金属检测范例6篇

金属检测

金属检测范文1

关键词 :食品 重金属 检测

1、引言

重金属中毒由来已久,1956年日本水俣湾的居民出现了奇怪的症状:口齿不清、手足麻痹,严重的导致死亡。 “水俣病”实际上是汞中毒,也就是重金属中毒的一种。此后重金属中毒事件频发,重金属成为一种主要的污染物。重金属污染具有隐蔽性,最初不容易被察觉,同时可以通过食物链累计。以‘水俣病’为例,重金属最初被排放到水中,浮游生物中最先产生了重金属,之后重金属存在以浮游生物的鱼虾体内,此时重金属的量已经成倍增长,而人畜又以这些鱼虾为食,重金属毒物以几何倍数增长,从而严重影响人畜健康,且毒害效应难以察觉。

目前,在食品检测领域,铅、汞、镉、铬、砷等重金属毒是重点检查对象。

2、重金属检测方法

2.1 传统的检测方法

2.1.1 原子荧光光度法(AFS)

原子荧光光度法是通过测量待测元素的原子蒸汽在辐射能激发下所产生荧光的发射强度来测定待测元素的一种分析方法。最初翟毓秀等人应用这种方法来检测食品中的含铅量。这种检测方法的优点是,荧光光谱简单,而且干扰较少,缺点是应用原素有限,仅适用于汞、锡、硒、磅等十一种重金属的分析

2.1.2电感藕合等离子体质谱(ICP-MS)分析技术

电感藕合等离子体质谱(ICP-MS)分析技术是将电感藕合等离子体与质谱联用,利用电感藕合等离子体使样品汽化,将待测金属分离出来,从而进人质谱进行测定的方法。

这种检测方法的有点是具有比原子吸收法更低的检测限,可以用于检测除了汞元素之外绝大多数的重金属元素,是一种较为先进的检测方法,不足之处在于检测成本高。

2.1.3电感藕合等离体原子发射光谱(ICP-AES)

电感藕合等离体原子发射光谱的检测时一种利用高频感应电流产生的高温将反应气加热、电离,检测原理是元素发出的特征谱线的谱线强度与重金属量成正比。ICP-AES的优点有灵敏度高,干扰小,线性宽,并且可以同时测定多种金属元素,能够大大缩减检测时间。劣势是检测灵敏度略差。

2.1.4高效液相色谱法

痕量金属离子与有机试剂形成稳定的有色络合物,然后用HPLC分离,紫外―可见检测器检测,可实现多元素同时测定。卟啉类试剂具有灵敏度高,能和多种金属元素生成稳定的络合物,目前已广泛用作HPLC测定金属离子的衍生试剂。但络合试剂的选择有限,给HPLC的广泛应用带来了局限性。

2.2 新型检测技术

2.2.1酶抑制法

重金属离子与形成酶活性中心的巯基或甲巯基结合后,会改变酶活性中心的结构与性质,导致酶活力下降,进而引发系统中的性能发生变化,例如显色剂颜色、pH、电导率和吸光度等。这些性能的变化可直接通过肉眼或借助于电信号、光信号等加以区别。这就是酶抑制法检测的基本原理。

酶抑制法与以上所介绍的几种检测方法相比,具有快速、简便、对所分析的样品需要量少等优点。目前用于痕量重金属测定的常用酶有脲酶、过氧化物酶、黄嘌呤氧化酶、葡萄糖氧化酶、丁肽胆碱脂酶和异柠檬酸脱氢酶等。由于脲酶廉价易得,故使用最广泛。

2.2.2免疫分析法

重金属离子的免疫检测按照抗体的种类,可分为多克隆抗体免疫检测和单克隆抗体免疫检测,单克隆抗体免疫检测又可分为间接竞争性ELIS和一步法免疫检测两种。

免疫分析法对重金属离子进行分析的程序是:首先选用适合的络合物或其它化合物与金属离子结合,使其获得一定空间结构,进而产生反应原性;其次,将结合了金属离子的化合物连接到载体蛋白上,产生免疫原性,。这一步骤的关键与金属离子结合的化合物的选择是能否制备出特异性抗体。

免疫分析法的优点是检测速度快、高度特异性、灵敏度高,可作为重金属快速检测的方法。免疫分析法的缺点是金属离子单克隆抗体的制备非常困难,而较容易制备的多克隆抗体又难以满足对金属离子的特异性要求,这在很大程度上限制了汞等重金属离子的免疫分析方法的研究与发展。

可见,免疫分析法的技术难点是单克隆抗体建构技术,多年来众多的科学家尝试各种克隆抗体,以期在此方面做出突破

2.2.3生物化学传感器

生物传感器利用生物识别物质与待测物质结合,通过信号转换器转变为可输出的光、电等信号来检测重金属的含量。以下主要介绍酶传感器、微生物传感器、特异性蛋白生物传感器。

(1)酶传感器。Tadeusz等将脲酶包埋在pH敏感铱氧化电极表面的PVC膜上,通过将反应系统电势下降的初始速率(与酶初始反应速率成正比)转化为抑制率来检测汞和其它重金属离子。不同形态的汞离子如Hg(NO3)2、HgCl2、PhHgCI、Hg2(NO3)2等抑制效应不同,其中无机汞的检测范围可达0.05-1.0umol/L。

(2 )微生物传感器。

生物学研究者们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌,利用此种细菌的特性,可以用来检测重金属。

