检测技术的新发展
检测技术的发展及概述
一、检测技术的新发展检测技术是科技领域的重要组成部分, 可以说科技发展的每一步都离不开检测技术的配合 , 尤其是极端条件下的检测技术 , 已成为深化认识自然的重要手段 .近几十年来 ,随着电子技术的快速发展 , 各种弱物理量如弱光、弱电、弱磁、小位移、微温差、微电导、微振动等的测量有了长足的发展 ,其检测方法大都是通过各种传感器作电量转换 , 使测量对象转换成电量 , 基本方法有: 相干测量法 , 重复信号的时域平均法 , 离散信号的统计平均法及计算机处理法等 .但由于弱信号本身的涨落、传感器本身及测量仪噪声等的影响 , 检测的灵敏度及准确性受到了很大的限制.近年来 , 各国的科学家们对光声光热技术进行了大量广泛而深入的研究,.人们通过检测声波及热效应便可对物质的力、热、声、光、磁等各种特性进行分析和研究 ; 并且这种检测几乎适用于所有类型的试样 ,甚至还可以进行试样的亚表面无损检测和成像.还由此派生出几种光热检测技术如光热光偏转法、光热光位移法、热透射法、光声喇曼光谱法及光热释电光谱法等 .这些方法成功地解决了以往用传统方法所不易解决的难题 , 因而广泛地应用于物理、化学生物、医学、化工、环保、材料科学等各个领域 ,成为科学研究中十分重要的检测和分析手段.尤其是近几年来 , 随着光声光热检测技术的不断发展 ,光声光热效应的含义也不断拓宽 ,光源也由传统的光波 ,电磁波、x射线、微波等扩展到电子束、离子束、同步辐射等 ,探测器也由原来的传声器扩展到压电传感器、热释电探测器及光敏传感器 ,从而适应了不同应用场合的实际需要 .1光声光热检测的特点光声光热检测之所以有如此迅速的发展并得到日益广泛的应用 ,是由其本身的特点所决定的 .1. 1 与普通的光谱测量技术相比 ,光声检测的光声信号直接取决于物质吸收光能的大小 ,反射光、散射光对光声检测的干扰很小 ; 因此 ,对于弱信号则可以通过增大入射光功率的办法来提高检测的信噪比 ; 同时 ,它还是惟一可用以检测试样剖面吸收光谱的方法 .1. 2 在光声检测中,试样本身既是被测物质,又是吸收光波的检测器 ,因此 ,可以在一个很宽的波谱范围内进行研究 ,而不必改变检测系统 ,给实际操作带来极大的方便 .1. 3 光声效应是研究物质荧光、光电和光化学现象的极其灵敏而又十分有效的方法 , 这是因为光声信息是物质吸收了经调制后的外界入射能量 , 由受激态跃迁到低能态而产生的 ,因此 ,它与物质受激后的辐射过程、光化学过程等是互补的 ,从而大大地提高了检测的灵敏度 .1. 4 光声效应还可以用来测量其他一些非光谱研究领域的物理量如薄膜厚度、弹性形变、不透 . 明材料的亚表面热波成像等 .当物质吸收强度变化的辐射能而使自身加热时 ,便会在它的内部产生热应力、热应变及折射率变化等多种效应 ; 如果采用适当的检测手段及检测系统 ,便可对其物理、化学性质进行测量和研究 .根据试样特性和检测目的的不同 , 可采用不同的检测方法 .各种检测方法都有自己相应的检测装置 .每个光声光热检测系统 ,通常都是由强度时变的辐射源、光声光热信号检测器和信号处理系统等 3 个部分组成的.2常见的光声光热检测技术有以下几类 .2. 1 传声器光声检测技术这是目前使用最广泛的一种光声检测系统 , 它适用于固体、液体、气体、粉末及胶体等各种形态物质特性的检测 ,其特点是理论较完善 ,易于实现定量检测 . 该系统的主要部分是一个光声腔 , 用以安装传声器和放置被测试样 , 检测过程中的光—热—声能量的转换过程都是在这里发生的 .根据其工作方式的不同 ,光声腔又可分为谐振式和非谐振式两大类 ; 物质吸收调制光能后 ,将在光声腔内形成光声信号 ,然后再由腔内的传声器检测并转换成电信号 , 最后输入信号处理系统 , 常用的传声器是电容传声器 ,它是由一很薄金属膜或镀金属的塑料电介质膜与一刚性电极组成 ,它对体积的变化特别灵敏 ,对气体、固体试样常采用非谐振式 , 因其体积小 , 又工作在低调制频率 , 所以检测灵敏度高 ; 对于流体试样 , 常采用谐振式 ,虽其体积较大 , 工作频率较高 , 但由于驻波“放大”作用及提高光声耦合等措施 , 也能达到很高的检测灵敏度 .2. 2 光偏转和光位移检测技术这是一种非接触式检测技术 , 可以在十分恶劣的环境下对试样进行检测, 灵敏度极高.利用这项技术 ,不仅可以检测光热偏转信号 ,而且还可以检测试样的表面位移和表面斜率 , 所以, 它也是观测声波 ,表面波以及对物质进行无损检测的十分有效的手段 . 当调制光束照射到试样时 , 试样的表面会产生时变的位移或振动 ; 通常这种光热位移及光热偏转是非常小的 ,所以采用灵敏高的非接触式检测技术十分有利 .这里的关键是选择一个理想的光检测系统 ,并尽可能地降低噪声干扰.目前广泛使用的光探测器 ,如光电倍增管、光电二极管、硅光电池等都是一种能量检测器 ,因其输出与入射光能成正比 ,故可采用一种由若干光敏元件阵列组成的象限光电探测器来提高灵敏度 , 还可以利用专门设计的电容或位移传感器 ,应用光的相干原理来精确测定简谐振动的微小位移 .2. 3 压电和热释电检测技术某些电介质在外界应力作用下发生形变时,在其表面上产生出束缚电荷 ,这种效应称为压电效应 ; 反之 ,电介质在外电场作用下而产生形变的现象称为反压电现象 .这一正一反的现象 , 表明在电介质中机械性质与电学性质之间存在着相关的行为 .