厚度測量范文

導語：如何才能寫好一篇厚度測量，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

適用層磁材料上的非導磁層厚度測量。導磁材料一般為鋼，鐵，銀，鎳。此種方法測量精度高。

2、鍍層測厚儀渦流測厚法：

適用導電金屬上的非導電層厚度測量。此種較磁性測厚法精度低。

3、鍍層測厚儀電解測厚法：

不屬于無損檢測，需要破壞涂鍍層，精度較低，測量起來比較麻煩。

4、鍍層測厚儀放射測厚法：

該測試方法測試儀器價格非常昂貴，測試過程復雜，適用于一些特殊場合。

5、鍍層測厚儀超聲波測厚法：

篇2

關鍵詞：超聲波測厚儀；晶粒度；內應力；耦合劑

中圖分類號：TQ050 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）13-0052-03

在鋼板厚度的驗收過程中，由于千分尺和卡尺只能對鋼板邊部進行厚度測量，所以脈沖反射式超聲波測厚儀成為每個驗收單位用來測量鋼板內部厚度的工具，供需雙方就厚度公差測量數值的爭論從未間斷過，用戶在鋼板厚度的驗收時經常提出，鋼板內部厚度小于標準要求（通常低于0.1～0.3mm），不予驗收。下面就超聲波測厚的工作原理、測量誤差產生的原因進行分析，同時提出精確測量鋼板厚度的方法。

實際工作中，在常溫下對厚度≤40mm的鋼板測量時，由于儀器、探頭接觸面、探頭頻率、耦合劑、鋼板的材質、熱處理狀態等因素的影響，會產生±0.30mm的誤差。隨著厚度的增加以及溫度的升高誤差將更大，下面就誤差產生的原因進行簡單分析。

3 誤差影響因素

3.1 晶粒度的影響

3.3 組織的影響

縱波聲速與鐵素體含量和珠光體片層結構相關，鐵素體含量高，珠光體片層尺寸小，縱波聲速高。

分別采用油淬和水淬兩種工藝處理的材料，其組織應力也不同，油淬形成的組織中馬氏體含量較少，組織轉變應力小，縱波速度高。根據資料推薦，超聲縱波聲速由大到小排序為油淬、退火、正火、水淬。

3.4 探頭的影響

同樣參數（頻率、晶片直徑）的探頭，由于制作工藝的差異，性能也會不同，如探頭中的頻率、頻譜不同時，會對探頭聲場產生影響。

3.5 探頭磨損的影響

常用測厚探頭表面為丙烯樹脂，長期使用會使其表面粗糙度增加，導致靈敏度降低，從而造成顯示不準確。

3.6 耦合劑的影響

耦合劑是用來排除探頭和被檢物體之間的空氣，使超聲波能有效地進入被檢測物達到被檢測的目的，如果選擇的種類或使用方法不當，將會造成測量誤差。

3.7 施加力的影響

超聲波測厚時，在探頭和被檢測的工件之間，要施加一層耦合劑，當測量時用力不均，會使耦合層的厚度有一定的影響，從而造成示值差異。用力較大，耦合效果好，耦合層厚度較薄，示值厚度就小。

3.8 鋼板溫度的影響

根據資料推薦，在-20℃～120℃范圍內，鋼中縱波聲速隨著溫度的上升而下降。

3.9 鋼板表面的影響

鋼板表面的灰塵、氧化皮、銹蝕、污垢和油漆等覆蓋物以及表面平整度和粗糙度都會造成耦合不良，對測厚造成影響。

3.10 材料內部缺陷的影響

當材料內部有嚴重的偏析、夾雜、分層、裂紋、白點等缺陷時，會造成聲速顯示值改變。

3.11 測量精度誤差

儀器固有的測量誤差：試塊厚度≤20mm時，聲速測量精度為±1mm/H×100%；試塊厚度>20mm時，聲速精度為5%。

綜上所述，影響脈沖反射式超聲測厚的測量精度的因素有很多，怎樣才能減少這些不良因素，精確測量被檢物的厚度，是減少供需雙方爭議的必要措施，下面就具體的測量方法作進一步的介紹。

4 測量步驟

4.1 鋼板被檢部位的表面處理

清除鋼板所需檢測部位表面的灰塵、污垢、氧化皮、銹蝕物、油漆等覆蓋物，對于粗糙表面可以用400#砂紙打磨以露出金屬光澤，區域大小約為30×30mm。

4.2 對比試塊的制作

4.2.1 對比試塊的選擇。對比試塊材料質量的關鍵是它的聲學特性必須與被檢工件基本一致，即材料的晶粒度、熱處理狀態、物理性能、化學成分等均需與被檢件一致。為此選用被檢測的鋼板本體來制作對比試塊，以保證試塊和被檢鋼板兩種材料的聲學性能一致。

4.2.2 對比試塊的制作。在距被檢鋼板邊部10mm的無缺陷處平整區域，按測量步驟4.1的要求，對鋼板的上下相對位置的表面進行處理，面積約為30×50mm。使用千分尺對此區域內的4個角部位置及中心位置分別測量鋼板厚度，對結果進行記錄，對比5次測量的結果，如測量值的誤差在0.002mm以內，就認為此區域的鋼板平整度滿足測厚試塊制作要求，將此區域的鋼板作為脈沖反射式超聲波測厚的對比試。

4.2.3 試塊厚度測量。用經過計量校正合格的千分尺，在30×50mm對比試塊的中心部位測量3次，取3次的平均值作為此位置的測量值。以軋制規格為25mm厚的鋼板為例，如實際的測量值H分別為24.982mm、24.983mm、24.984mm，則3次平均值24.983mm為鋼板的厚度。

4.2.4 探頭的選擇。根據工件厚度和精度要求來選擇探頭，工件較薄時選用頻率較高的雙晶探頭或帶延遲塊的探頭，工件較厚時選用頻率較低的單晶探頭，盡量選用寬帶探頭。

4.2.5 探頭的表面檢查。檢查探頭表面是否平整，如有影響測量精度的磨損，必須對探頭用500#金相砂紙打磨，使其表面平滑并保證平行度，否則更換新的探頭。

4.2.6 測厚儀零點的校準。將聲速調整到5900m/s后按ZERO鍵，進入校準狀態，在隨機試塊上涂耦合劑，將探頭和隨機試塊耦合，直到屏幕顯示試塊厚度示值為4.00mm，即校準完畢。

4.2.7 測量鋼板的聲速。

（1）將探頭與對比試塊中央的千分尺測量部位耦合，顯示出厚度值，然后將探頭轉動90度，使探頭串音隔聲板與前一次垂直，再次測量試塊厚度，以2次測量中數值小的作為試塊的厚度。如2次測量示值分別為24.88mm和24.90mm，則以第1次的24.88mm作為此區域的厚度值，檢測時探頭要放置平穩，壓力要適當。

4.2.8 鋼板實際厚度的測量。在此聲速條件下，對鋼板表面已清理的被檢測部位進行測量記錄，每個測厚位置在相互垂直的方向各測量1次，厚度以小的值為準。

5 鋼板厚度的驗收

鋼板的所有測試點檢測完畢后，對數據進行整理，以數據最小的值作為此鋼板的驗收厚度，如符合訂貨標準要求則視為厚度合格。

6 結語

通過上述的檢測方法，可以將影響脈沖反射式超聲波測厚中，測量精度的各種不良因素降到最小，從而精確測量出鋼板的實際厚度，消除供需雙方對鋼板厚度的爭議，在實際工作中都取得了滿意的結果。

參考文獻

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[3] 鄭暉，林樹青.超聲檢測[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.

