厚度测量范文

导语：如何才能写好一篇厚度测量，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

适用层磁材料上的非导磁层厚度测量。导磁材料一般为钢，铁，银，镍。此种方法测量精度高。

2、镀层测厚仪涡流测厚法：

适用导电金属上的非导电层厚度测量。此种较磁性测厚法精度低。

3、镀层测厚仪电解测厚法：

不属于无损检测，需要破坏涂镀层，精度较低，测量起来比较麻烦。

4、镀层测厚仪放射测厚法：

该测试方法测试仪器价格非常昂贵，测试过程复杂，适用于一些特殊场合。

5、镀层测厚仪超声波测厚法：

篇2

关键词：超声波测厚仪；晶粒度；内应力；耦合剂

中图分类号：TQ050 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）13-0052-03

在钢板厚度的验收过程中，由于千分尺和卡尺只能对钢板边部进行厚度测量，所以脉冲反射式超声波测厚仪成为每个验收单位用来测量钢板内部厚度的工具，供需双方就厚度公差测量数值的争论从未间断过，用户在钢板厚度的验收时经常提出，钢板内部厚度小于标准要求（通常低于0.1～0.3mm），不予验收。下面就超声波测厚的工作原理、测量误差产生的原因进行分析，同时提出精确测量钢板厚度的方法。

实际工作中，在常温下对厚度≤40mm的钢板测量时，由于仪器、探头接触面、探头频率、耦合剂、钢板的材质、热处理状态等因素的影响，会产生±0.30mm的误差。随着厚度的增加以及温度的升高误差将更大，下面就误差产生的原因进行简单分析。

3 误差影响因素

3.1 晶粒度的影响

3.3 组织的影响

纵波声速与铁素体含量和珠光体片层结构相关，铁素体含量高，珠光体片层尺寸小，纵波声速高。

分别采用油淬和水淬两种工艺处理的材料，其组织应力也不同，油淬形成的组织中马氏体含量较少，组织转变应力小，纵波速度高。根据资料推荐，超声纵波声速由大到小排序为油淬、退火、正火、水淬。

3.4 探头的影响

同样参数（频率、晶片直径）的探头，由于制作工艺的差异，性能也会不同，如探头中的频率、频谱不同时，会对探头声场产生影响。

3.5 探头磨损的影响

常用测厚探头表面为丙烯树脂，长期使用会使其表面粗糙度增加，导致灵敏度降低，从而造成显示不准确。

3.6 耦合剂的影响

耦合剂是用来排除探头和被检物体之间的空气，使超声波能有效地进入被检测物达到被检测的目的，如果选择的种类或使用方法不当，将会造成测量误差。

3.7 施加力的影响

超声波测厚时，在探头和被检测的工件之间，要施加一层耦合剂，当测量时用力不均，会使耦合层的厚度有一定的影响，从而造成示值差异。用力较大，耦合效果好，耦合层厚度较薄，示值厚度就小。

3.8 钢板温度的影响

根据资料推荐，在-20℃～120℃范围内，钢中纵波声速随着温度的上升而下降。

3.9 钢板表面的影响

钢板表面的灰尘、氧化皮、锈蚀、污垢和油漆等覆盖物以及表面平整度和粗糙度都会造成耦合不良，对测厚造成影响。

3.10 材料内部缺陷的影响

当材料内部有严重的偏析、夹杂、分层、裂纹、白点等缺陷时，会造成声速显示值改变。

3.11 测量精度误差

仪器固有的测量误差：试块厚度≤20mm时，声速测量精度为±1mm/H×100%；试块厚度>20mm时，声速精度为5%。

综上所述，影响脉冲反射式超声测厚的测量精度的因素有很多，怎样才能减少这些不良因素，精确测量被检物的厚度，是减少供需双方争议的必要措施，下面就具体的测量方法作进一步的介绍。

4 测量步骤

4.1 钢板被检部位的表面处理

清除钢板所需检测部位表面的灰尘、污垢、氧化皮、锈蚀物、油漆等覆盖物，对于粗糙表面可以用400#砂纸打磨以露出金属光泽，区域大小约为30×30mm。

4.2 对比试块的制作

4.2.1 对比试块的选择。对比试块材料质量的关键是它的声学特性必须与被检工件基本一致，即材料的晶粒度、热处理状态、物理性能、化学成分等均需与被检件一致。为此选用被检测的钢板本体来制作对比试块，以保证试块和被检钢板两种材料的声学性能一致。

4.2.2 对比试块的制作。在距被检钢板边部10mm的无缺陷处平整区域，按测量步骤4.1的要求，对钢板的上下相对位置的表面进行处理，面积约为30×50mm。使用千分尺对此区域内的4个角部位置及中心位置分别测量钢板厚度，对结果进行记录，对比5次测量的结果，如测量值的误差在0.002mm以内，就认为此区域的钢板平整度满足测厚试块制作要求，将此区域的钢板作为脉冲反射式超声波测厚的对比试。

4.2.3 试块厚度测量。用经过计量校正合格的千分尺，在30×50mm对比试块的中心部位测量3次，取3次的平均值作为此位置的测量值。以轧制规格为25mm厚的钢板为例，如实际的测量值H分别为24.982mm、24.983mm、24.984mm，则3次平均值24.983mm为钢板的厚度。

4.2.4 探头的选择。根据工件厚度和精度要求来选择探头，工件较薄时选用频率较高的双晶探头或带延迟块的探头，工件较厚时选用频率较低的单晶探头，尽量选用宽带探头。

4.2.5 探头的表面检查。检查探头表面是否平整，如有影响测量精度的磨损，必须对探头用500#金相砂纸打磨，使其表面平滑并保证平行度，否则更换新的探头。

4.2.6 测厚仪零点的校准。将声速调整到5900m/s后按ZERO键，进入校准状态，在随机试块上涂耦合剂，将探头和随机试块耦合，直到屏幕显示试块厚度示值为4.00mm，即校准完毕。

4.2.7 测量钢板的声速。

（1）将探头与对比试块中央的千分尺测量部位耦合，显示出厚度值，然后将探头转动90度，使探头串音隔声板与前一次垂直，再次测量试块厚度，以2次测量中数值小的作为试块的厚度。如2次测量示值分别为24.88mm和24.90mm，则以第1次的24.88mm作为此区域的厚度值，检测时探头要放置平稳，压力要适当。

4.2.8 钢板实际厚度的测量。在此声速条件下，对钢板表面已清理的被检测部位进行测量记录，每个测厚位置在相互垂直的方向各测量1次，厚度以小的值为准。

5 钢板厚度的验收

钢板的所有测试点检测完毕后，对数据进行整理，以数据最小的值作为此钢板的验收厚度，如符合订货标准要求则视为厚度合格。

6 结语

通过上述的检测方法，可以将影响脉冲反射式超声波测厚中，测量精度的各种不良因素降到最小，从而精确测量出钢板的实际厚度，消除供需双方对钢板厚度的争议，在实际工作中都取得了满意的结果。

参考文献

[1] 鄢国强.材料质量检测与分析技术[M].北京：中国计量出版社，2005.

[2] 刘天佑.钢材质量检验[M].北京：冶金工业出版社，2010.

[3] 郑晖，林树青.超声检测[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2008.