在光声检测中主要是利用正压电效应 , 即试样受强度调制的入射光作用后 , 产生的应力波传递到压电传感器上时 ,将因正压电效应而输出光信号 .为达到最佳的检测效果 ,必须选择合适的压电材料 ; 通常压电材料分单晶体、多晶陶瓷和有机压电体 ,在光声检测中用得最多的是多晶压电陶瓷 .而压电传感器则必须根据检测固体、液体、粉末的不同要求 , 选择相应的灵敏度高、屏蔽性好、抗干扰能力强、声阻抗相匹配的传感器 . 所谓的热释电效应 Pyroelectric effect 是指某些晶体、陶瓷或聚合物因温度的变化而引起自发激化强度发生变化,并在特定方向上产生表面电荷的现象.和压电效应一样 , 并非所有的材料都有热释电效应 ,它与晶体结构有关 ,只有那些非中心对称的晶体点阵才具有这种效应 . 热释电检测实际上是利用某些材料的热释电效应做成探测器检测热释电信号 .其工作原理是 : 一束强度经调制的电磁波入射到试样上 ,在试样内引起的热波传到热释电探测器上 ,使探测器温度升高 , 并引起探测器材料的极化强度发生变化 ,在其表面产生电荷 ,并在外电路上形成正比于入射能量的输出信号 ,这种信号可随波长变化 ,也可随试样位置变化 ,或者随外界条件如温度、压力、场强等而变化 , 通过这些变化便可研究其光谱性质、热成像及其他有关的物理性质 .2. 4 微弱信号检测技术微弱信号是实际检测中经常遇到的 ; 由于一些有用的信号往往会被强于自身数千甚至数十万倍的噪声所淹没 ,所以必须采用必要的手段将被覆盖的信号从噪声中提取出来.在光声检测中常用的模拟弱信号检测装置是锁相分析仪和 Boxcar 积分仪 . 锁相分析仪又叫锁相放大器 , 常用于检测周期性的连续信号 ; 它主要是由信号通道、参考通道及相关器3部分组成 .相关器是它的核心部分 , 它主要是由乘法器和积分器组成 ; 为了同时测出输入信号的幅值和相位,通常锁相分析仪采用两个相关器.在实际应用中 ,应根据检测信号的特性 ,选择适当的交流和直流增益及积分时间常数 , 以便获得最好的检测结果. Boxcar 积分器用于检测非周期性连续信号 , 是一种通过信号多次平均而改善信号信噪比的装置 , 所以又叫 Boxcar 平均器 , 可用来检测淹没在噪声中重复脉冲的平均幅值和恢复被噪声模糊的重复信号波形 .它主要是由信号通道和时基单元组成.信号通道由宽前置放大器、快速采样开关和 RC 取样积分器组成 .在实际应用中 ,首先确定窗口宽度 ,再按改善信噪比的要求设置 RC , 然后由被测波形的覆盖范围来选择延迟范围 , 依上面 3 个参数来确定扫描时间 ,以获得较好的检测结果.光声光热检测的应用光声检测技术由于具有灵敏度高,可检测的波谱范围宽 ,特别是它几乎适用于所有类型的试样 ,使之在众多领域获得越来越广泛的应用,前景十分诱人.3. 1 固、液材料的定量分析自20 世纪80年代开始,许多科学工作者分别测定了无机材料、有机材料、半导体的光声谱 , 并通过光声谱对材料的组元和成分作定量分析.有人提出 ,这种新方法可以用来测定谷物中的农药含量、药片中的添加剂、食品中的着色剂及法医的检测分析等 .提高用途与价格比和定量分析能力,是光声光热检测设备商业化及扩大该技术应用范围的关键 , 已有不少科学工作者致力于这方面的研究与开发.对于液体材料 , 光声谱法和热透镜法都是灵敏度极高的分析方法 , 已有人成功地将其应用于溶液的痕量和超痕量分析, 检测限比传统的分光光度法提高2～3 个数量级 ,为分析化学开创了新的应用前景.3. 2 气体分析光声技术是检测微量气体浓度的一种极为有用的技术 ,利用激光光源的高强度功率及单色性激光光声谱可达到很高的检测灵敏度和分辨率 .因此,,它特别适用于微弱吸收气体的检测 .这项技术不仅为气体分子光谱学的研究提供了一种新颖的技术 , 而且也为大气污染的监测开辟了一条光明的道路 , 它能够有效地克服其他检测低浓度物质方法的缺点.3. 3 表面与界面的研究表面和界面现象是一种很普遍的现象, 许多自然现象、生理现象和科学研究 ,几乎都涉及到各种表面与界面.长期以来都是使用反射光谱仪和扫描电镜等工具 ,对表面处理要求严格,手续繁杂 , 由于光声检测信号只与吸收光能有关,使光声技术对表面和界面的研究具有与众不同的独特之处；因为光声谱 PAS 是测定由物质吸收的光谱变成热而引起的压力波 ,故能直接理解为对表面的敏感测定 .应用光声技术研究表面可以达到单分子层水平 , 如采用高分辨率光源,还能获得各种情况下的表面氧化作用 ,还原作用和钝化的重要信息 ,对研究表面的结构及表面间的相互作用机制有着实际意义.3. 4 在生物医药上的应用光声光热技术的最大优点是试样可以不经过处理直接进行测定 ,因而保存了原试样的自然状态,应用在生物医药上,可进行活体和剖面深度的断层分析 ,因此可以获得正常和变异的生物过程及病理学方面有价值的信息；近年来,它已应用于细胞组织、细菌繁殖过程、药品合成和渗透、植物光合作用及光声免疫反应的研究 ; 因可以找出组织病理和疾病之间的内在联系,为早期诊断包括癌变提供了有价值的临床诊断工具.随着检测技术的不断发展和完善,人们对光声光热检测技术的认识也将逐渐深化,而且又因其本身的特点及功能的多样化 , 其应用领域必将不断拓展.可以预期在不远的将来 , 光声光热检测技术会成为各个领域广泛使用的常规研究和分析手段 ; 如与现有的检测技术相结合,将会在工业上的实时检测、质量控制和产品分析等领域获得越来越广泛的应用 . 