用，进而能将光纤用作传感元件来探测各种物理量，光纤传感器的分类主要是从光纤的作用、被测对象与信号调制方式等角度，具体如下：（1）非功能型传感器和功能型传感器这是从光纤作用的角度分类的；（2）光强调制型、偏振调制型与相位调制型这是从光纤的调制方式方面分类的，光强调制型拥有结构简单、测量范围大等多种优点故而广泛运用于要求不高的场上过程中，而在对测量精度要求很高的场所中就只能采用相位或者偏振调制这两种方式，随着科技的大步前进，为了适应桥梁健康状况监测的技术需要，在对传感器的精度、小型化与稳定性等方面提出来更高的要求。
3.3 声波探测技术
冲击回声检测技术、超声波探测技术与声发散检测技术三者构成了声探测技术，声探测技术是当前发展最快的对检测单位无损害检测技术，所谓超声波探测技术就是凭借声脉在桥梁缺陷处会发生特性变化这一现象来进行检测。
4 结 语：
随着桥梁设计施工理论和施工技术的迅速发展对桥梁大型化发展起到了示范重要的作用，桥梁跨度的不断伸长对桥梁检测与评估工作的配合提出来 更高层次的要求。桥梁健康状况检测对于桥梁的发展有着举足轻重的意义，从以上显而易见。当前的在桥梁健康状况检测技术方面我国国内技术已得了长足发展。可以预言，在有关桥梁检测基础技术研究进步推动下，定将使检测技术的继续走向成熟和快速发展，不过在对未来桥梁检测技术乐观的同时不要忘了在这方面我国还与发达国家有一定的距离，忘各界人士能够为桥梁检测技术的发展尽一份绵薄之力。
参考文献：
[1]刘永前.大型桥梁结构健康监测技术研究与应用[D].北京交通大学，2007.
篇3
摘要：农药在有效防除病虫害的同时，也带来了农药残留的安全性问题，并日益受到许多国家和大众的重视。此文就农药残留问题的现状、检测分析技术、农药残留的危害控制等方面作了概述和简要分析。
关键词：农药残留；检测技术；控制危害
中图分类号：S481+.8-1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）06-0134-05
随着农业科学技术的发展，化学农药的品种和数量不断增加，已成为防治病虫害的主要手段。近年来，在粮食、蔬菜及水果的种植过程中由于不少农户忽视农药的正确、合理使用，农药污染问题时有发生，农药残留量超标相当严重，并有逐年加剧的趋势[1]。随着农药法制的建设和人们对食品安全要求的不断提高，中国的农药残留问题在近年来得到了很大的改善，但仍然存在许多问题。浙田于2005～2007年对蔬菜进行了检测，在近1万个大米样品中检测出水胺硫磷和灭多威分别超标333%、667%[3]。吉林于2007年报道大豆、红豆和绿豆中DDT的超标率分别为63%、123%和125%[5]。2010年5、7、8、9、11月通过对万全县10个乡镇蔬菜基地进行5次重大农产品检测，利用有机磷和氨基甲酸酯类农药残毒检测结果显示：超标率最高的是瓜菜类，其中瓜菜类中黄瓜残毒最高；最少的是块根类和绿叶菜类；蔬菜大棚的农药残留比较明显[2]。济宁市于2011年11月开展蔬菜例行检测工作，对全市12个县区的主要蔬菜生产基地及农贸市场进行抽检，发现7个超标样品中有3个使用了禁用农药氧乐果，2个使用了禁用农药甲拌磷，1个使用了禁用农药水胺硫磷，1个氯氟氰菊酯超标[4]。综上可知，我国农药残留的问题仍然相当严重。
1 农药残留前处理技术和检测技术
我国对农药残留重视始于20世纪70年代末80年代初。80年代，对农药残留研究的首要任务是残留检测方法的探索；到了90年代，人们对农药残留的研究工作主要放在针对农产品中有机磷、有机氯、氨基甲酸酯类农药残留的快速、准确、灵敏的定性定量分析方法的探索[7，8]；进入新世纪，随着人们对农药残留的更加重视及相关科学技术的迅速发展，农药残留检测技术也有了较大进步，向着快速、高效、多残留检测、自动化以及在线分析方向发展。
农药残留量分析需要测定各种样品中μg/g、ng/g甚至pg/g量级的农药和代谢产物及降解产物。其分析过程一般包括取样、样品处理（提取、净化和衍生化）和测量[1]。其中提取、净化、浓缩属样品前处理技术，其操作复杂，所用时间占整个分析过程的三分之二，其间产生的误差是影响农药残留分析精度的重要原因[9]。
11 农药残留前处理技术
根据待测农药的性质、待测样品的种类和试验条件选择合适的提取方法[10]。传统的提取方法有浸渍漂洗法、匀浆捣碎法、索氏提取法、振荡法、超声波提取法、微波辅助提取法、消化法等。常见的净化方法有液-液分配法、吸附术色谱法、固相萃取法、凝胶渗透色谱法、磺化法、凝结剂沉淀法、薄层色谱法、冷冻法、氢氧化钾净化法等。农药残留分析前处理的技术有微波辅助萃取（MAE）、固相微萃取技术（SPME）、超临界流体萃取技术（SFE）、加速溶剂萃取技术（ASE）、固相萃取技术（SPE）、超声波提取（SE）等。
MAE是对样品进行微波加热，利用极性分子可迅速吸收微波能量的特性来加热极性溶剂，达到萃取样品中目标化合物的目的。冯洁等（2010）[11]通过对索氏提取、超声提取、加速溶剂萃取和振荡提取4种提取方法的参数条件进行优化和对比，并对前处理的净化条件进行优化，从而建立了一种简便准确的前处理方法用于茶叶中5种有机氯农药和4种拟除虫菊酯类农药的测定。Carrol等（2006）[12]用MAE提取沉积物中有机氯农药时，对萃取条件进行了优化，发现萃取温度对回收率的影响最明显；艾氏剂和O，P-DDT（环氧七氯）是易挥发性化合物，萃取温度为60～120℃。李庆霞等（2010）[13]采用MAE提取，Florisil小柱净化分离测定土壤中的有机氯，18种有机氯农药的平均回收率为8956%～11422%。 Herndndez-Romero等（2004）建立SE和HS-SPME法结合测定墨西哥南部海岸水和沉积物中的农药残留，实现复杂的沉积物样品一步提取净化的新思路，与液-液提取相比，省时、省溶剂，可以替代传统的提取方法。
SPME是在SPE的基础上发展起来的一种无溶剂的微萃取分离技术。Carvalho等（2008）[15]首次将MAE和HS-SPME联用测定河口沉积物中有机氯农药残留，通过预浓缩和净化，克服复杂基质中很难直接提取痕量有机氯的问题，提取效率比这两种技术单独使用高，线性范围高于已报道的土壤和泥浆中有机氯的测定，相对标准偏差≤17%。Concha 等（2010）[16]利用亚临界水提取和SPME联用技术，消除海洋沉积物中的基质干扰，成功地测定了3种沉积物中的有机氯。Flores等[14]用HS-SPME测定溪流沉积物中有机氯农药残留，加入25% 的NaC1制成泥浆使SPME的纤维涂层与水相之间的分配系数变大，60℃条件下提取，通过加标回收实验效果甚好。
SPE是20世70年代中期基于液相色谱理论发展起来的一种吸附萃取技术，是当今应用最广的水样前处理方法之一。Numata等（2007）[17]针对沉积物标准物质中的有机氯，对比研究了索氏提取、微波萃取及超临界流体萃取技术，并对SFE的条件进行优化，结果显示，加压液相萃取、微波萃取及超临界流体萃取耗时较短且溶剂用量少，但加压液相萃取和微波萃取的选择性比较低，需要进一步净化，SFE在140℃和30 MPa的最佳优化条件下实行静态和动态模式的结合，可将提取与净化一步完成。Mmualefe等（2008）[18]研究认为，以丙酮做改性剂，同时缓慢加压提取沉积物中的有机氯农药，回收率由55%可提高到86%。样品的pH值、含水量、萃取温度、压力等也影响农药残留的提取率。
加速溶剂萃取（也称快速溶剂萃取或加压液体萃取），是一种全新的处理固体和半固体样品的前处理方法，若处理含水量高的样品则需加吸水剂。刘国卿等（2007）[19]将ASE和硅胶/氧化铝层析柱联用分离净化太湖中有机污染物，通过加入活化的铜片可去除沉积物样品中的硫。施治等（2003）[20]、张颖等（2006）[21]将ASE和弗罗里硅土层析柱净化装置联用可解决这一问题，同时有效地去除了硫的干扰，简化了分析过程中除硫的操作。Franc等（2009）[22]在5 g沉积物样品中加入2，4，5，6-间二甲苯（TCMX）等回收指示物，用加速溶剂萃取仪萃取样品中的有机物，温度和压力分别为100℃和2 000 Pa，用丙酮/正己烷（1∶ 1，V/V）2次静态提取，每次均为4 min，以此来监测布尔诺水库有机污染物的变迁，其多氯联苯和有机氯的回收率为61%～1008%。
总的来说，开发前处理技术其目的和结果就是要实现快速、有效、简单和自动化地完成分析样品的制备过程。
12 农药残留的测试方法
农药残留的测试方法可以分为常规测试方法和速测方法。