[4] 鄔亞華.45#鋼熱處理狀態對超聲縱波聲速的影響

篇3

膠輥寬度測試儀

該設備可直接測量出單張紙及卷筒紙印刷機上膠輥與膠輥之間的壓痕寬度，以毫米為單位，以數字信息幫助判斷膠輥的平衡，并方便直接對印刷機進行調整，其具有以下特點。

（1）該設備為數字測量系統，相比卡尺、塞片等傳統測量方式，數字化效果更為精確，讓膠輥之間的間隙保持最佳狀態，以達到真正的水墨平衡，最終為印刷過程節省電能、油墨、潤版液等系列成本，同時可通過測量所得膠輥老化硬化情況，調整間隙標準，延長使用壽命。

（2）該設備使用時需放置在靜態膠輥之間，讀數會連續地顯示在顯示屏，寬度可按照需要直接進行調整。

（3）確保最優的印刷品質量的同時，能快速發現并調整機械膠輥平衡帶來的故障，將停機調整次數降到最低，防止機器不必要的重啟。

（4）可檢測出膠輥的膨脹、收縮、老化及一般磨損等，保證更有效率地調節機械。

滾筒壓力測試儀（第二代）

作為世界首創的第一臺可以成功測試滾筒之間壓力（橡皮布壓力）的儀器，該設備可方便監控滾筒間壓力的變化情況或查看在不同品牌、型號的橡皮布壓縮率等情況下，滾筒壓印線處壓力的變化情況。該設備廣泛適用于卷筒紙膠印機、單張紙膠印機、覆膜機和凹印機，具有以下特點。

（1）一人即可操作。滾筒推著傳感器最前端的超薄處通過壓印線，壓力可立刻在顯示屏上顯示。

（2）在測量滾筒之間壓力過程中，所有壓力值都會得到一個壓印曲線，顯示屏上會將顯示壓力的極值（最大值）。

（3）特別針對報業輪轉機型，可以直接測量安裝完橡皮布后的滾筒間的壓力，并直接進行操作調整，告別撕毀炮底膠片（襯墊等）再使用量規等耗時且不精確的方法。

篇4

關鍵詞 超聲分型 膽囊壁厚度 良、惡性腹水

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 資料與方法

根據我對2003年~2006年就診患者追蹤觀察、收集了我院門診和住院病人資料137例 ，其中男性患者74例，年齡在32~85歲，女性患者63例，年齡在35~75歲。其中肝癌28例、膽道癌6例、胰頭癌4例、直腸癌3例，卵巢癌3例，血吸蟲性肝硬化合并肝癌2例，肝硬化72例，腎功能不全9例，慢性心功能不全10例。

使用儀器：東芝38AS型，邁瑞-9900型，頻率均為3.5MHZ。

探查方法：患者平臥或側臥探頭在患者肋間及肋下進行不同切面反復掃查，以便觀察膽囊壁的厚度及聲象圖類型。

2 結果

腹水對膽囊壁為單層不增厚的患者均為惡性瘤性腹水，腹水多為滲出液。單層增厚型和雙層增厚型多為肝硬化腹水，慢性腎功能不全慢性心功能不全腹水患者膽囊壁增厚多為單層增厚或雙層厚。在對137例患者腹水觀察中，膽囊壁增厚是由于引起腹水的原發病的病理生理變化所致，與膽囊炎時膽囊壁普遍實質性增厚囊壁毛糙不光滑、透聲差、回聲增強這兩者在B超圖象上有明顯的聲學差異。Ⅰ型膽囊壁不增厚壁厚≤3mm（見圖1），Ⅱ型膽囊壁增厚壁厚4-6mm間（見圖2），而Ⅲ型膽囊壁改變膽囊增厚呈雙邊厚在8-10mm之間（見圖3）。

各種腹水患者的膽囊壁改變與患者血清白蛋白水平有關（見表3）。惡性瘤性患者的白蛋白在25g/L以下膽囊壁表現為Ⅰ型，而其它疾病白蛋白在25g/L以下者則膽囊壁表現為Ⅱ型或Ⅲ型，肝硬化、腎功能不全均表現為Ⅱ型和Ⅲ型。見圖1，2，3。

3 討論

3.1 膽囊壁B超分型的病理基礎 膽囊壁正常厚度一般＜3mm，超過3mm者98%為有病理意義，不同病理所致的腹水由于病理生理機制不同，膽囊壁聲象圖形態亦有區別。膽囊壁增厚是一種重要的多種膽系和膽外系疾病的聲象圖特征是由于引起腹水的原發病病理生理變化所致。惡性瘤性腹水往往是腹水驟漲，腹水性質為滲出液，白蛋白水平一般較高，腹膜滲透性增強，使其膽囊壁不增厚，表現為Ⅰ型壁單層不增厚。在部分惡性瘤性腹水液體浸泡或腹水中各種電解質刺激膽囊壁也可能使膽囊壁增厚。肝硬化腹水由于門靜脈或淋巴回流受阻，同時伴有或不伴有低蛋白血癥是膽囊壁增厚的基礎。肝癌合并肝硬化，血吸蟲病肝合并肝硬化時由于肝硬化腹水使靜脈回流受阻，加之部分肝癌導致門靜脈栓形成，門靜脈壓進一步升高，使膽囊壁發生水腫，慢性心衰和腎功能不全的低蛋白癥患者的膽囊壁腫脹是膽囊壁增厚的原因。

3.2 膽囊壁聲象圖改變與患者血清蛋白水平的關系 惡性瘤性腹水患者血清白蛋白水平多在25g/L以上，表現為單層不增厚型和部分單層增厚型。肝硬化腹水患者膽囊壁均增厚。由于門靜脈高壓的影響血清白蛋白在30g/L以上也表現為膽囊壁雙層增厚型。腎功能不全的低蛋白血癥（15-25g/L）膽囊壁均表現為雙層增厚型。因此，血清白蛋白降低是膽囊壁雙層增厚的重要因素之一。低蛋白血癥引起的膽囊壁增厚在B超圖象上表現為膽囊壁呈強、弱、強三種回聲形成雙邊形。這種特征性膽囊壁增厚在伴有腹水時尤為明顯。根據雙邊形出現的密度能動態觀察病變好轉與加重程度。而慢性膽囊炎囊壁增厚呈普遍實質性，表面毛糙，回聲反射增強，囊內透聲差，一般無腹水。這兩者在B超圖象上有明顯差異。

3.3 膽囊壁分型對鑒別腹水的性質 膽囊壁超聲分型可用來鑒別腹水的病因，經137例不同病因患者的觀察，膽囊壁單層不增厚型多見于惡性瘤性腹水，單層增厚型和雙層增厚型多見于肝硬化，慢性心功能不全，腎功能不全合并低蛋白性等良性腹水。該分型對良惡性腹水的敏感性和特異性均好。有作者報告：若將膽囊壁厚＞3mm作為肝硬化腹水，≤3mm作為診斷惡性瘤性腹水為單一指標，則超聲診斷惡性腹水的敏感性為80.6%，特異性為93.3%，準確性為88.8%。若不計膽囊壁的厚度，將雙層膽囊壁增厚作為診斷肝硬化腹水；將單層不增厚或單層增厚作為診斷惡性瘤性腹水的敏感性為87%，特異性為87.8％，準確性為87.5%。若不計腹水性質，血清白蛋白＜30g/L大多數患者有膽囊壁增厚，若血清白蛋白≥30g/L膽囊壁不增厚者為惡性瘤性腹水，而膽囊壁增厚者為肝硬化腹水。由此可見腹水患者的膽囊壁改變的超聲分型是鑒別腹水病因的一項有實用價值的輔助檢查方法。

參考文獻：

［1］ 咸愛蓮,等.膽囊聲象圖變化對腹水病因診斷價值的探討.中國超聲雜志 ，1990 ,4(6) :252.

