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目视检测 – 是什么？如何实施？

目视检测 (VT)（亦称视觉检测）是指利用肉眼，并通常辅以光学仪器对材料表面和工件进行检查，以此在不损坏组件的情况下识别不连续性。它是当今机械工程领域中最基础的无损检测方法。我过去常把目视检测当作事后才考虑的工作。对我来说，“检测”意味着使用卡尺或粗糙度测试仪之类的仪器。我曾认为仅凭肉眼观察零件过于主观，没什么用处。目视检测是质量控制的第一道防线。如果执行得当，它可以检测出绝大多数表面缺陷迹象，包括点蚀、腐蚀、接头错位以及异物污染。在石油和天然气、航空航天以及结构工程等严苛领域，正确执行的目视检测通常是识别缺陷最经济高效的方式。因为如果问题一眼就能看出来，就不必再做一整套测试，对吧？在这篇文章中，我将分享如何确切地实施一套结构化的目视检测程序。我们将涵盖直接观察和远程观察的基础知识、所需的设备（从简单的镜子到数字显微镜），以及满足国际标准所需的程序。我们还将讨论如何记录您的发现，使其具备可追溯性并符合审核要求。让我们近距离了解一下这种出色的检测策略！什么是目视检测？目视检测 (VT) 是一种无损检测方法，通过直接观察或借助光学仪器检查材料表面和组件，以此在不损伤零件的情况下探测表面不连续性、裂纹、腐蚀和缺陷。它是制造业、航空航天及油气行业质量控制和无损检测项目中的主要筛查手段。在质量保证领域，我们将 VT 归类为无损检测方法 (NDT)，因为该过程不会改变、施压或损坏被检查的零件。它被认为是检测项目中的第一道防线。在动用复杂的射线或超声波设备之前，您只需观察零件即可发现明显的问题。虽然听起来很简单，但目视检测是一个严谨的过程，能够检测出广泛的瑕疵。专业的检测员可以识别出表面不连续性（如裂纹或气孔）、尺寸偏差以及结构异常。它也是在生产后期引发问题之前，捕捉涂层缺陷和装配错误的主要方法。直接目视检测直接目视检测发生在检测员可以将眼睛置于测试表面的特定距离内时。大多数标准，如 ASME 第 V 卷，要求眼睛距离表面在 24 英寸 (600 mm) 以内，且观察角度不小于 30 度。这确保您足够接近，能真实看到缺陷而非远距离猜测。为了有效执行此操作，您需要充足的照明。行业标准通常要求最小光照强度为 1000 勒克斯（大致相当于光线充足的办公室或专业的检测室）。虽然“裸眼”是主要工具，但检测员经常使用放大镜 (2x–10x)、检测镜和焊接规来验证表面处理和最终装配尺寸。远程目视检测当您无法物理接触到组件时，例如小直径管道内部或危险储罐，您需要使用远程目视检测 (RVI)。该方法依靠光学仪器或第三方媒介将图像从测试区域传输到检测员眼中或数字显示器上。例如，在复制胶泥 (Plastiform)，我们提供专门针对此类喷涂应用的产品。这是一种安全执行管道内部检查和有限空间检查的有效技术。现代 RVI 依靠多种类型的测量。对于大型结构，我们使用带有可调节尖端的视频内窥镜、柔性纤维镜，甚至是机器人爬行器或无人机。这些系统必须提供高图像分辨率和记录能力。这类记录至关重要，因为与直接观察不同，RVI 通常需要第二意见或历时对比，以追踪缺陷（如腐蚀或磨损模式）随时间演变的情况。为什么要使用目视检测？您可能会认为像 X 射线或超声波这样复杂的方法才是执行质量控制最准确的方式。但当您在瓷器店里看到一头公牛时，您不需要对公牛进行一整套测试就能知道存在一个需要解决的巨大问题。目视检测 (VT) 实际上是任何检测程序中应完成的第一项检查。原因很简单：它能以比任何其他技术都显著更低的成本提供即时结果。您不需要昂贵的专业耗材（如渗透剂或磁粉），而且它对从碳钢到热塑性塑料的几乎所有材料都有效。它是一个高效的过滤器。在采用资本更密集型的无损检测方法之前，它充当了筛查方法。如果您发现明显的裂纹或严重的表面缺陷，可以立即剔选该零件。对于肉眼已经可见的缺陷，没必要浪费时间和预算去设置 X 射线拍摄。这使得整个制造工作流程更快、更精简。另一个巨大的优势是它完全是非侵入性的。您可以在制造过程中（当焊工正在铺设焊道时）或在常规的停机检查期间执行。它不需要为了辐射安全而撤离该区域，也不需要仅仅为了获取读数而剥离复杂的涂层。然而，您也必须尊重其局限性。最明显的是表面接触。无论是直接观察还是通过远程目视检测工具，您必须对检查区域有清晰的视线。此外，目视检测严格限于表面和近表面迹象。它无法检测内部气孔或深层皮下裂纹。对于这些问题，您始终需要切换到体积检测方法。目视检测设备：必备工具与仪器许多人认为目视检测（目检）只是“看着零件”。然而，获得准确的检测报告需要特定的工具来规范肉眼感知物体的方式。您不能依靠环境光或未经衡量的估计来发现瑕疵。您选择的设备在很大程度上取决于空间限制（您是能接触表面还是需要观察狭窄管道内部），以及质量项目的具体记录要求。基础检查辅助工具对于眼睛靠近表面的直接目视检测，您需要辅助工具来验证几何形状并厘清细节。放大镜（通常功率在 2x 到 10x 之间）和可调节的检测镜可以让您检查加强筋后面，或在狭窄位置验证表面清洁度。照明在这里非常重要。像… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/mu-shi-jian-ce-shi-shen-me-ru-he-shi-shi/" class="read-more">Read More</a>

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统计过程控制 (SPC) – 定义与意义

统计过程控制 (SPC) 是一种利用统计技术来监控和控制制造过程的方法。我过去常常认为，如果将机器设置得极其完美，它应该能无限期地生产出完美的零件。如果尺寸出现偏差，我会立即微调设置来修复它。但事实证明，这对任何人都毫无帮助。根据每一次测量结果不断微调机器，通常只会放大问题。我意识到每一个过程，无论多么精确，都有其心跳（一种自然的变异节奏）。为了在不抓狂的情况下管理这一点，我们需要统计过程控制 (SPC)。它的目的是告诉你什么时候真正偏离了航向，什么时候只是遇到了路上的一个小颠簸。目标直截了当：效率。通过使用 SPC，您可以确保您的过程发挥其最大潜力，生产出更多符合规格的产品，并显著减少浪费。您不再依赖昂贵的终端检测，而是开始在错误发生之前进行预防。您可能会听到这个术语与统计质量控制 (SQC) 互换使用，或者看到它在关于质量控制的更广泛指南中被提及。虽然它们同根同源，但 SPC 主要关注输入和活动过程，而不仅仅是最终输出。在这篇文章中，我想帮助您建立一个关于 SPC 的坚实思维模型。我们将涵盖：我保证，这比看起来要容易。什么是统计过程控制？大多数人认为质量保证就像期末考试。您制造产品，然后在生产线的最后进行检查。如果不合格，就报废。但坦率地说，这种做生意的方式极其昂贵。当您发现缺陷时，时间和材料已经浪费了。统计过程控制 (SPC) 彻底颠覆了这种模式。我们不再等待成品，而是使用统计方法来实时监控生产过程。目标是从检测（发现坏零件）转变为预防（从一开始就阻止其产生）。这很像烤饼干。传统的检查是在饼干出炉后尝一尝看是否烤焦了。SPC 是在烘烤时监控烤箱温度和计时器。如果温度飙升，您要在这批饼干被毁之前修复它。为了使其发挥作用，我们需要依赖严格的质量数据。我们从直接的产品测量和仪器读数中收集这些数据。通过统计分析这些数据，我们确保过程表现一致，从而免去生产后修正的头痛。SPC 的历史了解这些东西的真正来源有助于真正理解其背后的”原因”。故事始于 20 世纪 20 年代初，贝尔实验室的一位名叫 Walter A. Shewhart 的物理学家。他正试图解决一个棘手的问题：区分电话设备制造中的随机噪声和实际问题。