121 农药残留的常规测试方法 臧晓欢等（2008）[23]分散液-液微萃取（DLLME）与气相色谱-电子俘获检测技术（GC.ECD）相结合，建立了高灵敏度测定水样中7种菊酯类农药残留的新方法。对影响萃取富集效率的因素进行优化，萃取条件选定为：在50 ml样品溶液中加入100 μl氯苯和10 ml丙酮，分散混匀后，以5 000 r/min离心5 min，吸出萃取溶剂氯苯直接进样分析。魏进等（2011）[24]利用丙酮提取，50ml正己烷-丙酮（95∶ 5，V/V）淋洗弗罗里硅土层析柱净化，用Agilent 6890NGC-ECD气相色谱仪测定鱼腥草中3种菊酯类农药残留，回收率在770%～1085%之间，相对标准偏差（RsD）为16%～126%，分离效果好，灵敏度高，各项指标均满足农药残留分析检测的要求，且操作简便。桂建业等（2010）[25]利用反相固相萃取、五氟苄基溴衍生、气相色谱分离负化学源质谱同时定性与定量分析15种氯代酸性除草剂的方法，实现了免净化操作，建立了萃取体积小、萃取效率高，适合于气相色谱检测的多组分同相萃取方法。
曹赵云等（2010）[26]建立了同时测定蔬菜、水果中有机磷类、酰胺类、氨基甲酸酯类等80种农药残留的液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）检测方法。样品经乙腈提取，N-丙基乙二胺（PSA）和C18填料分散固相萃取净化，C18柱分离后，在电喷雾正离子化模式下，于三重四极杆质谱仪，动态多反应监测方式测定。谢文等（2009）[27]用液相色谱-电喷雾电离三级四极杆质谱（Lc.EsI-Ms/Ms）方法测定茶叶中呋虫胺、噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、啶虫咪和噻虫啉烟碱类农药残留，试验了3个添加水平002、004、02 mg/kg，回收率为801%～1061%；相对标准偏差小于97%；方法检出限（LOQ）均为002 mg/kg。孙碧霞等（2010）[28]建立了蔬菜中188种农药多残留的液相色谱-离子阱-飞行时间串联质谱（Lc-MS-IT-TOF）检测方法。样品以乙酸-乙腈（1∶ 99）提取，旋转蒸发近干后经活性炭和N-丙基乙二胺（PSA）复合固相萃取柱（Carbon GCB/PSA SPE）净化，乙腈-甲苯（3∶ 1）洗脱，氮吹至干，甲醇定容后上机测定。陈建波等（2008）[29]建立了浊点萃取（CPE）对草莓汁中的7种农药（克百威、异丙威、甲霜灵、杀扑磷、敌草隆、烯酰吗啉和苯噻酰草胺）进行萃取富集，然后用高效液相色谱、紫外检测器进行检测分析的方法。在草莓汁样品的平均加标回收率为805%～928%，检出限是09～21 μg/kg。
曹丙花等（2008）[30]提出了一种基于THz·TDS技术农药残留检测方法，并以灭多威和乙氧氟草醚两种农药作为实验介质，证明两种农药在02～20 THz范围内存在明显的特征吸收峰，且差别很大。经分析认为这些吸收蜂是由分子的集体振动模式以及分子间相互作用引起，它们是农药分子的指纹吸收光谱，可以应用于分子识别中。沈飞等（2009）[31]用近红外光谱分析法直接用于痕量农药辛硫磷的定量检测。通过引入一种样品预处理方法，将待测样品与硅胶混合，硅胶作为吸附剂，用来富集待测农药化合物，然后直接采集其漫反射光谱。用偏最小二乘（PLS）回归方法建立模型、留一交瓦验证法来对模型进行评价。结果表明，利用硅胶作为待测样品吸附剂的预处理方法，可以有效降低近红外光谱分析技术的检测限，在农药残留等低含量样品检测中有实际应用价值。
122 农药残留的快速测定方法 速测方法主要有免疫检测技术和酶抑制率法两种：1、酶抑制技术由于可以避免假阴性，适宜于阳性率较低的大量样品检测，在农药残留检测中应用增多。如依据有机磷和氨基甲酸酯类农药抑制生物体内乙酰胆碱酯酶的活性来检测这两类农药的残留。2、免疫分析法（IA）是以抗体作为生物化学检测器对化合物、酶或蛋白质等物质进行定性和定量分析，基于抗原的特异性识别和结合反应，它具有特异性强、灵敏度高、方便快捷、分析容量大、检测成本低、安全可靠等优点[1]。
综上可知，许多传统的样品前处理方法和检测技术得到了进一步改进，新的处理方法和检测技术也相继出现，快速、有效、简单、绿色的色谱分析样品处理方法和技术成为农残研究工作者的追求。
2 如何减少和降低农药残留的危害
农药在生产和使用中，可经呼吸道、皮肤等进入人体，主要是通过食物链进入人体，占进入人体总量的90%左右[32]。农药残留的主要来源有：（1）施用农药后对作物或食品的直接污染；（2）植物根部吸收；（3）来自食物链和生物富集作用；（4）运输及贮存中与农药混放而造成食品污染。
控制污染、减少危害最根本的办法是加强农药生产、流通和使用等环节的管理和监测[1]。各级农业部门要加大对高毒农药的监管力度，按照有关规定；对违法生产、经营国家明令禁止使用的农药的行为，不按照农药的使用范围、用药量、用药次数、用药方法和安全间隔期施药的，以及违法在果树、蔬菜、茶叶、中草药材上使用不得使用或限用农药的行为，予以严厉打击。同时，要大力做好宣传教育工作，引导农药生产者、经营者和使用者生产、推广和使用安全、高效、经济的农药，促进农药品种结构调整步伐，促进无公害农产品生产发展。在农产品流通的过程中，加强对农药残留的检测。首先要建立农药残留检测网络，其次，要开展与农药残留检测相关的科学研究，尽可能地开发特异性强、灵敏度高、方便快捷、分析容量大、分析成本低、安全可靠以及不需要贵重仪器的检测手段。
当然，消费者也应该加强自我保护意识。要想解决其中所含有的残留农药最重要的是想办法“除”。去除产后农产品中农药残留的方法可分为物理法、化学法和生物法[33]。物理处理方法有浸泡清洗法、去皮（根）、日光照射法、贮藏法、吸附法；化学处理方法有次氯酸盐降解、臭氧降解、光催化降解、双氧水降解等；生物处理方法有微生物和酶降解法[34]，生物防治方法常常与基因工程和分子生物学技术相结合。另外，陈振德等（2008）[35]提出套袋技术明显减少了番茄和黄瓜果实中的农药残留量，比不套袋分别减少845%～100%和125%～100%。
近年来，农药残留和食品安全性是当前国内外的热门话题和研究焦点。随着各种提取技术的发展，尤其是MAE-SPME、SE-SPME、ASE-SPE等萃取技术的联用，使得农药残留方法的测定在灵敏度、选择性上有了较大的提高。未来的检测技术要求自动化程度高、简便快速，尽量避免转移过程中造成的损失，这对复杂样品的分析提出了挑战。但分析目前所有关于蔬菜农药残留所涉及的方法与技术路线，都是局限于农药残留的检测，物理、化学及生物防治，从遗传学及良种角度解决农药残留问题还是空白。利用遗传育种理论方法和基因工程技术，培育低农药残留性的蔬菜作物新品种，这将是解决蔬菜农药残留问题的理想途径之一。参 考 文 献：
[1] 史长生 农药残留危害以及检测技术的分析[J] 食品研究与开发， 2010，31（9）：218-221
[2] 高秀芳 2010年万全县蔬菜农药残留问题分析与对策[J] 现代农村科技，2010，23：52
[3] 饶汉宗 青田县蔬菜有机磷农药残留现状及预防措施[J] 现代农业科技，2007，17： 116-117
[4] 苟艳丽 济宁市蔬菜质量安全监测分析[J] 现代农业科技， 2012，2：0348-0349
[5] 王宏芳， 李 静， 赵星宇， 等 吉林省粮食中有机氯农药残留量分析[J] 现代预防医学，2007，34（21）：4015-4016
[6] 蒋国辉，郑永权，董丰收，等.农药残留检测枝术研究进展[J] 农业质量标准，2005，1：32-35
[7] 刘曙照，钱传范 九十年代农药残留分析新技术[J] 农药，1998，37（6）：11-13
[8] 宋 茹， 纪淑娟.蔬菜水果中有机磷农药残留测定现状及展望[J].农药，2001，41（5）：10-12
[9] 韩艳丽.超高压提取技术在蔬菜农药残留分析中的应用研究[D] 吉林大学，2009
[10] 刘海涛， 张本刚， 陈建民， 等 中药中农药残留的分析及其新技术的研究进展[J] 中国中药杂志，2006，31（22）：1841-1843
[11] 冯 洁， 汤 桦， 陈大舟， 等 茶叶中9种有机氯和拟除虫菊酯农药残留的前处理方法研究[J]分析测试学报，2010，（29）10：1041-1047
[12] Carrol N，Garcia I，lgnacio M，et a1.Microwave-assisted solvent extraction and gas chromatography ion trap mass spectrometry procedure for the determination of persistent organochlofine pesticides（POPs） in marine sediment[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry， 2006，385（5）：901-909.