篇5

論文關鍵詞：過程量，線性雙折射，溫度，K9玻璃

 

1 引言

YIG、磁光玻璃等材料被用于制作的光學電流互感器[1-2]。但是這些材料的Verdet常數具有很高的度溫度依賴特性[3,4]。環境溫度從低溫或高溫到達某溫度時，磁光材料瞬時Verdet常數差別較大，稱Verdet常數為隨溫度變化的過程量，嚴重影響了光學電流互感器的實用化。K9玻璃的Verdet常數非常小，約為(-)10-6/(cm·T)量級，厚度不是很大，磁場強度小于1T時，法拉第轉角與線性雙折射的相位延遲相比可以忽略[5]。而適加應力會極大增強K9玻璃線性雙折射，并且線性雙折射高度依賴于溫度，也為溫度相關過程量。根據K9冕玻璃的這種性質，實驗研究了在強磁場環境下利用其內部線性雙折射隨溫度變化線性雙折射，進行溫度測量的方法。通過比較磁光材料與K9玻璃的熱傳導系數，此方法可用于在強磁場環境下對其它溫度相關過程量的修正。

2 溫度測量實驗原理

2.1 實驗方案與器材

溫度測量原理如圖1所示，光源發出的光線經起偏器起偏后光強為I0，然后入射到位于強磁場中并施加有應力的K9玻璃，出射后經沃拉斯頓棱鏡(PBS)分光，經兩性能相同的光電探測器探測，得到兩路信號，然后利用計算機進行處理。實驗中采用的光源為帶單色儀的溴鎢燈；磁場由長春第一光學儀器廠生產的直流電磁鐵產生，磁極間距離為11mm，并由HY1791-5型穩壓穩流電源供電，電磁鐵輸出磁場與電流的關系如圖4所示；偏振器件采用高消光比偏振片與沃拉斯頓棱鏡；試驗中選擇的K9玻璃經切割拋光，加工成厚度為7.359mm的多邊形結構；探測器采用兩個LPE-1A型激光功率能量計；信號采集系統采用卓立漢光公司的DCS102數據采集系統。

圖1 溫度測量原理圖

2.2 溫度測量理論分析

K9玻璃內部線性雙折射由固有雙折射和外界應力引入的雙折射兩部分構成。受到材料制作工藝限制，固有雙折射光軸并不唯一。外界應力引入的雙折射與固有雙折射的光軸也可能不重合。所以，試驗中并不能測量得到K9玻璃的光軸具體方向，而只能測量得到其雙折射最強方向。入射到K9玻璃的線偏振光I0性質的變化，主要由強磁場和K9玻璃內部與溫度相關的線性雙折射引起。后文全部采用歸一化光強計算，I0的值取1。以K9玻璃理論上的雙折射光軸為y軸；用表示入射線偏振光與x軸的夾角；表示由于K9玻璃中的線性雙折射而引入的相位延遲，其為一個溫度敏感量；把沃拉斯頓棱鏡看作兩相互正交的檢偏器，第一個檢偏器透射方向與x軸的夾角表示為。忽略強磁場影響，可得經兩檢偏器后的出射光矢量可以分別表示為

(1)

(2)

經兩檢偏器后的出射光強可以分別表示為

(3)

(4)

對與兩輸出光強做差除和處理[6]，令

(5)

由的表達式(5)可知，當和一定時，隨線性雙折射引入的相位延遲量的變化而變化。當溫度變化時線性雙折射，K9玻璃線性雙折射強度隨之發生變化，從而引起相位延遲量的變化，最終導致差除和結果的變化。計算可得當和都為450時，的系數取極值1，此時輸出的變化完全由引起，即完全決定于溫度的變化。

3 溫度測量實驗及結果分析

3.1 K9玻璃雙折射最強位置的確定

K9冕玻璃雙折射光軸不唯一，但存在一個雙折射最強的方向，需要對這個方向進行測量。按圖1所示，調節起偏器的透射方向與沃拉斯頓棱鏡光軸相對位置，使輸出兩光強分別為最大和零，保證沃拉斯頓棱鏡分光后的輸出差除和結果為1。然后在兩磁極間放入K9冕玻璃，并垂沿垂直于光傳播方向施加一個應力。旋轉K9冕玻璃，尋找沃拉斯頓棱鏡輸出差除和結果最大的位置，近似認為此處為冕玻璃雙折射光軸，把此位置確定為直角坐標系y軸，與其垂直方向為x軸，光傳播方向為z軸。

3.2 強磁場對輸出結果的影響

對直流電磁鐵施加0-5A的電流，產生的磁場在0-0.9T范圍內，實驗發現在溫度不變的情況下，光電探測器的輸出結果不變。在溫度分別為200C與260C時，其中一個探測器輸出的光功率與施加電流關系如圖2所示，近似認為磁場對K9冕玻璃產生的法拉第效應可以忽略。由于LPE-1A型激光功率能量計為熱敏型探測器，靈敏度較低線性雙折射，隨著對電磁鐵施加電流的增大，其輸出結果不變，圖中曲線顯得比較理想。

圖2 不同溫度下輸出的光功率與施加電流關系

3.3 溫度測量

正對著光線傳播方向，把起偏器和沃拉斯頓棱鏡分別沿順時針旋轉450，認為此時和分別等于450，由(5)式可知，在此位置的系數最大，差除和結果在這個位置變化最靈敏。

在室溫為260C時，記錄此時探測器輸出差除和結果的大小，并開始改變K9玻璃溫度。實驗發現，當環境溫度快速到達某一值并穩定時，探測器差除和結果要經過一定時間延遲才能達到穩定，說明K9玻璃雙折射的改變滯后于環境溫度，是一個溫度相關過程量。當探測器的差除和結果穩定后記錄數據，并把試驗測得的差除和結果按(5)式轉換成角度，其隨溫度的變化關系如圖3所示。