1924 年，Shewhart 写了一份备忘录，其中包含了控制图的最初草图。这就是统计控制概念的诞生。他意识到你不能对每一个微小的变异都做出反应。你需要一种方法透过噪音看到信号。二战期间，风险变得更高。美国军方需要确保弹药和武器的质量，而不能检查每一颗子弹。他们大量采用 Shewhart 的控制图来保持生产的安全和可靠。战后，专业人士于 1945 年成立了美国质量控制协会以保持这种势头。但奇怪的是，美国工业在很大程度上逐渐背离了这些方法。这就是 W. Edwards Deming 介入的地方。他将这些概念带到了日本，并在那里受到了热烈欢迎。到了 20 世纪 70 年代，日本产品以前所未有的高质量主导了全球市场。这种竞争压力迫使美国制造商重新发现 SPC，将其带回作为现代质量保证的标准。什么是普通原因变异？分析过程数据的棘手之处在于：完美的一致性是一个神话。您可能期望您的生产线每次都达到完全相同的数值，但实际上，每个过程都有自然的波动背景。我们将此称为普通原因变异。把它想象成汽车引擎怠速时的轻微振动。它是系统固有的，会产生可预测的噪声模式。我们常常把这些称为不可指派或正常变异源，因为您无法指出导致它们的单一外部错误。它们只是当前过程运作方式的一部分。当您的数据显示只有普通原因时，我们会说过程处于统计控制中。随着时间的推移，它会产生稳定、可重复的分布。它创造了一个可靠的心跳，即使它不是完全平坦的，您也可以预测它。普通原因的示例想象一下这些正常振动是什么样子的会有所帮助。这些代表了您设施的标准操作条件：这只是众多其他潜在示例中的一部分。什么是特殊原因变异？如果说普通原因变异是机器柔和的背景”嗡嗡声”，那么特殊原因变异就是响亮的”咔哒声”。它代表了来自外部来源的变异，这些来源不是标准过程循环的一部分。在统计学界，我们常常称之为可指派来源，因为与一般噪声不同，通常您可以确切地指出出了什么问题。问题是，虽然普通原因影响您生产的每一件物品，但特殊原因却是鬼鬼祟祟的。它们通常只影响过程输出的一部分，并且往往是间歇性和不可预测的。您可能会看到一系列完美的零件，然后突然间，一切都乱套了。当您在控制图上发现这种模式时（通常是当数据点跳出控制上限或控制下限时），这表明过程失去了统计控制。好消息是？特殊原因实际上比普通原因更容易修复。一旦您识别并消除了那个特定的捣乱鬼，您的过程就会恢复到”稳定”状态。您只需要快速识别它，因为当它发生时，通常会产生很多麻烦。示例这些咔哒声是破坏流程的明显、可指派的事件。一些经典示例：如您所见，它的起因非常（非常）广泛。什么是控制图？如果您想可视化您的制造过程，您需要控制图。纵观 SPC 的历史，该工具仍然是该方法论的绝对基石。它允许我们监控过程随时间的变化，并帮助我们区分随机背景噪声（普通原因变异）和实际的可修复问题（特殊原因变异）。把控制图想象成现代汽车中的车道保持辅助系统。它知道您是在车道内轻微漂移，还是真的偏离了道路。每个控制图都建立在三个主要组成部分之上：我们通常使用三西格玛法则来定义这些限制。我们取平均值并加上或减去三个标准差。数学公式如下：因为正态分布中 99.73% 的数据点都在这个范围内，所以任何落在这些控制限之外的观察结果都是一个巨大的红色警报。它预示着潜在的失控状况，需要立即调查。如果您想查看更多关于如何绘制这些图表的示例，可以查看官方 ASQ 控制图资源。质量控制 7 大工具当您深陷海量生产数据集的泥潭时，很容易错过信号。我们需要一种方法来梳理这种混乱。1974 年，石川馨博士在他的经典著作… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/spc/" class="read-more">Read More</a>

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相控阵超声检测(PAUT)是如何工作的?

相控阵超声检测(PAUT)是一种先进的无损检测方法。它让您可以使用一组小型超声探头检测材料中的缺陷，而无需损坏部件。与传统的单探头测试不同，您无需移动探头。探头保持固定，您通过电子方式引导声束，实现精确的电子束聚焦。如果您需要快速检查复杂几何形状或大表面，PAUT提供的扫描比传统方法更快且显示更多细节。在本文中，我将解释相控阵超声检测的工作原理。我们将介绍核心原理，如控制声束的聚焦法则和延迟法则，以及包括扇形扫描束控在内的技术。您还将了解主要硬件组件及其最常见的应用。如果您想先复习基础知识，请查看我们关于什么是超声检测以及它如何工作的指南。它为理解超声检测的一般工作原理提供了良好的基础。什么是相控阵超声检测？相控阵超声检测(PAUT)是一种检测方法，它依赖于装有许多小型超声元件的探头。在较旧的技术中，您必须在表面上物理滑动单个探头。PAUT则不同。它让您可以以电子方式引导超声束，为您提供精确控制，而无需移动探头本身。其名称揭示了它的工作原理。“阵列”是指元件的集合，“相控”是指用于脉冲每个元件的特定计算机控制时序。通过调整时序，您可以准确地塑造和引导声束到您需要的位置。这个过程使用波物理学的基本原理，其中声波相互干涉以聚焦能量。历史发展这项技术实际上起源于医疗领域，医生在20世纪将其用于超声成像。工业无损检测采用它花了一段时间，因为早期系统对大多数团队来说过于复杂和昂贵。一旦计算机变得更强大，制造成本下降，PAUT就成为一种出色的检测工具。现在，您会发现它被用于许多要求严格的行业，如建筑、管道和发电，以验证材料质量。但并非随处可见，因为与替代方案相比，它仍然是一种相对昂贵的控制工具。关键组件任何PAUT系统的核心是探头。该组件容纳所有将电信号转换为超声波的压电晶体元件。这些元件彼此分离，以防止它们在探头内部相互干扰。探头有几种配置：线性阵列、矩阵阵列或环形阵列。对于大多数工业应用，例如相控阵焊缝检测，您可能会使用包含16到32个元件的线性阵列。该探头通过专用电缆连接到主机，但您也可以找到无线选项。电子束聚焦如何工作在相控阵技术中，您可以引导和塑造超声束，完全无需移动探头。这是PAUT相对于传统方法的最大区别，它让您更快、更彻底地检查部件。但您需要精确的时序和基本的波物理学来将声波发送到您想要的位置。聚焦法则和延迟机制您使用聚焦法则管理束聚焦。这些是简单的指令，告诉每个阵列元件何时发射脉冲。原理很简单，不是吗？通过为每个元件的脉冲引入小的时间延迟，产生的波相互叠加，形成精确指向您需要位置的聚焦束。这些延迟法则需要极高的精度，因为时序电路工作在约两纳秒。这种精度使您能够调整束的角度和焦深以匹配您的部件几何形状。通过适当的延迟，您可以根据特定部件的形状定制检测，以获得更好的结果。波前生成当阵列中的每个单独元件被激活并发射超声脉冲时，它会产生一个向外扩展的球形波，从点源向各个方向传播。虽然单独的波元件在孤立状态下相对无效，但当使用聚焦法则精确同步时，它们变得更加强大。这使得波汇聚并相互增强，产生一个可以准确指向特定目标位置的单一集中束。您的焦点大小由有效孔径决定。它代表同时激活的元件数量。由于增加发射元件的数量会导致焦点逐渐收紧，因此您能够动态塑造产生的束以检测和表征各种材料缺陷。然而。重要的是要认识到，这种聚焦能力仅在探头的近场内最佳工作，超出该范围，束会发散，聚焦优势会显著降低。工作原理和技术您使用相控阵工具处理超声生成和接收的方式与较旧的单元件工具不同。PAUT系统一次触发一组元件，通常将4到32个元件脉冲在一起。在像相控阵焊缝检测这样的常见任务中，您将使用大约16个元件。仔细控制每个元件的脉冲时间，使声波合并成单个聚焦束。当能量击中您的部件时，物理学开始起作用，无论您如何产生波都无关紧要。让我们快速浏览一下可用的技术。扇形扫描和束控扇形扫描，或S扫描，是最常用的技术之一。