第一篇：人造板質(zhì)量問題及檢測技術(shù)淺析

人造板主要質(zhì)量問題及檢測技術(shù)淺析

摘要

人造板是以各種植物纖維材料為原料，通過一定的加工方法生產(chǎn)出來的板材或方材，它主要包括膠合板、纖維板、刨花板和細木工板等幾大類。本文主要從人造板常用的膠合板、纖維板和刨花板等的發(fā)展及存在的主要問題分析，針對人造板中的纖維板存在的質(zhì)量問題簡要提出了幾種檢測方法。

關(guān)鍵詞：人造板；質(zhì)量；發(fā)展；纖維板；檢測方法

前言

人造板是以各種植物纖維材料為原料，通過一定的加工方法生產(chǎn)出來的板材或方材，它主要包括膠合板、纖維板、刨花板和細木工板等幾大類。而膠合板、纖維板、刨花板是所有人造板的基礎(chǔ)，也是我國目前木材工業(yè)的主要產(chǎn)品,各式各樣的人造板都是由這三種人造板演變而來的。人造板是木材工業(yè)中最重要的木材加工產(chǎn)品，是我國木材加工工業(yè)的核心，因此，人造板存在的質(zhì)量問題將嚴重影響到整個木材工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。所以人造板質(zhì)量的檢測技術(shù)和檢測方法在木材工業(yè)行業(yè)中顯得尤為重要。

1、我國木材工業(yè)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀

解放前，我國的木材加工工業(yè)的基礎(chǔ)極其單薄，僅有鋸材和膠合板兩種產(chǎn)品，其它的加工領(lǐng)域都是空白的。解放后，我國逐步建立起了以鋸材和人造板為基礎(chǔ)的木材加工工業(yè)體系，并具有了相當?shù)囊?guī)模，作為木材加工產(chǎn)品的鋸材和人造板，得到了極大的發(fā)展，特別是改革開放以來，我國木材加工的生產(chǎn)能力更是突飛猛進。據(jù)統(tǒng)計，1950年，我國的鋸材產(chǎn)品是334萬m3，2000年達到了3 219萬m3，是50年前的9.6倍。1950年，我國人造板產(chǎn)量只有3.26萬m3, 2000年達到2001.66萬m3，是1950年的614倍，產(chǎn)量僅次于美國而居世界第2位。其中膠合板992.5萬m3，占人造板總產(chǎn)量的49.58%，纖維板514.4萬m3，占25.7%，刨花板268.78萬m3，占13.43%。中密度纖維板的生產(chǎn)能力2000年已達到295萬m3，占人造板生產(chǎn)量的14.74%。木材綜合利用率達到了40%[1]。近年來，我國人造板制造業(yè)一直保持著高速發(fā)展的勢頭，已成為世界上人造板產(chǎn)量最大的國家，人造板產(chǎn)量從2006年的7428.56萬m3增長到2008年的9409.95萬m3，2009年達到11546.65萬m3，比2008年增長22.71%[2,3]。由此可見，我國人造板的生產(chǎn)還是呈上升趨勢的，這說明人造板的市場還是處于供不應求的階段。但是人造板的質(zhì)量問題還是讓人比較擔憂的。

2、我國人造板存在的質(zhì)量問題

我國的人造板行業(yè)發(fā)展勢頭雖然很好，但人造板的質(zhì)量還是不容樂觀。我們經(jīng)常在雜志或者報紙上看到有關(guān)人造板檢測不合格率多或者質(zhì)量差的報道。比如，2009年第3季度，上海市質(zhì)量技監(jiān)局抽查了124批次人造板產(chǎn)品，經(jīng)檢驗，判定為合格的有98批次，合格率為79.0%。上海東明杰佳裝飾材料有限公司、春翔木業(yè)有限公司各有一批次產(chǎn)品因甲醛釋放量等指標不合格被判為質(zhì)量問題嚴重。抽查發(fā)現(xiàn)，26批次不合格產(chǎn)品中，有9批次產(chǎn)品吸水厚度膨脹率不符合標準要求。吸水厚度膨脹率反映了人造板遇水后抗變形的能力，該指標不合格的人造板，防潮性能差，受潮后會變形，在使用中往往導致人造板膨脹等問題發(fā)生。該指標不合格的原因主要是人造板中施膠、施蠟比例不當及防水劑用量不科學。其次，有8批次靜曲強度不達標。靜曲強度是反映人造板承受載荷作用的能力。靜曲強度不合格可能導致人造板的承載能力、抗沖擊能力減弱，影響產(chǎn)品的使用壽命。而中國質(zhì)量新聞網(wǎng)上報道說：“北京市質(zhì)量技監(jiān)局近期公布的人造板材的檢查結(jié)果顯示：北京市人造板產(chǎn)品合格率僅為68.6%，人造板產(chǎn)品質(zhì)量不高。不合格項目主要為：靜曲強度、表面耐水蒸氣、吸水厚度膨脹率、表面耐磨。”新華網(wǎng)上則報道：“時下，哈爾濱不少消費者忙著對新房進行裝修，人造板材是其中的必備材料。為了保護消費者合法權(quán)益、加強市場監(jiān)管，日前哈爾濱市工商行政管理局對市場上銷售的40個批次人造板材進行抽檢，結(jié)果表明合格率僅為23.8%，提醒消費者謹慎購買。據(jù)了解，此次抽檢商品包括細木工板、中密度纖維板、膠合板、飾面人造板等40個批次，其中30批次不合格，合格率為23.8%，不合格商品高達76.2%。其中不合格商品存在的主要問題有甲醛含量超標較為嚴重、板芯質(zhì)量不合格、板材含水率超標、板材表面磨耗不合格等。在抽檢的飾面人造板中，有兩批次產(chǎn)品是以在裝飾紙上涂UV漆和裝飾膜，以代替浸漬紙，可以認為是假冒偽劣產(chǎn)品。”等等。這些報道都說明了我國目前的人造板質(zhì)量還是存在不少問題，還是有待提高的。