光声光热检测技术仍属发展中的新技术, 需要不断完善和改进,还有许多问题有待进一步开发和探索 .可以相信 , 一个广泛使用和发展光声光热技术的时代必然会到来二、无损检测技术的应用所谓无损检测技术,是指在不破坏或不改变被检物体的前提下,利用物质因存在缺陷而使其某一物理性能发生变化的特点,完成对该物体的检测与评价的技术手段的总称.它由无损检测和无损评价两个不可分割的部分组成.一个设备在制造过程中,可能产生各种各样的缺陷,如裂纹、疏松、气泡、夹渣、未焊透和脱粘等；在运行过程中,由于应力、疲劳、腐蚀等因素的影响,各类缺陷又会不断产生和扩展.现代无损检测与评价技术,不但要检测出缺陷的存在,而且要对其作出定性、定量评定,其中包括对缺陷的定量测量形状、大小、位置、取向、内含物等,进而对有缺陷的设备分析其缺陷的危害程度,以便在保障安全运行的条件下,作出带伤设备可否继续服役的选择,避免由于设备不必要的检修和更换所造成的浪费.现代工业和科学技术的飞速发展,为无损检测技术的发展提供了更加完善的理论和新的物质基础,使其在机械、冶金、航空航天、原子能、国防、交通、电力、石油化工等多种工业领域中得到了广泛的应用.它被广泛应用于制造厂家的产品质量管理、用户订货的验收检查以及设备使用与维护过程中的安全检查等方面,例如锅炉、压力容器、管道、飞机、宇航器、船舶、铁轨和车轴、发动机、汽车、电站设备等等方面,特别是在高温、高压、高速、高负载条件下运行的设备.无损检测技术包括超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测等常规技术以及声发射检测、激光全息检测、微波检测等新技术.常见的分类形式如表所示.实践证明,开展无损检测技术,对于改进产品的设计制造工艺、降低制造成本以及提高设备的运行可靠性等具有重要的意义,已成为机械故障诊断学的一个重要组成部分.三、超声波检测超声波检测是无损检测的主要方法之一.1利用声响从物体外界不损坏地检测其内部情况的方法早就问世了.超声波检测就是利用电振荡在发射探头中激发高频超声波,入射到被检物内部后若遇到缺陷,超声波会被反射、散射或衰减,再用接收探头接收从缺陷处反射回来反射法或穿过被检工件后穿透法的超声波,并将其在显示仪表上显示出来,通过观察与分析反射波或透射波的时延与衰减情况,即可获得物体内部有无缺陷以及缺陷的位置、大小及其性质等方面的信息,并由相应的标准或规范判定缺陷的危害程度的方法.2超声波检测具有灵敏度高、穿透力强、检验速度快、成本低、设备简便和对人体无害等一系列优点,既适合在制造厂生产线上成批检查,也可以用于野外作业.3超声波之所以被广泛地应用于无损检测,是基于超声波的如下特性指向性好超声波是一种频率很高、波长很短的机械波,在无损检测中使用的超声波波长为毫米数量级.它像光波一样具有很好的指向性,可以定向发射,犹如一束手电筒灯光可以在黑暗中寻找所需物品一样在被检材料中发现缺陷.穿透能力强超声波的能量较高,在大多数介质中传播时能量损失小,传播距离远,穿透能力强,在有些金属材料中,其穿透能力可达数米. 4超声波检测的应用实例超声波检测既可用于锻件、棒材、板材、管材以及焊缝等的检测,又可用于厚度、硬度以及材料的弹性模量和晶粒度等的检测.下面简述超声波检测的几个应用实例.1．螺栓的超声波检测电站中高温高压部件如汽缸、主蒸汽门、调速汽门等用的螺栓,在运行中经常有断裂的现象.紧固螺栓螺纹根部产生的裂纹是沿螺栓横断面发展的横向裂纹,中心孔加热不当产生的内孔裂纹也是横向裂纹.因此将直探头放在螺栓端面上探测,声束刚好与裂纹面垂直,对发现这些裂纹很有利. 2．车轴的超声波检测车轴是机车、车辆运行时受力的关键部件之一,它在水气的浸蚀中承受载荷,容易产生裂纹,多数是危险性较大的横向裂纹.经常采用横波探伤法和小角度纵波探伤法.3. 非金属材料的超声波检测超声波在非金属材料塑料、有机玻璃、陶瓷、橡胶、混凝土等中的衰减一般都比金属大,为了减小衰减而多采用低频检测,一般为20～200kHz,有的也用2～5MHz.为了获得较窄的声束,常采用较大尺寸的探头.四、射线检测1射线检测的基本原理射线检测是以X射线、γ射线和中子射线等易于穿透物质的特性为基础的.其基本工作原理为：射线在穿过物质的过程中,由于受到物质的散射和吸收作用而使其强度衰减,强度衰减的程度取决于物体材料的性质、射线种类及其穿透距离.当把强度均匀的射线照射到物体上一个侧面,在物体的另一侧使透过的射线在照相底片上感光、显影后,就可得到与材料内部结构或缺陷相对应的黑度不同的图象,即射线底片.通过观察射线底片,就可检测出物体表面或内部的缺陷,包括缺陷的种类、大小和分布情况并作出评价.2射线检测对缺陷的形象非常直观,对缺陷的尺寸、性质等情况判断比较容易.采用计算机辅助断层扫描法还可以了解断面的情况,可以进行自动化分析.射线检测对所测试检查物体既不破坏也不污染,但射线检测成本较高,且对人体有害,在检测过程中必须注意要妥善保护.3工业上常用的是X射线、γ射线检测.2射线检测照相法的特点和适用范围射线检测是一种常用于检测物体内部缺陷的无损检测方法,它几乎适用于所有的材料,检测结果照相底片可永久保存.但从检测结果很难辨别缺陷的深度,要求在被检试件的两面都能操作,对厚的试件曝光时间需要很长.对厚的被检测物来说,可使用硬X射线或γ射线；对薄的被检物则使用软X射线.射线穿透物质的最大厚度为：钢铁约450mm、铜约350mm、铝约1200mm.对于气孔、夹渣和铸造孔洞等缺陷,在X射线透射方向有较明显的厚度差别,即使很小的缺陷也较容易检查出来.