它仅用一组元件就能在多个角度扫过超声束，非常像探照灯。您可以在不移动探头的情况下检查40到70度的区域。这就是束控的作用。当部件具有复杂形状或难以触及的位置时，它很有帮助，让您可以选择最适合发现缺陷的角度。电子扫描电子扫描大大加快了速度。它复制了您手动移动UT探头时所做的事情，但在这里，没有任何东西物理移动。仪器沿着探头依次打开元件组。这会将束发送到您检查的区域。您可以快速覆盖大表面，并可以将其与电子束聚焦配对以保持清晰的分辨率。全聚焦方法想要更清晰的图像？使用全聚焦方法(TFM)。它不会形成单个束。相反，TFM从阵列中的所有发射器-接收器对获取原始数据。您的系统将检测区域分解为微小像素的网格，并计算出正确的时间延迟以在每个像素处聚焦声音。这就是您如何获得该区域详细、准确的图像。数据采集和显示您的PAUT系统通过以精确定时的间隔发送超声束来收集信息。它一次捕获数百个信号，获取大量原始数据。通过处理这些数据以创建清晰的图像，它将为您提供材料内部的实时视图，这是提高质量评估的有效方法。此过程还会创建检测的永久可追溯记录。为了获得更高的精度，您可以在探头上安装编码器。它记录每次测量的确切物理位置，将视觉数据链接到部件上的特定位置。软件要求系统的性能依赖于其软件，这是处理繁重工作的部分。它计算复杂的时序，称为延迟法则和聚焦法则，以精确引导和聚焦超声束到您需要的位置。软件还管理每个探头元件的校准并组织数据以便清晰呈现。虽然初次设置需要仔细配置，但您可以将设置保存到文件中。此功能允许您在几秒钟内重新加载完整设置，这对于常规工作是一个重要优势。扫描类型和成像软件将收集的信号转换为实时显示物体横截面的图像。有多种类型的扫描：这种技术，称为扇形扫描束控，产生扇形图像，非常适合检查焊缝和复杂几何形状。这种电子束聚焦提供了部件的清晰视觉切片，使解释比传统方法容易得多。要了解有关成像标准的更多信息，您可以查阅ASNT等组织的无损检测资源。相控阵检测的工业应用您可以依靠相控阵超声检测在不破坏材料的情况下检查材料。它很灵活，因此适用于许多不同行业的多种部件。您可以发现焊缝中的缺陷，检查铆钉的质量，并发现腐蚀产生的裂纹、孔隙或凹坑等问题。以下是快速概述。焊缝检查对于焊缝检测，PAUT非常适合压力容器和管道等艰巨工作。它可以发现常见缺陷，如融合不良、气孔或夹渣。您可以调整束角以适应焊缝的形状，从而使检测更加可靠。该过程遵循ASTM E2700等接触测试标准。厚度和腐蚀测量PAUT还准确测量材料厚度。这有助于您随时间跟踪腐蚀或侵蚀造成的损坏。您可以绘制大表面上的材料损失图，以获得完整的图像。例如，它用于检查支撑下的管道，那里很容易隐藏锈蚀。您获得的数据可帮助您确定部件是否仍然安全或需要维修。其他应用您可以将PAUT用于焊缝和腐蚀以外的用途。它用于检查铁路行业的火车车轮和车轴。该技术还可方便地检查复合材料和绘制粘合接头中的粘合剂图。无论您是在建筑工地还是在发电厂，它都为质量检查和规划维护工作提供良好的数据。实施模式相控阵系统为您提供使用方式的灵活性。您选择的方法取决于检测的具体需求，平衡速度、部件可及性、预算和安全性。您有三个主要选项：手动、半自动或全自动。手动检测对于快速检查或检查形状复杂的部件，手动检测是一个实用的选择。在这种自由运行模式下，技术人员用手在部件表面上移动探头。探头可以与耦合剂一起使用，安装在硬楔上，或安装在轮式探头中以实现更平滑的扫描。这种方法为您提供出色的便携性并提供即时的实时反馈。编码和自动化系统半自动系统，也称为编码系统，为手动扫描带来更高的精度。连接到探头的编码器记录其确切位置。此过程准确存储和映射所有检测数据。拥有这些数据可帮助您追溯结果并轻松重复检测。全自动系统使用电动扫描仪来提高生产率和安全性。这些扫描仪可以使用磁力轮沿管道爬行，或使用多轴臂处理复杂部件，自动移动探头。这种方法使操作员远离潜在的不安全环境，并为大规模检测提供高度可重复的结果。设置和校准开始使用相控阵超声检测系统时，正确设置至关重要，因为这会带来更好的检测结果。该过程类似于您可能已经熟悉的超声检测。但PAUT具有多个元件，因此在设置和校准期间需要更多关注。您可以从熟悉的基础知识开始，然后针对您的确切任务进行调整。参数选择如果您以前做过传统UT，开始时的感觉是一样的。使用单探头工作中的值选择测试频率、孔径大小、焦距和入射角。接下来，您调整延迟法则，也称为聚焦法则，以管理电子束聚焦。这有助于您将检测与材料相匹配。您需要考虑其声速和信号减弱程度。对于厚碳钢焊缝，相比薄不锈钢部件，您应使用较低的频率和较大的孔径。标准和资格正确校准并遵守行业标准。这种方法为您提供可信任的结果（这也是客户和质量经理的必然要求）。有很多国际标准要遵循，您的方法工程师将为您提供操作员需要遵循的标准。仅举其中一些：在检测之前，始终先使用演示块进行校准。它确保每个阵列元件都能工作，并且时间延迟正确对齐。结论相控阵超声检测是一种更智能的材料检测方法。您使用具有许多小元件的探头，计算机应用所谓的聚焦法则或延迟法则来精确控制每个脉冲的时序。这会创建一个您可以通过电子束聚焦可控向聚焦的声束，因此您不必手动扫描。这种电子控制在速度和准确性方面为您带来真正的优势。通过扇形扫描束控，您可以非常快速地将束引导到大表面或复杂部件中。您可以获得更可靠的数据，并且可以更有信心地发现隐藏的缺陷，而无需担心射线照相的安全问题。但它并不适用于每一项工作。前期成本高于传统UT，并且您需要专门培训才能获得良好结果。它非常适合相控阵焊缝检测和腐蚀绘图。对于其他任务，如发现表面裂纹，不同的方法可能会更好地为您服务。要充分利用PAUT，您需要一名熟练的操作员，能够选择正确的参数并将技术与工作相匹配。随着软件的改进以及全聚焦方法(TFM)等方法变得普遍，这项技术变得更加强大且更易于使用。那您呢，您在工作中使用PAUT吗？常见问题… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/paut/" class="read-more">Read More</a>

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什么是超声波检测？如何使用？

超声波检测是一种无损检测方法，利用高频声波检查材料的内部结构而不对其造成损伤。它的工作原理类似于工业部件的医学超声波，向零件内部发送声脉冲，并通过分析返回的回波来发现缺陷或测量厚度。例如，要确认焊缝是否完全牢固，或从外部测量管道的壁厚，超声波检测都是理想的解决方案。在本文中，我将详细解释超声波检测的工作原理。我们将介绍其在缺陷检测、厚度测量和材料表征方面的主要应用，以及它为何被航空航天、石油天然气和运输行业广泛采用。之后，我将向您介绍这种强大检测技术所需的设备、技术方法、优势以及局限性。准备好深入了解了吗？什么是超声波检测？超声波检测（UT）是一种无损检测（NDT）方法，使用工业级超声波来确保零件不含隐藏的裂纹或厚度异常。其基本原理是通过材料（例如管道）发送极高频率的声波，以发现隐藏的问题而不造成任何损伤。这些声波的频率远高于人类听觉范围，通常在0.1到15兆赫兹（MHz）之间，但有时可以高达50 MHz。核心原理非常简单。设备向待检零件发送声脉冲。如果声波顺利穿过且未发现问题，它的传播行为是可预测的。但如果遇到裂纹、空洞或材料变化，部分声能会以回波的形式反射回来。通过分析这些返回的回波，技术人员可以定位隐藏在部件内部的缺陷。这种检查零件整个体积的能力，使其成为相比其他方法更强大的检测手段。像复制胶泥、液体渗透或磁粉检测等技术非常适合发现表面缺陷，但无法观察内部情况。使用超声波的检测为您提供表面之下的视野。为保持一致性，技术人员使用标准化的术语来描述测试结果和设备，这在ASTM E1316-23标准中有详细规定。