[4] 邬亚华.45#钢热处理状态对超声纵波声速的影响

篇3

胶辊宽度测试仪

该设备可直接测量出单张纸及卷筒纸印刷机上胶辊与胶辊之间的压痕宽度，以毫米为单位，以数字信息帮助判断胶辊的平衡，并方便直接对印刷机进行调整，其具有以下特点。

（1）该设备为数字测量系统，相比卡尺、塞片等传统测量方式，数字化效果更为精确，让胶辊之间的间隙保持最佳状态，以达到真正的水墨平衡，最终为印刷过程节省电能、油墨、润版液等系列成本，同时可通过测量所得胶辊老化硬化情况，调整间隙标准，延长使用寿命。

（2）该设备使用时需放置在静态胶辊之间，读数会连续地显示在显示屏，宽度可按照需要直接进行调整。

（3）确保最优的印刷品质量的同时，能快速发现并调整机械胶辊平衡带来的故障，将停机调整次数降到最低，防止机器不必要的重启。

（4）可检测出胶辊的膨胀、收缩、老化及一般磨损等，保证更有效率地调节机械。

滚筒压力测试仪（第二代）

作为世界首创的第一台可以成功测试滚筒之间压力（橡皮布压力）的仪器，该设备可方便监控滚筒间压力的变化情况或查看在不同品牌、型号的橡皮布压缩率等情况下，滚筒压印线处压力的变化情况。该设备广泛适用于卷筒纸胶印机、单张纸胶印机、覆膜机和凹印机，具有以下特点。

（1）一人即可操作。滚筒推着传感器最前端的超薄处通过压印线，压力可立刻在显示屏上显示。

（2）在测量滚筒之间压力过程中，所有压力值都会得到一个压印曲线，显示屏上会将显示压力的极值（最大值）。

（3）特别针对报业轮转机型，可以直接测量安装完橡皮布后的滚筒间的压力，并直接进行操作调整，告别撕毁炮底胶片（衬垫等）再使用量规等耗时且不精确的方法。

篇4

关键词 超声分型 胆囊壁厚度 良、恶性腹水

Diagnostic Values of Ultrasonography on Grouping The Pictures of Gall Bladder Wall and Analyzing The Reasons for Hydroperitoneum.Zhang Hua-qiong.Dopartmentof Ultreasound First Peoples Hospital of Liang ShanZhou SiChuan,61500 China.

【Abstract】This paper focuses on exploring the differedces and analyzing the reasons for such diseases,by means of ultrasonography,between the gall bladder wakll of m alignant tumor hydroperitoneum and that of benign one.So that cures for m alignant tumor hydroperitoneum could be discovered.After 137 patients were found that, based on the conclusions of their result. The m alignant hydroperitoneum is I type, the thickness is less that 3mm.The benign hydroperitoneum is II type, thickness is 4-6mm.III type thickness is 8-10mm.Therefore ,It can be concluded that ultrasonography is of high value for differing m alignant tumor hydroperitoneum form benign one by observing, measuring and analyzing the pictures of zhe gall bladder wall.

【Key words】ultra-grouping; thickness of gall bladder wall; benign hydroperitoneum,m alignant tumor hydroperitonrum.

1 资料与方法

根据我对2003年~2006年就诊患者追踪观察、收集了我院门诊和住院病人资料137例 ，其中男性患者74例，年龄在32~85岁，女性患者63例，年龄在35~75岁。其中肝癌28例、胆道癌6例、胰头癌4例、直肠癌3例，卵巢癌3例，血吸虫性肝硬化合并肝癌2例，肝硬化72例，肾功能不全9例，慢性心功能不全10例。

使用仪器：东芝38AS型，迈瑞-9900型，频率均为3.5MHZ。

探查方法：患者平卧或侧卧探头在患者肋间及肋下进行不同切面反复扫查，以便观察胆囊壁的厚度及声象图类型。

2 结果

腹水对胆囊壁为单层不增厚的患者均为恶性瘤性腹水，腹水多为渗出液。单层增厚型和双层增厚型多为肝硬化腹水，慢性肾功能不全慢性心功能不全腹水患者胆囊壁增厚多为单层增厚或双层厚。在对137例患者腹水观察中，胆囊壁增厚是由于引起腹水的原发病的病理生理变化所致，与胆囊炎时胆囊壁普遍实质性增厚囊壁毛糙不光滑、透声差、回声增强这两者在B超图象上有明显的声学差异。Ⅰ型胆囊壁不增厚壁厚≤3mm（见图1），Ⅱ型胆囊壁增厚壁厚4-6mm间（见图2），而Ⅲ型胆囊壁改变胆囊增厚呈双边厚在8-10mm之间（见图3）。

各种腹水患者的胆囊壁改变与患者血清白蛋白水平有关（见表3）。恶性瘤性患者的白蛋白在25g/L以下胆囊壁表现为Ⅰ型，而其它疾病白蛋白在25g/L以下者则胆囊壁表现为Ⅱ型或Ⅲ型，肝硬化、肾功能不全均表现为Ⅱ型和Ⅲ型。见图1，2，3。

3 讨论

3.1 胆囊壁B超分型的病理基础 胆囊壁正常厚度一般＜3mm，超过3mm者98%为有病理意义，不同病理所致的腹水由于病理生理机制不同，胆囊壁声象图形态亦有区别。胆囊壁增厚是一种重要的多种胆系和胆外系疾病的声象图特征是由于引起腹水的原发病病理生理变化所致。恶性瘤性腹水往往是腹水骤涨，腹水性质为渗出液，白蛋白水平一般较高，腹膜渗透性增强，使其胆囊壁不增厚，表现为Ⅰ型壁单层不增厚。在部分恶性瘤性腹水液体浸泡或腹水中各种电解质刺激胆囊壁也可能使胆囊壁增厚。肝硬化腹水由于门静脉或淋巴回流受阻，同时伴有或不伴有低蛋白血症是胆囊壁增厚的基础。肝癌合并肝硬化，血吸虫病肝合并肝硬化时由于肝硬化腹水使静脉回流受阻，加之部分肝癌导致门静脉栓形成，门静脉压进一步升高，使胆囊壁发生水肿，慢性心衰和肾功能不全的低蛋白症患者的胆囊壁肿胀是胆囊壁增厚的原因。

3.2 胆囊壁声象图改变与患者血清蛋白水平的关系 恶性瘤性腹水患者血清白蛋白水平多在25g/L以上，表现为单层不增厚型和部分单层增厚型。肝硬化腹水患者胆囊壁均增厚。由于门静脉高压的影响血清白蛋白在30g/L以上也表现为胆囊壁双层增厚型。肾功能不全的低蛋白血症（15-25g/L）胆囊壁均表现为双层增厚型。因此，血清白蛋白降低是胆囊壁双层增厚的重要因素之一。低蛋白血症引起的胆囊壁增厚在B超图象上表现为胆囊壁呈强、弱、强三种回声形成双边形。这种特征性胆囊壁增厚在伴有腹水时尤为明显。根据双边形出现的密度能动态观察病变好转与加重程度。而慢性胆囊炎囊壁增厚呈普遍实质性，表面毛糙，回声反射增强，囊内透声差，一般无腹水。这两者在B超图象上有明显差异。

3.3 胆囊壁分型对鉴别腹水的性质 胆囊壁超声分型可用来鉴别腹水的病因，经137例不同病因患者的观察，胆囊壁单层不增厚型多见于恶性瘤性腹水，单层增厚型和双层增厚型多见于肝硬化，慢性心功能不全，肾功能不全合并低蛋白性等良性腹水。该分型对良恶性腹水的敏感性和特异性均好。有作者报告：若将胆囊壁厚＞3mm作为肝硬化腹水，≤3mm作为诊断恶性瘤性腹水为单一指标，则超声诊断恶性腹水的敏感性为80.6%，特异性为93.3%，准确性为88.8%。若不计胆囊壁的厚度，将双层胆囊壁增厚作为诊断肝硬化腹水；将单层不增厚或单层增厚作为诊断恶性瘤性腹水的敏感性为87%，特异性为87.8％，准确性为87.5%。若不计腹水性质，血清白蛋白＜30g/L大多数患者有胆囊壁增厚，若血清白蛋白≥30g/L胆囊壁不增厚者为恶性瘤性腹水，而胆囊壁增厚者为肝硬化腹水。由此可见腹水患者的胆囊壁改变的超声分型是鉴别腹水病因的一项有实用价值的辅助检查方法。

参考文献：

［1］ 咸爱莲,等.胆囊声象图变化对腹水病因诊断价值的探讨.中国超声杂志 ，1990 ,4(6) :252.