[13] 李庆霞， 刘亚轩， 陈卫明， 等 微波萃取-气相色谱/气相色谱-质谱法测定土壤中l8种有机氯农药[J] 岩矿测试，2010，29（2）：1181-22.
[14] Flores B， Canarean C， Ren J H， et al. Assessment of organoch lorine pesticide levels in manad as creek an urban tributary of the rio crande in lareda texas[J].Archives of Environrn ent Contanination and Toxicology， 2009，57（1）：11-20.
[15] Carvalho P N，Rodrigues P N R，Alves F，et alAn expeditious method for the determ ination of organochlorine pesticides residues in estuarine sediments using microwave assisted pre-extraction an d automa ted headspace solid phase microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry[J] Talanta， 2008，76（5）： 1124-1129
[16] Concha G E， Fernandez G V， Grueiro N G， et a1 Development of an environmental friendly method for the analysis of organochlorine pesticides in sediments[J] Chemosphere，2010，79（7）：698-705.
[17] Numata M，Yarita T，Aoyagi Y，et a1.Sediment certified reference materials for the determination of polychlorinated biphenyls and organoehlorine pesticides from the National Metrology Institute of Japan[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry， 2007，387（7）： 313-323.
[18] Mmualefe L C， Torto N， Huntsman-Mapila P， et a1 Supercritieal fluid extraction of pesticides in sediment from the Okavango Delta，Botswana，and determination by gas chromatography with electroncapture detection （GC-ECD） and mass spectrometry （GC-MS）[J].Water SA， 2008，34（3）：405-410.
[19] 刘国卿， 林海涛， 张 干， 等.太湖沉积物中有机氯农药的污染历史[J].中国环境科学， 2007， 27（4）：441-444
[20] 施 治， 潘 波， 范 巍， 等 含硫沉积物中有机氯农药的样品提取、净化与测定[J].农业环境科学学报， 2003，2（6）：689-692.
[21] 张 颖， 摆亚军， 徐福留， 等.河北水库及湖泊沉积物中DDT农药的残留特征与风险评估[J].环境科学学报， 2006， 26（4）：626-631.
[22] Franc U E，Sehwarzbauer J，Lana R，et a1.Historical changes in levels of organic pollutants in sediment cores from brno reservoir，czech republic[J].Water Air Soil Pollution， 2009，14：182-193
[23] 臧晓欢， 王 春， 高书涛， 等 分散液相微萃取、气相色谱联用分析水样中菊酯类农药残留[J] 分析化学，2008，36（6）：765-769
[24] 魏 进， 段婷婷， 秦立新 气相色谱法检测鱼腥草中3种菊酯类农药残留[J] 山东农业科学，20l1， 2：92-94，110
[25] 桂建业， 张 莉， 齐继华，等 固相萃取衍生气相色谱-负化学源质谱法检测水中酸性除草剂[J] 分析化学，2010，38（8）：1177-1181
[26] 曹赵云，牟仁祥，应兴华，等 液相色谱-串联质谱法测定蔬菜、水果中80种农药残留[J] 分析测试学报，2010，29（10）：1030-1035
[27] 谢 文， 钱 艳， 丁慧瑛， 等 液相色谱.电喷雾电离三级四极杆质谱法测定茶叶中6种烟碱类农药残留[J]分析化学，2009，4：495-499
[28] 孙碧霞， 郭德华，丁卓平，等 气相串联质谱法快速筛查检测蔬菜中262种农药残留[J]分析测试学报，2010，29（10）：1017-1024
[29] 陈建波，刘伟崔，艳 梅，等 浊点萃取-高效液相色谱法测定草莓汁中的多种农药残留[J]， 分析化学研究简报，2008，3：401-401
[30] 曹丙花，侯迪波，颜志刚，等 基于太赫兹时域光谱技术的农药残留检测方法[J] 红外与毫米波学报，2008，27（6）：429-433
[31] 沈 飞，闰战科，叶尊忠，等 近红外光谱分析技术在辛硫磷农药残留检测中的应用[J] 光谱学与光谱分析，2009，29（9）：2421-2424
[32] 张 悦 农药残留安全性问题研究[J] 广西质量监督导报， 2010，10：50-52
[33] 邓 晓， 李勤奋 产后果蔬农药残留降解技术研究[J]安徽农学通报，2007，13（18）：34-37
篇4
【关键词】紫外脉冲检测；电晕放电；3G通讯；在线监测
0.引言
随着电网规模的迅速扩大和电力需求的日益增加，电力系统电压等级被迫提高，电气设备的绝缘问题也显得越来越突出。电力设备由于运转操作、使用年数、使用频度及使用环境等影响，其绝缘材料会逐年发生裂化，进而发生设备故障或电力事故。一旦发生故障或事故就会引起局部甚至全地区的停电，给国民经济其他部门的生产和运作造成严重的不良后果。该紫外脉冲监测设备在电气设备未停机或者未发生故障的情况下，检查电气设备的绝缘材料是否有放电现象，随时对运行中的电气设备的绝缘情况进行监督，随时掌握设备的运行情况。
1.装置总体设计方案
该系统是一套基于紫外脉冲监测技术，能用于高压电气设备的非接触式放电监测系统。其总体设计框图如下：
图1系统总体设计框图
装置主要由以下几个模块构成：传感器模块、信号调理模块、AD转换模块、嵌入式微处理器模块、存储器模块、GPRS无线通讯模块、液晶显示及按键模块、声光报警模块、GPS定位模块、电源管理模块。
系统的工作原理是：本项目利用紫外线传感器、磁场传感器、温湿度传感器等，分别采集电气设备的各参数信号；继而用信号调理模块处理该信号；随之经过高精度A/D转换器，将模拟信号转换为数字信号；然后将数据传输至嵌入式微处理器中，进行计算分析，显示实时测试的数据。另外，通过在一些操作按键，可以将采集到的数据存储至SD卡，通过3G模块把数据发送至集控中心，利用GPS定位模块，准确知道工作人员及出现故障线路的位置，操作人员可通过液晶显示和报警系统，方便准确地了解到电气设备的运行状况。
2.系统传感器模块设计及选型
根据系统要求，传感器模块主要包括以下部分：
2.1紫外光敏管R2868
本模块的主要作用是检测电晕放电现象，它可以探测到波长为185nm到200nm的狭窄光源，其实物图如图4.1所示。它对可见光完全没有感应，也不需要过滤器任何可见光（不像半导体探测器）。
2.2磁场传感器HMC1022
本模块的磁阻传动机构为四臂的惠斯通电桥，将磁场转换成差动输出的电压。可检测低至85微高斯的磁场。
2.3 SHT10温湿度传感器
SHT10温湿度传感器是由瑞士Sensirion公司生产，基于领先世界的CMOSens数字传感技术，具有极高的可靠性和稳定性。
2.4电场传感器
采用宽带集成光波导电场传感器，由激光器、保偏光纤、电场传感器、普通光纤、光探测器组成。
3.系统微处理器及其辅助电路设计
本系统采用ATmega16作为核心处理器，ATmega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器。本部分包括ATMEGA16单片机、液晶显示器、蜂鸣器、温湿度传感器sht11。单片机通过I2C总线读取将sht11检测的温湿度数据，内部AD采样记录磁场信号，内部计数器记录脉冲个数，蜂鸣器用于报警提示。最后将数据综合起来，通过算法判断绝缘子的损坏情况，将结果显示在液晶显示屏上，并根据判断结果等级发出不同声音报警。
4.紫外脉冲检测电路