而对于如裂纹等虽有一定的投影面积但厚度很薄的一类缺陷,只有用与裂纹方向平行的X射线照射时,才能够检查出来,而用与裂纹面几乎垂直的射线照射时就很难查出.这是因为在照射方向上几乎没有厚度差别的缘故.因此,有时要改变照射方向来进行照相.结束语计算机与微电子技术的高速发展,使得仪器仪表业发生革命性的变革,传统的测量仪器都要有独立的机箱,在面板上有操作按键和旋钮,有信号输入与输出端口,有显示测量结果的指示计或数码窗口等.每种仪器都有各自的专用功能,相互不能通用.虚拟仪器的出现,使操作者面对的不再是专用的机箱,而是一台通用计算机.由传感器或变送器送来的信息经过专门的接口卡进入计算机,通过软件处理在计算机显示屏上显示测量结果,并发送各种控制信号.操作者通过鼠标或键盘进行操作.特别是数字传感器的出现,可省去A/D转换的接口卡,更无需模拟量放大等处理,并可远距离传输.不同的传感器可以构成不同的仪器,可以共用一台计算机,可以将两台不同性质的仪器合在一台计算机上.虚拟仪器开放性强,具有与其它设备互联的能力,可实现对现场实时的监测与管理.其另一特点就是性价比高,它能一机多用；它的主体采用的是通用的计算机,其功能强,质量高,成本远比专用仪器低,由于遍布的计算机服务网点,使得仪器能得到及时的与星级的维修与服务等,这也是专用仪器所不能相比拟的.因此虚拟仪器将在未来测控领域中成为主导的中坚,并推动测控技术不断发展与变革.参考文献1张成悌检测与产品质量和生产力的关系实用测试技术.20001.47～482郭春梅浅谈虚拟仪器的发展及未来趋势实用测试技术.2000.6.44～463解明芳王鸿钰虚拟仪器仪表技术.1998.54李国华吴淼. 现代无损检测与评价. 化学工业出版社.5刘燕德无损智能检测技术及应用. 华中科技大学版社.致谢本论文是在牛博英老师的的指导下完成的.从论文的选题、结构到资料的整理等工作都得到了导师的悉心指导.在撰写论文的过程中,导师渊博的学识,严谨的治学态度,丰富的实践经验,循循善诱的指导方式,令学生终生受益,谨此表示学生最衷心的感谢.。
检测公司工作总结：技术创新与发展趋势研究
检测公司工作总结：技术创新与发展趋势研究技术创新与发展趋势研究随着科技飞速发展，所有行业都在探索新的技术手段来提高生产效率和产品质量。
检测行业也不例外。
在过去的几年中，检测公司投入了大量的资金和人力资源，以研究新的技术手段来提高检测精度和速度。
本文将从技术创新和发展趋势两方面来总结最近一段时间内检测公司所完成的工作。
一、技术创新1.智能化随着技术的不断发展，越来越多的检测公司开始使用智能化设备和系统来提高检测效率和准确性。
比如一些高科技的3D检测系统和自动化检测设备，可以大大缩短检测时间，减少人工操作和误差。
2.光学成像光学成像技术也被广泛应用于检测之中。
通过使用光学成像设备来观察物体表面细节，检测员能够很准确地判断一个物体是否符合标准要求，而且这种方法对于外观要求非常高的产品尤为有效。
3.材料分析材料分析是指对样品的成分、结构、物理性能、化学性质和缺陷进行定性、定量和分析的过程。
从纯化学分析到精密仪器检测，一些先进的材料分析技术可以大大缩短检测时间和提高检测精度。
二、发展趋势1.平行测试平行测试是指在相同的条件下对同一个物体进行两次或多次检测，以确定检测工作的重复性和准确性。
通过这种方法，技术人员能够判断检测设备是否正常工作，提高检测的准确性。
2.快速检测越来越多的检测公司开始使用快速检测技术，以满足生产线快节奏的工作环境。
通过提高检测速度和采用更加先进的设备，快速检测技术可以使检测公司更加快速和准确地完成工作。
3.环保检测随着人们环保意识的提高，越来越多的检测公司开始关注环境保护问题，这也是发展趋势之一。
在检测过程中，检测公司需要使用一些特殊的试剂和材料，这些试剂和材料对环境存在潜在的危害。
为了解决这个问题，一些环保友好型的检测设备和试剂已经开始逐渐应用于实践之中。
4.微型化检测在实际应用过程中，因为物体大小、形状等因素的影响会导致检测效果不理想。
为了解决这个问题，一些先进的检测技术开始向微观方向发展，通过微型化检测设备和系统，可以大大提高检测的精度。
建筑工程检测新技术的应用与发展
建筑工程检测新技术的应用与发展建筑工程检测是建筑工程施工过程中非常重要的一环，它可以保证建筑工程的质量和安全。
随着科技的发展和进步，建筑工程检测也迎来了新技术的应用与发展，这些新技术为建筑工程检测提供了更加高效、精准和可靠的手段。
本文将就建筑工程检测新技术的应用与发展进行详细介绍，并分析其对建筑工程质量和安全的影响。
一、无损检测技术的应用与发展无损检测技术是建筑工程中常用的一种检测手段，它可以通过不损坏被测物体的表面，来获取其内部结构和质量情况。
目前，无损检测技术在建筑工程中得到了广泛的应用，并且随着科技的进步，无损检测技术也在不断地发展和改进。
首先是超声波检测技术。
超声波检测技术是一种通过超声波在被测物体中传播的速度和衰减情况来确定其内部缺陷的技术。
它可以对混凝土、钢筋等建筑材料进行精准的检测，可以有效地发现混凝土中的裂缝、空洞、钢筋断裂等问题。
随着超声波检测设备的不断优化和更新，其检测精度和效率也在不断提高。
其次是红外热像检测技术。
红外热像检测技术是利用红外线热像仪对建筑物表面进行扫描，通过测量建筑物表面的热量分布来判断其中的缺陷和隐患。