另一个优势是安全性。与使用X射线的射线检测不同，UT中的高频声波对操作员完全无害。这使得检查可以在繁忙的工作区域进行，而无需采取与辐射相关的特殊安全预防措施。这对工业工厂来说是一个巨大的优势。超声波检测如何工作？超声波检测可以说是一种工业声纳。正如我在上一章所说，您所做的就是将高频声音发送到零件中，然后分析返回的回波。这些回波创建了材料内部状况的图像。这种方法可以揭示隐藏的缺陷或测量厚度，而不会对部件造成任何损伤。典型的检测系统包含几个关键要素：当回波返回时，晶体将声音转换回电信号，显示在屏幕上供分析使用。在显示屏上，返回的回波以峰值形式显示。峰值的高度或幅度代表反射的强度，可以反映反射体的尺寸。峰值沿时间或距离轴的位置显示声音传播所需的时间。根据这个传输时间，技术人员可以计算出缺陷的精确深度。这是基本设置，但有多种类型（或称”子技术”）可供选择。脉冲回波法在这种设置中，单个换能器同时充当发射器和接收器。它将短脉冲声音导入零件，然后监听反射。回波将从材料的远端（称为“后壁”）或任何内部不连续处（如裂纹）反射回来。这是执行测试非常实用的方法，因为您只需要接触部件的一侧：无需移动或拆卸零件进行测试。对于石油天然气等行业来说，这是一个很大的优势，因为管道通常非常大且难以移动。穿透传输法这种方法使用两个独立的换能器。一个从一侧发送声音，另一侧的接收器监听信号。如果它们之间存在缺陷，就会阻挡或削弱声音。接收器会接收到较弱的信号或根本没有信号。耦合剂空气是传输高频声音的不良介质。如果您将干燥的换能器直接放在金属表面上，大部分声能会从表面反射回来。要获得良好的声音传输，您需要液体耦合剂。这通常是凝胶、油或水，用于填充换能器和测试件之间的微小空气间隙。一些现代技术不需要耦合剂。像电磁声换能器（EMAT）或激光激励这样的方法可以直接在零件内产生声音。这些方法非常适合检查高温、粗糙或快速移动的物体，在这些情况下使用液体耦合剂是不现实的。声波与材料的相互作用当声波撞击不同材料的边界时，部分声波会反射回来。这就是反射。这是由于一种称为声阻抗的特性而发生的，它与材料的密度和其中的声速有关。声阻抗的巨大差异，例如钢和空气之间，会产生强烈的反射。这就是为什么裂纹会清楚地显示出来。如果声波以一定角度撞击边界，当它进入新材料时会改变方向。这种弯曲就是折射（与使吸管在一杯水中看起来弯曲的效应相同）。这一原理由斯涅尔定律描述，用于将声束引导到不在换能器正下方的区域，例如焊缝的倾斜面。并非所有声音都在边界处反射或折射。一些声能会继续穿过新材料。这就是穿透。超声波检查的目标是平衡反射和穿透，以便您可以在整个材料中找到缺陷而不丢失声音信号。UT中使用的波模式操作员可以为检查选择不同类型的声波或波模式。每种模式都会使材料中的粒子以不同的方式振动。这些不同的振动具有用于发现特定类型缺陷的独特特征。以下是这些不同类型振动的列表：这基本上是您在实际应用中会看到的4种波模式。最广泛使用的是L波，但作为工程师，您应该始终选择适合您需求的波型。设备和显示方法要用声音查看材料内部，您需要合适的工具来产生声音、监听回波并显示结果。超声波检测系统由几个关键部分组成，它们协同工作，将看不见的声波转换为质量保证工程师可以实际使用的数据。现在我们了解了它的作用，让我们更详细地介绍一下设备。脉冲器、换能器和显示器脉冲器/接收器是整个系统的大脑。这个电子单元产生强大的高压电脉冲。该脉冲传输到换能器，换能器充当系统的发声器和接收器。换能器内部是一个压电元件。这种特殊晶体具有一组很好的特性：换能器有几种形式用于不同的工作。单元换能器是标准配置。双元换能器使用独立的晶体进行发送和接收，使其非常适合测量粗糙表面上的腐蚀。角度束换能器以一定角度发送声音，这非常适合检查焊缝。相控阵换能器包含许多可以单独脉冲的小元件，以电子方式引导声束，为您提供更多控制和更好的成像效果。正如您所看到的，这就像选择波型一样，取决于您的需求。A扫描、B扫描和C扫描一旦系统接收到回波，就需要以操作员可以解读的方式显示它。有三种常见格式。A扫描是最基本的显示方式。它是一个看起来像图表的X-Y网格：B扫描提供剖面或横截面视图。当您沿零件移动换能器时，此显示会显示反射体的深度及其沿扫描路径的长度。它为您提供材料内部结构的2D视图。C扫描提供俯视图。它在检查区域上映射结果，显示缺陷的形状和大小，就好像您正在俯视它们一样。这会生成任何隐藏不连续性的详细图像。这些显示的可靠性取决于仪器是否正常工作。检查这些工具性能的标准做法在ASTM E317-21中有详细说明。该文件提供了验证设备是否按预期工作的方法。常见超声波检测技术到目前为止，我们已经看到，无论是设备、波型还是策略，总有多种选择可供您使用。为了将声波引入材料进行检查，技术人员再次需要从几种方法中进行选择。这种选择取决于被测零件、环境和他们正在寻找的缺陷类型。这不令人惊讶，不是吗？主要方法分为三类：接触测试、浸没测试和空气耦合测试。接触测试是最常见的方法，其中探头直接放置在部件表面上。在探头和零件之间涂抹凝胶或液体（耦合剂），以帮助传输声能而没有任何空气间隙。与医生对孕妇进行超声波检查的方式非常相似。我们在本文开头看到的直束、角束和表面波都属于这一类测试。对于浸没测试，部件浸没在水箱中。探头也进入水中，但不接触零件。水充当完美的介质，将声音从探头传送到部件中。这对于检查具有复杂几何形状和曲面的零件非常有效，因为它保证了一致的声音传输。浸没UT通常在实验室中进行。空气耦合测试是一种专门技术，使用空气作为传输声波的介质。这种非接触方法非常适合可能被液体耦合剂损坏或污染的材料，例如航空航天工业中使用的某些复合材料。高级UT技术还有一些您可能需要了解的不太常见的技术。相控阵超声波检测（PAUT）PAUT使用具有多个小元件的探头。计算机控制这些元件以电子方式引导和聚焦声束，创建详细的横截面图像，就像医学超声波一样。可以使用ASTM E2491-13(2018)等指南验证这些系统的性能。飞行时间衍射（TOFD）它使用两个探头，一个发送，一个接收。它对缺陷尺寸测定非常敏感，因为它测量声波从缺陷尖端弯曲或衍射所需的时间。这为裂纹提供了非常精确的高度测量。全矩阵捕获（FMC）和全聚焦方法（TFM）这些组合方法代表了强大的技术进步：这是获得缺陷尺寸和位置清晰图像的非常有效的方法。电磁声换能器（EMAT）另一种非接触技术。它使用相互作用的磁场直接在导电材料内产生超声波，完全避免了对耦合剂的需要。这使EMAT成为高温和高速自动化检查的理想技术。导波检测最后但同样重要的是，它用于从单个点检查大型结构（如管道）的长距离。它发送沿部件结构传播的声波，使得可以检测难以接近（或不可能接近）区域中的腐蚀和其他缺陷，例如埋地管道。解读来自该技术的复杂信号需要专门培训。超声波检测的局限性虽然超声波检测是一种强大的方法，但它并不是每个检查挑战的完美解决方案。它有一系列局限性。对专业知识和准备的需求首先，结果的好坏取决于进行测试的人。需要经验丰富的技术人员来执行检查并正确解读数据。需要扎实的培训才能区分指示关键缺陷的信号和来自零件几何形状或可接受的内部结构的信号。设备还需要精确的准备工作。在检查之前，必须使用参考标准校准系统。这些是具有已知缺陷的特殊块，为真实缺陷的外观提供基线。没有这些标准，缺陷表征就变得不可靠。即使有熟练的操作员，也可能出现误报。有时部件的形状会产生看起来像缺陷的反射或杂散信号。将这些与实际问题区分开来需要执行检查的人员具有高水平的培训和经验。材料和表面约束零件表面的状况也是需要注意的因素。为了让声音从探头传播到材料中，表面必须相对光滑和清洁。必须去除任何松散的氧化皮、锈蚀或油漆才能获得干净的信号。正确粘合的油漆有时可以保留。传统测试还需要耦合剂，如凝胶或液体，以弥合探头和零件之间的微小空气间隙。