3、影響人造板質(zhì)量的主要原因

究其質(zhì)量不合格的原因，市場的需求是重要影響因素。首先，由于對低檔的中纖板、刨花板及膠合板產(chǎn)品市場有需求，導致了產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊；加之監(jiān)管力度不夠，從而使一些小企業(yè)的不合格產(chǎn)品進入了市場。其次，由于原材料價格上漲，企業(yè)生產(chǎn)成本大幅度增加，導致部分小企業(yè)為降低成本而不全面執(zhí)行國家標準，不合格項目產(chǎn)生原因各不相同。3.1 吸水厚度膨脹率

吸水厚度膨脹率在人造板產(chǎn)品實際使用中是一個相當重要的指標，它反映產(chǎn)品的耐水性能和尺寸穩(wěn)定性，此值越高，耐水性越差。影響板材的吸水厚度膨脹

率的主要因素有原材料的選擇、膠粘劑的質(zhì)量、施膠量、熱壓工藝以及產(chǎn)品的密度和含水率等[4]。

3.2 表面結(jié)合強度和內(nèi)結(jié)合強度

表面結(jié)合強度和內(nèi)結(jié)合強度反映了人造板產(chǎn)品的加工使用性能。板材表面粗糙，均勻性較差，則表面結(jié)合強度較差，但通過砂光處理后，可以去除板材表面的預固化層，同時增加板材表面光滑度，從而提高表面結(jié)合強度。內(nèi)結(jié)合強度是衡量非單板類木質(zhì)人造板性能的一個重要指標。在使用相同膠粘劑和施膠量的情況下，板材密度是決定內(nèi)結(jié)合強度大小的關(guān)鍵因素。研究表明，內(nèi)結(jié)合強度與平均密度、芯層密度有密切關(guān)系。芯層密度越高，內(nèi)結(jié)合強度越大[5]。增加密度(壓縮率)有助于內(nèi)結(jié)合強度的提高，但密度過高將對內(nèi)結(jié)合強度不利；平面密度變異影響內(nèi)結(jié)合強度均勻性，適當增加試件尺寸，可以減小試件之間的密度差異，從而降低內(nèi)結(jié)合強度測試結(jié)果的離散性[6]。3.3 甲醛釋放量

2009年一季度河北省工商局家具人造板質(zhì)量監(jiān)測曾指出，影響合格率的主要問題是甲醛釋放量超標，且占不合格商品的97.1％[7]。由此可見，甲醛釋放量超標仍然是影響人造板合格率的重要因素。造成甲醛釋放量超標的主要原因有3個：一是使用了質(zhì)量不好的膠黏劑；二是采用了不合理的施膠工藝和熱壓工藝；三是沒有采取恰當?shù)暮筇幚砉に嚒?.4 靜曲強度

靜曲強度是刨花板的一個重要指標。影響刨花板靜曲強度的原因主要有：(1)板坯的結(jié)構(gòu)；(2)芯層粗刨花的形態(tài)；(3)板材的密度；(4)噴膠的霧化程度；(5)表層刨花的含水率和芯層刨花的含水率[8]。3.5 握螺釘力

人造板握螺釘力是指其對釘子或螺釘?shù)奈粘帜芰ΑＣ芏葘ξ章葆斄τ绊憳O大，釘子的握持能力隨板材的密度幾乎成直線關(guān)系增加[9]。此外，在檢測中鉆頭直徑、螺釘直徑、螺釘擰入深度、螺釘擰入角度以及螺釘擰入過深后回擰調(diào)整，都會對人造板握螺釘力有不同程度的影響[10]。3.6 膠合強度

膠合強度低主要是膠的質(zhì)量不好造成的。熱壓條件沒有控制好，如熱壓溫度低、壓力不足、加壓時間太短，也會出現(xiàn)這種問題。單板含水率過高、涂膠量不足、單板質(zhì)量差、陳化時間太長或太短，也會降低膠合強度[11]。

4、人造板質(zhì)量的檢測方法

人造板的質(zhì)量檢測主要是物理力學性能方面的檢測，如吸水厚度膨脹率、表面結(jié)合強度和內(nèi)結(jié)合強度、甲醛釋放量、靜曲強度、握螺釘力和膠合強度等。所有的檢測方法均按照GB／T 11718-1999[12]《中密度纖維板》、GB／T 4897.1-2003[13]

《刨花板第l部分：對所有板型的共同要求》；和GB／T 4897.3-2003 刨花板第3部分：在干燥狀態(tài)下使用的家具及室內(nèi)裝修用板要求))及GB／T 9846-2004[14]《膠合板》進行檢測。以中密度纖維板的檢測方法為例。4.1 吸水厚度膨脹率的檢測