篇5

论文关键词：过程量，线性双折射，温度，K9玻璃

 

1 引言

YIG、磁光玻璃等材料被用于制作的光学电流互感器[1-2]。但是这些材料的Verdet常数具有很高的度温度依赖特性[3,4]。环境温度从低温或高温到达某温度时，磁光材料瞬时Verdet常数差别较大，称Verdet常数为随温度变化的过程量，严重影响了光学电流互感器的实用化。K9玻璃的Verdet常数非常小，约为(-)10-6/(cm·T)量级，厚度不是很大，磁场强度小于1T时，法拉第转角与线性双折射的相位延迟相比可以忽略[5]。而适加应力会极大增强K9玻璃线性双折射，并且线性双折射高度依赖于温度，也为温度相关过程量。根据K9冕玻璃的这种性质，实验研究了在强磁场环境下利用其内部线性双折射随温度变化线性双折射，进行温度测量的方法。通过比较磁光材料与K9玻璃的热传导系数，此方法可用于在强磁场环境下对其它温度相关过程量的修正。

2 温度测量实验原理

2.1 实验方案与器材

温度测量原理如图1所示，光源发出的光线经起偏器起偏后光强为I0，然后入射到位于强磁场中并施加有应力的K9玻璃，出射后经沃拉斯顿棱镜(PBS)分光，经两性能相同的光电探测器探测，得到两路信号，然后利用计算机进行处理。实验中采用的光源为带单色仪的溴钨灯；磁场由长春第一光学仪器厂生产的直流电磁铁产生，磁极间距离为11mm，并由HY1791-5型稳压稳流电源供电，电磁铁输出磁场与电流的关系如图4所示；偏振器件采用高消光比偏振片与沃拉斯顿棱镜；试验中选择的K9玻璃经切割抛光，加工成厚度为7.359mm的多边形结构；探测器采用两个LPE-1A型激光功率能量计；信号采集系统采用卓立汉光公司的DCS102数据采集系统。

图1 温度测量原理图

2.2 温度测量理论分析

K9玻璃内部线性双折射由固有双折射和外界应力引入的双折射两部分构成。受到材料制作工艺限制，固有双折射光轴并不唯一。外界应力引入的双折射与固有双折射的光轴也可能不重合。所以，试验中并不能测量得到K9玻璃的光轴具体方向，而只能测量得到其双折射最强方向。入射到K9玻璃的线偏振光I0性质的变化，主要由强磁场和K9玻璃内部与温度相关的线性双折射引起。后文全部采用归一化光强计算，I0的值取1。以K9玻璃理论上的双折射光轴为y轴；用表示入射线偏振光与x轴的夹角；表示由于K9玻璃中的线性双折射而引入的相位延迟，其为一个温度敏感量；把沃拉斯顿棱镜看作两相互正交的检偏器，第一个检偏器透射方向与x轴的夹角表示为。忽略强磁场影响，可得经两检偏器后的出射光矢量可以分别表示为

(1)

(2)

经两检偏器后的出射光强可以分别表示为

(3)

(4)

对与两输出光强做差除和处理[6]，令

(5)

由的表达式(5)可知，当和一定时，随线性双折射引入的相位延迟量的变化而变化。当温度变化时线性双折射，K9玻璃线性双折射强度随之发生变化，从而引起相位延迟量的变化，最终导致差除和结果的变化。计算可得当和都为450时，的系数取极值1，此时输出的变化完全由引起，即完全决定于温度的变化。

3 温度测量实验及结果分析

3.1 K9玻璃双折射最强位置的确定

K9冕玻璃双折射光轴不唯一，但存在一个双折射最强的方向，需要对这个方向进行测量。按图1所示，调节起偏器的透射方向与沃拉斯顿棱镜光轴相对位置，使输出两光强分别为最大和零，保证沃拉斯顿棱镜分光后的输出差除和结果为1。然后在两磁极间放入K9冕玻璃，并垂沿垂直于光传播方向施加一个应力。旋转K9冕玻璃，寻找沃拉斯顿棱镜输出差除和结果最大的位置，近似认为此处为冕玻璃双折射光轴，把此位置确定为直角坐标系y轴，与其垂直方向为x轴，光传播方向为z轴。

3.2 强磁场对输出结果的影响

对直流电磁铁施加0-5A的电流，产生的磁场在0-0.9T范围内，实验发现在温度不变的情况下，光电探测器的输出结果不变。在温度分别为200C与260C时，其中一个探测器输出的光功率与施加电流关系如图2所示，近似认为磁场对K9冕玻璃产生的法拉第效应可以忽略。由于LPE-1A型激光功率能量计为热敏型探测器，灵敏度较低线性双折射，随着对电磁铁施加电流的增大，其输出结果不变，图中曲线显得比较理想。

图2 不同温度下输出的光功率与施加电流关系

3.3 温度测量

正对着光线传播方向，把起偏器和沃拉斯顿棱镜分别沿顺时针旋转450，认为此时和分别等于450，由(5)式可知，在此位置的系数最大，差除和结果在这个位置变化最灵敏。

在室温为260C时，记录此时探测器输出差除和结果的大小，并开始改变K9玻璃温度。实验发现，当环境温度快速到达某一值并稳定时，探测器差除和结果要经过一定时间延迟才能达到稳定，说明K9玻璃双折射的改变滞后于环境温度，是一个温度相关过程量。当探测器的差除和结果稳定后记录数据，并把试验测得的差除和结果按(5)式转换成角度，其随温度的变化关系如图3所示。

图3 随温度的变化曲线

从图中可以看出，从260C 开始，的绝对值随温度的升高，有一个先减小后增大的过程，在38.20C位置为零；的绝对值随温度的降低，而增大。当温度较高时曲线斜率较大，低温处斜率较小，说明双折射在高温时变化比较灵敏线性双折射，在低温成变化比较平缓。按图3所示曲线定标，可用其来测量K9玻璃内部的真正温度。在环境温度缓慢变化时，测量结果与标准数字温度计对比，重复精度高于0.20C；在温度快速变化时，测量结果与环境温度相比差别较大，但其反映了K9玻璃内部真正的温度。此精度受到了光电探测器灵敏度的制约，若采用更高精度的光电探测器，温度测量的精度将会得到更大的提高。

4 结束语

通过选取K9玻璃制作传感头，利用其温度相关线性双折射，设计了能够在强磁场环境下工作的温度测量方案。实验结果证明，可以忽略强磁场对测量结果的影响，得到的差除和结果正比于线性双折射的余弦值。按实验曲线进行定标，可进行温度测量，温度测量重复精度高于0.20C。利用这种方法，可在强磁场环境下对其它温度相关过程量进行修正。

参考文献

[1]M. C. Sekhar, J. Hwang, M. Ferrera, et.al.. Strongenhancement of the Faraday rotation in Ce and Bi comodified epitaxial irongarnet thin films[J], Appl. Phys. Lett., 2009, 94,181916:1-3

[2]R. Fujikawa, A. V. Baryshev, A. B. Khanikaev, et.al..Enhancement of Faraday rotation in 3D/Bi:YIG/1D photonic heterostructures[J], JMater Sci: Mater Electron, 2009, 20:S493–S497

[3]T.Ishibashi, T. Kosaka, M. Naganuma, et.al.. Magneto-optical Properties of Bi-substituted YttriumIron Garnet Films by Metal-organic Decomposition Method[C], Journal of Physics: Conference Series 200 (2010)112002

[4]王政平,刘晓瑜,黄宗军.光学玻璃电流互感器中互易性问题的理论研究[J].光子学报, 2006 , 35 (9) :1333～1336

[5]李红斌,刘延冰.基于比较测量法的光学电流互感器[J],光子学报, 2004, 33(6):708-710

[6]马任德,吴福全,孟祥省等.光学平衡桥式电流互感器的设计[J],光学学报,2009, 29(10): 2876-2880

篇6

关键词：煤层厚度；预测；地质分析；钻探；地球物理勘探

Abstract: in this paper, the existing thickness of coal seam detection methods discussed and analyzed, and combining the actual need, for its future development put forward one's own thinking and understanding.