这种技术不受光线和天气的影响，可以在夜晚和恶劣天气下进行检测，可以快速、全面地了解建筑物的热量分布情况，对于建筑物的隐患和缺陷有很好的发现和预警作用。
再次是雷达技术。
雷达技术是一种通过发射和接收电磁波来探测被测物体内部结构和缺陷的技术。
在建筑工程中，雷达技术可以用于地质勘探、建筑物结构检测、地下管线探测等方面，可以高效地发现地下水、管线、空洞、裂缝等问题，是一种非常重要的建筑工程检测手段。
无损检测技术在建筑工程中有着广泛的应用，并且随着科技的发展，它的应用范围和检测精度还会不断提高，对于保证建筑工程的质量和安全发挥着越来越重要的作用。
智能传感器技术是近年来逐渐在建筑工程检测中引入的一种新技术，它可以通过安装在建筑物结构中的传感器来实时监测建筑物的变化和状态，可以对建筑物的结构安全性进行动态监测和评估。
质量检测技术的发展趋势
质量检测技术的发展趋势质量检测技术一直是生产制造领域中至关重要的一环，其发展也始终与科技的进步紧密相连。
未来的质量检测技术将会朝着更智能、更精准和更高效的方向发展。
以下将从多个方面探讨质量检测技术的发展趋势。
一、物联网技术的应用随着物联网技术的飞速发展，传感器网络在质量检测中的应用也将更加广泛。
传感器可以实时监测生产过程的各个环节，通过数据采集和分析，实现对产品质量的监控和预警。
未来，物联网技术将带来质量检测的智能化和自动化，提高生产效率和产品质量。
二、大数据分析技术的应用随着大数据技术的不断成熟，大数据分析在质量检测中的应用也将越来越广泛。
通过大数据分析，可以挖掘出隐藏在海量数据中的规律和异常，从而实现对生产过程和产品质量的精准监测和控制。
大数据分析将为质量检测提供更加准确的数据支持，帮助企业及时发现和解决质量问题。
三、人工智能技术的应用人工智能技术的快速发展也将深刻影响质量检测领域。
机器学习、深度学习等人工智能算法将被广泛应用于质量检测中，实现对产品质量的自动识别和分类。
人工智能技术的应用将提高质量检测的准确性和速度，为企业节省人力成本和提升生产效率。
四、虚拟现实技术的应用虚拟现实技术在质量检测领域的应用也将逐渐增多。
通过虚拟现实技术，可以构建真实的生产环境和产品模型，让检测人员在虚拟环境中进行模拟检测，从而提高其检测技能和准确性。
虚拟现实技术将为质量检测带来更直观、高效的检测手段。
五、云计算技术的应用云计算技术的应用将为质量检测提供更便捷的数据存储和计算服务。
通过云计算平台，可以实现数据的共享和协同处理，不同地点的检测数据可以实时同步到云端，方便管理和分析。
云计算技术的应用将为质量检测带来更高效、便捷的数据处理途径。
六、机器视觉技术的应用机器视觉技术在质量检测领域有着广泛的应用前景。
借助机器视觉技术，可以实现对产品外观和内部缺陷的快速检测和识别。
机器视觉技术的高速、高精度特点将为质量检测带来全新的检测手段，提高产品质量和生产效率。
无损检测技术的未来发展趋势和改进方向
无损检测技术的未来发展趋势和改进方向无损检测技术是一种重要的材料检测方法，用于检测材料内部的缺陷和损伤，而无需破坏材料的完整性。
这种技术在许多领域得到广泛应用，如航空航天、汽车制造、建筑工程和能源领域。
随着科学技术的进步和社会的发展，无损检测技术也在不断演进和改进。
本文将讨论无损检测技术的未来发展趋势和改进方向。
首先，无损检测技术的未来发展趋势之一是基于人工智能的应用。
随着人工智能的快速发展和应用，其能力在图像识别和分析方面已经远远超过人类。
将人工智能与无损检测技术结合，可以提高缺陷的检测和诊断效率。
例如，通过训练神经网络来识别和分类不同类型的缺陷，可以减少主观判断的误差，提高检测的准确性和可靠性。
其次，无损检测技术的未来发展趋势之一是以微纳技术为基础的新型传感器的应用。
随着微纳技术的发展，传感器的尺寸越来越小，功能越来越强大。
微纳传感器可以更加灵敏地探测材料的微小缺陷，并可以在高温、高压等恶劣环境下工作。
此外，微纳传感器还可以实现对多个参数的同时检测，提高检测的效率和精度。
第三，无损检测技术的未来发展趋势之一是多模式检测的应用。
传统的无损检测技术通常只能检测一种或几种缺陷类型，而实际工程中往往存在多种类型的缺陷。
因此，发展同时具备多种检测模式的无损检测技术具有重要意义。
例如，结合超声波和磁力学等多种检测模式，可以实现对材料中不同类型缺陷的全面检测。
此外，无损检测技术的未来发展还需要解决以下几个方面的问题：首先是改进检测的灵敏度和分辨率。
当前的无损检测技术在检测微小缺陷和低对比度缺陷方面仍然存在一定的困难。
因此，需要研发更加灵敏和具有高分辨率的无损检测技术，以满足工程应用领域对高精度检测的需求。
第二是提高无损检测技术的可靠性和稳定性。
对于可靠性要求高的领域，如航空航天和核电行业，无损检测技术必须具备高度的稳定性和准确性。
因此，需要加强对测试仪器和设备的质量控制，并改进检测算法和数据处理方法，减小误差和漏诊的概率。
无损检测技术的改进与创新趋势展望
无损检测技术的改进与创新趋势展望无损检测技术是一种不改变被测物体外形、性能和使用条件的情况下，通过检测仪器和设备对被测物体进行内部和表面的材料性质、缺陷和结构状态等进行识别和评价的技术。
它在多个领域中扮演着重要的角色，如航空航天、汽车制造、核电站等。
随着科技的进展，无损检测技术也在不断改进和创新，展望未来，该技术将迎来新的发展趋势。
首先，无损检测技术在检测方法上的改进是未来发展的重点。