吸水厚度膨脹率的檢測方法是將試件浸泡24h±5min,浸泡后的試件用測厚儀在10min內(nèi)測完即可。4.2 表面結(jié)合強度的檢測

首先保證試件質(zhì)量恒定，再在試件表面用銑刀銑一環(huán)形槽，如圖7

再用熱熔膠均勻涂布在專用卡頭上，直到膠冷卻固化后，將試件裝在試驗機上進行破壞載荷的測試，如圖8，記錄破壞載荷值，精確至1N。4.3 靜曲強度和彈性模量的檢測

靜曲強度和彈性模量的檢測是同時在萬能力學試驗機上測量的。其檢測方法是將標準試件放置于萬能力學試驗機支承輥上，如圖9。

圖9 靜曲強度和彈性模量測定示意圖

靜曲強度按照公式（1）計算，精確至0.1MPa。

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彈性模量按照公式（2）計算，精確至10MPa。

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4.4 甲醛釋放量的檢測

甲醛釋放量的檢測方法主要有三種，即穿孔法、氣候箱法和氣體分析法。4.4.1 穿孔法

其測試的過程主要是將游離甲醛從板材中分離出來，這包括兩個物理過程：首先將溶劑甲苯與試件共熱，通過液--固萃取使甲醛從板材中溶解出來，然后將溶有甲醛的甲苯通過穿孔器與水進行液--液萃取，把甲醛轉(zhuǎn)溶于水中，最后分析水中甲醛濃度。目前采樣穿孔萃取法測試人造板游離甲醛的主要有中國的GB 18580-2001[15]和歐洲的EN120標準。該方法最后計算出每100g絕干樣品被萃取出的甲醛數(shù)量。GB 18580-2001規(guī)定的限量值E1級為≤9mg／100g；E2級為≤30mg／100g，并規(guī)定E2級產(chǎn)品必須經(jīng)過飾面處理后才能適用。4.4.2 氣候箱法

氣候箱法的工作原理是將1 m2表面積的樣品放入氣候箱內(nèi)，保持規(guī)定的各種參數(shù)在一定值內(nèi)，甲醛從樣品中釋放出來，與箱內(nèi)空氣混合，按要求抽取箱內(nèi)含有甲醛的空氣，抽出的空氣通過盛有蒸餾水的吸收瓶，將空氣中的甲醛全部溶入水中，測定吸收液中的甲醛含量及抽取的空氣體積，計算出每m3空氣中的甲醛含量，以每立方米毫克(mg／m3)表示，周期性抽取箱內(nèi)空氣，直到氣候箱內(nèi)的空氣中甲醛濃度達到穩(wěn)定狀態(tài)，此時測試室內(nèi)空氣的甲醛濃度即為測試值[16]。4.4.3 氣體分析法

氣體分析法是歐洲采用的一種快速測試人造板游離甲醛釋放量的方法，它和穿孔萃取法是歐洲國家廣泛采用的測定人造板游離甲醛釋放量的兩種方法[17]。該方法目前也已被我國采用，GB／T 23825-2009(人造板及其制品中甲醛釋放量測定--氣體分析法)就是該方法國產(chǎn)化的體現(xiàn)。該方法測試的基本原理是[18]：將一塊具有一定暴露面積的測試樣品，安放在溫度、濕度、氣流和壓力等均控制在規(guī)定范圍內(nèi)的檢測室內(nèi)，甲醛從這個測試樣品中釋放出來，與檢測室內(nèi)的空氣混和在一起，從檢測室連續(xù)抽取混和氣體并通過氣體吸收瓶，控制吸收瓶內(nèi)的蒸餾水對所釋放出的甲醛吸收，直到測試最后，用分光光度計測定，用測定的濃度、抽

樣(氣體)的時間和試件暴露的面積計算出甲醛釋放量，以每平方米每小時釋放的甲醛毫克數(shù)計。

結(jié)束語

人造板的檢測是一種手段而不是目的，只有質(zhì)量有了保證，那檢測也將不復存在。所以最好、最快和最省事的檢測方法就是不用檢測，這就意味著我國的人造板在性能和其他各方面的質(zhì)量遠遠超過消費者的要求水平。這是各人造板企業(yè)所共同追求的目標，也希望我國的人造板也能達到這樣的要求水平。

參考文獻

[1]江興龍，韓建.以人造板為例論我國木材工業(yè)發(fā)展的走向[J].世界林業(yè)研究，2003，16（1）:55-59.[2]王欣,周定國.我國人造板原材料的創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展[J].林業(yè)科技開發(fā),2009,23(1):5-9.[3]孫建.回顧2009展望2010—抓住機遇乘勢而上，促進我國人造板工業(yè)再上新臺階[J].中國人造板,2010,(3):1-3.[4]溫福泉，海凌超，廖桂福．淺談人造板產(chǎn)品的吸水厚度膨脹率[J]．木材加工機械，2009，(4)：1—2．

[5]張揚，于志明，黃偉雄．斷面密度分布與中密度纖維板力學性能關(guān)系的初步研究[J]．中國人造板，2008，(10)：8-10．

[6]梅長彤，周定國，戴春平．平面密度分布對刨花板內(nèi)結(jié)合強度的影響[J].林業(yè)科學，2004，(3)：1—5．

[7]2009年一季度河北省工商局家具人造板質(zhì)量監(jiān)測情況[J]．商品與質(zhì)量，2009，(1)：12．

[8]沈哲紅，李文珠，方群．如何提高刨花板靜曲強度和降低甲醛釋放量[J].林產(chǎn)工業(yè)，2004，(6)：28-29.[9]唐忠榮，李克忠．木質(zhì)材料性能檢測[M]．北京：中國林業(yè)出版社，2006． [10]孫學東，胡生輝，張淑軍．關(guān)于人造板握螺釘力測試方法的驗證試驗[J]．中國人造板，2006，(9)：1—3．

[11]王煉，程瑞香．木材影響其膠合強度的諸因素分析[J]．中國人造板，2006，(8)：1-4．

[12]GB／T 11718-1999.中密度纖維板[S].[13]GB／T 4897-2003.刨花板[S].[14]GB／T 9846-2004.膠合板[S].[15]GB 18580-2001．室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量[S]． [16]和育英.人造板甲醛成因及檢測方法淺析[J].科技博覽，2009,9（1）：132.[17]黃河浪，薛麗丹，陳年．甲醛釋放量穿孔法和抽吸法測定值的相關(guān)性[J]．林業(yè)科技開發(fā)，2006，20(5)：34—35．