Keywords: coal thickness; Predictions; Geological analysis; Drilling; Geophysical exploration

中图分类号：P183文献标识码：A 文章编号：

〇、引言

当前，煤炭在我国的能源结构中仍然占首要地位，而且这种状况在短期内不会改变。因此，煤炭生产在我国国民经济中具有举足轻重的作用，煤层厚度的定量预测也已成为能源勘探迫切需要解决的课题之一。然而煤层厚度的变化却是煤矿中常见的地质现象，如其厚度预测误差过大，必将给煤矿生产带来很大的影响。根据资料统计，如果实际煤厚比设计煤厚变薄lO％～20％，煤炭产量就会下降35％～40％。因此，煤层厚度定量预测在煤矿的设计和实际生产中都有重要的意义。

一、地质分析法

（一）地面分析

在地面利用地质分析法预测煤厚时，必须结合当前矿区的地质资料，查明影响煤层厚度变化的主要因素，总结煤层厚度变化规律。

(1)根据分析要求，选择矿区含煤岩系有代表性的露头、剖面，进行沉积相、煤相分析，并进行岩相古地理的分析，总结出矿区的聚煤规律。

(2)在区域大地构造基础上，分析断层、褶皱和岩浆活动对区内煤厚影响规律。

(3)对同一矿区来说，地质构造运动影响煤层厚度变化基本规律不变。因此井田勘探时，可以根据邻近井田的煤层厚度变化和地质构造的关系，来推测本井田的煤层遭遇同样地质构造的煤层厚度变化规律。

（二）井下分析

煤层厚度变化受控于原始泥炭沼泽的地形以及成煤后遭受的地质变动情况，所以，在进行煤层厚度预测时，一是首先了解矿井内的成煤古地理环境、地质构造、煤系组成、含煤性变化及岩溶暗河发育情况；二是根据已经掌握煤层厚度变化规律，进行煤厚变化原因分析，进一步圈定煤层厚度变化范围；三是煤层顶、底板以及构造的展布特征都可能会控制煤层的厚度变化，在进行煤厚预测时，顶、底板的岩性和分布特征、区内构造以及它们与煤层厚度变化之间的关系是分析的主要内容。煤层厚度和煤层形态的变化往往是多种地质因素联合、叠加的结果。在研究煤厚变化和煤层形态时，要善于分析各种地质因素的表现形式和对煤层的影响程度、范围及特征，追索各种地质因素的内在联系，并从中找出主导因素。

二、钻探法

（一）地面钻探法

由于钻探工程可以从孔内取出岩芯，因此钻探工程是直接取得地下深部实物资料的唯一手段，是普查找矿和探明矿产储量的主要方法之一。在钻孔钻进煤层时，应特别注重煤芯的采取率，注意取全煤层的顶底板；通过岩(煤)芯的观察、鉴定、分析，可以了解煤层的空间位置、埋藏深度、厚度、产状、分布规律。然而利用钻孔探测煤层厚度变化时，一个钻孔反映横向信息有限，往往通过数学插值方法、人工神经网络方法、小波分析方法实现无钻孔区域煤厚信息。因此，虽然钻探是最直接、最直观、最有效的一种推测方法。但精度有限，尤其是复杂地质条件下往往难以满足实际需求。

（二）井下钻探、巷探

1、厚煤层的探测

一般在掘进巷道的探煤厚工作中，缓倾斜煤层利用钻探结合溜煤眼、钻探结合联络斜巷，急倾斜煤层利用钻探与煤门相结合；在回采工作面的探煤厚工作中，通常利用煤电钻探测。

2、煤厚变化的探测

（1）煤厚复杂变化的探测。一般是在开拓、开采过程中，充分利用生产巷道作探巷，辅以井下钻探，以边掘边探、边探边掘边采的方法进行。

（2）煤层分叉、尖灭的探测。煤层分叉形式很多，但根据分叉后的稳定情况，可分两种，一种是煤层呈多层次稳定分叉，一般采用沿主煤层掘进结合井下钻探分层；另一种煤层呈稳定程度不同的分叉，通常利用主分叉布巷道结合钻探及巷探。

（3）煤层底凸薄化的探测。利用钻探控制掘进前方底凸位置及利用底板倾角推测掘进前方底凸位置。

三、地球物理勘探

（一）地震勘探

目前，相关研究人员从理论上讨论了煤层反射波的形成机制，提出了多种煤层厚度的解释方法，得出了它的多种地震属性(包括波形、振幅与频率)随煤层厚度的变化规律，为利用煤层反射波的地震属性参数进行厚度定量预测提供了理论依据。这些方法有各自的假设前提及使用范围，归纳起来有以下3类：

(1)直接预测方法。根据薄层理论及煤层反射波形成机理推导出直接计算厚度公式，进而求取煤层厚度的方法。

(2)振幅法。利用时间域与频率域上反射波振幅或能量与薄层厚度成准线性的关系来估计厚度。实际上，影响地震波振幅与能量的因素有很多，而这种准线性关系，只有一定前提和条件才能成立，因此在应用中常遇到不少问题。

(3)统计分析法。利用反射波运动学与动力学某些特征参数与厚度的统计关系，预测薄层的厚度变化。这类方法主要有人工神经网络预测法、地质统计法等。

（二）井下电磁法探测

1、巷道煤层天然电磁波探测

目前，针对巷道迎头前方煤厚变化，有学者提出可以利用巷道煤层超前探测仪探测迎头前方100 m内煤层厚度。

巷道煤层超前探测仪接收的是天然电磁波场源地电部分中的二次场。地电部分中的二次场，是指地下不同电性层的地质体，在地磁脉动作用下所激发的辐射场，以漫辐射的形式对外传播。当仪器在迎头超前探测时，如果煤层是水平的，那么煤层中的分子(原子)的辐射量基本是相同的，不同的是距掌子面的距离不同，辐射量的衰减程度不同；当煤层有一定倾角时，只要仪器的传感器法线方向与煤层厚度的中心线延伸方向一致，其探测机理就同煤层是水平的一样；当穿越煤层后，物质成分发生了变化，其分子(原子)的辐射量也就发生了变化，这样，仪器接收的数据经过软件程序处理后，便可识别煤层厚度的变化。

2、无线电波透视法

无线电波透视法是利用探测目标与周围介质之间的电性差异来研究确定目标置形态、大小及物性参数的一种矿井物探方法。通过在工作面的运输巷、回风巷、切眼分别激发接收电磁波，然后对电磁信号进行分析处理，便可探测工作面内异常信息。电磁波在地下岩层中传播时，由于电阻率不同，它们对电磁波能量的吸收有一定的差异，电阻率较低的岩层具有较大的吸收作用。在探测煤层厚度变化过程中，在发射机和接收机之间，电磁波穿透煤层的途径中，存在着煤厚变薄区(煤层被低阻岩层替代)时，电磁波能量就会被其吸收或完全屏蔽，信号显著减弱甚至收不到，形成透视异常(或称“阴影区”)。交换发射机和接收机的位置，若测得同一异常的“阴影区”，便可确定为异常区域。若为无阴影区域则判定煤厚厚度相对稳定。

四、煤层厚度预测方法分析与认识

总体来讲，预测煤层厚度变化方法分为地面和井下两个方面，而每一个方面具体又分为：地质分析法和钻探(巷探)法。

无论地面还是井下预测，基础的地质分析法充分结合前期勘查资料，重点分析断层、褶皱和岩浆活动对区内煤厚影响规律，可有效反映区域信息，但对局部资料把握有限。

地面探测煤层厚度传统的钻探方法，对于单个钻孔，若取芯完整，煤厚数据是准确的，然而在任何勘探区内，钻孔的数目是有限的，孔距一般在数百米以上，内插出的煤层厚度显然具有一定误差；井下钻探或者巷道能真实反映目标介质周边信息，但针对较大区域可靠性仍然一般。