本部分是整个系统的核心部分，其设计的电路图如图2所示，这部分电路主要包含升压电路及脉冲信号处理电路。
4.1升压电路
本部分电路由电阻R19，电容C19、C20，二极管D6、D5，NPN三极管Q4、升压变压器H-01组成。触发口连至单片机D4引脚。单片机产生40HZ、35%占空比的PWM波，通过开关三极管在H-01的一次侧产生交变的电流并在铁芯中产生交变磁场，H-01的二次侧感应出交变电压，从而将5V电压转换成幅值达250V尖脉冲电压，驱动R2868紫外传感器。
4.2脉冲处理电路
本部分电路由电阻R16、R17、R18，电容C21、C27、C28，三极管Q3，芯片TS555组成。脉冲输出口连至单片机B0引脚。R2868接收到紫外线后会产生1.7V左右的尖脉冲信号，通过Q3组成的开关电路形成幅值为5V的窄脉冲信号，再通过TS555单稳触发电路形成宽脉冲信号，传送给单片机。
图2 紫外脉冲检测电路
5.系统软件设计及实现
系统软件主要是单片机程序，其工作流程为：开机后单片机自检，各类传感器初始化，开启定时器中断并进行计数，同时采集磁场信号，采集电池电压信号，采集温湿度信号，当定时时间到了以后，显示磁场信息，同时给出紫外线脉冲数，完成整个系统的一次循环工作。最后在液晶显示器上显示出相关信息，如果有异常情况会给出报警信息。
6.结论
本装置已经初步研制成功，所有信号监测与控制性能良好，实现的功能主要在以下几个方面：
（1）能够检测5米以内的电晕放电的强度，在液晶显示器上每隔3秒钟显示紫外脉冲数量。
（2）利用实验室的模拟光源，能明显检测区分不同强度的紫外光源。
（3）能完全屏蔽太阳光的干扰，实现了日盲紫外线强度的检测。
由于目前系统处于研制阶段，下一步的目标是尽量增加测试距离，增大系统的灵敏性，同时进行大量现场实验，获取电气设备不同运行状态下放电强度，寻找绝缘故障有效判据，为电气设备进行状态检修提供可靠的依据与保障。 [科]
【参考文献】
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在最近的几年之中，环境污染有逐渐蔓延的趋势，新生的污染物质逐渐增多，环境的污染逐渐变得复杂起来，环境的问题成为了国际上所讨论的热点话题。所以将管理的制度提高上来，加强环保工作的建设力度。作为环境保护基本的内容，也就是环境监测来说，它在环境决策与环境的管理上的一个重要技术。很多的学者们在最近的几年时间对于环境质量综合的评价进行很多研究，并且有了一定的研究成果。所以可以看出对于环境监测技术方面问题的探讨与研究是非常有价值的。
1 环境监测的概念
环境监测是对环境质量进行评估的重要手段，也是进行环境执法的重要依据。以前，环境监测仅限于对放射性物质的监测，随着工业的发展和环境污染的加剧，此后，环境监测的范围逐渐扩大，包括对环境质量、环境污染等的监测。环境监测的一般流程是现场调查、布点、收集样品、处理与保存样品、分析测试、数据处理、综合评价。对数据进行分析和处理之后，往往还需要进行评价，并写出相关的报告，为以后进行相关的工作提供合理的依据。
2 环境监测技术的应用现状
2.1 生物技术的应用现状
随着经济的发展，生物的技术也已经达到了一定进步，用现在的生物技术的新技术逐渐被人们广泛应用。这种技术已经成为了我国在应急的监测仪器上的重点内容，生物的技术对于环境的监测之中地位逐渐提升，表现了科学研究领域的交流与合作，对环境保护有着非常重要的作用。
这种现代的生物技术是用DNA的重组技术来表现的，一般用生物学、微生物学等学说作为学术支撑体系，同时与化工与化学等进行互相的渗透与结合，逐渐将环境监测技术的理论发展起来。
另外，在森林与绿地等一些生态系统中3S的技术也逐渐将自身的作用有效发挥出来。在对生态的研究之中，生物大分子是主要的一种研究范围。和其他的一些手段对比，这种技术有着广泛、特异等功能，它可利用分子的水平来研究一些生态问题，对于解释生物和环境间的作用有着很好的利用。
另外在生物技术的应用之中还有一种非常现代的技术手段，也就是PCR，它有着灵敏、快速、准确、便捷等一些优点，对于传统的办法来说，它有着不可替代的作痛。它在一些技术的研究中与环境发展之中有着重要作用。
2.2 3S技术的应用现状
3S主要包含有GPS、GIS、RS这种中独的技术的结合应用，形成了3S这项综合的技术。它主要包含了信息的处理、获取、应用，存在着多方面的好处。
2.2.1 在水资源中的应用
对水资源的调查评价当前国内外3S的技术对于水资源的调查与评价上的应用是非常广泛的。其主要应用在流域水文的模拟、生态消耗水量的分析、对水资源的评价等等。
对于我国水环境状况的监测应用将GPS、RS以及常规的监测技术进行有效的综合应用，并用GIS作为对信息进行处理的一个平台，能够有效实现对于一些水域的分布变化、营养化以及沙泥的污染程度实行监测。
2.2.2 在湿地研究上的应用
应用多相化遥感动态监的技术来获取湿地中的一些信息，并经过对于地理信息中较为系统的技术中的空间分析的功能以及对数据进行有效管理的功能实现湿地信息的及时更细，有效取得湿地的一些变化信息。在湿地的制图之中，现在许多国家已经逐渐出版沼泽的湿地图形。在我国还利用3S的技术编制出各种不相同比例湿地的生态图形等。
2.3 理化科学的应用现状
随着科学技术的不断发展理化学科在环境的监测之中有着非常广泛的应用。其中的动态压膜方法的监测技术在二次污染的监测之中应用的非常广泛，这种技术表面的张力中的环面积和COD互相有着很大相关性质。它主要的原理就是应用热力学来将温度推出。并且这种技术不用对于水样来进行一系列预处理，而且不相同性质与浓度的一些有机成膜的分子可获得不同动态的膜压图形，有效的将分子状态与结构等充分反映出来。无需任何的添加剂，没有二次污染的现象发生，适用于水污染的研究。而在理化科学的应用之中，最近的几年以来，对于DOAS技术的应用已经逐渐形成了一种体系。这种技术工作的原理主要是应用分子窄带的吸光，来对光谱进行吸收，对于气体中的组成进行辨别，并经过吸收谱强度来推算出被测量气体浓度的数值。之后通过一些数据的处理环节，成功的对大气之中气体成分之中各种物质含量的多少进行检测。
2.4 信息技术的应用现状
2.4.1 对无线传感器的应用
在环境监测之中对于无线传感器的应用时一种层次类型的网络结构，其中最为地步的层次是在监测的实际之中，传感器的一个节点。之后的上层有基站、传输的网络，最后两节到网络之中。
2.4.2 PLC技术的应用
PLC是一种将自动化、计算机一级通信的技术集成一体的一种新型装置，它在结构之上对于防尘、抗震等都有着有效作用，适合在条件较为恶劣地方或者是工业的现场。对于一些雨水的监测一级农业的生产或是抗旱防洪等方面有非常重要的作用。
3 海洋环境监测技术
3.1 实时监测岸基海洋环境装置
实时监测岸基海洋环境装置是一种实时采集地区海洋环境预报数据的系统，它的主要作用是：对岸基海洋的环境进行实时监测，有利于人们及时了解岸基海洋的环境状况。应用实例有：1991年美国国家海洋大气局在佛罗里达州坦帕湾安装了物理海洋学实时系统，能够实时获得该海湾的水深、风向、潮汐、潮流以及海面油膜移动等数据和状态，这些监测得来的数据对海上船只航行、海面油污移动或者海难搜救起到重要作用。平均每年给坦帕湾创造了超过200万的经济效益。
3.2 卫星遥感技术
随着计算机卫星技术的发展，卫星遥感监测技术已经广泛应用于海洋环境监测，并取得良好成效。应用的技术配置具体包含有多光谱扫描仪、海洋水色成像仪、沿岸带水色扫描仪和合成孔径雷达等。一般陆地卫星的多光谱扫描仪是用于沿海悬浮泥沙含量和其扩散状态的监测；用于工业排污与生活污水的监侧。应用实例有：在1972～1977年间出现了3次大范围海上溢油问题，采用海洋水色成像仪与沿岸带水色扫描仪用于悬浮物浓度或者海域叶绿素的分析，实现全天24h的海洋油污实时监测，具体监测溢油的分布范围、油膜厚度、移动扩散状况和溢油量等。而合成孔径雷达可以自动生成油污染图像，能对热污染与城市 污水排放成图，还能帮助追查突发溢油事件的污染源。
3.3 航空油污监测技术
近十年来来，随着石油工业的发展，海上石油运输行业也形成一定规模，由此也引发了石油、原油泄漏等问题，针对这种情况，航空油污监测技术的应用逐渐成熟起来。这项技术具有反应快速等优点，在海洋环境监察及执法取证等方面成效显著。在20世纪90年代初，英、法、美、日、丹麦等国家在固定海域联合投放了大概25～30台型号、功能不一的航空污染监测系统，而且这些国家的海域管理部门都配置了油污监测的实时预报系统，对本国的监测点实施24h不间断的实时监侧，不仅起到有效测量油溢海区的面积、油膜的厚度以及油溢量等，还能精确鉴别污染物种和污染来源，帮助对非法排污者进行有效取证。
4 结束语
环境监测技术能够为环境保护提供科学合理的依据，对防治环境污染，加强环境保护有着重要的现实意义。今后在工作实践中，我们需要重视环境监测技术的运用，加大资金投入，进一步规范环境监测的各项工作，提升监测技术、更新监测设备、提高监测人员的综合素质，建立健全与完善的环境监测体系，推动环境监测工作的进一步发展。
【参考文献】
[1]胡冠九.浅谈我国环境监测技术发展趋势[J].环境科学与管理，2005（05）.