目前常见的无损检测方法包括超声波检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测等。
随着技术的不断发展，新的检测方法也将逐渐崭露头角。
例如，红外热像检测技术在建筑、电力等领域有着广泛的应用前景。
它可以通过测量物体发出的红外辐射来识别潜在的问题，如能源泄漏、电路问题等。
此外，激光技术的应用也为无损检测带来了新的机会。
激光干涉检测技术可以通过光的干涉原理，实现对物体表面形貌的精确测量。
这种技术可以广泛应用于制造业和工业领域。
其次，无损检测技术在设备性能和精度上的改进是一个重要的发展方向。
目前的无损检测设备主要依赖于传感器和计算机技术。
然而，随着计算机和传感器技术的快速发展，无损检测设备的性能将会得到极大提升。
传感器技术的进步将使得无损检测设备更加灵敏和准确。
同时，计算机技术的发展使得大数据的处理和分析成为可能，这将有助于提高对检测结果的解读和评估。
此外，人工智能和机器学习技术的引入也将使无损检测设备更加智能化。
通过对大量数据的学习和训练，设备可以自动检测和识别缺陷，提高工作效率和准确性。
第三，无损检测技术在应用领域拓展方面将有更多的创新。
目前广泛使用无损检测技术的领域主要集中在制造业和航空航天领域。
然而，随着技术的不断进步，该技术将被应用于更多的领域。
例如，在医疗领域，无损检测技术可用于新生儿筛查、乳腺癌筛查等。
此外，无损检测技术还可以应用于文物修复领域，通过非接触式的检测方法保护和修复珍贵的文物和艺术品。
随着无损检测技术在更多领域的应用，它的价值和影响力将进一步得到提升。
食品安全检测技术的新进展与应用
食品安全检测技术的新进展与应用随着人们对食品安全问题的日益关注，在不断加强监管的同时，食品安全检测技术也在不断更新和发展。
本文将从新进展、应用和未来发展等方面来探讨食品安全检测技术的发展趋势。
一、新进展1、微生物检测技术微生物是食品中最常见的污染因素之一，因此对于微生物的检测技术是非常关键的。
传统的微生物检测方法需要耗费较长时间，而新兴的检测技术则能够快速准确地检测出微生物的污染情况。
比如PCR技术、纳米金标记技术等，都可以快速准确地检测出食品中的微生物污染情况。
2、基因编辑技术基因编辑技术的出现为增强食品营养、保持食品新鲜等提供了新的思路和手段。
它能够针对食品中的物质进行精确的编辑和改良，以更好地满足人们的需求。
比如，可以通过基因编辑来改变蔬菜中的化学成分，使其更具有营养价值，同时还能够有效防范食品中的细菌、病毒等污染物。
3、人工智能技术人工智能技术在食品安全检测方面也有着广泛的应用。
通过对大量数据的分析和比对，对食品的质量和安全进行快速、准确的检测。
同时，也能够在食品生产的各个环节中发现问题并及时解决。
二、应用情况1、食品生产企业食品生产企业是食品安全检测技术的主要应用方之一。
企业可以通过检测技术来确保生产过程中的食品质量和安全，提高产品的合格率。
同时，还可以防范和解决食品中的各种污染物，保障消费者的健康和生命安全。
2、食品检测机构食品检测机构是食品安全检测技术的重要应用主体之一。
检测机构可以通过各种检测技术对食品进行全方位的检测，并对检测结果进行分析和解读，从而快速、准确地判断食品是否安全可靠。
3、政府监管机构政府监管机构是食品安全检测技术应用的重要背景之一。
政府可以通过采用新技术，从而更好地担当起监管和管理的使命。
同时，还可以通过监测检测数据，及时了解食品中的各种污染物情况，从而保证食品的健康和安全。
三、未来发展1、智能化未来食品安全检测技术将越来越智能化。
通过大数据、人工智能、物联网等技术手段的应用，将可以实现对食品全程可追溯、实时监测，从而更好地保证食品的安全性和可靠性。
医学检验技术的新发展
医学检验技术的新发展医学检验技术是指利用各种现代化技术手段，对人体体液、组织、细胞等进行分析、检测和诊断的技术。
医学检验技术一直以来都是医学领域中不可或缺的重要组成部分，随着科技的不断发展，医学检验技术也不断地得到改进和创新，本文将对医学检验技术的新发展进行探讨。
一、基因检测技术的发展基因检测技术是指通过对人体基因进行检测和分析，以获取关于基因及其表达方式的信息的技术。
随着遗传学、生物学、生化学和计算机技术等领域的飞速发展，基因检测技术得以实现从基本基因序列到全面的基因组研究的范围。
目前，基因检测技术已经被广泛应用于各个领域，如乳腺癌、糖尿病、心血管疾病、新生儿疾病和癌症等。
二、荧光定量PCR技术的应用荧光定量PCR技术是一种基于荧光信号质量和数量的定量生物分析技术。
相对于传统PCR技术，荧光定量PCR技术具有更高的灵敏性和准确性。
近年来，荧光定量PCR技术已经成为了临床分子诊断领域的重要组成部分，特别是在寻找疾病基因、基因表达水平和细胞因子的研究方面具有重要的应用前景。
三、质谱技术在医学检验中的应用质谱技术是一种将化合物进行分析的技术，主要利用物质在电场或者磁场中的运动规律来分析样品。
该技术在医学检验中的应用领域也越来越广泛。
例如，利用质谱技术可以检测出人体中的化学物质和药物代谢产物，以及贫血标记物、肮脏肿瘤标记物等临床诊断指标。
四、微生物检测技术的新发展微生物检测技术是指利用现代化技术手段对微生物进行检测和诊断的技术。
微生物检测技术自20世纪以来发生了巨大的发展，例如PCR技术、万把拉法、MALDI-TOF技术、流式细胞术等等。
其中，MALDI-TOF技术可以非常快速和准确地对人体中的微生物进行检测，已经被广泛应用于临床诊断中。