圖3 隨溫度的變化曲線

從圖中可以看出，從260C 開始，的絕對值隨溫度的升高，有一個先減小后增大的過程，在38.20C位置為零；的絕對值隨溫度的降低，而增大。當溫度較高時曲線斜率較大，低溫處斜率較小，說明雙折射在高溫時變化比較靈敏線性雙折射，在低溫成變化比較平緩。按圖3所示曲線定標，可用其來測量K9玻璃內部的真正溫度。在環境溫度緩慢變化時，測量結果與標準數字溫度計對比，重復精度高于0.20C；在溫度快速變化時，測量結果與環境溫度相比差別較大，但其反映了K9玻璃內部真正的溫度。此精度受到了光電探測器靈敏度的制約，若采用更高精度的光電探測器，溫度測量的精度將會得到更大的提高。

4 結束語

通過選取K9玻璃制作傳感頭，利用其溫度相關線性雙折射，設計了能夠在強磁場環境下工作的溫度測量方案。實驗結果證明，可以忽略強磁場對測量結果的影響，得到的差除和結果正比于線性雙折射的余弦值。按實驗曲線進行定標，可進行溫度測量，溫度測量重復精度高于0.20C。利用這種方法，可在強磁場環境下對其它溫度相關過程量進行修正。

參考文獻

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篇6

關鍵詞：煤層厚度；預測；地質分析；鉆探；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

中圖分類號：P183文獻標識碼：A 文章編號：

〇、引言

當前，煤炭在我國的能源結構中仍然占首要地位，而且這種狀況在短期內不會改變。因此，煤炭生產在我國國民經濟中具有舉足輕重的作用，煤層厚度的定量預測也已成為能源勘探迫切需要解決的課題之一。然而煤層厚度的變化卻是煤礦中常見的地質現象，如其厚度預測誤差過大，必將給煤礦生產帶來很大的影響。根據資料統計，如果實際煤厚比設計煤厚變薄lO％～20％，煤炭產量就會下降35％～40％。因此，煤層厚度定量預測在煤礦的設計和實際生產中都有重要的意義。

一、地質分析法

（一）地面分析

在地面利用地質分析法預測煤厚時，必須結合當前礦區的地質資料，查明影響煤層厚度變化的主要因素，總結煤層厚度變化規律。

(1)根據分析要求，選擇礦區含煤巖系有代表性的露頭、剖面，進行沉積相、煤相分析，并進行巖相古地理的分析，總結出礦區的聚煤規律。

(2)在區域大地構造基礎上，分析斷層、褶皺和巖漿活動對區內煤厚影響規律。

(3)對同一礦區來說，地質構造運動影響煤層厚度變化基本規律不變。因此井田勘探時，可以根據鄰近井田的煤層厚度變化和地質構造的關系，來推測本井田的煤層遭遇同樣地質構造的煤層厚度變化規律。

（二）井下分析

煤層厚度變化受控于原始泥炭沼澤的地形以及成煤后遭受的地質變動情況，所以，在進行煤層厚度預測時，一是首先了解礦井內的成煤古地理環境、地質構造、煤系組成、含煤性變化及巖溶暗河發育情況；二是根據已經掌握煤層厚度變化規律，進行煤厚變化原因分析，進一步圈定煤層厚度變化范圍；三是煤層頂、底板以及構造的展布特征都可能會控制煤層的厚度變化，在進行煤厚預測時，頂、底板的巖性和分布特征、區內構造以及它們與煤層厚度變化之間的關系是分析的主要內容。煤層厚度和煤層形態的變化往往是多種地質因素聯合、疊加的結果。在研究煤厚變化和煤層形態時，要善于分析各種地質因素的表現形式和對煤層的影響程度、范圍及特征，追索各種地質因素的內在聯系，并從中找出主導因素。

二、鉆探法

（一）地面鉆探法

由于鉆探工程可以從孔內取出巖芯，因此鉆探工程是直接取得地下深部實物資料的唯一手段，是普查找礦和探明礦產儲量的主要方法之一。在鉆孔鉆進煤層時，應特別注重煤芯的采取率，注意取全煤層的頂底板；通過巖(煤)芯的觀察、鑒定、分析，可以了解煤層的空間位置、埋藏深度、厚度、產狀、分布規律。然而利用鉆孔探測煤層厚度變化時，一個鉆孔反映橫向信息有限，往往通過數學插值方法、人工神經網絡方法、小波分析方法實現無鉆孔區域煤厚信息。因此，雖然鉆探是最直接、最直觀、最有效的一種推測方法。但精度有限，尤其是復雜地質條件下往往難以滿足實際需求。

（二）井下鉆探、巷探

1、厚煤層的探測

一般在掘進巷道的探煤厚工作中，緩傾斜煤層利用鉆探結合溜煤眼、鉆探結合聯絡斜巷，急傾斜煤層利用鉆探與煤門相結合；在回采工作面的探煤厚工作中，通常利用煤電鉆探測。

2、煤厚變化的探測

（1）煤厚復雜變化的探測。一般是在開拓、開采過程中，充分利用生產巷道作探巷，輔以井下鉆探，以邊掘邊探、邊探邊掘邊采的方法進行。

（2）煤層分叉、尖滅的探測。煤層分叉形式很多，但根據分叉后的穩定情況，可分兩種，一種是煤層呈多層次穩定分叉，一般采用沿主煤層掘進結合井下鉆探分層；另一種煤層呈穩定程度不同的分叉，通常利用主分叉布巷道結合鉆探及巷探。

（3）煤層底凸薄化的探測。利用鉆探控制掘進前方底凸位置及利用底板傾角推測掘進前方底凸位置。

三、地球物理勘探

（一）地震勘探

目前，相關研究人員從理論上討論了煤層反射波的形成機制，提出了多種煤層厚度的解釋方法，得出了它的多種地震屬性(包括波形、振幅與頻率)隨煤層厚度的變化規律，為利用煤層反射波的地震屬性參數進行厚度定量預測提供了理論依據。這些方法有各自的假設前提及使用范圍，歸納起來有以下3類：

(1)直接預測方法。根據薄層理論及煤層反射波形成機理推導出直接計算厚度公式，進而求取煤層厚度的方法。

(2)振幅法。利用時間域與頻率域上反射波振幅或能量與薄層厚度成準線性的關系來估計厚度。實際上，影響地震波振幅與能量的因素有很多，而這種準線性關系，只有一定前提和條件才能成立，因此在應用中常遇到不少問題。

(3)統計分析法。利用反射波運動學與動力學某些特征參數與厚度的統計關系，預測薄層的厚度變化。這類方法主要有人工神經網絡預測法、地質統計法等。

（二）井下電磁法探測

1、巷道煤層天然電磁波探測

目前，針對巷道迎頭前方煤厚變化，有學者提出可以利用巷道煤層超前探測儀探測迎頭前方100 m內煤層厚度。

巷道煤層超前探測儀接收的是天然電磁波場源地電部分中的二次場。地電部分中的二次場，是指地下不同電性層的地質體，在地磁脈動作用下所激發的輻射場，以漫輻射的形式對外傳播。當儀器在迎頭超前探測時，如果煤層是水平的，那么煤層中的分子(原子)的輻射量基本是相同的，不同的是距掌子面的距離不同，輻射量的衰減程度不同；當煤層有一定傾角時，只要儀器的傳感器法線方向與煤層厚度的中心線延伸方向一致，其探測機理就同煤層是水平的一樣；當穿越煤層后，物質成分發生了變化，其分子(原子)的輻射量也就發生了變化，這樣，儀器接收的數據經過軟件程序處理后，便可識別煤層厚度的變化。