虽然必要，但在某些工作现场这可能会很混乱且具有挑战性。像EMAT或激光UT这样的非接触方法不需要此步骤。某些材料和形状难以检查。非常粗糙、形状不规则、特别薄或非常小的零件可能会有问题。例如，具有粗晶粒结构的材料（如铸铁）会散射声波。这会产生高信号噪声，使得难以找到真正的缺陷。技术和设备障碍缺陷的方向可以使其不可见。平行于声束路径的缺陷可能不会将任何能量反射回探头。这意味着它在扫描期间可能完全未被检测到。最后，设备的成本可能是一个考虑因素。专业超声波仪器和不同应用所需的专用探头代表了重大的财务投资。对于许多小型、中型甚至一些大型公司来说，这通常是难以承受的。行业应用和标准超声波检测在最苛刻的行业中广泛使用。其发现材料深处缺陷的能力使其成为质量控制和安全检查的可靠工具，从大型发电厂到精密飞机部件，UT提供了有价值的信息而不造成任何损伤。在能源领域，技术人员使用UT检查压力设备、管道和新焊缝。它有助于评估腐蚀损坏并检测在使用过程中形成的裂纹。管道行业在环焊缝质量方面严重依赖UT。API 1104（第22版）是一份认可PAUT和TOFD等先进方法作为传统射线照相术强大替代品的文件。您还会在航空航天领域找到用于检查起落架和发动机部件的UT。在运输方面，它检查铁轨和车轴的疲劳。对于基础设施，它验证钢梁上的焊接质量。甚至医疗领域也使用这项技术进行诊断成像，因为它不涉及电离辐射。超声波检测标准您已经了解了超声波检测的工作原理，从使用换能器发送声波到在显示器上解读回波。我们介绍了不同的技术，如脉冲回波和包括PAUT在内的先进方法，展示了其在航空航天、制造和能源行业的价值。为了安全、一致地执行这些检查，工程师依赖标准。这些文件提供了可靠结果所需的通用程序和验收标准。值得注意的是，其中许多标准是在州或国家层面采用的。这通常使合规性成为商业和工业合同的强制性部分，将这些指南转化为法律要求。这套标准会定期更新以反映新技术和发现。作为方法工程师，您的职责是选择合适的标准来对您的零件/生产进行测试。结论我们已经看到了超声波检测的基本原理，展示了这种无损方法如何使用高频声音来查看材料内部。其检测内部缺陷和测量厚度的能力使其成为现代高效的质量控制工具。从航空航天到制造，广泛的行业依赖超声波检查。该技术为做出有关部件、结构和系统的安全性和可靠性的明智决策提供数据。该技术已经远远超出简单的脉冲回波方法。像相控阵（PAUT）、飞行时间衍射（TOFD）或全矩阵捕获（FMC）这样的先进技术现在提供了令人难以置信的详细成像能力。但请注意，正确执行这些检查需要遵循严格行业准则的训练有素的技术人员。它需要对数据背后的科学和设备有深刻的理解，并且不能在所有情况下使用。它也是一种非常昂贵的仪器，需要大量预算和需求。超声波检测的正确应用是对安全和性能的直接投资。它有助于防止机械工程应用中的故障，从而保护人员并延长有价值资产的使用寿命。常见问题… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/shen-me-shi-chao-sheng-bo-jian-ce-ru-he-shi-yong/" class="read-more">Read More</a>

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焊接质量控制：全面指南

焊接质量控制是一系列旨在确保焊缝完整性并符合既定标准的流程遵循这些步骤，您将能有效预防缺陷，确保每个项目的焊缝都安全可靠。据统计，焊接质量检测市场规模在 2024 年已达到 12 亿美元，并预计将以 8.5% 的复合年增长率在 2033 年增至 25 亿美元。这组数据着实亮眼，对吧？这一增长趋势凸显了质量在机械工程领域的核心地位，毕竟，高质量是提升各应用领域安全与效率的关键。无论是采用目视检查技术，还是运用无损检测策略，许多工程师在发现问题的过程中都面临着重重挑战。本文将带您深入探讨焊接质量标准、缺陷检测方法以及维持高标准的实用工具。您将学到如何将这些知识活学活用到日常工作中，从而取得更优异的成果。让我们一探究竟吧。什么是焊接质量保证？首先，我们来厘清质量保证的核心概念。质量保证（QA）是一系列预防性措施，贯穿于监控和评估的全过程。它旨在从源头上确保焊缝的高品质，就如同设立一道道防线，防患于未然。质量控制（QC）则重在验证，即检验您的焊缝是否符合既定规范。在这一环节，您需要依据明确的标准对生产流程及最终产品进行检查与测试。通过无损检测和目视检查等方法，便能及时发现潜在的缺陷。可以说，QA 与 QC 相辅相成，是确保产品符合焊接质量标准和法规要求的左膀右臂。在真实的商业环境中，无论是压力容器还是结构钢项目，合同中几乎无一例外地会要求遵循相关规范。这些流程正是向客户证明，所交付的产品或服务均达到特定质量标准的有力凭证。倘若忽视这些程序，您的产品或服务将面临巨大风险。在最坏的情况下，劣质焊缝甚至可能引发严重事故或灾难。这样的后果，相信没人愿意承担。技术文件现在，我们将目光转向指导质量工作的关键技术文件。以下是我们将重点关注的几类文件：所有这些文件都必须严格遵守焊接质量标准。它们不仅为审计提供依据，更有助于及早发现和解决问题。焊接程序规范 (WPS)您可以将 WPS 理解为一份针对特定焊接工作的详细”配方”。作为一份正式的技术文件，它为焊工提供了一套明确的操作指令，以确保焊接结果的一致性和高品质。WPS 包含的关键信息：焊接图焊接图是一种工程文件，它直观地标示出制造结构或部件上所有必需焊缝的位置。其主要作用是将正确的 WPS 分配给每一个特定的接头，从而确保焊接参数的准确应用。它通常以技术图纸的形式呈现，将每个需要焊接的位置（如连接处、角焊缝等）的唯一标识符（例如 W-01、W-02）与相应的 WPS（例如 WPS-01）进行匹配。举个例子：当您看到”W-62/WPS-3156″这样的标识时，就意味着位于 W-62 位置的焊缝必须严格按照 WPS-3156 的规范进行焊接。有些图纸可能不会为位置分配独立 ID，因为其位置显而易见，但这并非惯例。焊接图对于管理工作流程和保持一致性至关重要，特别是在涉及大量接头和多种焊接程序的大型或复杂制造项目中。主管用它来跟踪项目进度，焊工则将其作为直接的工作指南。它在工程、生产和检验人员之间建立了一条清晰的沟通渠道，确保各方在制造的程序要求上达成共识。焊接缺陷检测的质量控制从最初的准备工作到最终的检验，每一步都需要确保焊缝的坚固与可靠。为此，我们必须在三个关键阶段进行检查：破坏性检测 vs. 无损检测检验焊缝质量，您主要有两种选择。其一是破坏性测试，但这通常并非首选方案。该方法需要故意破坏一小部分焊缝样品。例如，您可以切下一块样品，在光学设备（如显微镜）下观察其微观结构，或者对其进行拉伸和弯曲测试，以评估其强度和柔韧性。当然，您需要详细记录测量数据，如样品在何种强度下断裂等。这些测试有助于验证焊接工艺的正确性，但代价是会毁坏被测的工件。另一种方法是无损检测（NDT），它能在不损坏焊缝的前提下进行检查。这无疑是理想的解决方案，因为如果焊缝通过了测试，就意味着您无需报废任何零件。无损检测包括多种方法，例如仔细观察焊缝表面寻找问题、使用特殊液体来发现微小裂纹，或是利用声波（超声波检测）或特殊 X 射线（射线照相检测）来探查焊缝内部的隐藏缺陷。接下来，让我们重点了解一下最常用的检测方法。目视检查目视测试之所以被广泛应用，主要得益于其简便性。与其他检测方法相比，它的成本相对低廉，因为它主要依赖于您的时间和专业知识，或者所用设备也相当实惠。这使您能够快速发现表面问题，从而避免因问题发现过晚而导致更昂贵的维修。当然，这种方法也有其局限性。显而易见，执行检查的人员需要经过全面培训，具备扎实的专业知识和良好的视力。