篇6
挤扩灌注桩(简称DX桩)是从普通混凝土灌注桩衍生出来的一种新型变截面桩,在施工过程中采用钻机成孔,然后沿桩身不同深度,通过支盘成型设备施加较大的油缸压力,对土强力挤密形成分支或承力盘,从而提高桩的承载力。在相同土层条件下,DX桩与相同桩径、桩长的混凝土灌注桩相比,承载力高,沉降量小,混凝土用量增加10%～20%,承载力则可增加100%。在钢筋笼中设置沿钢筋笼内侧圆周对称设置3根注浆管(管下需插入虚土层中,上端露出地面),在浇筑完混凝土并待其强度达到70%后,从注浆管上端压入水泥浆把孔底虚土及其附近的土体固结,以增加桩的端承力,浆液在高压下“乘虚而入”还可把桩周孔隙灌满从而增加桩的摩阻力。此外,DX桩施工机械化程度高、节约原材料、工期短,施工中噪音小、振动小、泥浆排放量少,因而经济效益和社会效益都十分可观。
在实际应用当中,由于DX桩桩身变截面的特点,在对该类型桩进行检测中,不管是承载力检测,还是桩身完整性检测,都会遇到一些难点,这种新型桩检测技术还有待完善。本文结合工程实例着重探讨DX桩的检测手段。
2 承载力检测
2.1 DX桩的承载力分析
影响DX桩承载力的因素很多,如桩的成桩工艺、地基土层的地质情况、桩长、桩径及岔盘设置的土层位置、盘间距的大小、承力盘数量、支盘成型过程中的挤密效应、支盘对桩侧摩阻力的影响等,而且有些因素很难用公式精确计算出桩的承载力。
2.2 静载测试
对DX桩承载力检测的最准确的技术手段是静载试验。江苏省《多节挤扩灌注桩技术规程》中第5.3.3 条规定:一级建筑挤扩桩应采用现场静荷试验确定单桩竖向极限承载力标准值。
采用静荷载试验,对于准确地确定单桩承载力非常重要,有利于消除设计隐患及设计保守。工程桩采用静荷载试验得到的数据对于整个基桩工程质量验收也至关重要。
2.2 高应变试验
高应变检测方法是用重锤冲击桩顶,使桩―土产生足够的相对位移,以充分激发桩周土阻力和桩端支承力,通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号,应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线,从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。
高应变检测法推算单桩极限承载力时有凯司法(CASE)和曲线拟合法(CAPWAPC)。其中凯司法假定桩为一维线形杆件且桩土阻力集中于桩端。对于DX桩土受力的模型来说,明显是不符合的;对于曲线拟合法来说,在不考虑计算土阻力准确性的条件下,可综合判定桩身有扩径、截面渐变或多变的混凝土灌注桩。
对于确定承载力方面需通过对同条件下动―静试验结果的对比进行修正,故高应变检测多节挤扩桩时,判定桩的承载力尚需进行同条件下静载试验。此法可作为静载试验的补充但不能单独使用。对于评价桩身质量完整性方面可看作是放大的低应变检测,在桩身阻抗拟合的基础上综合判定支盘的位置及大小。
3 桩身完整性检测
行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)条文解释“3.2.7相对于静载试验而言,本规范规定的完整性检测(除钻芯法外)方法作为普查手段,具有速度快、费用较低和抽检数量大的特点,容易发现桩基的整体施工质量问题。”
3.1 低应变试验
DX桩,其桩身截面本身存在阻抗界面,为变阻抗非一维线形杆件。用弹性波反射法进行检测DX桩,已超出其理论假定的适用范围。
DX桩的检测难点在于扩径体距离近,多次发射相互叠加,信号十分复杂,所以识别难度大,同时桩顶入射信号经过桩身多处扩径体后,反射信号强于透射信号,传到桩底信号已十分微弱,对于桩身下部的扩径体及桩底的识别变得十分困难。综合从大量等直径桩实际检测情况分析,除了可定性判断被检测桩有无形成支盘界面外,低应变动测未必能有效对DX桩的支盘大小和支盘数量进行判断。
3.2 声波透射法
超声波检测技术是一种十分可靠的桩身、桩端完整性无损检测方法。它通过对混凝土匀质性的判断,来确定桩身、桩端混凝土的灌注质量,并可对其可能存在的缺陷位置和程度做出判断。桩的超声检测于成桩后14天进行,由此可指导调整压浆的水泥注入量。超声波检测无法检测预埋声测管外的砼质量和桩身缺陷,故对DX桩,无法检测支支盘大小和支盘数量。
采用超声波法检测灌注桩混凝土缺陷是一种较为有效的方法。由于超声波透射法有其局限性,如检测死区的存在、对于钻孔灌注桩的轻度缩颈缺陷无法判断等,故超声波透射法宜结合低应变、高应变、钻孔取芯检测等方法综合评定桩身质量。
3.3 钻芯法
钻芯法是检测现浇混凝土灌注桩的成桩质量的一种有效手段,不受场地条件的限制,特别适用于大直径混凝土灌注桩的成桩质量检测。
通过芯样特征对桩身完整性分类,有比低应变法更直观的一面。同一根桩有两个或两个以上钻芯孔时,桩身完整性分类应综合考虑各钻芯孔的芯样质量情况,不同钻芯孔的芯样在同一深度部位均存在缺陷时,该位置存在安全隐患的可能性大,桩身缺陷类别应判重些。用钻芯法检测后压浆的DX桩的沉渣,用以指导后压浆的注浆压力。
钻孔取芯检测法不宜单独使用。这是由于“一孔之见”,钻孔取芯法尽管直观,数据可靠,但最大的争议在于它的代表性,芯样的面积一般仅为桩身截面的1%。在实际工程中,是桩的整个截面的作用而不仅仅是1%面积的作用,用1%来肯定或否定全部均欠妥。
4 成孔质量检测
在非等截面桩完整性检测中至今尚没有有效的检测方法,主要原因就是其桩身存在若干个非等截面。这也是制约非等截面桩进一步推广应用的主要因素。低应变动力检测一般是在成桩之后进行,并且只能分辨出桩顶以下第一个非等截面。因此,非等截面桩的成孔检测就尤为重要了。非等截面桩各部件通过成孔质量检测可以在施工过程中及时发现问题并及时处理。通过测试还可以对施工情况进行综合评价,最终选取适合实际场地特点的施工工艺和施工机具。另外,一般来讲如果成孔质量满足设计要求,只要严格控制灌砼程序,成桩质量是容易保障的。因此可以说成孔质量检测既是对施工过程的监测和指导,又是对成桩质量的有利保证,应加大成孔质量检测的力度。同时应作为工程质量评价的重要依据。
5 提高检测结果可靠性
篇7
一、资料和方法
1.调查对象。随机选取我校2012-2014届医学检验技术专业学生146名作为调查对象，通过发放自制的调查问卷对其就业情况进行调查。
2.调查内容和方法。调査问卷主要包含毕业生就业单位层次（省级、市级、县级以及乡镇）、就业岗位、就业途径等方面。调查问卷采用不记名方式进行。
二、结果
1.问卷回收。本次调查共发放问卷146例，回收142例（97.3%），其中无效问卷4例（2.8%）有效问卷138例，有效回收率为94.5%。
2.就业单位层次。毕业生多集中于市、县级医院，选择省级医院及乡镇卫生院就业者较少，其中县级医院就业者最多，占50.7%，市级医院就业者占29.7%，省级医院就业者10例（7.2%）,乡镇卫生院就业者11例（8%），另有6例选择医药企业就业(4.3%)。
3.就业岗位。78.3%的毕业生选择于各医院检验科就业，13.0%的毕业生选择于病理科就业，选择疾病控制中心、科研单位以及中心血站等单位就业者较少，占8.7%。
4.就业途径。54.3%通过政府或学校举办的毕业生双选会成功就业，14.5%的毕业生通过他人介绍就业，其余通过人才交流中心、网上择业等方式就业的有31.2%。