五、机器学习技术在医学检验中的应用机器学习技术是指交给计算机自我学习，从数据和模式中提取规律和知识的计算机技术。
在医学检验中，这种技术可以被用于诊断和预测诊断，目前广泛应用于肝病、癌症、心脑血管疾病、神经疾病和糖尿病等领域。
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检测技术的新发展孙培明( 广州市政建设学校广东 510500)检测技术是科技领域的重要组成部分 , 可以说科技发展的每一步都离不开检测技术的配合 , 尤其是极端条件下的检测技术 , 已成为深化认识自然的重要手段。
近几十年来 ,随着电子技术的快速发展 , 各种弱物理量 ( 如弱光、、、、弱电弱磁弱声小位移、微温差、微电导、微振动等) 的测量有了长足的发展 ,其检测方法大都是通过各种传感器作电量转换 , 使测量对象转换成电量 , 基本方法有 : 相干测量法 , 重复信号的时域平均法 , 离散信号的统计平均法及计算机处理法等 ,但由于弱信号本身的涨落、传感器本身及测量仪噪声等的影响 , 检测的灵敏度及准确性受到了很大的限制。
近年来 , 各国的科学家们对光声光热技术进行了大量广泛而深入的研究 , 人们通过检测声波及热效应便可对物质的力、、、、热声光磁等各种特性进行分析和研究 ; 并且这种检测几乎适用于所有类型的试样 ,甚至还可以进行试样的亚表面无损检测和成像。
还由此派生出几种光热检测技术 ( 如光热光偏转法、光热光位移法、热透射法、光声喇曼光谱法及光热释电光谱法等 ) 。
这些方法成功地解决了以往用传统方法所不易解决的难题 , 因而广泛地应用于物理、、、、、、化学生物医学化工环保材料科学等各个领域 ,成为科学研究中十分重要的检测和分析手段。
尤其是近几年来 , 随着光声光热检测技术的不断发展 ,光声光热效应的含义也不断拓宽 ,光源也由传统的光波 ,电磁波、射线、 X 微波等扩展到电子束、离子束、同步辐射等 ,探测器也由原来的传声器扩展到压电传感器、热释电探测器及光敏传感器等 ,从而适应了不同应用场合的实际需要。
1. 光声光热检测的特点光声光热检测之所以有如此迅速的发展并得到日益广泛的应用 ,是由其本身的特点所决定的。
1. 1 与普通的光谱测量技术相比 ,光声检测的光声信号直接取决于物质吸收光能的大小 ,反射光、14 卷 4 期 ( 总 82 期)散射光对光声检测的干扰很小 ; 因此 ,对于弱信号则可以通过增大入射光功率的办法来提高检测的信噪比 ; 同时 ,它还是惟一可用以检测试样剖面吸收光谱的方法。
1. 2 在光声检测中 , 试样本身既是被测物质 , 又是吸收光波的检测器 ,因此 ,可以在一个很宽的波谱范围内进行研究 ,而不必改变检测系统 ,给实际操作带来极大的方便。
1. 3 光声效应是研究物质荧光、光电和光化学现象的极其灵敏而又十分有效的方法 , 这是因为光声信息是物质吸收了经调制后的外界入射能量 , 由受激态跃迁到低能态而产生的 ,因此 ,它与物质受激后的辐射过程、光化学过程等是互补的 ,从而大大地提高了检测的灵敏度。
1. 4 光声效应还可以用来测量其他一些非光谱研究领域的物理量 ( 如薄膜厚度、弹性形变、不透 )。
明材料的亚表面热波成像等 2. 光声光热检测技术的分类当物质吸收强度变化的辐射能而使自身加热时 ,便会在它的内部产生热应力、热应变及折射率变化等多种效应 ; 如果采用适当的检测手段及检测系统 ,便可对其物理、化学性质进行测量和研究。
根据试样特性和检测目的的不同 , 可采用不同的检测方法。
各种检测方法都有自己相应的检测装置。
每个光声光热检测系统 ,通常都是由强度时变的辐射源、光声光热信号检测器和信号处理系统等 3 个部分组成的。
常见的光声光热检测技术有以下几类。
2. 1 传声器光声检测技术这是目前使用最广泛的一种光声检测系统 , 它适用于固体、、液体气体、粉末及胶体等各种形态物质特性的检测 ,其特点是理论较完善 ,易于实现定量检测。
该系统的主要部分是一个光声腔 , 用以安装传声器和放置被测试样 , 检测过程中的光—————热—2 9 ?声能量的转换过程都是在这里发生的。
根据其工作方式的不同 ,光声腔又可分为谐振式和非谐振式两大类 ; 物质吸收调制光能后 ,将在光声腔内形成光声信号 ,然后再由腔内的传声器检测并转换成电信号 , 最后输入信号处理系统 , 常用的传声器是电容传声器 ,它是由一很薄金属膜或镀金属的塑料电介质膜与一刚性电极组成 ,它对体积的变化特别灵敏 ,对气体、固体试样常采用非谐振式 , 因其体积小 , 又工作在低调制频率 , 所以检测灵敏度高 ; 对于流体试样 , 常采用谐振式 ,虽其体积较大 , 工作频率较高 , 但由于驻波“放大”作用及提高光声耦合等措施 , 也能达到很高的检测灵敏度。
2. 2 光偏转和光位移检测技术这是一种非接触式检测技术 , 可以在十分恶劣的环境下对试样进行检测 , 灵敏度极高。
利用这项技术 ,不仅可以检测光热偏转信号 ,而且还可以检测试样的表面位移和表面斜率 , 所以 , 它也是观测声波 ,表面波以及对物质进行无损检测的十分有效的手段。
当调制光束照射到试样时 , 试样的表面会产生时变的位移或振动 ; 通常这种光热位移及光热偏转是非常小的 ,所以采用灵敏高的非接触式检测技术十分有利。
这里的关键是选择一个理想的光检测系统 ,并尽可能地降低噪声干扰。