2、無線電波透視法

無線電波透視法是利用探測目標與周圍介質之間的電性差異來研究確定目標置形態、大小及物性參數的一種礦井物探方法。通過在工作面的運輸巷、回風巷、切眼分別激發接收電磁波，然后對電磁信號進行分析處理，便可探測工作面內異常信息。電磁波在地下巖層中傳播時，由于電阻率不同，它們對電磁波能量的吸收有一定的差異，電阻率較低的巖層具有較大的吸收作用。在探測煤層厚度變化過程中，在發射機和接收機之間，電磁波穿透煤層的途徑中，存在著煤厚變薄區(煤層被低阻巖層替代)時，電磁波能量就會被其吸收或完全屏蔽，信號顯著減弱甚至收不到，形成透視異常(或稱“陰影區”)。交換發射機和接收機的位置，若測得同一異常的“陰影區”，便可確定為異常區域。若為無陰影區域則判定煤厚厚度相對穩定。

四、煤層厚度預測方法分析與認識

總體來講，預測煤層厚度變化方法分為地面和井下兩個方面，而每一個方面具體又分為：地質分析法和鉆探(巷探)法。

無論地面還是井下預測，基礎的地質分析法充分結合前期勘查資料，重點分析斷層、褶皺和巖漿活動對區內煤厚影響規律，可有效反映區域信息，但對局部資料把握有限。

地面探測煤層厚度傳統的鉆探方法，對于單個鉆孔，若取芯完整，煤厚數據是準確的，然而在任何勘探區內，鉆孔的數目是有限的，孔距一般在數百米以上，內插出的煤層厚度顯然具有一定誤差；井下鉆探或者巷道能真實反映目標介質周邊信息，但針對較大區域可靠性仍然一般。

地球物理勘探手段對煤層厚度的探測具有方便、快捷的優勢，但同時存在探測精度差異較大的劣勢；地球物理測井精度高，但只能代表一孔之見；地震為目前預測煤厚最常用、有效的手段，具有精度相對較高，信息豐富的特點，但在復雜地形、地貌條件下效果較差；電磁法在煤田勘探中主要用于探測目標巖層賦水性，而對于煤層厚度探測是一種嘗試，還需加強基礎理論、現場試驗研究。

通過上面分析可知，單一地質、鉆探、物探方法針對煤層厚度敏感性不盡相同，且單一方法均存在缺陷。在實際探測過程中，需運用數理統計、模糊數學方法融合多元信息，準確預報煤層厚度，以便滿足應用需求。

篇7

【關鍵詞】 膿毒癥；乳酸水平；血小板

膿毒癥是由感染引起的全身炎癥反應綜合征， 嚴重膿毒癥、膿毒性休克病情兇險， 預后差， 是當前ICU患兒的主要死亡原因， 病死率高達28%～50%[1]。近年來， 早期有效的抗生素治療及目標性復蘇治療在膿毒癥搶救中受到重視， 然而如何早期評估其病情及預后還缺乏有效的指標。本文通過研究膿毒癥血小板、乳酸水平的變化， 分析其在膿毒癥患兒病情及預后中的作用?，F報告如下。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 收集2012年12月～2013年12月入住本院ICU的60例膿毒癥患兒的臨床資料， 所有患兒均符合2008年美國胸科協會和危重病醫學的診斷標準[2]。其中男33例， 女27例， 年齡1個月～11歲。

1. 2 方法 采用回顧性研究， 將60例膿毒癥患兒隨機分為死亡組（17例）和存活組（43例）， 監測入院第1天、第3天及轉出或死亡前血小板及乳酸水平變化， 比較兩組檢驗指標有無差異。

1. 3 統計學方法 采用SPSS16.0統計軟件進行數據分析。計量資料以均數±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗；計數資料采用χ2檢驗。P

2 結果

2. 1 死亡組與存活組血乳酸水平的比較 分別比較兩組患兒于入院第1天、第3天及轉出或死亡前乳酸水平， 死亡組均明顯高于存活組， 差異有統計學意義（P

2. 2 死亡組與存活組血小板數量的比較 分別比較兩組患兒于入院第1天、第3天及轉出或死亡前血小板數量， 死亡組較存活組均明顯降低， 差異有統計學意義（P

3 討論

膿毒癥是由感染引起的機體過度炎癥反應所致的綜合征， 是危重癥中發生乳酸酸中毒的最常見疾病。動脈血乳酸是反應外周組織灌注和細胞內是否缺氧的間接指標， 對判斷膿毒癥患兒的預后及治療效果有重要意義。正常情況下， 動脈血乳酸

血小板在止血、炎癥反應、血栓形成等生理病理過程中有重要作用。膿毒癥所產生的內毒素或腫瘤壞死因子、白介素等促炎因子可誘導內皮細胞和單核細胞釋放激活凝血系統， 還可損害內皮細胞的抗凝作用， 使血液處于高凝狀態， 造成血小板等凝血物質的降低， 引發彌漫性血管內凝血（DIC）。膿毒癥在DIC早期僅表現為血小板下降[6]。本研究結果顯示：死亡組血小板數量在入院第1天、第3天及轉出或死亡前均明顯低于存活組， 差異有統計學意義（P

綜上所述， 乳酸水平及血小板數量可作為評價疾病嚴重程度及預后的檢驗指標。膿毒癥患兒應及時監測乳酸水平及血小板數量的變化， 早期采取合理有效的治療， 改善患兒預后。

參考文獻

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[3] 刁孟元，王濤，崔云亮，等.入院動脈血乳酸聯合剩余堿檢測對膿毒癥患者預后評估的回顧性研究.中華危重病急救醫學， 2013， 25（4）：211-214.

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篇8

作者單位：241000 皖南醫學院弋磯山醫院

通訊作者：徐祝軍

【摘要】 目的 通過對損傷的大鼠脊髓早期不同時機減壓后測定脊髓組織中熱休克蛋白（HSP）70的表達及其與神經細胞凋亡的相關性研究，評價早期減壓的療效。方法 采用環扎法建立大鼠脊髓損傷模型，隨機將大鼠分為4組，對照組、8 h脊髓減壓組（實驗B組）、72 h脊髓減壓組（實驗C組）和不減壓組（實驗D組），并分別在1 d、3 d、7 d、14 d和21 d處死后取各組大鼠受損脊髓進行HE染色，免疫組化法、光密度測量法觀察脊髓細胞HSP70的表達，TUNEL法觀察神經細胞的凋亡。應用SPSS 17.0統計軟件對數據進行分析。結果 實驗組HSP70、TUNEL陽性細胞數及HSP70積分光密度各組組間比較差異均有統計學意義（P