地球物理勘探手段对煤层厚度的探测具有方便、快捷的优势，但同时存在探测精度差异较大的劣势；地球物理测井精度高，但只能代表一孔之见；地震为目前预测煤厚最常用、有效的手段，具有精度相对较高，信息丰富的特点，但在复杂地形、地貌条件下效果较差；电磁法在煤田勘探中主要用于探测目标岩层赋水性，而对于煤层厚度探测是一种尝试，还需加强基础理论、现场试验研究。

通过上面分析可知，单一地质、钻探、物探方法针对煤层厚度敏感性不尽相同，且单一方法均存在缺陷。在实际探测过程中，需运用数理统计、模糊数学方法融合多元信息，准确预报煤层厚度，以便满足应用需求。

篇7

关键词:钢筋保护层，检测方法，控制措施

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

现代建筑已离不开钢筋混凝土构件，无论是一般民用建筑还是高达数百米的摩天大楼或是大江大河上的桥梁，要是离开了钢筋混凝土，很难想象将会是什么样的结果。对于钢筋混凝土构件而言,钢筋保护层起着非常重要的作用。保护层过小钢筋会受外界潮湿环境影响而锈蚀。合适的保护层厚度既能保证混凝土有良好的粘结性、耐火性、耐久性,又可以充分的发挥钢筋的力学性能,保证构件的承载能力。因此我们要认识到保护层的重要性，也应加强其在施工中的控制。

1钢筋保护层的定义

钢筋混凝土结构中的钢筋保护层，一般是指包裹在结构构件受力主筋外面具有一定厚度的混凝土层。保护层的厚度，是指从受力主筋的外边缘到构件混凝土外边缘的距离，也就是受力主筋外皮到构件表面的尺寸。

2钢筋保护层的作用

2.1锚固作用

混凝土结构中，钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同材料组成的复合材料，两种材料具有良好的粘结性能是它们共同工作的基础。从钢筋粘结锚固角度对混凝土保护层提出要求，是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。混凝土保护层愈厚，钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用愈大。

2.2防止锈蚀

钢筋在大气或者其他介质中，容易受蚀生锈，使得钢筋的有效截面减少，影响结构受力，因此需要根据耐久性要求规定不同使用环境的混凝土保护层最小厚度，以保证构件在设计使用年限内钢筋不发生降低结构可靠度的锈蚀。混凝土的碱性环境使包裹在里面的钢筋表面形成钝化膜而不易锈蚀。碳化和脱钝会影响这种耐久性而使钢筋遭受锈蚀。一定厚度保护层是保证结构耐久性所必需的条件。

2.3防火功能

保护层有防火功能，防止在高温条件下或碰上火灾时钢筋急剧丧失承载力。对有防火要求的钢筋混凝土梁、板及预应力构件，对混凝土保护层提出要求是，为了保证构件在火灾中按建筑物的耐火等级确定的耐火极限的这段时间里，构件不会失去支持能力，应符合国家现行相关标准的要求。

3钢筋保护层的检测

3.1检测位置及数量

钢筋保护层厚度检测的结构部位,应由监理(建设)、施工等各方根据结构构件的重要性共同审定,国家规范《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）中规定，梁、板类构件,应各抽取构件数量的2%且不少于5个构件进行检验,当有悬挑构件时,抽取的构件中悬挑类构件所占比例不宜小于50%。

3.2检测仪器及操作方法

钢筋保护层厚度的检测方法可采用钢筋扫描仪检测(非破损)和局部开槽(局部破损)相结合的方法.采用钢筋扫描仪检测时，所用的检测仪器应经过计量检验，检测操作应符合相关规定，钢筋保护层厚度检验的检测误差不应大于1mm。

3.3检测方法

仔细做好准备工作：首先确定检测设备工作状态是否正常。其次构件表面应清洁、平整、无污物，无抹灰层或装饰层。第三，钢筋扫描仪利用的是电磁波原理，检测时应避开强交变电磁场（如电机、电焊机等）及测点周边较大的金属构件，预埋金属件等。第四，做好资料的收集工作，包括设计钢筋保护层厚度、钢筋直径、钢筋间距及分布、预埋件的位置等。

检测步骤：确定被测受力钢筋的排列方向，然后垂直受力钢筋的走向布置一条测线，沿测线对受力钢筋进行连续扫描，确定钢筋的位置和保护层厚度，每条测线上扫描不少于6根钢筋。当有平行于测线的钢筋分布时，为了避开钢筋影响，提高测试精度，要先用钢筋扫描仪扫描出这些钢筋的位置，然后再相邻的两根钢筋间布置测线。预设钢筋直径、选择合适档位、探头复测、快慢结合、避开干扰钢筋等方法可以提高测试精度。当保护层很小（如小于5mm）时，可以加一些垫块（非铁磁性材料）进行检测；检测后把垫块厚度减去即可。

3.4检测结果评定

钢筋保护层厚度检测属于计数抽样检测，合格性判定是计算有多少个点合格，多少个点不合格，从而判定单位工程是否合格的一种检测方法。

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）中规定：梁类构件允许偏差为+10mm，-7mm；板类构件允许偏差+8mm，-5mm;且不合格点的最大偏差不得超过允许偏差的1.5倍。

对梁类、板类构件纵向受力钢筋的保护层厚度，应分别进行验收，结构实体钢筋保护层厚度验收合格应符合下列规定：

1）当全部钢筋保护层厚度检测的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检测结果应判为合格 ；

2）当全部钢筋保护层厚度检测的合格点率小于90%，但不小于80%，可再抽取相同数量的构件进行检测，当按两次抽样总和计算的合格点率为90%及以上时，钢筋保护层厚度的检测结果仍应判为合格 。

4影响钢筋保护层质量的主要因素及质量控制的主要措施

4.1影响钢筋保护层质量的主要原因

钢筋保护层的质量不合格主要是保护层厚度过厚或过薄。造成的原因主要有人员素质、工程材料、机械设备、方法、环境条件等众多因素的影响。就实体质量现状而言，一是钢筋制作时，对纵向受力钢筋保护层的概念较为模糊，导致计算箍筋尺寸有较大错误；二是钢筋安装时，对钢筋骨架绑扎不牢固，在浇筑混凝土时，震动使钢筋偏位；三是模版在混凝土重力、侧压力、施工荷载等作用下，安装不牢靠产生位移跑模现象；四是制作垫块时，强度过低，根本承受不起钢筋的自重，以及规格、摆放、数量均不能有效控制钢筋位置；五是混凝土浇筑时，车压人踩，以及振捣棒触碰到钢筋，导致钢筋变位、变形。

4.2钢筋混凝土保护层的施工质量的控制

首先要做好图纸会审、技术交底，重视技术交底，严格施工管理；注重钢筋的翻样工作，确保钢筋在制作时的尺寸正确，给施工现场钢筋安装、绑扎节点创造条件；模板制作的尺寸偏差会导致保护层的超标，要注意模板工程的制作和安装；重视钢筋的绑扎成型工序，绑扎时要按图纸、规范操作；保证钢筋骨架各部分尺寸及精度，确保主筋位置的安放准确，是避免出现钢筋保护层偏差的前提；要按照规范安放、绑扎固定钢筋保护层垫块，一般要求是间距0.5m应设置一只垫块，如果钢筋直径较小，则还应适当加密垫块的间距，还要防止垫块的混用、乱用；在混凝土浇捣过程中提倡文明施工，注意成品保护，在混凝土浇捣施工中，应做到规范操作，除了对易于偏位的钢筋应作有效的固定外，应有专人指挥监督，严禁人员在钢筋上随意行走，振捣要按操作规范要求认真有序操作，振动捧不得随意触及钢筋骨架。