此外，其最大的缺点在于只能发现焊缝表面的可见问题。像接头深处的未熔合等内部缺陷很可能会被遗漏。同时，该过程也容易出现人为失误，因此检查员必须仔细记录所有发现。需要使用哪些工具？为了进行专业的目视检查，您需要配备一些专用工具。角焊缝规是主要设备之一。这款多功能工具可以测量角焊缝的焊脚尺寸和焊喉尺寸，还能帮助您检查焊缝的凹度（向内凹陷）和凸度（向外凸出）。以下是其外观，供您参考：在深入了解其他工具之前，请务必牢记：安全第一。在焊接作业时，佩戴带有遮光片的防护镜至关重要，以便安全地观察电弧。以下是您应随时准备的其他一些物品：如果您需要放大焊缝以进行达到微米级分辨率的细节检查，则可能需要显微镜和取印模材料来复制表面并进行分析。顺便一提，复制胶泥在识别气孔或夹渣方面非常有效。不过，这些内容我们稍后会详细讨论。气焊的特定检查项对于高质量的气焊焊缝，也有一套专门的目视检查标准。这是一份完整的清单：一个简单的破坏性测试方法是将上层板材弯曲至对折。如果根部没有正确熔合，接头处就会裂开一条缝。最常见的焊接缺陷然而，焊接过程中难免会出错。可以说，业内没有人敢保证每一次焊接都能一蹴而就，完美无瑕。这些问题通常被称为焊接缺陷或不连续性。找出问题所在是改进技术、在下一次做出更好焊缝的第一步。下面，让我们来看看您在工作中可能遇到的最常见的一些问题。未焊透当焊缝金属未能与接头根部的母材完全熔合时，就会出现这种缺陷。下图可以帮助您更清晰地理解这一概念：如您所见，焊缝仅仅是浮在表面，未能完全将材料连接。这是一个严重的结构性问题。在坡口焊中，当金属在顶部搭接，却在根部留下未焊接的空隙时，就会出现未焊透。未焊透通常可以归咎于不良的装配或技术。以下是一些常见原因：正确地准备接头是避免此类问题的关键一步。良好的基础有助于构建坚固的焊缝，而这一切都始于对焊接术语的深刻理解。咬边当焊接电弧烧损了焊缝边缘（焊趾）的母材时，便会产生咬边。这会在焊道旁的母材上形成一道凹槽。以下是另一个直观的示例：这道凹槽会成为应力集中点，并可能显著削弱接头的强度。您可以通过留意以下情况来预防咬边。首先，如果焊接电流设置过高，会熔化过多的母材。其次，电弧间隙，即焊条与工件之间的距离，如果过长，也容易导致咬边。最后，如果移动速度过快，没有用焊缝金属完全填充弧坑，同样会产生此问题。未熔合未熔合，顾名思义。指焊缝金属未能熔化并与母材融合。新金属只是覆盖在表面，未能与之结合（有时也称为搭接）。这会产生一个薄弱点，极易导致失效。这个问题通常是由一些常见错误引起的：夹渣在诸如焊条电弧焊之类的工艺中，焊条药皮会熔化，形成一层称为焊渣的保护层。夹渣是指这种硬化的化合物被包裹在焊缝金属内部。这些包裹体会形成空隙，从而削弱最终的焊缝强度。通过良好的操作规范，您可以预防大多数夹渣现象。在多道焊中，应正确准备坡口，并在焊接下一道焊缝前彻底清洁焊道。您必须在每道焊缝之间清除所有可见的焊渣。在开始下一步前，务必检查这一点。此外，还要考虑管理您的熔池，让较轻的焊渣浮到表面。最后，尽量避免在焊缝中形成难以清理、可能夹住焊渣的轮廓或形状。气孔气孔在某种程度上与夹渣正好相反。它并非硬化的化合物，而是焊缝金属中含有气体或空洞的小气泡。最终的焊缝可能看起来像一块浮石，这使得它异常脆弱。这些气体来源多样，可能是在冷却的焊缝金属凝固时释放的，或者是在熔池内部发生化学反应形成的。您可以通过控制热量和电弧来避免气孔的产生。标准与法规上述缺陷仅仅是众多待检项目中的一部分。这份清单会因参数不同而变化，这也正是我们需要遵循稳健指南的原因。标准和法规的存在，正是为了简化生产过程中的缺陷验证工作。下面，让我们来看一下指导焊接质量、确保操作安全的核心标准。我们当然会提到最重要的标准制定者：ISO、ASME 等。我感觉我每篇文章都在谈论这些。言归正传，ISO 5817:2023 为钢、镍、钛及其合金的熔焊接头中的缺陷设定了质量等级。它定义了三个等级：您必须根据项目的具体要求（如疲劳或压力载荷）来选择相应的等级。AWS D1.1 涵盖了钢结构的焊接，并详细规定了检查方法，包括超声波和射线照相等无损检测技术。它能帮助您及早发现表面及内部问题。… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/han-jie-pin-zhi-kong-zhi-quan-mian-zhi-nan/" class="read-more">Read More</a>

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静水压测试：2025年终极指南

静水压试验是工程领域中的一种无损质量控制方法，用于验证压力容器、管道及其他类似系统的结构完整性和密封性。该试验的原理是：用不可压缩的液体（通常是水）将组件完全填充，然后对其施加受控的内部压力，该压力通常是其最大允许工作压力的1.25至1.5倍。听起来很简单。但精彩之处才刚刚开始。静水压试验是验证系统强度和性能的可靠手段。它不仅结果可测量、可重复，而且安全性高。事实上，在保障管道网络完整性方面，它被公认为比气压试验更安全的选择。想象一下按压一把塑料尺：您会看到它弯曲。这是一个基础的弯曲测试。静水压试验的原理与此类似：由泵施加压力，使受测部件发生形变，再由测量仪器精确记录下这些变化。什么是静水压试验？静水压试验是一种直观有效的方法，用于证明承压组件能够在预期负载下正常工作且无任何泄漏。原理是什么？其原理在于：使用液体填充组件，并将其加压至试验标准所规定的压力值，以便在投入使用前或改造后，验证其强度和密封性。理论上，这个过程非常简单。操作流程看似简单：仅需用液体（通常是洁净水）填充整个系统，排出内部残留的空气，然后通过静水压试验泵将系统加压至目标压力。这个目标压力因所适用的标准和设备类型而异。它是如何工作的？测试时，一个被称为“静水压试验泵”的加压单元会将液体注入待测管道或测试台中。压力通过该泵以渐进、受控的速率逐步升高。一旦达到目标压力，便会关闭阀门将泵隔离，仅在必要时进行微量补压。加压过程是分阶段进行的（通常分为25%、50%、90%和100%额定压力这几个阶段），每个阶段都会暂停，以便检查是否存在泄漏。操作阀门时必须缓慢，以避免产生水锤效应。在规定的保压时间内（通常为10至60分钟），压力必须保持稳定。在此期间，使用近期校准过的压力表至关重要，其量程范围应确保测试压力值处于表盘中间区域，以便读数更为精确。同时，还需记录压力和温度的变化。任何压力的波动都必须结合温度变化进行综合分析。如果没有发现泄漏，且压力在标准允许的范围内保持稳定，则试验通过。该方法采用液体而非压缩气体，由于液体几乎不可压缩，其内在安全性更高。但请注意，零风险并不存在：一旦发生故障，后果可能相当严重，因此必须划定安全区域并遵循严格的试验规程。这正是静水压试验比气压试验更安全，并被优先采用的原因。当管道在液体压力下破裂时，其储存的能量释放过程远比压缩空气缓慢得多，后者一旦失控可能引发剧烈爆炸。正是这一关键的安全优势，使得静水压试验成为大多数关键应用的首选方法。静水压试验在哪些领域使用？静水压试验广泛应用于众多行业和场景：其中，最常应用该试验的行业包括：这些行业都依赖静水压试验来确保其系统能够安全承受运行过程中遇到的各种压力。总而言之，这是一种在设备投运前或改造后，用以验证其强度和密封性的通用且低风险方法。半自动静水压动力单元的主要组件半自动静水压动力单元是许多测试设施中的核心标准设备。它能够提供受控的压力和稳定的升压速率，并集成了安全装置，从而保障了日常测试的可靠性。下面，让我们深入了解其关键组件及其工作原理。双级（双速）泵配置该系统的核心在于其双级（双速）泵配置。该配置结合了高流量的填充级和高压级：为什么要采用这种两级配置？