【關鍵詞】 脊髓損傷； 減壓時機； 光密度； 熱休克蛋白70； 細胞凋亡

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

脊髓損傷（SCI）的發病率隨著現代交通業的發展而升高，手術減壓治療急性SCI是一種切實可行的治療方法，但是在對SCI選擇傷后干預性手術治療時間點上，各臨床治療中心尚沒有達成共識[1]。為探討早期不同時機減壓療效，本實驗采用環扎法建立大鼠脊髓損傷模型，對損傷的脊髓早期減壓，應用免疫組化法觀察HSP70的表達及TUNEL陽性細胞數，光密度測量脊髓細胞的HSP70表達陽性面積，觀察HSP70表達與神經細胞凋亡的關系，觀察早期減壓療效。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 84只雄性、13周齡、清潔級Sprague-Dawley大鼠，體重270～320 g，平均290.5 g。由浙江省實驗動物中心提供，許可證號：SCXK(浙)20080033。使用隨機數字表、安全隨機法，分為4組。對照組即A組：僅行椎板切除，n=12，實驗組分為B組：8 h脊髓減壓，n=24；C組：72 h脊髓減壓，n=24；D組：環扎術后不行脊髓減壓術，n=24。分別于手術后1 d、3 d、7 d、14 d、21 d處死后取出脊髓標本。

1.2 主要試劑 （1）Rabbit Anti-Hsp70；（2）即用型SABC試劑盒；（3）細胞凋亡檢測試劑盒（武漢博士德生物工程有限公司）；（4）0.01PBS(PH7.2-7.4)；（5）0.01枸櫞酸緩沖液（PH6.0）；（6）DAB顯色試劑盒；（7）胃蛋白酶消化液(北京中杉金橋生物有限公司)；（8）4%甲醛(皖醫弋磯山醫院實驗外科)。

1.3 動物模型建立 采用環扎法建立大鼠脊髓損傷模型[2]。以5-0普通白色絲線環扎大鼠胸腰段硬脊膜囊建立大鼠急性脊髓損傷壓迫模型。1%戊巴比妥鈉，30～40 mg/kg，大鼠腹腔內給藥麻醉，以T13棘突為中心，取后入路，咬除T13椎板。10倍顯微鏡下，用測量線環形測量硬脊膜囊周長，測出硬脊膜囊周長(C1)，經代數運算(C2=C1×0.7)獲得將硬脊膜囊截面壓縮至原截面積70%的周長(C2)，將原測量平面將硬脊膜囊環扎至原截面積的70%。結扎后依層縫合。B組8 h脊髓減壓，取出環扎線；C組72 h脊髓減壓，取出環扎線。D組保留環扎線。術后常規護理。

1.4 標本采集、制備與HE染色 大鼠模型分別在手術減壓后1 d、3 d、7 d、14 d、21 d五個時間，將對照組和脊髓損傷組的大鼠經心臟灌注取材，灌注后脊髓已被多聚甲醛固定變硬，以環扎損傷部位為中心、取出其上下段共1.5 cm脊髓組織，浸泡于相同甲醛溶液中后固定72 h。損傷下端0.5 cm以4 μm厚度切片，脊髓取冠狀面，撈片于涂有多聚賴氨酸的載玻片上，標簽晾干玻片分別行HE染色。

1.5 免疫組織化學染色 分別取脊髓損傷下端組織切片用Rabbit Anti-Hsp70抗體進行SABC免疫組織化學染色，使用DAB顯色試劑盒，TUNEL法觀察神經細胞的凋亡水平，使用DAB顯色試劑盒染色檢測，所有實驗步驟嚴格按照該試劑的標準和流程進行。使用數碼相機（NIKON-4300日本)對顯色的圖片攝像。

1.6 光密度測量 在普通光學顯微鏡（日本Olympus公司）下觀察每組不同時間下染色特點。每一染色切片隨機取5個高倍視野(10×40)進行顯微攝影(Nikon Eclipse 80i顯微成像系統)獲取圖像，調試完成后，維持采集的各項設置不變，一次性采集出所有樣本的圖像，每張切片至少隨機采集5個視野。使用圖像分析軟件（Image－Pro Plus 6.0美國）對每張切片進行光密度測定。積分光密度(IOD)可反映所測結構的光密度與面積的綜合變化，IOD與物質的質量成正比，其數值反映物質的相對含量 [3，4]。

1.7 統計學處理 采用SPSS 17.0軟件進行數據分析，各組數據采用均數±標準差（x±s）表示，四組數據均呈正態分布，方差齊性檢驗采用比較均值單因素方差同性檢驗，組內組間比較采用一般線性模型單變量方差檢驗，HSP70陽性細胞數與神經細胞凋亡細胞數相關性采用直線相關分析。以P

2 結果

2.1 HSP70積分光密度 使用圖像分析軟件（Image－Pro Plus 6.0美國）對每張切片進行光密度測定，在400倍每張切片至少隨機采集5個視野。A組偶見陽性面積，各時間點無顯著差異。陽性面積D組高于C組，C組高于B組，實驗組術后1 d陽性面積增加，術后3 d到達高峰，術后7 d有所降，術后21 d仍然有所表達。實驗組組間比較差異有統計學意義（P

2.2 HSP70免疫組化陽性細胞數結果 光鏡下分別觀察各組各時間點脊髓損傷下端的組織變化，以細胞漿和（或）核棕黃色著色為陽性細胞，在400倍視野下每張切片于灰質取5個視野，分別計數每個視野的陽性細胞數。A組偶見免疫陽性細胞，各時間點無顯著差異（見圖1：A）。陽性細胞數，D組高于C組，C組高于B組，實驗組術后1 d免疫陽性細胞增加，術后3 d到達高峰，術后7 d有所降，術后21 d仍然有所表達。實驗組圖片見圖1:B、C、D、E、F。實驗組組間比較差異有統計學意義（P

2.3 Tunel凋亡細胞 凋亡細胞呈棕褐色和棕黃色，胞核固縮顆粒深染，形態不規則，為散在和彌散性分布于損傷區域及周圍。在400倍視野下每張切片于灰質取5個視野，分別計數每個視野的陽性細胞數。對照組少見凋亡細胞。凋亡細胞數，D組高于C組，C組高于B組，實驗各組術后1 d出現大量凋亡細胞，術后3 d達到高峰，術后7 d、14 d、21 d凋亡細胞逐日減少。各組組間比較差異有統計學意義（P

2.4 HSP70陽性細胞與Tunel細胞凋亡的相關性分析 實驗組不同時間點熱休克蛋白70陽性細胞、tunel陽性細胞數比較差異均具有統計學意義，兩者線性相關系數r=0.685～0.971，對r值進行t檢驗的假設檢驗，P

3 討論

目前治療脊柱脊髓損傷的主要方法是及時徹底地減壓和恢復脊柱穩定性，減少繼發性損傷[1]。目前認為細胞凋亡是繼發性脊髓損傷的重要組成部分，繼發性脊髓損傷中出現的神經元和神經膠質細胞死亡都是繼發細胞凋亡的結果[5]。