[18]EN717-2：1999．Wood—based panels—Determination of formaldehyde release—Part 2：Formaldehyde release by the gas analysis method[S]．

第二篇：檢測技術(shù)及儀表

檢測技術(shù)及儀表》課程組

自動化與電子工程學院

2010年5月

《檢測技術(shù)及儀表》課程精品課程

建設(shè)方案

一、課程簡介

《檢測技術(shù)及儀表》課程是自1972年我校創(chuàng)辦化工自動化專業(yè)以來，一直是自動化專業(yè)以及現(xiàn)在的測控專業(yè)的一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課。30多年來，很多老師曾主講過本門課程，也使用過很多版本的教材。特別是近年來由于電子信息、計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的廣泛應用，使得該門課程的內(nèi)容不斷更新，技術(shù)含量不斷提高。

本門課程是在學習模擬電子、數(shù)字電子、控制理論之后的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。通過本門課程的系統(tǒng)學習，可以使學生充分掌握檢測壓力、溫度、流量和物位的方法和儀表類型，以及顯示裝置的種類、結(jié)構(gòu)、性能及其使用方法。

二、課程建設(shè)的目標與思路

根據(jù)學校建設(shè)“教學研究型名牌大學”的定位，以及“厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、重創(chuàng)新、強能力的新型優(yōu)秀人才”的培養(yǎng)目標。在實現(xiàn)校級優(yōu)秀課程建設(shè)的基礎(chǔ)上，按照教學研究型大學的教學課程的基礎(chǔ)性與前沿性。落實講授、討論、作業(yè)、考試考核和教材等教學要素的教學理念，進一步向教學研究型的教學模式轉(zhuǎn)化。全面深入地開展教學內(nèi)容、體系和方法的現(xiàn)代化改革，結(jié)合檢測技術(shù)及儀表研究的進展和高新技術(shù)發(fā)展的需要，不斷更新課程內(nèi)容，提升各教學環(huán)節(jié)的培養(yǎng)能力和功能。開展立體化的多媒體課件、學件等課程資源的研究與制作，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，為課程的教與學構(gòu)建高效、暢通和靈活的多維網(wǎng)絡環(huán)境。并且形成一支合理的優(yōu)秀教師梯隊，將本課程建設(shè)內(nèi)容繼續(xù)細化，從質(zhì)量上進一步提高，建設(shè)成有影響力的校級精品課程。

本課程的建設(shè)目標是：通過對師資隊伍、教學內(nèi)容、教學方法和教學手段、教材建設(shè)等方面的建設(shè)，力爭使“檢測技術(shù)及儀表”課程建設(shè)，在教學質(zhì)量、教學管理、教學條件等方面再上一個新臺階，努力將該課程建成校級、省級精品課程，為國家培養(yǎng)出更多優(yōu)秀人才。

三、課程建設(shè)的內(nèi)容與特色

本門課程的教學質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到我校自動化和測控專業(yè)的畢業(yè)生的專業(yè)水平，也直接影響這兩個專業(yè)學生的就業(yè)就職。因此課程組老師們，經(jīng)過認真討論，準備從下面幾個方面進行課程建設(shè)：

（1）改革現(xiàn)有的教學內(nèi)容和教學模式。教學內(nèi)容要依據(jù)教材，但又不能完全依賴于教材，要緊緊跟隨檢測技術(shù)及儀表的發(fā)展步伐，站在學科的前沿，將最新、最適用的檢測技術(shù)及儀表裝置引入教學內(nèi)容。教學上要采用板書、多媒體、實驗、實訓、設(shè)計等多種模式。開展雙語教學和網(wǎng)絡教學等先進教學模式的研究及應用，形成具有一定創(chuàng)新特色的教學模式，注重工程特色和學科優(yōu)勢的結(jié)合，加強課程的實用性。

（2）建立結(jié)構(gòu)合理的教師梯隊。要大力提高課程組的職稱層次、學歷層次和教學科研水平，鼓勵教師們走出校門多參加國內(nèi)外的各種學術(shù)交流活動，鼓勵年輕教師攻讀碩士、博士學位。

（3）編寫具有特色的適用的高水平教材和講義，進一步完善多媒體課件和課程網(wǎng)站，為學生提供優(yōu)質(zhì)的教學資源。

（4）重視實踐教學。結(jié)合工程實際，自制實驗裝置，自編實驗講義、在保質(zhì)保量的完成基本實驗的基礎(chǔ)上，充分利用好綜合實驗和設(shè)計性實驗等裝置，建立穩(wěn)定的校內(nèi)外實習基地，著重培養(yǎng)學生的綜合實踐能力和創(chuàng)新能力。

（5）抓好課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的教學，鼓勵老師多選擇一些具有實際意義的設(shè)計題目，使學生一畢業(yè)就能很快適應新的工作環(huán)境，擔負起自己的具體實際工作任務。

四、課程建設(shè)的步驟與進度

經(jīng)過近兩年的優(yōu)秀課程的建設(shè)，經(jīng)過課程組全體老師們的積極努力，已經(jīng)基本達到了最初設(shè)定的優(yōu)秀課程建設(shè)目標，這次如能獲得校級精品課程建設(shè)立項，為達到校級精品課程建設(shè)目標，經(jīng)課程組研究決定，將按照如下步驟和時間進度開展課程建設(shè)工作。

1、課程建設(shè)步驟：

（1）師資隊伍建設(shè)