4.3工程实例

下面以圆形桥梁墩柱为例，具体说明钢筋保护层质量控制措施。

篇8

作者单位：241000 皖南医学院弋矶山医院

通讯作者：徐祝军

【摘要】 目的 通过对损伤的大鼠脊髓早期不同时机减压后测定脊髓组织中热休克蛋白（HSP）70的表达及其与神经细胞凋亡的相关性研究，评价早期减压的疗效。方法 采用环扎法建立大鼠脊髓损伤模型，随机将大鼠分为4组，对照组、8 h脊髓减压组（实验B组）、72 h脊髓减压组（实验C组）和不减压组（实验D组），并分别在1 d、3 d、7 d、14 d和21 d处死后取各组大鼠受损脊髓进行HE染色，免疫组化法、光密度测量法观察脊髓细胞HSP70的表达，TUNEL法观察神经细胞的凋亡。应用SPSS 17.0统计软件对数据进行分析。结果 实验组HSP70、TUNEL阳性细胞数及HSP70积分光密度各组组间比较差异均有统计学意义（P

【关键词】 脊髓损伤； 减压时机； 光密度； 热休克蛋白70； 细胞凋亡

The research of relationship between HSP70 and neuronal apoptosis measured by optical density in rats treated with Cerclage spinal cord injury and decompression at different early time GU Wen-hao,HU Lan-xiang,XU Zhu-jun,et al.Yijishan Hospital of Wannan Medical College，Wuhu 24100，China

【Abstract】 Objective To investigate relationship between HSP70 and neuronal apoptosis measured by optical density in rats treated with cerclage spinal cord injury and decompression at different early time,and to evaluate the efficacy of early decompression.Methods Cerclage rat model of spinal cord injury, rats were randomly divided into four groups,divided into control group,eight hours of spinal cord decompression group,72 hours spinal decompression group and non-decompression group,in 1 d,3 d,7 d,14 d and 21 d of each group were killed after spinal cord damage in rats with HE staining, immunohistochemistry,optical density measurement of spinal cord cells, the expression of HSP70,TUNEL apoptosis of nerve cells was observed. SPSS 17.0 statistical software for data analysis.Results Experimental group HSP70,TUNEL-positive cells and HSP70 integrated optical density were significantly different, each group P

【Key words】 Spinal cord injury; Decompression time; Optical density; Heat shock protein70; Cell apoptosis

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2012.02.005

脊髓损伤（SCI）的发病率随着现代交通业的发展而升高，手术减压治疗急性SCI是一种切实可行的治疗方法，但是在对SCI选择伤后干预性手术治疗时间点上，各临床治疗中心尚没有达成共识[1]。为探讨早期不同时机减压疗效，本实验采用环扎法建立大鼠脊髓损伤模型，对损伤的脊髓早期减压，应用免疫组化法观察HSP70的表达及TUNEL阳性细胞数，光密度测量脊髓细胞的HSP70表达阳性面积，观察HSP70表达与神经细胞凋亡的关系，观察早期减压疗效。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组 84只雄性、13周龄、清洁级Sprague-Dawley大鼠，体重270～320 g，平均290.5 g。由浙江省实验动物中心提供，许可证号：SCXK(浙)20080033。使用随机数字表、安全随机法，分为4组。对照组即A组：仅行椎板切除，n=12，实验组分为B组：8 h脊髓减压，n=24；C组：72 h脊髓减压，n=24；D组：环扎术后不行脊髓减压术，n=24。分别于手术后1 d、3 d、7 d、14 d、21 d处死后取出脊髓标本。

1.2 主要试剂 （1）Rabbit Anti-Hsp70；（2）即用型SABC试剂盒；（3）细胞凋亡检测试剂盒（武汉博士德生物工程有限公司）；（4）0.01PBS(PH7.2-7.4)；（5）0.01枸橼酸缓冲液（PH6.0）；（6）DAB显色试剂盒；（7）胃蛋白酶消化液(北京中杉金桥生物有限公司)；（8）4%甲醛(皖医弋矶山医院实验外科)。

1.3 动物模型建立 采用环扎法建立大鼠脊髓损伤模型[2]。以5-0普通白色丝线环扎大鼠胸腰段硬脊膜囊建立大鼠急性脊髓损伤压迫模型。1%戊巴比妥钠，30～40 mg/kg，大鼠腹腔内给药麻醉，以T13棘突为中心，取后入路，咬除T13椎板。10倍显微镜下，用测量线环形测量硬脊膜囊周长，测出硬脊膜囊周长(C1)，经代数运算(C2=C1×0.7)获得将硬脊膜囊截面压缩至原截面积70%的周长(C2)，将原测量平面将硬脊膜囊环扎至原截面积的70%。结扎后依层缝合。B组8 h脊髓减压，取出环扎线；C组72 h脊髓减压，取出环扎线。D组保留环扎线。术后常规护理。

1.4 标本采集、制备与HE染色 大鼠模型分别在手术减压后1 d、3 d、7 d、14 d、21 d五个时间，将对照组和脊髓损伤组的大鼠经心脏灌注取材，灌注后脊髓已被多聚甲醛固定变硬，以环扎损伤部位为中心、取出其上下段共1.5 cm脊髓组织，浸泡于相同甲醛溶液中后固定72 h。损伤下端0.5 cm以4 μm厚度切片，脊髓取冠状面，捞片于涂有多聚赖氨酸的载玻片上，标签晾干玻片分别行HE染色。

1.5 免疫组织化学染色 分别取脊髓损伤下端组织切片用Rabbit Anti-Hsp70抗体进行SABC免疫组织化学染色，使用DAB显色试剂盒，TUNEL法观察神经细胞的凋亡水平，使用DAB显色试剂盒染色检测，所有实验步骤严格按照该试剂的标准和流程进行。使用数码相机（NIKON-4300日本)对显色的图片摄像。

1.6 光密度测量 在普通光学显微镜（日本Olympus公司）下观察每组不同时间下染色特点。每一染色切片随机取5个高倍视野(10×40)进行显微摄影(Nikon Eclipse 80i显微成像系统)获取图像，调试完成后，维持采集的各项设置不变，一次性采集出所有样本的图像，每张切片至少随机采集5个视野。使用图像分析软件（Image－Pro Plus 6.0美国）对每张切片进行光密度测定。积分光密度(IOD)可反映所测结构的光密度与面积的综合变化，IOD与物质的质量成正比，其数值反映物质的相对含量 [3，4]。

1.7 统计学处理 采用SPSS 17.0软件进行数据分析，各组数据采用均数±标准差（x±s）表示，四组数据均呈正态分布，方差齐性检验采用比较均值单因素方差同性检验，组内组间比较采用一般线性模型单变量方差检验，HSP70阳性细胞数与神经细胞凋亡细胞数相关性采用直线相关分析。以P

2 结果

2.1 HSP70积分光密度 使用图像分析软件（Image－Pro Plus 6.0美国）对每张切片进行光密度测定，在400倍每张切片至少随机采集5个视野。A组偶见阳性面积，各时间点无显著差异。阳性面积D组高于C组，C组高于B组，实验组术后1 d阳性面积增加，术后3 d到达高峰，术后7 d有所降，术后21 d仍然有所表达。实验组组间比较差异有统计学意义（P

2.2 HSP70免疫组化阳性细胞数结果 光镜下分别观察各组各时间点脊髓损伤下端的组织变化，以细胞浆和（或）核棕黄色着色为阳性细胞，在400倍视野下每张切片于灰质取5个视野，分别计数每个视野的阳性细胞数。A组偶见免疫阳性细胞，各时间点无显著差异（见图1：A）。阳性细胞数，D组高于C组，C组高于B组，实验组术后1 d免疫阳性细胞增加，术后3 d到达高峰，术后7 d有所降，术后21 d仍然有所表达。实验组图片见图1:B、C、D、E、F。实验组组间比较差异有统计学意义（P