三、讨论
1.就业单位层次。依据本次调查结果可以发现，绝大部分毕业生（80.4%）选择市县级单位就业，而选择省级医院就业者只有7.2%，乡镇卫生院就业者仅有8.0%。结果表明，目前我国对于医学检验专业技术的教育层次偏低。由于省级医院检测检验技术和设备较为先进，而目前高职教育是检验专业的主力军，本科和研究生层次的毕业生相对较少，三年时间的高职教育很难让检验专业学生熟练掌握相关专业技术，因此其较难于高层次的医院就业。此外，选择乡镇医院就业的毕业生同样较少，可能与就业环境、薪酬待遇存在一定关系。
2.就业岗位。调查结果显示，绝大部分（78.3%）的毕业生选择于各医院检验科就业，即专业对口，基本可以做到学有所用、学有所长。13.0%的毕业生选择病理科就业,从广义上来说，病理诊断仍是医学检验的一部分，但值得注意的是，目前在我国各大医学院校中，单独开设病理学诊断专业的院校较少，目前仅有泸州医学院、中国医科大学等少数几所院校设立该专业。而各级医院对病理学诊断专业人才均有较大的需求，因此，各医学院校亟待尽快设立该专业教育，以满足市场需求，促进毕业生顺利就业。
3.就业途径。超过半数的（54.3%）毕业生通过政府或学校举办的毕业生双选会成功就业。医学院校和相关政府单位是毕业生就业的主要推动者，应积极推动和组织各种形式的就业洽谈会，广泛组织国内外医疗机构参与，为毕业生就业选择打开市场，以促进毕业生广泛就业为最终目标。14.5%的毕业生通过家人或其他熟人介绍就业。而随着目前网络技术的发展，毕业生了解消息的途径较多，31.2%的毕业生通过网上招聘前往人才交流中心选择合适的就业单位。因此，各院校就业指导机构应开设就业指导课程，积极指导毕业生自主择业。
篇8
【关键词】旋挖桩；施工；技术问题；对策；研究
一、旋挖桩施工的分析及优势
1、旋挖钻机打孔的速度十分高效。传统的循环钻机操作复杂，不能很好的跟上工程的进度。如果没有特殊情况或者环境因素的限制，新型的旋挖钻机工作效率可以达到每分钟一到两米。这与以往的传统机器相比，明显加快了，而且工程效果也比以往大大提高。从整体效果已经利益来看，这种旋挖钻机不仅节省了人力物力，节约了资金，同时对于工程的进度也有了大大改善。
2、新型的旋挖钻机考虑到了许多复杂因素，比传统的机器更能够适应工作环境。比如，一些复杂的地形工程中，旋挖钻机工作起来更加稳定。由于其重量比以往的机器要大很多，所以所能承受的压力也成倍的增长。同时，在钻头的安装上，吸取国外先进的技术，采用了动力头。这样的装置下，钻机的转动速度大大提高，而且在加大了重量之后，钻机的强度也大大增强，有十分可靠的数据显示，旋挖钻机的工作速度在同等条件下是普通机器的十倍左右。
3、随着国家可持续发展战略的提出，以及近年来十分注重对环境的保护影响，旋挖钻机的技术在这方面也注重了研究和改善。以往的传统机器只是将泥浆循环，并不能彻底清除，打孔之后必定会在原地留下一个大面积的泥浆池。这对生态环境来讲是个不小的破坏，而且难以恢复，不能达到文明环保施工的条件。经过更新之后的旋挖钻机，打破了传统的泥浆循环系统，加上了新型技术。被挖出的泥浆经过强大的扭拒直接进行旋转，并且能够将水迅速漏出，这样剩下的泥土就能很快的干燥。如此一来，施工过程中污染源大大的减少，工作环境也大大的改善，符合国家的发展战略。
4、以前的传统机器只是人工操作，任何的定位以及钻取都是人为的经验，没有科学做基础。旋挖钻机安装了最先进的电子监控系统。这能为钻机找到最合适的工作位置，同时保证机器各处的性能一直处于最高效的状态。与传统的普通钻机相比，对工作效率的提高不是一星半点。
二、旋挖桩施工中经常会遇到的问题
1、地质复杂，施工困难
我国国土面积辽阔，各种土地地貌不一，施工十分困难。有些土地质层之间土质还不一样，这样一来给开采就带来了巨大的挑战。比如，黏土层下方是很厚的沙砾层。在钻井的时候，上层与下层的钻井就会出现离体。因为上层较软，下层较硬，施工时就会出现钻到一半还得重新设计别的方法的现象。如果强制进行钻取，可能会影响成孔的质量。
2、寿命短，费用高
施工所采用的大机器，都是在超负荷的状态下工作。而且在使用过程中，出现磨损、老化是十分常见的现象。最让出资人上心的是，这种大机器所需要的零件都十分难以制造，有的还是国外进口，这样一来就增加了机器的投入。由于其体型庞大，维修起来也十分的不方便。正常来讲，普通的零件损坏都要维修一天以上，这严重的耽误了生产时间和生产效益。在实际应用中受到施工团队的一致认可，现已得到了普及。而且，旋挖桩技术局限比较小，没有任何复杂的土质能够对其造成障碍，这也间接的提高了工作效率。
3、移动时难度较大
旋挖钻机与普通的机器相比，机型较大，而且重量有很大的增加。底部并不是采用轮式构造，而是履带转动，这样一来在施工场地移动的难度就会大大增加。而且由于施工场地都是一些具有坡度或者凹凸不平的复杂地形，旋挖钻机庞大的身躯移动时很容易造成侧翻的现象。
三、如何改善这些问题
实践出真知。经过多年的研究，再加上每次施工钻机所提供的宝贵经验，我们已经总结出了不少能够充分利用旋挖钻机功用、提高工作效率的方法。
1、桩基定位
如今各种高科技设备十分齐全，我们要保证做到在施工前对土地地质遗迹水质等有个充分的了解。调查地区资料，了解施工地的水准点、地层厚度等，根据这些数据确定出最佳的方案。而且，更重要的是，有了这些数据，我们能够提前预测工程的走向，减少事故的发生。
2、 埋设护筒
旋挖钻机工作中，必须要安装埋设护筒，这是对安全的基本保障。但是以前由于技术粗糙，埋下的护筒并不能很好的发挥其功效，很容易带来安全隐患。经过多年的勘测与研究，我国的工程学家们发现，将桩位的中心对准护筒的中心，能够提高工作水准，减少事故的发生。
3、旋挖钻机维护与使用
旋挖钻机是新兴的设备，而且承担的都是大功率大消耗的工作。即使他的体型重量十分庞大，但是在工作时必须要保证其精密性。钻机的使用必须要恰到好处，找到其合适的位置，这样才能取得事半功倍的效果。而且平时也要注重维修与保养，降低机器的老化速率，它才能给我们创造更多的财富。
4、科学定位成孔
以往靠经验进行钻井确实也取得了进展，但是毕竟存在着不少的漏洞。如今各种科学参数都能很好地供施工队使用，这就给我们设计方案时提供了科学有效的依据。在实际应用中受到施工团队的一致认可，现已得到了普及。而且，旋挖桩技术局限比较小，没有任何复杂的土质能够对其造成障碍，这也间接的提高了工作效率。
5、 安装材料要与实际相匹配
教条式的工作并不能取得突破性的进展，不管是在政治还是科学学术在历史上都有很好的证明。在实际应用中受到施工团队的一致认可，现已得到了普及。依据现实情况的地质适当的安装孔位和导管，做到合理化，科学化。这样不仅节省材料，而且能够增加使用寿命。
四、总结
近年来科学技术的不断发展，许多领域的生产方式都发生翻天覆地的变化。钻机施工，属于各国都十分重视的行业，同时也是国家科学技术利用程度的展现。对旋挖桩施工中常见技术问题进行研究和探讨，能够最大限度的提升工作效率，节约使用时所用的材料。进行科学合理的操作，保障人民财产生命安全，对于我国社会科技的发展有极大的促进作用。
参考文献：
[1]黎永祺.旋挖桩施工中常见技术问题及对策分析[J].现代装饰（理论），2011，（07）.
[2]张洋.旋挖桩施工当中常遇的技术问题与解决对策[J].中华建设，2012，（04）.