目前已研发出成熟的鉴定和分析系统,将将弧菌属细菌体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌中,将其放入一个槽罐,在槽罐中放置光线接收传感器,发光的光强和重金属离子浓度成正比。值得一提的是,所有待检测重金属的食品都需要进行预处理,因为只有重金属呈现离子态才能被检测。

(3 )特异性蛋白生物传感器。

金属离子与固定在电极材料上的特异性蛋白结合后,蛋白结构发生变化,通过灵敏的电容信号传感器可以定量检测这种变化。这就是特异性蛋白生物传感器的基本工作原理。

现如今对于蛋白生物传感器的研究已经较充分,如汞离子可与特异性的汞离子结合调控蛋白MerR。此外,汞、铜、镉、锌、铅等重金属离子可与金属硫因SmtA结合。Bontidean I等利用蛋白质工程技术在大肠杆菌中过量表达了MerR和GST-SmtA蛋白。纯化后的蛋白固定在以自组织形式化学修饰了硫醇的金电极表面,作为工作电极。通过一个流动分析系统,对样品中的金属离子进行了检测。

2.3 试纸法

试纸法的原理是通过重金属离子与显色剂发生显色反应进行重金属含量。

这些方法与试纸、检测管、试剂盒等结合后,可对重金属进行快速检测。

利用重金属与试剂发生化学反应的原理,以纤维类滤纸作为反应载体,通过肉眼观察滤纸的颜色变化来定性和定量来检测重金属的含量。目前,应运于食品中的试纸主要有镉试剂试纸法,可以用来检测食品中镉的含量。在众多的重金属检测的方法中,化学显色反应应用较为广泛。

3 、小结

近年来,随着环境污染的加剧以及人们生活水平的提高,人们对食物中的重金属污染日益重视。在这种驱动下,重金属快速检测的方法发展迅速,在重金属快速检测与筛查方面发挥了很大的作用,上文通过列举说明不同类型的检测方法,并分析优缺点,得出以下结论:

重金属检测仍然存在以下不足:①目前食品中重金属的检测集中在有害的重金属的测定,有益重金属的检测存在缺失问题。②对同种重金属元素一概而论,没有进行不同价态分别进行测定。如三价砷虽有毒,但一定剂量的三氧化二砷可以用于治疗急性早幼粒细胞白血病,对慢性白血病、恶性淋巴瘤、多发性骨位瘤、神经母细胞瘤及各种实体肿瘤都有显著疗效。③样品检测中其它物质对测定的影响没有做出有效评估。

重金属检测是一项长期的工作,需要我们每一个人的努力,才能尽可能减少重金属的污染问题。

参考文献:

[1] 吕彩云. 重金属检测方法研究综述[J ].资源开发与市场.2008,24(10):887~890

[2] 杨一刚. 食品中重金属元素检测方法的研究[J].科技情报开发与经济. 2008 ,31(18):217~218

[3] 翟慧泉,金星龙,岳俊杰等. 重金属快速检测方法的研究进展[J ].湖北农业科学. 2010,49(8):1995~1997

金属检测范文2

大型金属储罐如果发生泄漏或者爆炸事故就会给社会、经济、人民生命财产以及生态环境均带来极为严重的灾难性后果,因此对大型金属储罐的检测工作就显得极为重要。本文介绍了大型金属储罐检测方案的发展情况,并探讨当前大型金属储罐的主流检测技术,为实际工作提供理论参考。

关键词:

大型金属储罐;检测;声发射;漏磁

在过去很长一段时间,由于没有足够重视大型金属储罐检测工作,使得管理松懈、检测技术和检测设备相对落后,随着经济和社会的发展,大型金属储罐检测技术也不断创新和发展。

1大型金属储罐检测方案的发展情况

1.1传统检测方案在很多库区对大型金属储罐的监测还是采取传统的随机抽查的方式,这种方式虽然在一定程度上可以反映出库区储罐的当前质量情况,但由于抽检具有一定的随机性,可能导致无质量缺陷或隐患的储罐被抽检,由此造成部分停产的损失,而且如果存在质量缺陷和隐患的储罐未被抽到而导致事故的发生。传统的检查方案还存在检测成本高、劳动强度大、风险较高等缺点,因此使得一些用户为节约成本而不对储罐进行定期检测,由此造成一些大型金属储罐带病害工作,给安全生产带来隐患。

1.2在线检测与风险评价为突破传统检测方案的局限性,最大化地降低由于检测带来的停产损失以及提高检测的工作效率,通过将检测与风险评价有机地结合起来,针对库区大型金属储罐储存介质的种类、使用时间长短以及储罐附属管道的失效机理等对储罐划分风险等级,根据风险等级的不同而区别对待,例如,对风险等级高的储罐可应用声发射技术、漏磁检测技术等进行重点、细致的检查,而对于风险等级较低的储罐可只做观感或简单的宏观检测,因此可最大程度降低开罐检测的工作量,在最大化节约成本的前提下将储罐质量事故发生率降为最低。

2常见的金属储罐检测技术及应用情况

2.1声发射技术声发射技术是储罐在线检测技术中的一种,其是利用声波在大型金属储罐罐壁上的传播特点来判断储罐是否存在锈蚀、裂纹等质量缺陷的方法,具体工作中,首先要在储罐附近布设若干传感器,通过传感器采集各个部位的声信号,然后将这些声信号进行分析比对,通过分析即可得知腐蚀等质量缺陷的具置,因此整个检测过程中不需要停工等工作,在大型储罐日常生产正常的前提下即可完成检测工作,整个检测过程中并不需要过多的人力,不需要破坏储罐,因此也属于无损检测的一种,保证储罐的完整性,且检测结果准确度较高,工序简单,因此在大型金属储罐检测工作中极为常用,尤其适用于对大型金属储罐底板的腐蚀状况、质量缺陷点的定位等。