2.3 Tunel凋亡细胞 凋亡细胞呈棕褐色和棕黄色，胞核固缩颗粒深染，形态不规则，为散在和弥散性分布于损伤区域及周围。在400倍视野下每张切片于灰质取5个视野，分别计数每个视野的阳性细胞数。对照组少见凋亡细胞。凋亡细胞数，D组高于C组，C组高于B组，实验各组术后1 d出现大量凋亡细胞，术后3 d达到高峰，术后7 d、14 d、21 d凋亡细胞逐日减少。各组组间比较差异有统计学意义（P

2.4 HSP70阳性细胞与Tunel细胞凋亡的相关性分析 实验组不同时间点热休克蛋白70阳性细胞、tunel阳性细胞数比较差异均具有统计学意义，两者线性相关系数r=0.685～0.971，对r值进行t检验的假设检验，P

3 讨论

目前治疗脊柱脊髓损伤的主要方法是及时彻底地减压和恢复脊柱稳定性，减少继发性损伤[1]。目前认为细胞凋亡是继发性脊髓损伤的重要组成部分，继发性脊髓损伤中出现的神经元和神经胶质细胞死亡都是继发细胞凋亡的结果[5]。

注：A：空白对照组；B：8 h减压术后3 d；C：8 h减压术后21 d；D：72 h减压术后3 d；E：72 h减压术后21 d；F：未减压术后3 d

当发生脊髓损伤后局部热休克蛋白（HSPs）的表达增加，可对抗脊髓继发性损伤神经细胞凋亡是脊髓继发性损伤的主要机制之一，HSPs可通过以下机制抑制神经细胞凋亡：抑制内源性（线粒体内caspase依赖的）凋亡途径，抑制外源性（受体介导的）凋亡途径，调节Bcl-2家族成员的活性促进核转录因子的活化，抑制一氧化氮(NO)的大量产生减少自由基的毒性作用[6]。其中HSP70属于诱导型HSP70，其在正常细胞中不表达或表达量很少，但在应激源刺激下，表达量显著增加[7]。实验证实HSP70对细胞保护作用，其诱导的数量与保护作用的强弱呈正相关[8]。邵将等[9]实验显示，HSP70表达随时间的延长逐渐增强，损伤后24～48 h达到顶峰，在此期间组织内所有细胞均可见HSP70的阳性表达，这种表达一直持续到损伤后72 h。与本次实验HSP70表达的高峰期较为接近。由于HSP70属于诱导型HSP，其诱导的机制尚不完全清楚，所以单纯手术干预不能诱导其表达增加。因此在今后的研究中，对损伤的脊髓早期减压的同时，短时间诱导出大量HSPs，达到更好地抗脊髓继发性损伤神经细胞凋亡，将是未来治疗脊髓损伤的新路径。

参 考 文 献

［1］ 杨民,徐祝军,党耕町.外科干预性手术治疗时间的选择对急性脊髓损伤预后影响的研究进展［J］.中国脊柱脊髓杂志,2009,19(4):310-313.

［2］ 徐祝军,王兵,杨民.环扎法致大鼠脊髓损伤后早期不同时段减压疗效的评价［J］.中华实验外科杂志,2011,28(7):1191-1192.

［3］ 李涛,范好,刘芳.免疫组织化学图像光密度分析的标准化方法［J］.解剖学杂志,2008,31(5):727-728.

［4］ 李枫.图像分析中光密度参数物理意义的正确理解和使用［J］.解剖学杂志，2009,32(2):271-273.

［5］ 范留欣，马龙，孙长山.大鼠脊髓损伤后MMP一9表达和细胞凋亡的研究［J］.中国医学创新,2010,7（25）:175-176.

［6］ 李健辉,冯世庆.热休克蛋白与脊髓损伤的相关性研究［J］.天津医药,2009,37(6):521-523.

［7］ 朱林波,傅庆国.HSP70-PCs的抗肿瘤作用［J］.中华全科医学,2011,9(8):1281-1282.

［8］ Sale hi AH,Morris SJ,Ho WC,et al.AEG3482 is an antiapoptotic compound that inhibits Jun kinase activity and cell deathth rough induced expression of heat shock protein70［J］.ChemBio,2006,13(2):213-223.

篇9

关键词 ：复合片 芯材厚度 现场检测方法 高分子防水卷材

引言

聚乙烯丙纶复合防水卷材（以下简称“复合片”） 作为重要的一类高分子防水卷材，已广泛用于工业与民用建筑的屋面的防水、地面防水、防潮隔气等领域。它是以合成聚乙烯为主要材料，丙纶无纺布为保护层或增强层，各部位截面结构一致的防水片材[1]。复合片芯材厚度，主要是指复合片中间聚乙烯片层的厚度，作为复合片的一项重要的物理指标，不仅决定了卷材的生产成本，更决定了材料的防水性能及使用寿命。

虽然我国《建筑防水卷材产品生产许可证实施细则》中规定芯材厚度低于0.5mm的复合片防水卷材产品不得生产[2]，然而日常的检验中发现，许多芯材厚度低于0.5mm的复合片产品性能均可满足GB 18173.1-2012《高分子防水材料 第1部分：片材》中规定的强制性检验项目，这使得低芯材厚度的卷材产品仍有较大市场存在空间，行业内生产低芯材厚度的产品的现象一直普遍存在。监督抽查行动，由于缺乏行之有效的现场检验方法，只能将抽查样品带回实验室进行测定，测试周期较长，影响监督抽查及执法效率。通过复合片芯材厚度现场检验方法的研究，可为复合片防水产品的检验提供必要的技术支撑，有助于进一步完善我国防水卷材标准体系，提高防水产品市场的监管力度。

1 .复合片厚度测试方法研究现状

目前国家标准及相关行业标准中针对复合片厚度的测试方法主要是采用厚度计进行测试，该方法主要是将复合片样品放入厚度计压柱与测试平台之间，测定复合片的整体厚度，包括复合片上下表面无纺布的厚度。该整体厚度并不能真实反应出复合片聚乙烯芯层的厚度。

国家标准GB/T 18173.2-2012 附录A中给出了光学显微镜法测定复合片芯材厚度的具体操作步骤。该方法中规定在距片材长度方向边缘（100±15）mm向内平均取5点，分别以这五点为中心裁取5块50mm×50mm试样，再在每块试样沿宽度方向，垂直于试样表面切取50mm×2mm的试条，每个试条取4个均分点，利用读数显微镜对芯材厚度进行测量，共计20个测量点。显然，该方法制样过程十分繁琐，需要依赖实验室条件，且实际检测中，对于厚度大于1.0mm的高分子复合片（FS2），要制备宽度为2mm，长为50mm，并保证切面不变形十分困难;对于厚度小于1.0mm的高分子复合片（FS2），又很难保证试样在读数显微镜测量面内的被垂直固定，待测切面无法与显微镜测量面保持平行，从而易导致测试的不准确性。

此外，科研领域常用的扫面电子显微镜法也可用于直接观察复合片芯材厚度的测试，但该方法设备投入大，测试成本高，且样品制备过程同光学显微镜测试方法类似，垂直固定样品困难，影响测试的准确性。

2. 复合片芯材厚度现场测试方法研究

由复合片结构可知，要准确测定芯材厚度，分离复合片表面无纺布与芯材是一个行之有效的方式。然而，复合片芯材为聚乙烯材料，其表面无纺布为聚丙烯材料，二者分子结构相近、相容性较好，热压方式进行复合使二者粘接性好，通过机械方式或化学方法使其分离非常困难。因此，采用光学读数显微镜对复合片的侧截面形貌进行表征，直接测定样品的芯材厚度还是最可行的方式。本研究主要参考GB/T 18173.2-2012 附录A中的光学读数显微镜方法，针对该方法测试过程中制样困难、样品不易垂直固定，以及测试过程中很难区分芯层与复合织物间界线等问题，开展复合片芯材厚度的现场快速检测方法研究。