一流的師資隊伍是精品課程建設(shè)的根本保證。檢測技術(shù)及儀表課程在精品課程的建設(shè)過程中,要把精品課程建設(shè)與高水平教師隊伍建設(shè)相結(jié)合, 著力培養(yǎng)并

逐步形成一支教學水平和科研水平高、知識結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)較高的教師梯隊。

今后還要進一步提高課程組老師的職稱層次和學歷層次，鼓勵青年教師進修提高，攻讀碩士、博士學位。

（2）實驗室建設(shè)

“檢測技術(shù)及儀表”是一門實踐性很強的課程，近幾年實驗室投入了大量經(jīng)費，購置了檢測技術(shù)、自動控制儀表與裝置、傳感器、虛擬儀器等大量實驗裝置，滿足了基本實驗要求，下一步的計劃是：開設(shè)針對性強的綜合實驗項目，開放測控實驗室，為學生提供開放性實驗教學環(huán)境。并結(jié)合社會需求與學科發(fā)展情況，及時調(diào)整實驗室設(shè)備與實驗項目。

（3）教材建設(shè)規(guī)劃

采用全國優(yōu)秀教材、面向21世紀的重點教材，保證教材內(nèi)容與相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的科技發(fā)展水平相同步。

同時積極參加教材的編寫和出版工作，近年來課程組已出版教材2部。目前《檢測技術(shù)及儀表》和《智能儀器基礎(chǔ)》兩門課程2009年獲學校教材立項。這些教材將融入課程組教師科研成果，教材的編寫和出版將會極大推動課程建設(shè)。

另外還要進一步完善《檢測技術(shù)及儀表實驗指導書》。

（4）雙語教學改革

在教學形式上，擬在課堂教學中部分采用英漢雙語教學，并選用國外著名高等學校現(xiàn)用教材。雙語教學的內(nèi)容要求學生用英文完成作業(yè)，并用英文考試。提高學生的專業(yè)外語水平，改變?yōu)榭荚噷W英語的傾向，提高學生的英語聽、說、讀、寫能力，為檢測技術(shù)及儀表教學與國際接軌起到積極的推動作用。

（5）網(wǎng)絡教學建設(shè)

學校校園網(wǎng)的鋪設(shè)為網(wǎng)絡教學提供了良好的平臺，我們擬建設(shè)檢測技術(shù)及儀表網(wǎng)站，提供檢測技術(shù)及儀表課程的電子教案和多媒體課件、習題集、雙語教學中對應的中文學習參考、實驗的基本操作和注意事項等內(nèi)容，實現(xiàn)網(wǎng)上授課、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上討論、網(wǎng)上測試一體化，滿足學生進一步自學的需求。

2、課程建設(shè)時間進度安排：

（1）2010年6月-2010年10月：總結(jié)前面優(yōu)秀課程建設(shè)的工作，對照校級

精品課程的標準和要求，找差距、不足，研究對策；

（2）2010年11月-2011年3月：修改教學大綱、試驗大綱、實驗講義等相

關(guān)教學材料；編寫教材；

（3）2011年4月-2011年9月： 修改和完善多媒體教學課件、電子教案；

完善教材編寫；

（4）2011年10月-2012年6月：編寫自學輔導類資料，實現(xiàn)基本教學資源

（教案、課件等）全部上網(wǎng)，至少一位主

講教師部分章節(jié)授課錄像上網(wǎng)。

五、課程組已取得的成果及條件保證

1、近幾年主要的教學建設(shè)與改革成就

（1）師資隊伍建設(shè) 幾年來以培養(yǎng)和引進相結(jié)合，現(xiàn)在基本形成了一支知識結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)比較合理的師資隊伍。經(jīng)過多年的建設(shè)，現(xiàn)有教授2人，副教授5人，講師2人，高級實驗師1人；具有博士學位的教師2人，碩士學位6人，學士學位2人。通過師資隊伍的建設(shè)努力形成一支結(jié)構(gòu)合理，人員穩(wěn)定，師德優(yōu)良，教學水平高，教學效果好的5～6人主講的教師隊伍，并配備數(shù)量適當?shù)膶嶒灲處煛?/p>

（2）課件制作 課程組老師根據(jù)多年教學經(jīng)驗，制作了《檢測技術(shù)及儀表》，經(jīng)過幾輪使用教學效果良好；并且此課件獲得第九屆全國多媒體課件大賽優(yōu)秀獎和校第二屆多媒體課件大賽二等獎。

（3）教學文件修訂 修訂了測控專業(yè)人才培養(yǎng)計劃，修改了本課程的教學大綱、實驗大綱、實驗講義等教學文件；

（4）實驗室建設(shè) 實驗在原來實驗的基礎(chǔ)上，增加了智能顯示儀表、超聲波流量計實驗，現(xiàn)在測控實驗室與自動化實驗室合并為自動化測控實驗中心，并被評為校級實驗示范中心，實現(xiàn)了實驗設(shè)備資源的共享。

（5）網(wǎng)絡教學建設(shè) 學校校園網(wǎng)的鋪設(shè)為網(wǎng)絡教學提供了良好的平臺，我們已經(jīng)建設(shè)了檢測技術(shù)及儀表課程網(wǎng)頁，提供了檢測技術(shù)及儀表電子教案、多媒體課件、習題集、參考文獻等內(nèi)容，滿足了學生進一步自學的需求。

（6）獲獎情況 課程組負責人2008、2009年獲得校級教學研究成果一等獎、二等獎各一項。課程組中兩名老師獲得“我最喜愛的教師”稱號。2009課程組老師還獲得省部級三等獎。

