郭長法

摘 要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是隨著改革開放的不斷深入，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了巨大的進(jìn)步，與此同時，我國的無損檢測技術(shù)也在不斷的進(jìn)步。無損檢測技術(shù)是在社會中廣泛應(yīng)用的一項技術(shù)，包括在航空、交通等方面應(yīng)用的十分廣泛。無損檢測技術(shù)的高低和好壞將在很大程度上決定著檢測水平的高低，如果對其質(zhì)量沒有很好的控制，將會給社會以及檢測單位帶來巨大的損失，甚至?xí)υ斐刹豢赏旎氐膿p失。因此，對于無損檢測技術(shù)應(yīng)該加強管理，控制檢測的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：無損檢測；自動化技術(shù)；研究進(jìn)展；展望

1研究的意義及必要性

無損檢測技術(shù)是產(chǎn)品質(zhì)量控制中不可缺少的基礎(chǔ)技術(shù)，隨著產(chǎn)品復(fù)雜程度的增加和對安全要求的更加嚴(yán)格，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，非常有必要對產(chǎn)品進(jìn)行全面檢測，而這些檢測又必須是非破壞性的。因此無損檢測技術(shù)在產(chǎn)品質(zhì)量控制中發(fā)揮的作用越來越重要，在企業(yè)中，已經(jīng)成為保證產(chǎn)品質(zhì)量的有力手段。

無損檢測的目的三個主要方面。一是質(zhì)量管理，每一種產(chǎn)品均有其使用性能要求，這些要求通常在該產(chǎn)品的技術(shù)文件中規(guī)定。無損檢測的只要目的之一就是對原材料、半成品、成品以及產(chǎn)品構(gòu)件提供實時的工序質(zhì)量控制，例如缺陷情況、組織狀態(tài)、涂鍍層厚度監(jiān)控等。二是質(zhì)量鑒定，已制成的產(chǎn)品需要進(jìn)行最終檢驗，亦即質(zhì)量鑒定，特別是那些將在高應(yīng)力、高溫、高循環(huán)載荷等復(fù)雜惡劣條件下以及惡劣環(huán)境中工作的零部件或構(gòu)件等，僅僅靠一般的外觀檢查、尺寸檢查、破壞性抽檢等是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在這方面，無損檢測技術(shù)表現(xiàn)出能夠百分之百地全面檢查材料內(nèi)外部的無比優(yōu)越性。三是在役檢測使用無損檢測技術(shù)對運行期間或正在運行中的設(shè)備構(gòu)件進(jìn)行經(jīng)常性的或者定期的檢查，能及時發(fā)現(xiàn)影響設(shè)備繼續(xù)安全運行或使用的隱患，防止事故的發(fā)生。例如疲勞損傷，或者產(chǎn)品中原有的微小缺陷在使用過程中擴(kuò)展成為危險性缺陷等等。

2加強無損檢測過程控制

2.1實驗室在以關(guān)注目標(biāo)代替關(guān)注過程中迷失了原來的初衷。質(zhì)量工作常常被認(rèn)為是做表面文章，咬文嚼字，這是因為無論是不符合項的整改、糾正措施的實施、還是體系運行的監(jiān)控，最終都落實在文字和書面上，給人的印象就是編寫一些文件、報表。可是為什么這樣寫，為什么更改某個文件會導(dǎo)致其他文件也要改，這里面實際上已經(jīng)蘊涵了分析的過程，尤其要關(guān)注不同文件之間的關(guān)聯(lián)性，以及文件本身的邏輯性是否合理。

實際上，質(zhì)量工作除了在文件、程序上的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化之外，在基層單位更重要的是將質(zhì)量管理的思維和方法有機融入科研和測試工作中，使過程更趨合理、更規(guī)范、更行之有效。在以科研、工程技術(shù)為主流業(yè)務(wù)的科研院所中，對基層單位從事質(zhì)量管理工作的人員的要求實際上較高，不但要對質(zhì)量體系有宏觀的認(rèn)識，而且要有所在單位的專業(yè)技術(shù)背景或教育經(jīng)歷。