目前广泛使用的光探测器 ,如光电倍增管、光电二极管、硅光电池等都是一种能量检测器 ,因其输出与入射光能成正比 ,故可采用一种由若干光敏元件阵列组成的象限光电探测器来提高灵敏度 , 还可以利用专门设计的电容或位移传感器 ,应用光的相干原理来精确测定简谐振动的微小位移。
2. 3 压电和热释电检测技术某些电介质在外界应力作用下发生形变时 , 在其表面上产生出束缚电荷 ,这种效应称为压电效应 ; 反之 ,电介质在外电场作用下而产生形变的现象称为反压电现象。
这一正一反的现象 , 表明在电介质中机械性质与电学性质之间存在着相关的行为。
在光声检测中主要是利用正压电效应 , 即试样受强度调制的入射光作用后 , 产生的应力波传递到压电传感器上时 ,将因正压电效应而输出光信号。
为达到最佳的检测效果 ,必须选择合适的压电材料 ; 通常压电材料分单晶体、多晶陶瓷和有机压电体 ,在光声检测中用得最多的是多晶压电陶瓷。
而压电传感器则必须根据检测固体、液体、粉末的不同要求 , 选择相30 ?应的灵敏度高、屏蔽性好、抗干扰能力强、声阻抗相匹配的传感器。
所谓的热释电效应 ( Pyroelectric effect ) 是指某些晶体、陶瓷或聚合物因温度的变化而引起自发激化强度发生变化 ,并在特定方向上产生表面电荷的现象。
和压电效应一样 , 并非所有的材料都有热释电效应 ,它与晶体结构有关 ,只有那些非中心对称的晶体点阵才具有这种效应。
热释电检测实际上是利用某些材料的热释电效应做成探测器检测热释电信号。
图 1 为其示意图。
其工作原理是 : 一束强度经调制的电磁波入射到试样上 ,在试样内引起的热波传到热释电探测器上 ,使探测器温度升高 , 并引起探测器材料的极化强度发生变化 ,在其表面产生电荷 ,并在外电路上形成正比于入射能量的输出信号 ,这种信号可随波长变化 ,也可随试样位置变化 ,或者随外界条件 ( 如温度、、压力场强等) 而变化 , 通过这些变化便可研究其光谱性质、热成像及其他有关的物理性质。
图1 光热热释电检测装置2. 4 微弱信号检测技术微弱信号是实际检测中经常遇到的 ; 由于一些有用的信号往往会被强于自身数千甚至数十万倍的噪声所淹没 ,所以必须采用必要的手段将被覆盖的信号从噪声中提取出来。
在光声检测中常用的模拟弱信号检测装置是锁相分析仪和 Boxcar 积分仪。
锁相分析仪又叫锁相放大器 , 常用于检测周期性的连续信号 ; 它主要是由信号通道、参考通道及相关器 3 部分组成。
相关器是它的核心部分 , 它主要是由乘法器和积分器组成 ; 为了同时测出输入信号的幅值和相位 , 通常锁相分析仪采用两个相关器。
在实际应用中 ,应根据检测信号的特性 ,选择适当的交流和直流增益及积分时间常数 , 以便获得最好的现代物理知识检测结果。
图 2 为其工作原理图。
图2 锁相分析仪原理图Boxcar 积分器用于检测非周期性连续信号 , 是一种通过信号多次平均而改善信号信噪比的装置 , 所以又叫 Boxcar 平均器 , 可用来检测淹没在噪声中重复脉冲的平均幅值和恢复被噪声模糊的重复信号波形。
它主要是由信号通道和时基单元组成。
信号通道由宽前置放大器、快速采样开关和 RC 取样积分器组成。
在实际应用中 ,首先确定窗口宽度 ,再按改善信噪比的要求设置 RC , 然后由被测波形的覆盖范围来选择延迟范围 , 依上面 3 个参数来确定扫描时间 ,以获得较好的检测结果。
3. 光声光热检测的应用光声检测技术由于具有灵敏度高 , 可检测的波谱范围宽 ,特别是它几乎适用于所有类型的试样 ,使之在众多领域获得越来越广泛的应用 , 前景十分诱人。
3. 1 、固液材料的定量分析自 20 世纪 80 年代开始 , 许多科学工作者分别测定了无机材料、有机材料、半导体的光声谱 , 并通过光声谱对材料的组元和成分作定量分析。
有人提出 ,这种新方法可以用来测定谷物中的农药含量、药片中的添加剂、食品中的着色剂及法医的检测分析等。
提高用途与价格比和定量分析能力 , 是光声光热检测设备商业化及扩大该技术应用范围的关键 , 已有不少科学工作者致力于这方面的研究与开发。
对于液体材料 , 光声谱法和热透镜法都是灵敏度极高的分析方法 , 已有人成功地将其应用于溶液的痕量和超痕量分析 , 检测限比传统的分光光度法提高 2～3 个数量级 ,为分析化学开创了新的应用前景。
3. 2 气体分析光声技术是检测微量气体浓度的一种极为有用14 卷 4 期 ( 总 82 期)的技术 ,利用激光光源的高强度功率及单色性 ,激光光声谱可达到很高的检测灵敏度和分辨率。
因此 , 它特别适用于微弱吸收气体的检测。
这项技术不仅为气体分子光谱学的研究提供了一种新颖的技术 , 而且也为大气污染的监测开辟了一条光明的道路 , 它能够有效地克服其他检测低浓度物质方法的缺点。
3. 3 表面与界面的研究表面和界面现象是一种很普遍的现象 , 许多自然现象、生理现象和科学研究 ,几乎都涉及到各种表面与界面。
长期以来都是使用反射光谱仪和扫描电镜等工具 ,对表面处理要求严格 , 手续繁杂 , 由于光声检测信号只与吸收光能有关 , 使光声技术对表面和界面的研究具有与众不同的独特之处 ; 因为光声谱 ( PAS ) 是测定由物质吸收的光谱变成热而引起的压力波 ,故能直接理解为对表面的敏感测定。
应用光声技术研究表面可以达到单分子层水平 , 如采用高分辨率光源 ,还能获得各种情况下的表面氧化作用 ,还原作用和钝化的重要信息 ,对研究表面的结构及表面间的相互作用机制有着实际意义。