（7）課程組科研、教研水平大大提高 無論是教改項目還是科研項目以及論文都有明顯增加。其中教改項目6項、教改論文5篇、科研項目11項、論文35篇，被EI/ISTP等收錄的論文16篇，編寫教材2部。

第三篇：超聲波檢測技術(shù)及應用

超聲波檢測技術(shù)及應用

劉贛

（青島濱海學院，山東省青島市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)266000）

摘 要：無損檢測(nondestructive test)簡稱 NDT。無損檢測就是不破壞和不損傷受檢物體，對它的性能、質(zhì)量、有無內(nèi)部缺陷進行檢測的一種技術(shù)。本文主要講的是超聲波檢測（UT）的工作原理以及在現(xiàn)在工業(yè)中的應用和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：超聲波檢測；縱波；工業(yè)應用；無損檢測

1.超聲波檢測介紹 1.1超聲波的發(fā)展史

聲學作為物理學的一個分支, 是研究聲波的發(fā)生、傳播、接收和效應的一門科學。在1940 年以前只有單晶壓電材料, 使得超聲波未能得到廣泛應用。20 世紀70 年代, 人們又研制出了PLZT 透明壓電陶瓷, 壓電材料的發(fā)展大大地促進了超聲波領(lǐng)域的發(fā)展。聲波的全部頻率為10-4Hz～1014Hz, 通常把頻率為2×104Hz～2×109Hz 的聲波稱為超聲波。超聲波作為聲波的一部分, 遵循聲波傳播的基本定律, 1.2超聲波的性質(zhì)

1）超聲波在液體介質(zhì)中傳播時，達到一定程度的聲功率就可在液體中的物體界面上產(chǎn)生強烈的沖擊（基于“空化現(xiàn)象”）。從而引出了“功率超聲應用技術(shù)“例如“超聲波清洗”、“超聲波鉆孔”、“超聲波去毛刺”（統(tǒng)稱“超聲波加工”）等。

2）超聲波具有良好的指向性

3）超聲波只能在彈性介質(zhì)中傳播，不能再真空中傳播。一般檢測中通常把空氣介質(zhì)作為真空處理，所以認為超聲波也不能通過空氣進行傳播。4）超聲波可以在異質(zhì)界面透射、反射、折射和波型轉(zhuǎn)化。5）超聲波具有可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中衰減的特性。

6）利用強功率超聲波的振動作用，還可用于例如塑料等材料的“超聲波焊接”。1.2超聲波的產(chǎn)生與接收

超聲波的產(chǎn)生和接收是利用超聲波探頭中壓電晶體片的壓電效應來說實現(xiàn)的。由超聲波探傷儀產(chǎn)生的電振蕩，以高頻電壓形式加載于探頭中壓電晶體片的兩面電極上時，由于逆壓電效應的結(jié)果，壓電晶體片會在厚度方向上產(chǎn)生持續(xù)的伸縮變形，形成了機械振動。弱壓電晶體片與焊件表面有良好的耦合時，機械振動就以超聲波形式傳播進入被檢工件，這就是超聲波的產(chǎn)生。反之，當壓電晶體片收到超聲波作用而發(fā)生伸縮變形時，正壓電效應的結(jié)果會使壓電晶體片兩面產(chǎn)生不同極性的電荷，形成超聲頻率的高頻電壓，以回波電信號的形勢經(jīng)探傷儀顯示，這就是超聲波的接收。1.3超聲波無損檢測的原理

超聲波探傷儀的種類繁多，但在實際的探傷過程，脈沖反射式超聲波探傷儀應用的最為廣泛。一般在均勻的材料中，缺陷的存在將造成材料的不連續(xù)，這種不連續(xù)往往又造成聲阻抗的不一致，由反射定理我們知道，超聲波在兩種不同聲阻抗的介質(zhì)的交界面上將會發(fā)生反射，反射回來的能量的大小與交界面兩邊介質(zhì)聲阻抗的差異和交界面的取向、大小有關(guān)。脈沖反射式超聲波探傷儀就是根據(jù)這個原理設(shè)計的。

目前便攜式的脈沖反射式超聲波探傷儀大部分是A掃描方式的，所謂A掃描顯示方式即顯示器的橫坐標是超聲波在被檢測材料中的傳播時間或者傳播距離，縱坐標是超聲波反射波的幅值。譬如，在一個鋼工件中存在一個缺陷，由于這個缺陷的存在，造成了缺陷和鋼材料之間形成了一個不同介質(zhì)之間的交界面，交界面之間的聲阻抗不同，當發(fā)射的超聲波遇到這個界面之后，就會發(fā)生反射，反射回來的能量又被探頭接受到，在顯示屏幕中橫坐標的一定的位置就會顯示出來一個反射波的波形，橫坐標的這個位置就是缺陷在被檢測材料中的深度。這個反射波的高度和形狀因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性質(zhì)。1.4超聲波無損檢測的優(yōu)缺點 優(yōu)點：

1）探傷速度快，效率高

2）設(shè)備簡單輕巧，機動性強，野外及高空作業(yè)方便，實用

3）探測結(jié)果不受焊接接頭形式的影響，除對焊接縫外，還能檢查T形接頭及所有角焊縫。

4）對焊縫內(nèi)危險性缺陷（包括裂縫、未焊透、未熔合）檢測靈敏度高 5）易耗品極少，檢查成本低 缺點：

1）若工件表面粗糙，需磨平，人工多

2）探測結(jié)果判定困難，操作人員需經(jīng)專門培訓并經(jīng)考核幾個 3）缺陷定型及定量困難

4）探測結(jié)果的正確評定收人為思想束縛的影響較大 5）探測結(jié)果不能直接記錄存檔

6）對于形狀復雜、表面粗糙、內(nèi)部存在粗晶組織與奧氏體焊縫，探傷困難

2.超聲波檢測的應用 2.1陶瓷的無損檢測 2.1.1陶瓷氣孔率的檢測

陶瓷的強度、彈性模量、密度等直接和氣孔率有關(guān), 有些構(gòu)件的氣孔率決定了它能否使用。陶瓷中超聲波的傳遞速度v和氣孔率（或密度）之間也存在某種關(guān)系, 可以通過實測得到v, 再利用式（1）、式（2）求出陶瓷的氣孔率: v?v0(1?p?)???????????（1）v0?E0(1?v)????????（2）