2.1 现场测试设备研究

考虑到现场检测的便捷性及快速性特点，选择携带方便的检验仪器是必要的。经了解目前市面上已有便携式读数显微镜产品，如图1所示，其放大倍数在20倍以上，可满足复合片芯材厚度测试要求精度，且其最大优点在于体积小，重量轻，携带方便等。

然而，便携式读数显微镜并没有固定样品的测试平台，这也给现场测试带来一定的困难。针对便携式读数显微镜这一缺点，设计了一种复合片芯材厚度专用测试仪，设计图如图2所示。采用该测试仪，可省去检测过程中繁琐的裁样、制样过程，只需采用锋利刀片或刻刀沿待测样品厚度方向、垂直于样品表面切割样品，获得侧切面，直接将切好的待测样品夹持于测试台，使其侧切面紧靠夹具上表面，并拧紧夹具（夹持示意图如图3所示），即可通过便携式读数显微镜测量待测复合片芯材厚度。

2.2 现场测试方法研究与验证

为进一步验证现场测试设备测试复合片芯材厚度结果的可靠性，分别选用不同厚度、不同无纺布类型（长纤无纺布和针刺短纤无纺布）、不同芯材原料（纯聚乙烯原料芯材和含无机填料芯材）的复合片，借鉴GB/T 18173.2-2012附录A中测量点数量，对复合片试验的厚度进行测试，试验结果如表1所示。

可见，对于不同厚度、不同无纺布类型以及不同芯材原料的复合片样品，测试的准确性不尽相同，尤其是整体厚度厚度为1.0mm及1.2mm的试验样品，计算方差高达0.05及0.06。在分析影响测试芯材厚度准确性因素时，发现导致测量结果方差偏大的因素并非为测试过程及仪器误差所造成的，而是由复合片材试样厚度不均造成的。表2列出了整体厚度厚度为1.0mm及1.2mm的试验样品的5个试件20个测量点芯材厚度平均值及测量值方差。可见，每组试样芯材厚度测试结果的方差并不大，最大的仅为0.03，远低于20个测量点的总体方差。而每个试件是沿复合片试样宽度方向依次裁取的，由每个试件芯材厚度测量平均值情况可见，不同取样的试样芯材厚度并不相近，而是沿着宽度方向呈中间薄两端厚的趋势，这可能是由于复合片试样加工过程中，模具不规范或者热压复合无纺布的热压辊非规整圆柱体造成的。而该现象也说明了即使测量20个点，取其平均值作为芯材厚度测量结果也并不一定能反映出复合片芯材厚度的真实情况。因此，为保证芯材测试结果具有代表性，又可提高现场测试的方便与快捷性，达到规范产品质量的效果，建议采用5点测量，在测试报告中记录该5个测量点结果，并以其中最小值作为芯材厚度最终测试结果，以供参考。

3. 结论

综合以上研究，复合片芯材厚度现场试验方法，可采用复合片芯材厚度测试专用仪，并借鉴GB/T 18173.2-2012附录A的取样方法，采用薄而锋利的刀片及钢直尺，沿宽度方向垂直复合片样品表面切割样品，在距片材长度方向边缘（100士10）mm向内各取1点，在这两点中均分取3点，以这5点的切面中心作为测量点，将样品夹持于厚度测试专用仪样品台，使试样切面紧贴样品台内表面，拧紧样品台，观察读数显微镜内复合片（FS2）样品侧截面，区分中间芯材与两侧无纺布的界线，测量两界线间距离，记为该测量点的芯材厚度，最后以该5点芯材厚度测试结果中的最小值作为芯材厚度的最终测试结果，并在测试报告中记录5点测量值。

参考文献：

[1] GB 18173.1-2012 高分子防水材料 第1部分：片材;

[2] 建筑防水卷材产品生产许可证实施细则（2013版）。

篇10

【关键词】STM32F103RB6 超声波测厚 高炉炉身厚度

1 引言

炉身是保证高炉冶炼的重要部分，炉身厚度包括炉壳、填料、冷却壁和炉衬。高炉生产过程中，因受到上升的煤气流和下降的炉料冲刷和磨损，在高温和化学反应等物理化学因素的作用下，炉身侵蚀严重，破坏了操作炉型，将影响高炉冶炼顺行，也影响高炉的使用寿命及生产安全。

国外的很多研究单位都做过高炉炉身厚度检测的方法研究，如日本、美国和荷兰一些国家曾采用热电偶法、电磁脉冲法、电阻法和电容法等方法检测炉壁厚度；本文将超声波测厚技术应用到高炉炉身测厚中，设计了一种采用“脉冲回波法”进行测量的高炉炉身测厚系统，可实现对炉身厚度的多点、连续在线监测。

2 炉身厚度测量思想

图1是炉身厚度测量示意图，将一特制测杆[3]埋藏炉身中，测杆随炉身的侵蚀而同步侵蚀；因此，只要测出测杆的长度即可得到炉身的厚度。测量过程如下：超声波探头通过耦合剂与测杆一端紧密接触；激发探头发射超声波脉冲，超声波脉冲沿测杆传播，当超声波脉冲传输到测杆前端面和炉膛内部分界面时，将发生反射和透射现象，部分声波沿原路返回。

假设测杆长度为L，超声波从发射到前端面的传输时间为t1，回波所走时间为t2，超声波传播速度为C，则存在如下关系：

（式1）

超声波在测杆中的传播速度C为5200m/s，可看成常量。因此，只要测出超声波传播时间t1、t2之和就可求的测杆长度L。

3 系统整体方案

超声波炉身测厚系统包括：STM32F103RB6微处理器、高压电源电路、信号发射电路、超声波探头组、接收处理电路、增益调整电路、阈值比较电路、显示、按键通讯电路等硬件，以及各部分对应的软件。整体结构如图2所示。

系统的测量过程如下：首先，高压电源电路将24V直流电压转换到500V以上的高压以激发超声波。此时，单片机控制接通某一通道的探头到发射电路，当脉冲发射控制逻辑触发可控硅导通时，发射电路发射一次超声波脉冲信号，同时启动计数器。然后，等探头收到回波信号后，信号处理电路对接收信号进行滤波和初级放大；稳定在±2V范围内。比较器检测到接收信号大于阈值时，处理器停止计数并计算时间，该时间即为t1+t2。=时间t1+t2、声速C代入（式1）计算出长度L，即为炉身厚度。

4 系统软件设计

主程序流程图如图3 所示。

首先对处理器内部资源和各外设进行初始化；接着输出一个持续约2.4μs的高电平可以触发可控硅导通，以发射一次超声波，同时启动计数器。当接收电路接收到回波后，停止计数并保存计数值，完成该通道的一次测量。按上述步骤对该通道进行多次测量，并进行软件滤波，得到准确的时间值t1+t2，最后将时间和声速代入公式计算出该点的厚度并送VFD显示，完成该通道的测量。以此方法对其他通道进行巡检，当所有通道都测量完成后，将测量数据上传给上位机。测量过程中可随时响应按键中断，以便实现系统参数的实时修改。

5 结束语

本测厚系统测量精度达2cm，具有多点测量，通过和保存测量结果等功能。可实现对炉墙厚度的在线连续测量。为高炉喷补造衬提供了参考数据，对监测炉身厚度侵蚀变化及冷却壁的侵蚀破坏情况，对保证控制高炉的操作炉型和延长高炉的使用寿命，具有重要的意义。

参考文献

[1]崔大福，江杰，刘先龙，肖俊生.高炉炉身厚度在线监测技术在高炉中的应用[J].中国冶金，2013.23（3）16-19.

[2]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2002.

[3]杨友松，崔大福.炉墙厚度测量系统的设计和改进.包头钢铁学院学报，2003 年9 月第22 卷第3 期.

作者简介

肖俊生（1981-），男，汉族，内蒙古丰镇市人，讲师，主要从事虚拟仪器、自动检测技术等的研究。