篇9
关键词：状态监测 动态模型 原油外输泵电机
中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0047-02
随着我国电力事业的不断发展，电力技术水平的不断提升，电力设备额定电压及单机容量越来越大，设备的结构品种也越来越多样化，传统电气设备状态监测技术采用定期停电后绝缘预防性试验的方法，该方法体现出一定的滞后性，其不仅需要在试验时停电，而且试验结果无法将设备运行状态下的绝缘情况真实、客观的反映出来，因此，在线监测系统的应用是大势所趋。
对于电力电气系统的状态监测而言，其主要对象针对电厂和电力系统方面的重要电力设备，例如变压器、发电机、电动机以及电缆和断路器等相关的设备。该文就从动态模型的状态监测与预测性维护技术在电机领域的应用研究入手，分析如何加强电气设备的预测性维护水平。
1 电气设备状态监测的现状与不足
目前对于电气设备的状态监测主要停留在两个水平，纯电气的保护和纯机械的状态监测。
纯电气的保护：长期以来，处于重要位置的大型电机都有继电保护系统，当运行参数或状态参数达到或超过继电器的设定值，会自动切断电路，让电机停止运行。对于电气设备的保护，主要集中在过电流、过电压、欠电压、差动、负序、失磁、接地或逆电流保护上。
纯机械的状态监测：除了厂家配套的继保装置，在设备正常运行后，用户可能会根据电机的运行情况，或电机的重要性等特点加装纯机械的状态监测产品，以判断电机运行过程中出现的各种机械故障，比如转子条断裂、轴承损坏等。
纯电气的保护主要集中在设备的保护上，但是保护的前提是必须要有精确的保护设定值，对于各种各样的现场情况，如何得到保护设定值是一个值得研究的巨大课题。同时保护主要是在设备故障发生后的动作，并不能防患于未然。
纯机械的状态监测主要集中在振动监测上，通过在电机轴承座上加装加速度探头，采集后的振动信号经过分析，得出电机的相应的机械故障，可以实现事后维修为预测性维修。缺点是需要的振动理论知识高，并且对于电机匝间短路等电气故障并不能准确加以预测，并且在设备运行时加装探头和敷设电缆，也对现场的维护带来了不便，也就造成了现场运行维护人员对纯机械状态监测系统的推广度并不高的现状。
2 基于动态模型的设备预测性维护技术应用研究
为了避免之前出现的将电气保护和机械故障剥离的种种问题，笔者将目前比较流行的动态模型技术与设备预测性维护技术相结合，开发了一套电机综合性预测性维护平台。
在动态模型技术中，变工况下三相系统期望的动态模型，比如负载，是用电动机异常情况下测量得到的动态行为进行确定和比较的。系统首先对电动机进行一段时间的学习，获取并处理实时来自电动机系统的数据，数据采用系统识别算法进行处理，从而计算出期望的动态行为和模型参数，系统参数的变化预示着系统中有异常发生。此外，对这些参数的处理还用于诊断分析。
与传统的振动和电流特征分析形成对照，这动态模型技术采用了一种因果（输入-输出）关系，因此，不受周围环境噪声信号或输入中的噪声信号的影响；同时系统还筛选出期望与实际行为之间的差异，并仅对由系统所生成的异常现象进行强化，这样就能更早更准确的发出预警。采用专家系统的方法避免了必须维持一个数据库或记录的需要，也无需专业人员费时费力的采集数据和分析。虽然只测量了电压和电流，但是还是能提供全方位故障监测，包括机械、电气和拖动系统的故障。
基于动态模型的电机综合性预防维护平台数据流程如图1所示。
运行与检查：在此模式下，快速检查电动机上的所有连接，确定相序、以及电动机与被拖动设备相连并正在运行。同时还检查电压和电流是否在设定的限制范围内，V1与I11-I12通道之间的相位角是否正确；
学习：主要包括电动机在正常运行空旷下的行为学习，学习过程包括实现设置好的数据采集循环次数和数据分析时间。一旦达到了预设循环次数，系统就会进一步对采集和预处理的数据进行深入加工，从而得到一个数据库，该数据库是由代表着实际带载工况下的电动机行为的一个数据集所组成；为了能充分覆盖一个电动机系统所经历的各种负载工况，就需要足够数量的采集循环或迭代次数。
改进：一旦初始学习过程完成，系统就将通过更新学习模式期间获取的数据库而自动改进提高它对电动机特性的预测。在改进模式下，数据库是根据不同的负载和供电线路情况而进行更新的。改进模式的持续时间决定于数据菜单路径设置的改进迭代次数。
报警：此处的报警主要是针对各种故障而产生的报警信息。报警信息以报警码的形式存在，用户通过查找报警码表来找到报警的具体原因，找出到底是电气故障，还是机械故障，或者仅仅只是接线的故障。
根据之前的研究情况，将该平台应用于某海上石油设施上，监测的对象为设施3台原油外输泵，泵体功率160 kW，通过变频器带动。
每台电机都需要安装三台电流和电压互感器，三部模块采用链的方式连接。采集的频谱如图2所示；评估的结果如图3所示。
可以看出，通过对三相电压和电流信号的采集，系统自动给出了基础松动、不平衡、风机页面故障等问题，并且给出了需要解决的时间区间，为现场的预测性维护提供了电气和机械方面的指导性意见，方便实用。
3 结语
基于动态模型的状态监测与预测性维护技术避免了机械和电气专业之间的技术断层，在正确使用的情况下，能对所有容量和功率等级的三相交流电动机进行监测，当某台电动机（甚至与之相关联的机械设备）性能开始下降时，即可提供清晰明确的只是，三个电流互感器和三个电压互感器取代了大量仪表性能欠佳的传感器，在传统的设备状态监测与故障诊断之外，还能对当前线路的谐波等参数进行监测和报警，大大完善了设备的各种参数。
状态监测与预测性维护平台目前在某海上得以应用，现场应用的情况良好，丰富了现场维护人员对设备状态掌握情况，提高了现场预测性维护水平。
参考文献
[1] 张春霞.电气设备状态监测与故障诊断[J].武汉工业学院学报，2004，23（3）：6-10.
[2] 钟家洪，夏勇.电气设备状态维修技术的运用探析[J].煤炭技术，2012（11）：12-13.
[3] 恒，谈克雄.电气设备状态监测与故障诊断技术[M].北京：中国电力出版社，2001：89-110.
篇10
关键词:ZTP/FTP-X2铁谱仪;铁谱分析 ;重复性;区分性;状态监测
中图分类号:TH871 文献标识码:A
Application of Ferrography Technology in Equipment Wearing Condition Monitoring
DING Fang-ling, LI Shu-guang,XIE Jing-chun, ZHOU Ya-bin
(PetroChina Lanzhou Lubricating Oil R&D Institute, Lanzhou 730060,China)
Abstract:The working principle of ferrograph and it′s unique advantage in oil condition monitoring field are described in this paper .The repeatability and discrimination performance of ZTP/FTP-X2 direct reading ferrograph instrument were verified. The test result showed that the standard deviation within 1-9 percentages will not affect the normal wear trend. The research work also involved the quantitative wearing tendency and the qualitative wear status monitoring function for natural gas engine and compressor. The monitoring result showed that ferrography technology can do effective monitoring and be a meaningful diagnosis tool for mechanical equipment′s wearing trend and its abnormal failure.