2.2過程包括三個要素，輸入、活動和輸出。無損檢測過程的管理是對全過程以及每一個子過程的管理，包括接受無損檢測委托、樣品管理、檢測工藝規(guī)程或圖表編制、檢測系統(tǒng)和環(huán)境、檢測工作實施、檢測結(jié)果評定、發(fā)出檢測報告、以及相關(guān)資料的歸檔等等。對無損檢測的輸入、活動過程和輸出質(zhì)量都要進(jìn)行控制。

2.3整個無損檢測流程中每個步驟都有相應(yīng)的文件對其進(jìn)行控制和記錄。當(dāng)接收任務(wù)時，在實驗室管理體系層面規(guī)定了以何種形式接收任務(wù)，誰負(fù)責(zé)接收，以及對委托任務(wù)進(jìn)行評審的方式。在試驗室管理作業(yè)文件層面則進(jìn)一步細(xì)化，包括評審委托任務(wù)的人員、接收的任務(wù)如何向下傳遞等。當(dāng)編制檢測工藝規(guī)程或圖表時，在實驗室管理體系層面僅有簡單描述，但在管理性作業(yè)文件層面，詳細(xì)規(guī)定了規(guī)程的格式、編號規(guī)則、編制及批準(zhǔn)人員的資格、如何進(jìn)行受控等。

當(dāng)使用檢測所需原材料時，實驗室管理體系層面僅要求使用合格產(chǎn)品。但在試驗室質(zhì)量控制程序中則詳細(xì)規(guī)定了如何從專業(yè)技術(shù)上保證所用產(chǎn)品合格，有專用表格記錄定期的監(jiān)控結(jié)果，并規(guī)定保存期限備查。

3當(dāng)前無損檢測自動化技術(shù)的研究進(jìn)展

3.1數(shù)字圖像自動分析

無損檢測自動化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用對于數(shù)字圖像自動分析的觀測指標(biāo)具有較高要求，其對于檢測物體分析能力也是數(shù)字圖像技術(shù)的完善方向。而自動化標(biāo)準(zhǔn)中圖像分析能力是否具備實時性、精準(zhǔn)性、獨立行、靈敏性、以及自動性，都決定了無損檢測自動化技術(shù)的應(yīng)用效果。當(dāng)滿足以上諸多特性之后，才能通過數(shù)字圖像的自動分析效果支持無損檢測技術(shù)達(dá)到較高的自動化水平。目前，無損檢測技術(shù)在數(shù)字圖像自動分析方面需要通過三個步驟完成檢測任務(wù)。

（1）需要對檢測圖像進(jìn)行匹配，選取檢測舞臺的標(biāo)準(zhǔn)樣本，通過統(tǒng)計采集圖像的灰度特征，明確檢測指標(biāo)與檢測方向。

（2）在明確檢測目標(biāo)是否存在關(guān)鍵特征匹配度的情況下，以特征條件區(qū)分特征模型的特征參量獲取條件，并建立標(biāo)體無關(guān)特征模型匹配，以便進(jìn)行檢測物體分類匹配。

（3）明確與檢測特征存在關(guān)聯(lián)度較高的特征模型，以此模型作為描述物體檢測特征的量化指標(biāo)，并借助輔助型圖像處理軟件描述客觀的被測物體特征，以便做出檢測分析。通過以上三個流程，被檢測物體可以通過數(shù)字圖像信息的處理過程，完成目標(biāo)樣本的特征分類，進(jìn)而提供決策條件與評估指標(biāo)，為檢測輸出實際數(shù)值提供參考。