2.2漏磁检测技术随着漏磁检测技术的发展,对于大型金属储罐的检测被提上一个新的高度。漏磁检测技术就是利用在储罐外部施加一个强大的磁场,金属储罐罐壁的铁磁性材料被磁化,如储罐无缺陷就会在罐壁形成稳定分布的磁场,而如果储罐罐壁存在腐蚀、裂纹、穿孔等质量缺陷,就会在缺陷处形成漏磁场,通过对漏磁场方位的判断即可得知缺陷的产生部位;同时,用磁敏检测元件可测出磁场电流和电压的大小,从而确定缺陷的大小和形状。与传统的手工检测方法相比,漏磁检测技术可在短时间内完成对整个大型金属储罐的检测,工作效率高,而且可定量,因此应用前景极为广阔。

2.3真空箱检测系统真空箱检测系统由真空检漏盒、真空泵等组成,是利用真空泵的抽吸作用形成的真空来判断是否存在贯通缺陷的方法,是大型金属储罐罐底焊缝检漏的最常用方法。检验时,先在待检焊缝上涂上肥皂水,然后将真空盒扣在焊缝上部,通过真空泵的抽吸使真空盒内达到真空状态,从而使得罐体内外产生巨大的压力差,如果焊缝不严密罐体内的少量空气就会在抽吸作用下通过缺陷处渗透到罐体外,透过真空盒上的钢化玻璃如果发现产生气泡即为漏焊。真空箱检测系统可检测储罐底板上任意形状和大小的对接、搭接焊缝,同时对直径5m以上的环焊缝也可完成检测任务。

2.4超声波自动爬行壁厚检测系统储罐一般暴露在外界环境中,因此容易受到环境的影响发生腐蚀现象,在实际工作中,需要对金属储罐的罐壁壁厚进行检测,以判断腐蚀情况。常用的检测壁厚的设备是超声波测厚仪,而由于大型金属储罐高度动辄十几米,为完成测试就需要登高作业,不但需要搭设脚手架等登高设施费时费力,而且还存在一定的危险,工作效率较低。而超声波自动爬行壁厚检测系统则可使以上问题迎刃而解。超声波自动爬行壁厚检测系统是利用永磁吸附方式将一个装有超声波探头的轮式小车吸附在罐壁外表面,通过小车在储罐外表面的爬行来定位测厚部位,将数据传输到分析系统进行数据分析,从而找到壁厚异常点,以利于采取进一步措施。

2.5超声导波检测系统超声波导波检测系统是利用低频扭曲波、纵波等对储罐及其附属管路的检测技术,其检测机理就是超声波在有限空间的介质中多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散,由于低频波能长距离传输而衰减较小,因此可实现在很小的区域内达到对周围大范围的检测,尤其适用于检测储罐及管道内外壁腐蚀以及焊缝缺陷的检测,使得在役储罐内外壁的缺陷可以一次探测到,工作效率高。

3结语

综上所述,必要的检测是大型金属储罐安全、高效运行的前提保障,可用于检测大型金属储罐的技术有很多,实际工作中应当根据储罐可能存在的缺陷类型、待检测部位等来选择既实用又经济的检测技术。随着科技的发展,相信将有更多更先进的技术不断用于大型金属储罐的检测工作中,为企业的安全生产保驾护航。

参考文献

[1]朱建伟,杨宏宇,王维斌,等.储罐底板声发射在线与开罐检测对比[J].无损检测,2014(06).

金属检测范文3

【关键字】金属材料,检测方法,分析研究

Abstract

In recent years, with the development of economy, especially with the deepening of the reform and opening up, our country's economic construction has made great progress, at the same time, our country in the study of metal materials also made great progress. Metal materials for the construction engineering and other fields has a very important role, strengthen the research of metal detection method, can constantly improve the level of the quality of the metal material, so as to guarantee the quality of engineering. In this paper, the author's own research and practical work experience, detection method of metal materials for this paper.

Key words :metal materials, test methods, analysis and research

中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

金属材料在我国的社会建设中一直发挥着巨大的作用,无论是建筑工程还是其他的设施建设,无不用到金属材料,这就对金属材料的质量以及相关的性能提出了很高的要求,这就需要对金属材料进行检测。虽然我国在金属材料的检测方法上有一些进步,但是还是存在着不足,因此有必要加强对其的研究。

二、检测仪器检测金属分析研究

1、硅钢片检测

硅钢片属重要的电工材料,用途广泛,我国的生产能力有限,价格也高于国外同类商品,每年要从日本、韩国、俄罗斯、德国等国进口。硅钢片分为热轧和冷轧两类,后者又可以继续分为晶粒取向型和无取向型两种。由于冷轧硅钢片性能优良,进口的几乎都是冷轧硅钢片。其检测项目有强度、膜厚、密度、叠装系数、铁损、磁感强度、矫顽力等。

2、不锈钢腐蚀试验和涂膜镀锡钢板试验

食品卫生越来越受到重视,近年,因包装材料影响食品质量的问题时有发生,检测涂覆环氧酚醛涂料或其他涂料的镀锡钢板(或镀铬板)的需求已提到工作日程。根据盛装内容的不同,这类材料通常要开展涂膜厚度、附着力、耐蚀力、耐酸蚀、耐硫蚀、抗冲击、耐弯折、透过率和孔性试验,这些检测内容对提高罐装食品的质量,增加出口,有一定意义。