Key words:ZTP/FTP-X2 ferrography instrument; ferrographic analysis; repeatability; discrimination performance; condition monitoring
0 前言
铁谱技术是20世纪70年展起来的一种磨损颗粒分析新技术,近年来,机械设备状态监测技术在机械行业中得到了快速发展,它的广泛应用已产生了明显的经济效益,已引起国内外越来越多的油业内人士的高度重视。因此,为在用油监测与技术服务做出突出贡献的铁谱技术首当其冲成为重点研究及应用的对象。
铁谱技术以不用停机和不用拆检机器而直接观测磨损微粒,了解机器内部摩擦副磨损状态的方法来实现机械设备的状态监测和故障诊断,是油摩擦磨损性能质量检测的有效手段之一。通过对设备在用油中磨损金属颗粒的定量、定性分析,监测诊断设备主要摩擦副的磨损失效状态及原因,指导企业及时采取视情维修措施,保证设备安全运行。由于在实验过程中运用铁谱技术不仅可以指出故障发生的部位、确定故障的类型,还可以解释故障产生的原因,预告故障恶化的时间;同时,它以对磨粒分离的简便性、沉积的有序性、观测的多样性以及对大磨粒的敏感性等优点而在机械设备状态监测与故障诊断中得到了广泛应用[1]。
由于中国石油昆仑油产品在使用中存在大量的技术服务工作,要做好油品使用的技术跟踪服务工作,指导企业选择优质并合理地使用油,拥有专业监测设备的支持,也有利于增强油产品在市场中的竞争力及油研发技术的改进工作。为此中国石油兰州油研发中心于2007年购置了ZTP/FTP-X2型铁谱仪,对在用油设备的磨损监测提供有效分析手段。为了更好地配合在用油设备磨损监测,本文对铁谱仪器的重复性、区分性等进行了考察,并对固定式燃气发动机-压缩机组在用油进行了铁谱跟踪监测。
1 铁谱技术
1.1 直读铁谱仪
直读铁谱技术是利用具有高梯度强磁场作用,将油液中带有机械设备磨损信息的磨屑颗粒与油液、杂质等分离出来, 按照尺寸大小依次沉积在一个玻璃管内,经过电路处理后,直接测读油液中大磨粒直读数(DL)和小磨粒直读数(DS)。可快速测定机器油中所含两种不同粒度范围(大于5 μm和1～2 μm)内的磨粒浓度值。用于对油液中磨粒浓度的定量测量,以达到对运行中的机械设备进行磨损趋势监测的目的。
1.2 分析铁谱仪
铁谱分析技术是利用高梯度强磁场的作用,将油液中带有机械设备磨损信息的磨损颗粒、杂质等分离出来, 按粒度大小的规律沉积在玻璃基片上形成谱片, 然后借助专业铁谱显微镜观察和测量其沉积分离物的形貌、数量、尺寸、成分及粒度分布等情况, 以获得磨损过程中的特征信息,从而对机械设备的运转工况、关键零件的磨损状态进行分析判断。
直读铁谱仪通过对磨损定量数据的趋势监测,回答监测对象是否有问题,分析铁谱对有问题的油样进行磨粒的分离和观测,可回答发生了什么问题,在何处发生问题。两者是统一的整体,据此可以判断机器的磨损状态,并可进一步分析机器的磨损机理[2]。
2 直读式铁谱仪试验的重复性、区分性
为了保证在用油监测的可靠性,对购置的ZTP/FTP-X2型直读铁谱仪的重复性、区分性等进行了考察。
2.1 试验油的选择
选用了三个油样,一号油-1、一号油-2是同一油品在同一闭式齿轮箱运转一定时间周期前后分别采集的油样。一是考察设备的重复性;二是考察随着设备运转时间的延长,磨粒浓度的变化情况以考察设备的区分性。二号油是在相同类型不同的闭式齿轮箱上采集的油样,和一号油-2是同一时间周期取出的油样,一是考察同类设备的重复性,二是考察不同油品在同类设备、同一采样周期的磨粒浓度的差异。
2.2 试验的重复性和区分性
影响直读式铁谱仪重复性的主要原因有以下几个方面,一是磨损颗粒沉淀过程的随机性较大;二是沉淀磨粒对磁场的影响;三是操作者熟练程度与经验;四是油样计量的准确性。但是铁谱仪操作者的熟练程度与经验可以减少测试中的一些随机误差,在实际测试中有经验的操作人员只测取一次基本上就可以满足监测要求。直读式铁谱仪一般的相对偏差在4%～12%之间变动[3],该量值在此范围内分散不会对提供的设备磨损变化趋势有较大影响。为考察仪器的重复性和区分性,对采集的三个油样进行了重复性和区分性试验,每个油样重复试验5次。其试验结果见表1。
从表1数据可以看出:直读式铁谱仪相对标准偏差在1%～9%之间,该量值说明ZTP/FTP-X2铁谱仪具有可以接受的重复性。
表1数据说明同一油样在同一设备运转一定时间周期前后的监测数据具有一定的区分性。不同油样在同类设备、同一采样周期的监测数据也有一定的区分性。
2.3 直读式铁谱仪试验数据的比对试验
为了验证ZTP/FTP-X2型直读铁谱仪监测数据,对增压六缸柴油机450 h耐久性试验的在用油每间隔25 h取样一次,进行直读铁谱定量跟踪监测,图1、图2是增压六缸柴油机450 h耐久性试验的大小磨粒浓度变化曲线,是典型的带有机油滤清器的系统的磨损曲线(浴盆曲线),它直观地反映了450 h耐久性试验的磨合阶段、正常磨损阶段和异常磨损阶段。由于机油滤清器对磨粒的排除效应,所以曲线的磨粒浓度所代表的是摩擦副的磨损率。在磨合阶段,由于摩擦表面都是机械加工后的,所以此阶段是从一个粗糙的机械加工表面向一个低磨损的光滑表面的磨损过程,油中的磨粒浓度需要一段时间才能达到平衡;柴油机磨粒浓度发展的总趋势是由小到大,然后由大到小,最后稳定在正常磨损状态的过程(由于机况在此期间不稳,导致此过程延长),当达到平衡时,磨粒的排除率等于产生率,磨粒浓度达到动态平衡,此阶段为正常磨损阶段;随着运转时间的延长,零部件表面破坏的发展,其磨粒浓度和粒度会朝着更为浓密和粗大的方向进一步恶化,打破了正常磨损阶段的动态平衡,最终导致机械故障发生(450 h由于突发故障导致停机)。如用此设备大量的正常磨损阶段的数据制定出相应的基准线、报警线、危险线,在设备磨粒浓度大大超出预先制定的基准线之上时,便可结合谱片对机械设备磨损状态进行综合评价。我们用同一油样和国内另外一家具有第三方商业性专业油液监测资质机构的直读铁谱定量数据进行对比,其大磨粒DL浓度趋势图见图1,小磨粒DS浓度趋势图见图2。
由图1、图2可以直观看出兰州研发中心和第三方商业性专业油液监测机构对同一油样大磨粒和小磨粒的磨粒浓度监测趋势一致。
3 铁谱技术在固定式燃气发动机-压缩机组中的实际应用
铁谱技术实际应用的主要目的,是通过分析磨粒的特征来区分正常磨损和异常磨损,并对磨损失效提出早期预报。本次监测对象是固定式燃气发动机-压缩机组,此设备是国内某油田公司的关键设备,该机型号为COOPER-2804,配有机油滤清器的系统,自2008年3～11月先后采集油样12次,期间共运行11238 h,其铁谱定量磨损趋势图见图3。磨损趋势图表明,该机在运转过程中,大体经历了柴油机的三个磨损阶段。
从图3可以看出前4000 h之前属磨合阶段,磨粒浓度发展的总趋势是由小到大,最后由大到小,4000~8389 h之前在用油定量磨损趋势平缓,磨粒浓度值变化率较小,属正常磨损阶段,谱片显示磨粒浓度不大,粒度较小,总体为正常磨粒(谱片略),说明该机组在此期间处于正常磨损状况。
8389 h设备突发故障停机,采油样进行铁谱分析,其定量磨损数据略有上升,但分析谱片上存在大量的摩擦聚合物,并出现较多的铜和铝等异常磨粒(见图4),分析认为有大量的摩擦聚合物说明设备出现了高温过载现象,在摩擦面过载和表面局部高温的极压状态下油品发生聚合反应。油中铜和铝磨粒来自于和曲轴匹配的铝合金轴瓦和连杆小端铜套,说明发动机有异常磨损迹象,通过分析认为此次事故为突发机械故障所致,与油品质量无关,建议用户检查高温过载原因并排除故障。
根据上述分析结果,拆机检查发现连杆轴瓦已磨损到可见铜衬底并有多处剥落,连杆小端铜套及销钉发生严重磨损,由于突发过载导致压缩缸活塞和十字头之间的接杆断裂,拆检结果表明与铁谱分析基本一致。因故障较大,相关检修部门对设备进行大修处理,更换了磨损的零部件,换油后对设备进行了试运转。运转22 h后,进行采样分析,直读数据显示磨粒浓度明显升高,磨损率加快,分析有异常磨损,建议缩短采样周期,密切监测设备的磨损趋势及磨损状态。运转200 h采样分析,直读数据显示磨粒浓度较22 h大幅升高,产生了严重的异常磨损(见图3),分析谱片显示有大量异常磨粒,见图5。
图5谱片表明磨粒以铁系为主,有标志着异常磨损尺寸较大的切削和疲劳磨粒,疲劳磨粒表面因高温而呈现黄蓝回火色,并有较多暗金属氧化物和少量铝粒,严重的切削磨粒和疲劳磨粒表明摩擦表面有损伤迹象,黄蓝回火色表明摩擦面温度较高,暗金属氧化物表明有不良迹象,铝粒表明相应部件发生磨损,再次建议停机检查。请专业人员对该机组进行检修,检查后发现压缩缸进排气阀弹簧安装错误,导致设备工作异常,机组发生异常磨损,故障排除后,该机组振动及噪音恢复正常状态。铁谱监测及时诊断了这个故障,防止了二次恶性故障的发生。在运行9211 h铁谱分析显示磨损浓度虽高,但呈下降趋势,异常磨粒较少,变化率趋缓,设备运转平稳,说明故障已经排除。继续对该机组铁谱跟踪监测,11238 h在用油监测定量数据明显降低,磨损趋势及谱片表明设备属正常磨损,设备运转状况和状态正常。
4 结论
(1)ZTP/FTP-X2型直读铁谱仪具有可以接受的重复性和区分性。
(2)通过对固定式燃气发动机-压缩机组的铁谱跟踪监测分析, 结果表明:在实际监测的应用中,铁谱分析技术对机械设备的磨损趋势及故障能进行有效的诊断和监测,可避免异常磨损故障的发生。
参考文献:
[1] 杨其明,严新平,贺石中,等.油液检测分析现场实用技术[M].机械工业出版社,2006.
[2] 杨其明.磨粒分析:磨粒图谱与铁谱技术[M].北京:中国铁道出版社,2002.
[3] 张鄂. 铁谱技术及其工业应用[M].西安交通大学出版,2001.