3.2長輸管道的應(yīng)用研究方向

目前，在我國長輸管道無損檢測自動化技術(shù)的發(fā)展中，已經(jīng)將無損檢測技術(shù)發(fā)展成為運用多項綜合技術(shù)的檢測模式，依托我國863計劃的扶植取得了較高的研究成果。但是目前我國管道機器人的研究仍處于實驗階段，長輸管道的自動化檢測依然需要引進(jìn)國外生產(chǎn)的X射線檢測設(shè)備。當(dāng)前我國在此方向的研究成果主要為超聲檢測技術(shù)，以及管外檢測向管內(nèi)檢測轉(zhuǎn)移的技術(shù)發(fā)展方向。一方面，超聲檢測技術(shù)能夠提高天然氣運算的長距離檢測效果。此前在檢測天然氣輸送管道時，需要針對所有管道接口處進(jìn)行拍攝，其反復(fù)工作量較高，而且容易出現(xiàn)檢測漏洞遺留安全隱患。而利用超聲檢測技術(shù)，將數(shù)字化的檢測結(jié)果作為探傷X膠片的檢測方式，反而能夠提升其檢測精度，在核對程度上降低了重復(fù)作業(yè)的時間與精力。管道內(nèi)無損檢測自動化技術(shù)可以彌補X射線在傳統(tǒng)探傷方法中的缺陷，從而快速檢測出管道內(nèi)壁裂紋，進(jìn)而提高檢測工作的時效性。另一方面，管外檢測向管內(nèi)檢測轉(zhuǎn)移是長輸管道的檢測難點與重點。為了提高其檢測技術(shù)的效果，降低維護(hù)周期的時間占比，采取外檢測向管內(nèi)檢測轉(zhuǎn)移的方式也是對于長輸管道全方位檢測的技術(shù)基礎(chǔ)。而且在實際應(yīng)用過程中，通過加深管道檢測程度，以及提升檢測精度，可以有效提高長輸管道運行的安全性。

3.3食品檢測方面的發(fā)展近況

在無損檢測自動化技術(shù)不斷完善的過程中，不僅工業(yè)化生產(chǎn)得到了有效助力，同時在食品檢測方面也得到了廣泛運用。而對于食品檢測方向的應(yīng)用效果，主要是針對食品外表品質(zhì)、物理品質(zhì)、內(nèi)部品質(zhì)的檢測內(nèi)容。在食品安全問題逐步得到社會關(guān)注之后，無損檢測自動化技術(shù)的應(yīng)用極大的解決了食品檢測難點與重點問題。無損檢測自動化技術(shù)利用振動和聲波可以快速獲取食品內(nèi)部的組織形態(tài)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而分析其物理品質(zhì)是否達(dá)到了生產(chǎn)需求。如食品密度、食品含水量、肉類食品脂肪含量等。通過檢測食品內(nèi)部的電磁學(xué)特性，利用被動特性法與主動特性法進(jìn)行分析，食品本身的測定指標(biāo)在電磁場內(nèi)被物理放大，進(jìn)而快速觀察到食品是否受到電磁影響，并通過監(jiān)測量子變化分析存儲條件的安全性，以便調(diào)試食品的測試頻率，為其提供安全性更高的存儲條件設(shè)置。

結(jié)束語

目前，我國擁有17萬無損檢測人員和兩千多家無損檢測機構(gòu)，為國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步運行，以及設(shè)備安全使用的監(jiān)測提高了重要的技術(shù)保證。而且無損檢測自動化技術(shù)在綠色再制造產(chǎn)業(yè)、以及應(yīng)當(dāng)氣候變化的環(huán)節(jié)中也起到了不可替代的作用，對于循環(huán)經(jīng)濟(jì)與低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的支持作用。對于無損檢測自動化技術(shù)的未來發(fā)展仍然具備較大的發(fā)展空間，已經(jīng)發(fā)展?jié)摿?，是我國完善眾多工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)保證，因此對于無損檢測自動化技術(shù)的研究也需要不斷完善與創(chuàng)新。

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（作者單位：中石化勝利海上石油工程技術(shù)檢驗有限公司）