3、无损探伤检测

无损检测是金属材料的又一重要方面, 大多数锅炉压力容器材料都有无损探伤的要求。通常,用超声波等仪器对钢材内部的缺陷性质、等级、分布情况进行检测,无损探伤对了解和控制产品质量有重要意义。

三、金属材料检测方法的分析研究

1、表面质量检测

(一)椭圆度:圆形截面的金属材料,在同一截面上各方向直径不等的现象。椭圆度用同一截面上最大与最小的直径差表示,对不同用途材料标准不同。

(二)弯曲、弯曲度:弯曲就是轧制材料。在长度或宽度方向不平直、呈曲线形状的总称。如果把它们的不平程度用数字表示出来,就叫弯曲度。

(三)扭转:条形轧制材料沿纵轴扭成螺旋状。

(四)镰刀弯(侧面弯):指金属板,带及接近矩形截面的形材沿长度(窄面一侧)的弯曲,一面呈凹入曲线,另一面对面呈凸出曲线,称为"镰刀弯".以凹入高度表示。

(五)瓢曲度:指在板或带的长度及宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象,形成瓢曲形,叫瓢曲度。表示瓢曲程度的数值叫瓢曲度。

(六)表面裂纹:指金属物体表层的裂纹。

(七)耳子:由于轧辊配合不当等原因,出现的沿轧制方向延伸的突起,叫作耳子。

(八)括伤:指材料表面呈直线或弧形沟痕通常可以看到沟底。

(九)结疤:指不均匀分布在金属材料表面呈舌状,指甲状或鱼鳞状的薄片。

(十)粘结:金属板、箔、带在迭轧退火时产生的层与层间点、线、面的相互粘连。经掀开后表面留有粘结痕迹,叫粘结。

表面缺陷产生的原因主要上由于生产、运输、装卸、保管等操作不当。根据对使用的影响不同,有的缺陷是根本不允许超过限度。有些缺陷虽然不存在,但不允许超过限度;各种表面缺陷是否允许存在,或者允许存在程度,在的关标准中均的明确规定。

2、内部质量检测的保证条件

金属材料内部质量的检测依据是根据材质适应不同的要求,保证条件亦不同,在出厂和验收时必须按保证条件进行检测,并符合要求,保证条件分;

(一)基本保证条件:对材料质量最低要求,无论是否提出,都得保证,如化学成份,基本机械性能等。

(二)附加保证条件:指根据需方在订货合同中注明要求,才进行检测,并保证检测结果符合规定的项目。

(三)协议保证条件:供需双方协商并在订货合同中加以保证的项目。

(四)参改条件:双方协商进行检测项目,但仅作参考条件,不作考核。

金属材料内部质量检测主要有机械性能、物理性能、化学性能、工艺性能、化学成分和内部组织检测。机械性能、工艺性能第一部分已介绍,这里只对化学成分和内部组织的检测方法的原理及简单过程做概括介绍。

4、内部质量检测

(一)宏观检测:利用肉眼或10倍以下的低倍放大镜观察金属材料内部组织及缺陷的检测。常用的方法有断口检测、低倍检测、塔形车削发纹检测及硫印试验等。主要检测气泡、夹渣、分层、裂纹晶粒粗大、白点、偏析、疏松等。

(二)显微检测:显微检测又叫作高倍检测,是将制备好的试样,按规定的放大倍在相显微镜下进行观察测定,以检测金属材料的组织及缺陷的检测方法。一般检测夹杂物、晶粒度、脱碳层深度、晶间腐蚀等。

(三)无损检测:无损检测有磁力探伤、萤光探伤和着色探伤。磁力探伤用于检测钢铁等铁磁性材料接近表面裂纹、夹杂、白点、折叠、缩孔、结疤等。萤光探伤和着色探伤用于无磁性材料如有色金属、不锈钢、耐热合金的表面细小裂纹及松孔的检测。无损检测的方法有:

(1)超声相控阵技术

超声相控阵技术的工作原理是利用形状各异的多阵元换能器来产生和接收超声波束,通过控制换能器阵列当中的各阵元发射或者接收脉冲的过程中所产生时间差,改变声波到达检测材料内部的相位关系,从而导致聚焦点和声束的方向发生变化,通过机械扫描和电子扫描的方式形成图像。与传统超声检测相比,由于超声相控阵技术可以控制声束角度以及可动态聚焦,可以实现全方位多角度的检测,因此可以用来检测结构复杂的材料以及盲区位置存在缺陷材料。

(2)微波无损检测

微波无损检测技术是利用频率在330~3300 MHz间的电磁波照射被检测材料,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解检测材料内部是否存在异常或者缺陷。它还能够供精确的检测数据,更好的确定材料缺陷部位的大小和范围。另外微波无损检测技术不需要进行特别的分析处理,可以随时获得检测材料缺陷部位的三维实时图像,而且微波无损检测操作简单、成本低有利于推广使用

(四)超声波检测:又叫超声波探伤。利用超声波在同一均匀介质中作直线性传播。但在不同两种物质的界面上,便会出现部分或全部的反射。因此,当超声波迂到材料内部有气孔、裂纹、缩孔、夹杂时,则在金属的交界面上发生反射,异质界面愈大反射能力愈强,反之愈弱。这样,内部缺陷的部位及大小就可以通过探伤仪萤光屏的波形反映出来。常用的超声波探伤有X光和射线探伤。

四、结束语

总之,金属材料的检测对于金属的质量以及性能来说具有重要的作用,加强对金属材料的检测方法研究,可以全方位的对金属材料的质量以及性能进行检测,提高检测的准确度。

参考文献:

[1]刘广顺; 任庆云; 王瑶; 刘倩峰; 张晋弘; 李庆星 口腔固定修复金属材料对MRI影像的影响实用口腔医学杂志2010-03-30期刊

[2]雒娅楠 海洋环境中金属材料现场电化学检测及冲刷腐蚀研究天津大学2006-12-01博士

[3]李国祥; 蔡颖; 王正德; 李松波; 张永强 金属材料除油防锈化学清洗剂的研制内蒙古石油化工2003-09-30期刊

金属检测范文4

关键词:食品;重金属;检测;发展;应用

0 引言

随着经济的快速发展,我国的工业化进程不断加快,在农耕中也有很多的化肥农药的应用,这就导致了食品中进入了一些有害的金属元素,随着不断的积累就会变成为有毒性的化合物,很多金属都是慢性的,具有蓄积性,容易产生畸变等现象,食品中重金属元素直接危害了人们的身体健康,必须得到充分的重视。

1 重金属元素的危害

1.1 自然性 据分析研究,人类长期生活在自然环境中,已经能够对自然物质基本适应,但是一些人工合成的化学物质,人类却不能很好的适应,例如工业活动的发展造成人类的周围环境的重金属元素不断富集,这些元素通过大气、水、食品进入人体,从而不断在人体内进行累积,到一定程度之后对人体造成危害。

1.2 毒性 污染物的毒性强弱与很多方面有关,其中包括物质性质、含量以及存在形态等。

1.3 时空分布性 污染物不是静止的,而是一旦进入环境之后会不断进行流动重新分布,随着水或者空气的变化造成更大范围的污染,并且污染物的浓度和强度由于流动性也会随着时间而不断变化。

1.4 活性和持久性 污染物在环境中的稳定程度就是污染物的活性和持久性的表现,其中活性高的污染物容易发生反应,在环境中发生反应有两种可能性,一是发生化学反应之后毒性降低,一是发生化学反应之后产生二次污染,持久性较强的污染物则正好相反,会长期的保持污染性和危害性。

1.5 生物可分解性 自然界中一直处在循环中,生物的不断分解净化了环境,但是经过研究生物分解对于重金属来说基本不起作用,这就使得重金属的污染危害严重难以治理。

1.6 生物累积性 生物累积性有两种方式,一是污染物通过化学作用或者食物链造成的累积,二是污染物进入人体之后较长时间的摄入造成的累积。由于不能自行分解,所以这种累积性将会引发更大的毒性。

1.7 对生物体作用的加和性 污染物不是单一的,工业污染物往往是多种污染物质同时存在,这些物质的同时存在造成了两种可能,一是协同作用,污染物通过混合之后毒性增加,对环境危害更大,另一类是拮抗作用,污染物共存时使危害互相削弱。

2 重金属元素的检测方法

2.1 物理法

2.1.1 光谱法。原子吸收光光度法(AAS)能够对元素进行定量分析,通过被测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收情况进行判定,这种方式具有选择性高、分析速度快、较为精确等特点,但是每次只能检测一种元素,不能同时检测多种元素,效率较低。

2.1.2 原子发射光谱法。原子发射光谱法(AES)灵敏性较高,并且可操作性强,操作简单,仪器设备应用简单,对于食品中的金属元素可以定性半定量的检测。

2.1.3 原子荧光光谱法。原子荧光光谱法(AFS),是依据气态原子在辐射激发下发射的荧光强度来进行定量分析的方法,AFS灵敏度很高,但是在使用过程中容易出现荧光淬灭效应等问题,造成检测的失误,通常作为AAS和AES的补充检测方法。

2.2 化学法

2.2.1 双硫腙比色法。双硫腙(即二苯基硫卡巴腙)检测设备简单,但是操作方法复杂,试剂操作的要求较为精确,造价较高,试剂浪费率高,检测元素种类较少等,应用越来越少,更多的检测方法将会替代。

2.2.2 高效液相色谱法。高效液相色谱法(HPLC)应用范围尤其广泛,分析速度较快、并且重复性好、目前来说应用范围极为广泛,具有高分辨率和灵敏度,能够实现多元素同时测定,但是有一个缺点该法费用较昂贵。

2.2.3 毛细管电泳分析法。毛细管电泳分析法(CE)分离效率较高,也能够实现多种元素的同时测定,并且在食品、化妆品等方面都有所应用,成本较低并且实现了自动化,具有很大的发展潜力。

2.3 电化学方法

2.3.1 溶出伏安法。溶出伏安法(Stripping Voltammetry)的最大优势就是灵敏度非常之高,能够同时进行多组测定,并且仪器设备简单成本较低。

2.3.2 离子选择电极法。离子选择性电极是一种电化学传感器,能够对液体试样直接测定,并且试样的颜色和浊度干扰都可以忽略,设备简单,但是测量精度较差,电极寿命较短。

2.3.3 离子色谱法。离子色谱法(Ion Chromatography,IC)选择性较好,并且灵敏度高,但是分析速度较慢,效率低,并且具有高成本易受影响等缺陷。

2.4 生物法

生物法主要是酶法,指的是添加对金属离子敏感的酶到待测样品中,通过传感器将酶的变构现象显示出来,从而定性定量的检测出样品中金属离子的含量。该法操作简单,灵敏度高,仪器设备要求不高,可以选择不同的缓冲液减少干扰。

3 重金属元素检测方法的发展

目前来看,我国的食品重金属检测方法具有一些发展上的障碍,例如需要较长时间的分析处理,检测步骤繁琐,不能充分适应目前的检测工作要求,常见的重金属检测仪器多事在线检测设备,通常适用于水样或者液体样本的检测,一些固体类食物的重金属含量检测较为困难,这就对重金属检测提出了新的要求,需要不断研究和发展新方法新仪器的应用。

4 结语

食品安全问题直接关系着我国人民的健康情况,这就要求我国的食品监督部门必须不断对食品重金属检测方法进行完善,不断吸收国外检测手段,结合我国具体食品基础,促进食品检测的发展,保障食品安全。

参考文献:

[1]杨一刚.食品中重金属元素检测方法的研究[J].科技情报开发与经济,2008,18(31):217-218.