旨在填充时追求速度，在加压时确保精度。一旦达到切换压力，动力单元便会自动从填充级切换到高压级，有效避免压力骤增；同时，止回阀可防止级间回流。所谓“半自动”，是指操作员只需设定目标压力和升压速率，然后启动循环即可。之后，控制器会自动管理升压过程，在达到设定阈值时停止，并记录数据。一旦超出限制，系统便会触发警报（或紧急停机）。这种双级配置既节省了时间，又在加压阶段提供了精确的控制。操作员通常非常青睐这种速度与精度的完美平衡，它使得设备高效且易于上手。电机与电源泵由一台交流（AC）电机驱动。典型技术参数：对于小型单相设备，安装通常是即插即用的，仅需正确接地即可。而较大型的设备则可能需要专用断路器和三相电源，并须由持证电工进行安装验证。集管与超压保护装置液体流量由一个集管统一管理，该集管上集成了两个关键的保护装置：您可以将安全阀想象成一位警惕的守护者，而将泄放/排空阀看作一支快速反应部队，时刻准备着瞬间卸压。它们共同为机器、待测系统及组件本身提供双重保护。储液罐与监控储液罐用于储存足量的液体，以确保在重复测试期间系统的稳定运行。设备必须配备清晰的液位和温度指示器，以及吸入口滤网和回流过滤器，以保证液体的清洁度，这一点至关重要。在开始测试前，只需快速检查一眼液位计和压力表即可。推荐使用洁净水作为测试液体。根据具体行业和受测组件的污染风险，有时也会在水中添加防锈剂、除氧剂或防冻乙二醇混合物。测量显示与仪表压力数据显示在一个由电池供电的数字指示器上。它将压力传感器的信号转换为清晰可读的数值。集成在动力单元中的压力传感器负责测量压力，而显示单元则以数字方式将其呈现出来。电池供电的设计无需连接市电，对于车间内的移动设备或临时的现场测试而言，这使得该系统尤为便捷。移动性与集成动力单元通常以独立单元的形式提供。它可以安装在脚轮或手推车上，以便在不同的测试站之间轻松移动。这种灵活性看似一个微不足道的细节，却极大地改善了测试团队的日常工作效率。升压速率控制在静水压试验中，对升压速率的控制与最终达到的最大压力同等重要。流量控制阀用于控制系统达到测试压力的速度，并在整个保压阶段保持此速率恒定。为什么这很重要？因为过快的升压速率可能引发水锤效应、损坏密封件，甚至导致测试结果失真。受控的升压可避免压力骤增，从而确保保压阶段读数的可靠性。安全性与可靠性两个关键的安全装置确保了测试过程的可靠性：一个是用于防止超压的安全阀（PRV），另一个是用于在必要时快速释放测试压力的泄放/排空阀。它们共同保护着系统、待测组件、压力表，以及最重要的——现场人员。这种保护不仅关乎设备成本，更能避免测试失败、返工以及数据不可靠等问题。一个稳定的静水压回路同样有助于控制系统发热。大容量的储液罐有助于吸收热量，而泵的尺寸设计能确保系统即使在长时间或重复测试中也能保持在安全的温度范围内。温度指示器提供的早期预警，能让操作员在性能可能出现偏差前及时调整测试条件。手动、半自动和全自动配置的选择静水压试验台主要有三种控制级别：每种配置都有其存在的价值。手动型适合小批量或需要现场移动性的需求。半自动型在操控性和简便性之间取得了极佳的平衡。全自动型则专为大批量或高度注重合规性的操作而设计。如何选择取决于您的具体应用，但所有选项都是可行的。安装、使用与维护准备一个动力单元并不复杂，但有几个步骤至关重要。安装检查清单以下是在开始测试前需要检查的要点清单：确保操作安全设备应始终放置在平坦稳定的表面上，以避免在使用过程中振动或倾倒。每次测试前，请检查指示器上的液位和温度。如果液体出现泡沫，说明回路中有空气，在继续之前必须排除这一问题。在不连接待测组件的情况下进行一次快速空载测试，可以确认快速填充和升压速率控制功能是否正常。每次测试结束后，应使用泄放/排空阀缓慢释放压力，切勿通过松开接头来泄压。日常维护日常维护您的设备很简单，却能带来巨大的不同。保持工作液清洁，一旦出现污染迹象立即更换，并在使用前务必检查液位。当使用水作为管道测试液体时，测试后的妥善排水和处理亦是安全规范的一部分。快速清洁接头可防止污垢进入系统，而监测液位和温度指示器则有助于预判工况的任何变化。阀门和密封件应每隔几周检查一次，建议常备一些基本备件以应对泄漏或磨损。重要规格参数不存在一种适用于所有静水压动力单元的通用配置。关键在于根据任务调整规格。在实验室环境中，几百巴的压力、小型电机和储液罐可能就已足够。而对于管道等大型系统，您将需要更大容量的泵、外部水箱或水罐车的接入，以及更强劲的电源来处理所需的巨大体积。设计细节亦是如此。双级泵配置兼顾了速度和控制，而安全阀（与泄放/排空阀配合使用）无论系统大小都是必不可少的。显示选项从简单的数字屏幕到完整的数据记录不等，具体取决于报告要求的严格程度。请不要将这些规格参数视为一成不变。应将它们视为可根据规模、应用类型和环境进行调整的变量。归根结底，工程的本质就是为解决特定问题做出正确的选择。静水压试验的类型这类试验通常追求两个主要目标：强度和密封性。强度测试会将系统压力提升至其正常工作压力之上，通常高出约1.5倍，以证明其能够安全承受极端工况。其目的并非将系统推向破坏，而是为了证明材料或组件在负载下不会变形、开裂或爆裂。而密封性测试则侧重于验证密封完整性。一旦系统加压，压力将在恒定水平下保持一段时间，对于小型系统可能仅需30分钟，而对于大型管道或储罐则可能长达24小时。如果压力保持稳定，则试验通过。如果压力下降，则必须定位并修复泄漏。实际上，这两种试验通常相辅相成：先证明强度，再验证密封性。标准与法规静水压试验不仅是良好工程实践的要求，也是遵守法规的必要环节。不同行业依赖特定的标准来定义压力、保压时间和验收标准。例如，ASME B31.3涵盖了工艺管道，API RP 1110适用于液体管道，而ASME锅炉和压力容器规范则规定了压力设备的要求。在全球范围内，ISO标准则有助于协调各国之间的要求。此外还存在许多其他标准。请查阅ASME、API或其他标准制定机构的参考文件以获取更多详情。具体适用哪个标准取决于系统及其所在地区，但目标始终如一：确保试验结果基于坚实的参考框架，做到可靠且一致。在大多数项目中，检查员或客户会要求提供测试报告，甚至完整的数据记录，以验证静水压试验是否按照标准执行。静水压试验 vs. 气压试验一个常见的问题是，为什么在大多数情况下，静水压试验（基于液体）比气压试验（基于气体）更受青睐。答案在于：安全。像水这样的液体几乎不可压缩，这意味着它们在压力下只储存极少的能量。如果发生故障，释放的能量远低于压缩气体。相比之下，气体像弹簧一样被压缩。如果发生破裂，能量会爆炸性地释放，可能摧毁组件、损坏设备并严重伤害附近的操作员。这就是为什么气压试验仅在无法使用液体的特定情况下使用，即便如此，也必须采取强化的安全预防措施。对于几乎所有其他应用，以水为介质的静水压试验因其固有的安全性而成为首选。静水压试验的常见挑战即使使用了合适的设备，在静水压试验期间也可能遇到一些困难。气穴是一个常见问题。如果空气被困在系统内，压力将表现得不可预测，导致测试结果不可靠。更重要的是，如果系统失效，被困的空气可能危险地释放能量。在测试前仔细排气是解决这个问题的关键。另一个挑战是压力漂移。在保压阶段，您可能会注意到压力的缓慢变化。常见原因包括温度变化、接头处的微小泄漏或材料在应力下的蠕变现象。无论原因如何，这都要求进行持续监控。在较长的测试周期中，系统发热也可能成为一个问题。热量主要来自于在高压下工作的泵。稳定的流体回路、高质量的流体和清晰的温度指示器有助于保持试验的可预测性，并在温度偏离正常范围前提前发出警报。结论静水压试验是一种行之有效的方法，用于证明承压设备既坚固又密封。这种方法被广泛应用于石油和天然气、能源生产和化工等众多行业，无论是在设备投运前、维修后还是在定期检查期间。它包括用液体（通常是洁净水）填充待测系统，排尽所有空气，然后以受控的方式将压力增加到标准规定的测试值。