?0(1?v)(1?2v)式中:

v0——陶瓷的氣孔率為零時的理論聲速;p?——陶瓷的氣孔率;E0——陶瓷的彈性模量;?0 ——陶瓷的密度。

將氣孔簡化為隨機取向的橢球, 均勻分布在各向同性的基體中, 用復合微觀力學模型計算聲速并和實測值進行比較, 由式（1）計算得到氣孔率。

當陶瓷材料的理論密度已知時, 氣孔率可由體密度計算而來。體密度的測量方法很多, 常用的有阿基米德法。陶瓷的內(nèi)部缺陷也可以采用水浸探傷法來檢測, 以水浸縱波垂直探傷法檢測缺陷時, 波束路程可以直接讀出。要檢出微小缺陷時, 可以改用較低頻率的探頭。2.1.2陶瓷表面缺陷檢測

對于陶瓷而言, 同一形狀和尺寸的表面缺陷比內(nèi)部缺陷更容易引起破壞, 因此表面缺陷的檢測特別重要。通常用水浸表面波法檢測陶瓷的表面缺陷, 其原理見圖1。將超聲波(縱波)傾斜入射到浸入水中的被檢物表面, 當入射角?c大于第二臨界角?n時, 折射聲波全部沿著工件表面?zhèn)鞑? 形成表面波, 表示為: ?c?arcsin(Cl1/Cr2)??n???????（3）式中:

Cl1——水中的縱波聲速;Cr2——工件水浸表面波聲速。

圖1 水浸表面波法原理

表面波波長比橫波波長短, 衰減也大于橫波。同時, 它僅沿表面?zhèn)鞑? 遇到尖銳轉(zhuǎn)角或棱角時將有強烈反射回波, 曲率越大反射越強。水浸表面波在試塊表面?zhèn)鞑r, 能量可泄漏到水中, 故僅僅傳播數(shù)毫米后, 水浸表面波的反射波高度就顯著降低。鑒于反射波傳遞距離較小的振幅特性, 應盡可能使探頭靠近缺陷處。

2.2鉆孔灌注樁的無損檢測 2.2.1檢測原理

采用超聲脈沖檢測混凝土缺陷的基本依據(jù)是，利用脈沖波在技術(shù)條件相同（指混凝土的原材料、配合比、齡期和測試距離一致）的混凝土中傳播的時間（或速度）、接收波的振幅和頻率等聲學參數(shù)的相對變化來判定混凝土的缺陷。

超聲脈沖波在混凝土中傳播速度的快慢，與混凝土的密實度有直接關(guān)系，對于原材料、配合比、齡期及測試距離一定的混凝土來說，聲速高則混凝土密實，相反則混凝土不密實。當有空洞或裂縫存在時，便破壞了混凝土的整體性，超聲脈沖波只能繞過空洞或裂縫傳播到接收換能器，因此傳播的路程增大，測得的聲時必然偏長或聲速降低。另外，由于空氣的聲阻抗率遠小于混凝土的聲阻抗率，脈沖波在混凝土中傳播時，遇到蜂窩、空洞或裂縫等缺陷，便在缺陷界面發(fā)生反射和散射，聲能被衰減，其中頻率較高的成分衰減更快，因此接收信號的波幅明顯降低，頻率明顯減小或頻率譜中高頻成分明顯減少。再者經(jīng)過缺陷反射或繞過缺陷傳播的脈沖波信號與直達波信號之間存在聲程和相位差，疊加后互相干擾，致使接收信號的波形發(fā)生畸變。

根據(jù)上述原理，可以利用混凝土聲學參數(shù)測量值和相對變化綜合分析，判別其缺陷的位置和范圍，或估算缺陷的尺寸。2.2.2適用范圍

基樁超聲波檢測法是一種檢測混凝土灌注樁完整性的有效手段，它是利用聲波的透射原理對樁身混凝土介質(zhì)狀況進行檢測，因此僅適用于在灌注成型過程中已經(jīng)埋了兩根或兩根以上聲測管的基樁。

在樁身預埋一定數(shù)量的聲測管，通過水的耦合，超聲波從一根聲測管中發(fā)射，在另一根聲測管中接收，可以測出被測混凝土介質(zhì)的聲學參數(shù)。由于超聲波在混凝土中遇到缺陷時會產(chǎn)生繞射、反射和折射，因而到達接收換能器的聲時、波幅及主頻發(fā)生改變。超聲波法就是利用這些聲波特征參數(shù)來判別樁身的完整性。

對跨孔透射法，當樁徑較小時，聲測管間距也較小，其測試誤差相對較大，同時預埋聲測管可能引起附加的灌注樁施工質(zhì)量問題。因此，超聲波檢測方法適用于檢測直徑不小于 800mm 的混凝土灌注樁的完整性。