金属检测范文5

关键词:金属材料;检测方法;研究

中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:

一、几种金属材料的检测

a马口铁镀层性能检测

镀锡量的测试方法很多,如化学容量法、金相法、X 射线荧光法、β 射线法和库仑法等。目前我国研制的仪器利用了库仑原理,这种方法的原理是,以试样为阳极,在盐酸电解液中通过恒定的电流使镀锡层溶解。由于纯锡层、合金层和钢基基体相对于参考电极的电位不同,因此通过记录溶解过程中试样电位随时间的变化,就可以分别得到纯锡层和合金层完全溶解所用的时间,计算出各自完全溶解所消耗的电量;最后根据法拉第电解定律求出纯锡量和合金锡量。

b铁磁基体非磁性膜厚测量

近年来,经常有一些涂覆塑料、富锌涂料和沥青涂料的钢铁制品要检测涂层厚度,使用MI- NI2100型膜厚测量仪,可以开展膜厚检验。

cΦ50mm钢管的弯曲试验

对钢管制造者和使用者来说,一般不担心钢管的拉伸性能能否合格,往往担心钢管在承受弯曲变形时能否开裂,尤其是焊接管。过去Φ50mm钢管不能开展钢管的弯曲试验,长春第一材料试验机厂专门研制了一台液压式弯曲试验机。除弯管试验外,该机还可用于螺纹钢、钢板等的弯曲性能试验。

d实现显微镜视频摄像

MM6大型金相显微镜是又一贵重仪器,主要用于金属显微组织分析,第二相及各类夹杂物的鉴别。这些分析鉴别工作通常需要拍摄记录下来,传统的方法是使用胶片。胶片感光后,拿到暗室经过显影、定影和晾干处理,然后再去印相。经过显影、定影和烘干后,才能看到照片,如果不好还需重新拍摄。在MM6显微镜上安装了一套视频摄像装置,通过计算机视频采集处理,使观测的显微组织在屏幕上成像。信号传送到视频拷贝机,随时可以获得照片。这套装置的成功实施,其意义不仅在于可以摄像,也为定量金相工作打下了硬件基础。需要说明,视频照片是无法代替胶片照片的。

e配备了图像分析仪

金相组织的评定正在由定性向定量化发展,并已逐步体现在金相检验标准之中。例如,YB27- 77《钢的晶粒度测定法》中对晶粒度的测定方法规定,一般采用比较法,而修订后的 GB/T6394- 1986《金属平均晶粒度测定法》等效采用了ASTME112- 81标准。对晶粒度的数值表示,除晶粒度级别指数外,还规定了平均截距、晶粒平均截面积和单位体积晶粒数等参数。同时还规定了晶粒度测定结果的置信度,运用了数理统计方法来表达测定结果的可靠程度。这表明定量金相学已进入日常金相检验工作。显微组织评定的定量化是控制产品质量的需要, 而能完成这项工作的先决条件就是要有图像分析仪。

图像分析仪是根据体视学原理将成像系统生成的图像转换成电信号,经逐行扫描图像,得到一个电压-位置函数。电压随着被扫描图像的明暗成比例地变化。当扫描束从一个组成相转移到另一个组成相时,由于彼此间的衬度不同,导致脉冲的变化。扫描器将一个可以调节的直流电压与扫描输出的视频信号进行比较,其交点就是特征物的边界。图像分析仪可以测出面积、周长、直径和体积等参数。把这些基本参数进行不同组合,可以完成复杂的图像识别工作。数据处理单元将计算机的计算结果进行变换,通过输出设备获得最终结果。目前,图像分析仪正在由专用型向以微机为基础附加若干硬件和软件的方向发展,价格比较经济。国内已有多家厂家通过合资或引进技术的方式开发了此类仪器。

二、检测仪器检测金属

2.1直读光谱或CCD光谱分析仪

目前我们采用的化学分析方法并不完全适合金属的分析试验。先进的实验室都使用直读光谱仪分析金属,样品只需简单的加工,就可上机试验,1~2min 就可得出结果。我所去年引进了德国产布鲁特仪器公的Q8直读光谱仪,检测效率高速度快.适应了客户对金属材料元素准确快速分析的需求。在这里特别应该提到发射光谱仪,新型发射光谱仪由于采用了 CCD 技术,性能更加优越,是目前性能价格比最好的金属光谱分析仪器。可以分析铁、镍、铜、铝、锌、镁、钛、锆、铅基基体及合金。传统的发射光谱(OE)是通过电极与试样之间的放电,对样品中元素的原子进行激发,原子中的电子跃迁发出的光经过光学系统分光,由光电倍增管接受并转换成电信号,再由计算机处理而得到分析结果。由于被测样品所发出的光含有许多特征谱线,这些谱线与存在金属中的元素一一对应,某元素含量越高,其特征谱线的强度就越强。发射光谱仪就是根据所接受的特征谱线的不同及其光强来确定元素的存在和含量。