注：A：空白對照組；B：8 h減壓術后3 d；C：8 h減壓術后21 d；D：72 h減壓術后3 d；E：72 h減壓術后21 d；F：未減壓術后3 d

當發生脊髓損傷后局部熱休克蛋白（HSPs）的表達增加，可對抗脊髓繼發性損傷神經細胞凋亡是脊髓繼發性損傷的主要機制之一，HSPs可通過以下機制抑制神經細胞凋亡：抑制內源性（線粒體內caspase依賴的）凋亡途徑，抑制外源性（受體介導的）凋亡途徑，調節Bcl-2家族成員的活性促進核轉錄因子的活化，抑制一氧化氮(NO)的大量產生減少自由基的毒性作用[6]。其中HSP70屬于誘導型HSP70，其在正常細胞中不表達或表達量很少，但在應激源刺激下，表達量顯著增加[7]。實驗證實HSP70對細胞保護作用，其誘導的數量與保護作用的強弱呈正相關[8]。邵將等[9]實驗顯示，HSP70表達隨時間的延長逐漸增強，損傷后24～48 h達到頂峰，在此期間組織內所有細胞均可見HSP70的陽性表達，這種表達一直持續到損傷后72 h。與本次實驗HSP70表達的高峰期較為接近。由于HSP70屬于誘導型HSP，其誘導的機制尚不完全清楚，所以單純手術干預不能誘導其表達增加。因此在今后的研究中，對損傷的脊髓早期減壓的同時，短時間誘導出大量HSPs，達到更好地抗脊髓繼發性損傷神經細胞凋亡，將是未來治療脊髓損傷的新路徑。

參 考 文 獻

［1］ 楊民,徐祝軍,黨耕町.外科干預性手術治療時間的選擇對急性脊髓損傷預后影響的研究進展［J］.中國脊柱脊髓雜志,2009,19(4):310-313.

［2］ 徐祝軍,王兵,楊民.環扎法致大鼠脊髓損傷后早期不同時段減壓療效的評價［J］.中華實驗外科雜志,2011,28(7):1191-1192.

［3］ 李濤,范好,劉芳.免疫組織化學圖像光密度分析的標準化方法［J］.解剖學雜志,2008,31(5):727-728.

［4］ 李楓.圖像分析中光密度參數物理意義的正確理解和使用［J］.解剖學雜志，2009,32(2):271-273.

［5］ 范留欣，馬龍，孫長山.大鼠脊髓損傷后MMP一9表達和細胞凋亡的研究［J］.中國醫學創新,2010,7（25）:175-176.

［6］ 李健輝,馮世慶.熱休克蛋白與脊髓損傷的相關性研究［J］.天津醫藥,2009,37(6):521-523.

［7］ 朱林波,傅慶國.HSP70-PCs的抗腫瘤作用［J］.中華全科醫學,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

關鍵詞 ：復合片 芯材厚度 現場檢測方法 高分子防水卷材

引言

聚乙烯丙綸復合防水卷材（以下簡稱“復合片”） 作為重要的一類高分子防水卷材，已廣泛用于工業與民用建筑的屋面的防水、地面防水、防潮隔氣等領域。它是以合成聚乙烯為主要材料，丙綸無紡布為保護層或增強層，各部位截面結構一致的防水片材[1]。復合片芯材厚度，主要是指復合片中間聚乙烯片層的厚度，作為復合片的一項重要的物理指標，不僅決定了卷材的生產成本，更決定了材料的防水性能及使用壽命。

雖然我國《建筑防水卷材產品生產許可證實施細則》中規定芯材厚度低于0.5mm的復合片防水卷材產品不得生產[2]，然而日常的檢驗中發現，許多芯材厚度低于0.5mm的復合片產品性能均可滿足GB 18173.1-2012《高分子防水材料 第1部分：片材》中規定的強制性檢驗項目，這使得低芯材厚度的卷材產品仍有較大市場存在空間，行業內生產低芯材厚度的產品的現象一直普遍存在。監督抽查行動，由于缺乏行之有效的現場檢驗方法，只能將抽查樣品帶回實驗室進行測定，測試周期較長，影響監督抽查及執法效率。通過復合片芯材厚度現場檢驗方法的研究，可為復合片防水產品的檢驗提供必要的技術支撐，有助于進一步完善我國防水卷材標準體系，提高防水產品市場的監管力度。

1 .復合片厚度測試方法研究現狀

目前國家標準及相關行業標準中針對復合片厚度的測試方法主要是采用厚度計進行測試，該方法主要是將復合片樣品放入厚度計壓柱與測試平臺之間，測定復合片的整體厚度，包括復合片上下表面無紡布的厚度。該整體厚度并不能真實反應出復合片聚乙烯芯層的厚度。

國家標準GB/T 18173.2-2012 附錄A中給出了光學顯微鏡法測定復合片芯材厚度的具體操作步驟。該方法中規定在距片材長度方向邊緣（100±15）mm向內平均取5點，分別以這五點為中心裁取5塊50mm×50mm試樣，再在每塊試樣沿寬度方向，垂直于試樣表面切取50mm×2mm的試條，每個試條取4個均分點，利用讀數顯微鏡對芯材厚度進行測量，共計20個測量點。顯然，該方法制樣過程十分繁瑣，需要依賴實驗室條件，且實際檢測中，對于厚度大于1.0mm的高分子復合片（FS2），要制備寬度為2mm，長為50mm，并保證切面不變形十分困難;對于厚度小于1.0mm的高分子復合片（FS2），又很難保證試樣在讀數顯微鏡測量面內的被垂直固定，待測切面無法與顯微鏡測量面保持平行，從而易導致測試的不準確性。

此外，科研領域常用的掃面電子顯微鏡法也可用于直接觀察復合片芯材厚度的測試，但該方法設備投入大，測試成本高，且樣品制備過程同光學顯微鏡測試方法類似，垂直固定樣品困難，影響測試的準確性。

2. 復合片芯材厚度現場測試方法研究

由復合片結構可知，要準確測定芯材厚度，分離復合片表面無紡布與芯材是一個行之有效的方式。然而，復合片芯材為聚乙烯材料，其表面無紡布為聚丙烯材料，二者分子結構相近、相容性較好，熱壓方式進行復合使二者粘接性好，通過機械方式或化學方法使其分離非常困難。因此，采用光學讀數顯微鏡對復合片的側截面形貌進行表征，直接測定樣品的芯材厚度還是最可行的方式。本研究主要參考GB/T 18173.2-2012 附錄A中的光學讀數顯微鏡方法，針對該方法測試過程中制樣困難、樣品不易垂直固定，以及測試過程中很難區分芯層與復合織物間界線等問題，開展復合片芯材厚度的現場快速檢測方法研究。

2.1 現場測試設備研究

考慮到現場檢測的便捷性及快速性特點，選擇攜帶方便的檢驗儀器是必要的。經了解目前市面上已有便攜式讀數顯微鏡產品，如圖1所示，其放大倍數在20倍以上，可滿足復合片芯材厚度測試要求精度，且其最大優點在于體積小，重量輕，攜帶方便等。

然而，便攜式讀數顯微鏡并沒有固定樣品的測試平臺，這也給現場測試帶來一定的困難。針對便攜式讀數顯微鏡這一缺點，設計了一種復合片芯材厚度專用測試儀，設計圖如圖2所示。采用該測試儀，可省去檢測過程中繁瑣的裁樣、制樣過程，只需采用鋒利刀片或刻刀沿待測樣品厚度方向、垂直于樣品表面切割樣品，獲得側切面，直接將切好的待測樣品夾持于測試臺，使其側切面緊靠夾具上表面，并擰緊夾具（夾持示意圖如圖3所示），即可通過便攜式讀數顯微鏡測量待測復合片芯材厚度。