3.超聲波檢測的發(fā)展前景

無損檢測與評價技術(shù)在我國日常產(chǎn)品質(zhì)量檢驗和大量在用工業(yè)和民用設(shè)備的檢驗中發(fā)揮了十分重要的作用。從統(tǒng)計結(jié)果看，我國擁有近17萬無損檢測人員和2000多家無損檢測機構(gòu)，2007年無損檢測儀器的銷售額達10億元人民幣左右，大專院校每年培養(yǎng)近千名無損檢測專業(yè)的大專、本科和研究生。我國不僅對常規(guī)無損檢測設(shè)備、器材和服務有著巨大的需求，而且對先進的無損檢測儀器、技術(shù)和服務也有大量的需求。我國已成為一個無損檢測儀器、技術(shù)和服務的巨大市場。我國的無損檢測工作者已經(jīng)在許多技術(shù)和領(lǐng)域進行了大量的研究、開發(fā)和成功的應用。

第四篇：傳感器原理及檢測技術(shù)

傳感器原理及檢測技術(shù)

（工程碩士）考試題

1、簡要說明非電量電測法的基本思想。

2、簡要說明傳感元件與敏感元件的作用及區(qū)別。

3、簡述現(xiàn)代測量系統(tǒng)由那幾部分組成及各部分的功能與特點。

4、何為傳感器靜態(tài)特性？靜態(tài)特性主要技術(shù)指標有哪些？何為傳感器動態(tài)特性？動態(tài)特性主要技術(shù)指標有哪些？

5、系統(tǒng)誤差，隨機誤差及粗大誤差產(chǎn)生的原因是什么？對測量結(jié)果有何影響？從提高測量精度來看，應如何處理這些誤差？

6、說明誤差的分類，以及各類誤差的性質(zhì)，特點及對測量結(jié)果的影響？

7、某測量系統(tǒng)的頻率響應曲線H(j?)?1，若輸入周期信號1?0.05j?

x(t)?2cos10t?0.8cos(100t?300)，試求其響應y(t)。

8、有一個傳感器，其微分方程為30dy其中y為輸出電壓(mV),x?3y?0.15x。

為輸入溫度(0C)，試求傳感器的時間常數(shù)和靜態(tài)靈敏度S。

9、根據(jù)磁電式傳感器工作原理，設(shè)計一傳感器測量轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。要求畫出原理結(jié)構(gòu)簡圖并說明原理。

10、談談你對傳感器原理及檢測技術(shù)這門課程學習的體會及建議，你認為檢測技術(shù)將來的發(fā)展方向是什么？

要求：每道題必須認真完成。

第五篇：自控通信技術(shù)質(zhì)量問題總結(jié)

Taskuduk油田中心處理站技術(shù)質(zhì)量工作總結(jié)

一、編碼類設(shè)備安裝

設(shè)備安裝前應提前進行編碼，設(shè)備安裝后，將很難進行編碼，造成不必要的麻煩。

自控火災報警系統(tǒng)設(shè)計給的都是編碼型設(shè)備，由于自身經(jīng)驗不足，設(shè)備安裝后，廠家調(diào)試時才指導要編碼，造成不必要的返工。

通信監(jiān)控系統(tǒng)的攝像頭，通信廠家配的都是編碼型設(shè)備，由于廠家現(xiàn)場指導安裝，自己只管按照廠家說的做，調(diào)試時才發(fā)現(xiàn)攝像頭是需要編碼的，如果安裝前看下說明書，多點疑問或許可以避免此類事情的發(fā)生。

設(shè)計要求編碼型設(shè)備，安裝前必須編碼。如設(shè)計沒有這方面要求，也必須核實廠家發(fā)運到現(xiàn)場的設(shè)備是否是編碼型設(shè)備，如果不是編碼型設(shè)備，需在發(fā)運前進行編碼，安裝前確認無誤后再進行安裝。

二、通信管道安裝

通信管道安裝完成后，處理站內(nèi)場平時將部分管道壓扁，經(jīng)過一個冬天后，部分管道內(nèi)部有冰塊和泥土。給后期敷設(shè)電纜造成了很大困難。

通信管道應采用（重型）硬質(zhì)聚氯乙烯管，才可防止管子被壓變形。管道安裝完成后將管口封堵，以免雨雪進入管道內(nèi)結(jié)冰，造成后期施工的困難。手孔蓋在當?shù)睾茈y購買，應提前在國內(nèi)采購，以免影響施工進度。

三、接線盒的安裝

自控室內(nèi)配管不美觀，鍍鋅鋼管之間采用預埋盒進行連接。給業(yè)主留下不好的印象。設(shè)計圖紙中未給出接線盒的材料，給出大量的預埋盒，報料時就認為場站應是磚混結(jié)構(gòu)的房子，發(fā)現(xiàn)是彩鋼房時，又沒及時想到這個問題，造成后期施工缺少材料，現(xiàn)將預埋盒都用在非防爆區(qū)，立即補報防爆區(qū)接線盒。

看圖審圖應和其他專業(yè)結(jié)合，及時發(fā)現(xiàn)問題。其他專業(yè)施工時，也應多想想同自己專業(yè)的施工有何影響。

四、火焰探測器安裝

火災系統(tǒng)安裝完成后，廠家人員調(diào)試時發(fā)現(xiàn)火焰探測器未接24V電源，需再次敷設(shè)一條24V電源線，由于電纜溝已回填，按照設(shè)計變更進行整改，工作量較大，采用就地取220V電源，通過變壓器變成24V。

設(shè)計的一個漏項，同時自身對此專業(yè)知識的缺乏，都將對后期整改造成很大困難。如果有條件安裝前進行下培訓，這些問題都不會存在。如果調(diào)試不涉及到特別專業(yè)的知識，廠家也可以不必到現(xiàn)場，只需給我方培訓后，我們自己就可以進行安裝調(diào)試。