CCD发射光谱仪的工作原理与传统的光谱仪相同, 但光的接受方式发生了重大变化。分光系统采用特制的全息平场型衍射光栅,探测器为电荷耦合器件(CCD)。CCD探测器是由众多像素构成的线阵,可以分辨 4096 个像元信号。与传统的光谱仪相比,CCD 发射光谱仪具有重量轻、对外界环境要求低、全谱接收和预装基体多等特点。

2.2硅钢片检验

目前硅钢片属重要的电工材料,用途广泛,我国的生产能力有限,价格也高于国外同类商品,每年要从日本、韩国、俄罗斯、德国等国进口。硅钢片分为热轧和冷轧两类,后者又可以继续分为晶粒取向型和无取向型两种。由于冷轧硅钢片性能优良,进口的几乎都是冷轧硅钢片。其检验项目有强度、膜厚、密度、叠装系数、铁损、磁感强度、矫顽力等。

2.3不锈钢腐蚀试验和涂膜镀锡钢板试验

一般来说,食品卫生越来越受到重视,近年,因包装材料影响食品质量的问题时有发生,检验涂覆环氧酚醛涂料或其他涂料的镀锡钢板(或镀铬板)的需求已提到工作日程。根据盛装内容的不同,这类材料通常要开展涂膜厚度、附着力、耐蚀力、耐酸蚀、耐硫蚀、抗冲击、耐弯折、透过率和孔性试验,这些检验内容对提高罐装食品的质量,增加出口,有一定意义。

2.4无损探伤检验

通常无损检验是金属材料的又一重要方面, 大多数锅炉压力容器材料都有无损探伤的要求。通常,用超声波等仪器对钢材内部的缺陷性质、等级、分布情况进行检测,无损探伤对了解和控制产品质量有重要意义。

金属检测范文6

华能莱芜电厂为华能集团在山东的首台百万千瓦机组,是国内首次采用二次中间再热、塔式锅炉、侧煤仓布置的机组。锅炉出口参数为32.97MPa/605/623/623℃,对应汽机的入口参数31MPa/600℃/620℃/620℃,为国内最高参数,处于国际领先水平。整套机组应用新技术多、参数高。为切实做好质量管控工作,认真分析高参数对机组安装、试运带来的风险,寻求保障机组安全长周期运行的有效措施,有必要对金属检测工作进行深入的研究和探讨。

2、本项目金属检测工作的现状

根据山东电建一公司与华能莱芜发电有限公司签订的施工合同,质量目标要求按照最新版的电力施工规范等有关国家、电力行业标准要求进行。焊接验收工作主要执行标准DL/T 869-2012《火力发电厂焊接技术规程》,金属监督执行标准DL/T 438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》。本工程锅炉受热面管子焊接均属Ⅰ类焊接接头,需100%进行无损检验,其中不小于50%的射线检验。焊接接头的无损检测标准为:DL/T821《钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程》和DL/T820《管道焊接接头超声波检验技术规程》。除此之外,施工合同及业主并未针对此项目,做更多的金属检测方面的要求。

3、对莱芜高参数百万机组金属检测工作的探讨

3.1射线检测

3.1.1本工程受热面焊口多,约为87000道,射线检测工作量巨大,有些部件如二级过热器,规格为φ51*10.5mm,材质为奥氏体不锈钢,不能满足DL/T 820-2002超声波检测的要求,只能进行100%射线检测。有些部件受条件所限(如打磨宽度不够、管排之间密集、带有鳍片的管排以及再热器薄壁管焊口),这些焊口如做超声波检测,存在扫查宽度不够,人手操作探头困难,非缺陷波和缺陷波判别困难等影响,存在缺陷漏检的可能,进行超声波检测并不适宜。华能莱芜电厂的百万塔式二次再热锅炉,由于其高合金材质种类众多,锅炉结构紧凑复杂,一旦因焊接缺陷造成机组事故,返修工作也将很难开展。故此,如更好的发现焊口缺陷,防止漏检、误判,此类焊口最好进行射线检测。标准虽然规定不少于50%的射线,但是根据实际情况,我们将在本项目进行至少70%以上的射线检测,才能更加客观的把好焊接质量关。

3.1.2本项目镜面焊接的焊口约12000-15000道,管排与管排间隙狭小,如低压低温再热器,管间隙28mm,屏间隙57mm。焦距远远不能满足标准要求,无法放置X射线机。只能使用放射源。对于安装位置间距小的管排小口径薄壁管焊口,无法用X射线进行透照的,必须采用Se75源。另外,为了增加底片的清晰度,最好选用AgfaD4胶片。但是用AgfaD4 型胶片透照的曝光时间过长,工作效率低,不能满足施工现场进度要求,采用Agfa C7型胶片进行现场检验,效果也很好。另外要利用倒链将管排拉开满足焦距要求(或者大致满足)。如果能够开发出微焦点尺寸的Se75源,更能满足最小焦距要求,底片质量会更好。

3.1.3要严格执行射线检测工艺卡,提高射线底片的质量,防止缺陷漏检。要不怕工序麻烦,底片加背防护铅板、管子中间加铅皮等措施,对厚壁管焊口,利用Ir-192放射源进行检测,努力减少边蚀效应和减少背散射。

3.1.4小径管透照中开口大小和底片黑度要控制合理。由于超超临界机组厚壁管多,T/P91、T/P92焊口多,为保证对裂纹的检出率,双壁双投影的开口一般严格控制在3mm-10mm之内。同时底片黑度值应适当加大,一般3.0左右为宜,目的是为增大底片对比度。