2.2 現場測試方法研究與驗證

為進一步驗證現場測試設備測試復合片芯材厚度結果的可靠性，分別選用不同厚度、不同無紡布類型（長纖無紡布和針刺短纖無紡布）、不同芯材原料（純聚乙烯原料芯材和含無機填料芯材）的復合片，借鑒GB/T 18173.2-2012附錄A中測量點數量，對復合片試驗的厚度進行測試，試驗結果如表1所示。

可見，對于不同厚度、不同無紡布類型以及不同芯材原料的復合片樣品，測試的準確性不盡相同，尤其是整體厚度厚度為1.0mm及1.2mm的試驗樣品，計算方差高達0.05及0.06。在分析影響測試芯材厚度準確性因素時，發現導致測量結果方差偏大的因素并非為測試過程及儀器誤差所造成的，而是由復合片材試樣厚度不均造成的。表2列出了整體厚度厚度為1.0mm及1.2mm的試驗樣品的5個試件20個測量點芯材厚度平均值及測量值方差?？梢姡拷M試樣芯材厚度測試結果的方差并不大，最大的僅為0.03，遠低于20個測量點的總體方差。而每個試件是沿復合片試樣寬度方向依次裁取的，由每個試件芯材厚度測量平均值情況可見，不同取樣的試樣芯材厚度并不相近，而是沿著寬度方向呈中間薄兩端厚的趨勢，這可能是由于復合片試樣加工過程中，模具不規范或者熱壓復合無紡布的熱壓輥非規整圓柱體造成的。而該現象也說明了即使測量20個點，取其平均值作為芯材厚度測量結果也并不一定能反映出復合片芯材厚度的真實情況。因此，為保證芯材測試結果具有代表性，又可提高現場測試的方便與快捷性，達到規范產品質量的效果，建議采用5點測量，在測試報告中記錄該5個測量點結果，并以其中最小值作為芯材厚度最終測試結果，以供參考。

3. 結論

綜合以上研究，復合片芯材厚度現場試驗方法，可采用復合片芯材厚度測試專用儀，并借鑒GB/T 18173.2-2012附錄A的取樣方法，采用薄而鋒利的刀片及鋼直尺，沿寬度方向垂直復合片樣品表面切割樣品，在距片材長度方向邊緣（100士10）mm向內各取1點，在這兩點中均分取3點，以這5點的切面中心作為測量點，將樣品夾持于厚度測試專用儀樣品臺，使試樣切面緊貼樣品臺內表面，擰緊樣品臺，觀察讀數顯微鏡內復合片（FS2）樣品側截面，區分中間芯材與兩側無紡布的界線，測量兩界線間距離，記為該測量點的芯材厚度，最后以該5點芯材厚度測試結果中的最小值作為芯材厚度的最終測試結果，并在測試報告中記錄5點測量值。

參考文獻：

[1] GB 18173.1-2012 高分子防水材料 第1部分：片材;

[2] 建筑防水卷材產品生產許可證實施細則（2013版）。

篇10

【關鍵詞】STM32F103RB6 超聲波測厚 高爐爐身厚度

1 引言

爐身是保證高爐冶煉的重要部分，爐身厚度包括爐殼、填料、冷卻壁和爐襯。高爐生產過程中，因受到上升的煤氣流和下降的爐料沖刷和磨損，在高溫和化學反應等物理化學因素的作用下，爐身侵蝕嚴重，破壞了操作爐型，將影響高爐冶煉順行，也影響高爐的使用壽命及生產安全。

國外的很多研究單位都做過高爐爐身厚度檢測的方法研究，如日本、美國和荷蘭一些國家曾采用熱電偶法、電磁脈沖法、電阻法和電容法等方法檢測爐壁厚度；本文將超聲波測厚技術應用到高爐爐身測厚中，設計了一種采用“脈沖回波法”進行測量的高爐爐身測厚系統，可實現對爐身厚度的多點、連續在線監測。

2 爐身厚度測量思想

圖1是爐身厚度測量示意圖，將一特制測桿[3]埋藏爐身中，測桿隨爐身的侵蝕而同步侵蝕；因此，只要測出測桿的長度即可得到爐身的厚度。測量過程如下：超聲波探頭通過耦合劑與測桿一端緊密接觸；激發探頭發射超聲波脈沖，超聲波脈沖沿測桿傳播，當超聲波脈沖傳輸到測桿前端面和爐膛內部分界面時，將發生反射和透射現象，部分聲波沿原路返回。

假設測桿長度為L，超聲波從發射到前端面的傳輸時間為t1，回波所走時間為t2，超聲波傳播速度為C，則存在如下關系：

（式1）

超聲波在測桿中的傳播速度C為5200m/s，可看成常量。因此，只要測出超聲波傳播時間t1、t2之和就可求的測桿長度L。

3 系統整體方案

超聲波爐身測厚系統包括：STM32F103RB6微處理器、高壓電源電路、信號發射電路、超聲波探頭組、接收處理電路、增益調整電路、閾值比較電路、顯示、按鍵通訊電路等硬件，以及各部分對應的軟件。整體結構如圖2所示。

系統的測量過程如下：首先，高壓電源電路將24V直流電壓轉換到500V以上的高壓以激發超聲波。此時，單片機控制接通某一通道的探頭到發射電路，當脈沖發射控制邏輯觸發可控硅導通時，發射電路發射一次超聲波脈沖信號，同時啟動計數器。然后，等探頭收到回波信號后，信號處理電路對接收信號進行濾波和初級放大；穩定在±2V范圍內。比較器檢測到接收信號大于閾值時，處理器停止計數并計算時間，該時間即為t1+t2。=時間t1+t2、聲速C代入（式1）計算出長度L，即為爐身厚度。

4 系統軟件設計

主程序流程圖如圖3 所示。

首先對處理器內部資源和各外設進行初始化；接著輸出一個持續約2.4μs的高電平可以觸發可控硅導通，以發射一次超聲波，同時啟動計數器。當接收電路接收到回波后，停止計數并保存計數值，完成該通道的一次測量。按上述步驟對該通道進行多次測量，并進行軟件濾波，得到準確的時間值t1+t2，最后將時間和聲速代入公式計算出該點的厚度并送VFD顯示，完成該通道的測量。以此方法對其他通道進行巡檢，當所有通道都測量完成后，將測量數據上傳給上位機。測量過程中可隨時響應按鍵中斷，以便實現系統參數的實時修改。

5 結束語

本測厚系統測量精度達2cm，具有多點測量，通過和保存測量結果等功能?？蓪崿F對爐墻厚度的在線連續測量。為高爐噴補造襯提供了參考數據，對監測爐身厚度侵蝕變化及冷卻壁的侵蝕破壞情況，對保證控制高爐的操作爐型和延長高爐的使用壽命，具有重要的意義。

參考文獻

[1]崔大福，江杰，劉先龍，肖俊生.高爐爐身厚度在線監測技術在高爐中的應用[J].中國冶金，2013.23（3）16-19.

[2]周傳典.高爐煉鐵生產技術手冊[M].北京：冶金工業出版社，2002.

[3]楊友松，崔大福.爐墻厚度測量系統的設計和改進.包頭鋼鐵學院學報，2003 年9 月第22 卷第3 期.

作者簡介

肖俊生（1981-），男，漢族，內蒙古豐鎮市人，講師，主要從事虛擬儀器、自動檢測技術等的研究。