3.1.5管排焊口要优化安装工序。管排焊口在焊接前,检测专业应该和安装单位进行讨论、协调,为射线检测创造条件。如低再管排,不要一排挨着一排焊接过去,可以分几个作业面,每个作业面焊接一排,这样可以实现射线最小焦距要求,为拍出合格的射线底片创造条件。

3.1.6射线底片的评定问题。要重点关注焊瘤情况。本工程存在很多管壁厚、管径小的受热面管子,如果内凸严重,焊瘤改变了焊缝的实际尺寸,会带来应力集中,内部的焊瘤还减小了它的内径,可能造成流动物堵塞,造成管壁超温而爆管。另外也要对射线检测标准进行对比,不单纯拘泥与现行的电力部标准,要各标准综合比对,如黑度大的深孔缺陷,电力部标准(DL/T 821-2002)并未提及,而JB/T 4730.1-2005标准中判断为超标缺陷。同时该标准中还提到对材质或结构原因,进行返修可能会产生不利后果的焊接接头,圆形缺陷可以适当的放宽。对于特殊材质,如T/P91材质的焊口,要注意观察线状缺陷,特别是弧坑位置,避免裂纹缺陷漏检。总之,射线底片的评定要根据情况,使之更加的合乎百万机组高参数的特点。

3.2超声波检测

3.2.1对于9%-12%Cr马氏体耐热钢超声波检测要求配备同材料声速校正试块,用于T/P91、T/P92焊口检测时的仪器调整和校核。目前已经配备了同材料的小径管试块1套(DL-1型)以及中厚壁管试块2块(RB-3、CSK-1B)。另外对于可进行超声波检测的奥氏体中小径薄壁管,还购置了同材料的短槽试块,如图1。对以前其它火电项目很少涉足的不锈钢焊口的超声检测开展攻关和研究。本项目争取在不锈钢焊缝超声波检测实践操作方面取得进展,为其他同类检测项目的开展提供可资参考和借鉴的成功经验。

3.2.2一些特殊位置、特殊形状或特殊尺寸的管道焊接接头(如部分手孔、探测面呈曲面变化的大小头接头,焊口附近管子有凸棱),如因管壁厚度过大无法采用射线检测方法,而采用常规超声波探伤方法无法满足检测要求时,要注意采取适宜的检测方法,如将焊缝余高磨平增加直探头检测,或与业主监理协商增加一定比例的表面检测等等,确保检验结果真实可信。

3.2.3要根据合金钢材质的特点,有针对性的制定详实的检测工艺。如P91和P92钢,有冷裂纹倾向,尽量热处理后24小时再进行检测。虽然超声波检测对面积性缺陷比较敏感,但是也要取决于裂纹面与超声波入射角度的关系,缺陷反射能量不一定很高,尤其是小裂纹。但仔细分析裂纹反射波形,几乎有一个共同点,就是波根有一定宽度,顶部有分叉,如图2和图3。对此类缺陷要重点关注,防止漏检。

3.3表面检测

3.3.1表面检测包括渗透检测和磁粉检测。标准中虽没做规定,但对9%~12%Cr(包括P91、P92)钢制管道焊口在正式施焊前,建议应对坡口进行渗透检测,确保没有机械加工裂纹或者母材夹层缺陷,其它电厂项目发现的缺陷如图4。3.3.2对于水冷壁密封焊接,所用材质为12Cr1MoV或者15CrMo,应该和正式焊接一样对待。除正确的执行焊接工艺流程外,焊接后,应对其焊缝进行100%的磁粉检测,消除裂纹缺陷的影响。3.3.3对于T/P91和T/P92材质焊口的特点,容易产生收弧小裂纹。应进行一定比例的表面检测抽查,消除焊口表面裂纹缺陷。如图5。

3.4光谱分析

3.4.1根据与华能莱芜发电有限公司签订的施工合同以及DL/T 438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》9.1.6条中g)之规定,受热面管子安装前,对合金钢管及焊缝按10%进行光谱抽查。华能莱芜电厂的百万塔式二次再热锅炉,由于参数高,锅炉部件几乎是合金钢。如果只按照标准执行,发现材质不符合的几率大大降低,因此我们在本项目对受热面合金钢管及焊缝进行100%光谱分析,已经发现材质错用的为4项,均进行了更换或者代用处理。

3.4.2因为铬是提高耐热钢抗氧化性的重要元素,所以P92材质的成分需要精确控制,而用看谱镜分析材质一般误差较大。另外百万机组现场存在大量不锈钢材质,有时用看谱镜没法区分开来,则需要配备直读式光谱仪,可以显示出各个主要合金元素的含量,有利于现场对合金钢的管理。故此需配备直读式光谱仪。

3.5硬度测试

3.5.1经过西安热工院专家对现场六大管道的技术交底得知:北京时代的硬度计测试出的P91/P92硬度值不准,对P22等较低合金钢测试出来的数值准确;而美国的里氏硬度计TH2000型对P91/P92测试出的数值较准,但对低合金钢则不是很准。因此,根据现场焊口材质的不同,准备分别配置两种型号的硬度计,力求所得硬度数值准确客观。

3.5.2标准的硬度块给出的数值单位为里氏,而现场要得到的数值为布氏,现在所用的里氏硬度计又牵扯到硬度单位的转换问题,因此用标准的硬度块进行数值校准并不适宜。如能获得便携式布氏硬度计、标准的布氏硬度块或者专用的P91/P92材质的标准硬度试块则更加能够提高现场所测数值的准确性。

4、结语