带有双级泵的半自动动力单元可以实现快速填充，继而进行精确加压，使整个过程高效而安全。电机、集管、安全阀、泄放阀、储液罐、压力表和过滤器都在压力控制和回路可靠性中扮演着至关重要的角色。升压速率控制可以防止水力冲击，而校准过的仪器则确保了结果的可重复性。静水压试验受到ASME、API和ISO等标准的严格规范，这些标准详细定义了测试压力、保压时间和验收标准。与气压试验相比，静水压试验更安全，因为水储存的能量极少，但它仍然要求设立安全区域和进行仔细的排气操作。每个测试部分都需逐步加压，在规定时间内保持压力稳定，如果没有检测到泄漏并且压力保持在标准规定的限值内，则试验通过。问答为什么水是静水压试验的首选液体？水成本低、易于获取且几乎不可压缩。这意味着如果发生故障，与压缩气体相比，其储存的能量非常少，使得能量释放的剧烈程度大大降低。根据气候条件、材料和项目要求，有时也会在水中添加缓蚀剂或乙二醇。此外，它还有一个优点，即能最大限度地减少对被测组件的污染。在什么情况下会使用气压试验？只有在不能使用水的情况下才会选择气压试验，例如系统事后无法干燥或水会污染系统。由于压缩气体储存大量能量，这些试验的危险性要高得多，需要采取更严格的安全预防措施。测试压力通常比正常工作压力高多少？大多数标准要求测试压力为设计压力或最大允许工作压力的1.25到1.5倍。确切的系数取决于设备类型、所应用的规范以及材料在测试温度下的许用应力。这确保了有足够的安全裕度来证明强度，而不会使系统承受过大的应力。导致测试结果错误最常见的原因是什么？最常见的问题是系统中存在残留空气。残留空气会使压力响应变得不可预测，并可能掩盖真实的泄漏。此外，它还增加了系统中储存的能量，使故障发生时更加危险。在加压前，从系统高点进行仔细排气可以消除这个问题。在试验期间，压力通常会保持多长时间？保压时间因应用而异。小型组件可能只需保持10到30分钟，而长距离管道或大型储罐可能需要8小时、12小时甚至24小时的保压。其目标是确保系统稳定，并给任何潜在的泄漏足够的时间显现出来。通常需要哪些记录？最基本的测试日志会记录随时间变化的压力和温度，并附有任何异常情况的说明。在许多项目中，检查员会要求提供连续的图表记录或数字数据文件。这些记录能够证明试验是按照标准进行的，并为日后的验证提供依据。… 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气压测试：定义、意义与操作流程

气压测试是一种关键的验证手段，用以确保管道、储罐等压力系统能够安全承受其设计工作压力。与静水压测试不同，该方法并非使用水，而是利用空气或惰性气体对系统进行加压。通过这一过程，可以检验出设备是否足够坚固、密封严密，以及能否安全无虞地运行。想象一下给气球充气：如果气球有洞，空气就会泄漏；如果气球太脆弱，它就会爆炸。气压测试的原理与此类似，只不过是应用于管控严格且环境安全的工业场景中。在本文中，我们将深入探讨气压测试的方方面面：从其定义、用途，到与静水压测试的比较，再到其主要的风险与优势。读完本文，您将透彻理解为何它是保障压力系统可靠性与安全性的核心方法。什么是气压测试？气压测试旨在验证管道系统、压力容器以及其他各类气体处理组件的结构完整性。此项测试并非用水填充系统，而是采用压缩空气或氮气等惰性气体。在某些对微小泄漏检测要求极为严苛的情况下，则会选用氦气。测试过程中，系统会逐步加压，直至达到其设计压力，即预期工作条件的100%。有时，为满足特定标准，压力甚至会提升至110%、120%，乃至150%（标准所允许的最高上限）。空气和氮气因其现场易得性和低成本而成为最常用的气体。而氦气则保留用于关键泄漏的检测。其原子尺寸极小，能够渗入其他气体或液体无法探知的微小裂缝。此外，它还与质谱分析技术兼容，后者是高精度密封性测试中常用的技术。整个测试程序遵循一套严格控制的步骤。首先，需要对待测试的管道部分或储罐进行隔离。接着，分阶段注入气体进行加压，在每个保压阶段，操作人员会密切监测任何压力下降或泄漏迹象。测试结束后，再以受控方式对系统进行泄压。如果压力保持稳定，则意味着测试通过：系统密封性良好且结构足够坚固。反之，若压力下降，则表明存在泄漏或结构薄弱点，必须在设备投用前予以修复。具体而言，这项验证能够防止系统在投入运行后发生代价高昂的故障——无论对象是一段管线、一台压缩机的排放管道，还是一座炼油厂的储罐。对于新设备或重新安装的管道，此类测试在投产前都会系统性地执行。为何这是一项强制性程序？任何压力系统在投入使用前，都必须证明其可靠性。这项要求不仅适用于新安装的设备（管道、储罐、工艺管线），也适用于任何经历过维修、改造或重新组装的设备。法规和行业标准明确规定，必须进行此类压力测试。原因很简单：测试旨在确认系统维持压力的能力、焊缝和接头的完好状态，并确保其毫无泄漏。可以把这项测试看作设备的”最终考核”。成功通过测试，即证明系统已具备投用资格，这意味着：当然，这也意味着您的公司将避免因本可规避的重大故障而登上新闻头条——这类故障可能引发环境灾难，甚至造成更严重的后果。那么，压力测试到底验证了什么？首先，它证明系统足够坚固，能够安全承受其工作压力。其次，它验证了焊缝、垫片、阀门和接头的密封性。最后，测试确认整个系统能在其设计限值内运行，且所有连接点都能承受相应载荷。现在，我们来看一个常见问题：如果一个系统通过了测试，这是否意味着它永远不会泄漏？答案是否定的。测试通过仅意味着在测试当下，系统符合验收标准。这是一个积极的信号，但绝非终身保证。随着时间的推移，腐蚀、振动或磨损等因素仍可能导致新的缺陷产生。因此，定期测试对于确保设施的长期完整性与安全性而言至关重要。气压测试与静水压测试气压测试和静水压测试均旨在评估系统的完整性，但两者所采用的方法截然不同。区别很简单：静水压测试使用水，而气压测试使用压缩气体。这一根本区别，在风险评估和操作规程上带来了重大影响。受压液体储存的能量微乎其微。相比之下，压缩气体在同等体积和压力下储存的能量则要大得多。这种储存的能量，正是发生故障时危险的根源。例如，在同等体积和压力下，压缩空气或氮气所含的能量可高达水的200倍。正是这种突然释放的能量，使得气压测试在发生破裂时可能具有更大的破坏性。鉴于这种高风险，大多数规程都建议尽可能优先选择静水压测试。因此，气压测试仅保留给那些禁止用水、技术上不可行，或要求更高泄漏检测灵敏度的特定场合。既然气压测试对泄漏更敏感，为何不总是采用它呢？答案在于灵敏度与安全性之间的权衡。因其储存能量带来的高风险，以及随之产生的额外安全措施要求，使得静水压测试在绝大多数情况下成为首选方案。何时使用气压测试？在某些情况下，静水压测试根本无法实施，此时气压测试便成为唯一的选择。在石油和天然气行业，在以下几个关键时刻进行气压测试非常普遍：气压测试如何进行由于压缩气体储存着巨大的能量，气压测试必须遵循极其严格的程序。该测试受ASME PCC-2、ASME Section VIII和API 510等标准管辖。这些标准对压力限值、测试时长及许用气体都做出了明确规定，从而确保测试过程既有效又合规。其过程看似简单，但每一步都经过精心设计，旨在将风险降至最低。通常遵循以下步骤：0. 仔细查阅适用的规程ASME的规程通常被用作参考标准。研究与您的应用场景相对应的具体规程至关重要，例如：当然，这只是一个简要概述。有关技术细节，请查阅ASME网站上的官方文件。1. 界定并隔离测试范围第一步是明确界定并隔离待测的系统部分。将阀门置于正确位置，安装盲板或堵头，并检查所有连接点。测试范围应仅限于必要的最小部分，以减少储存的能量，从而限制潜在风险。对测试区域进行最终检查，确认一切均已正确隔离并准备就绪。2. 选择测试介质接下来，必须选择用于测试的气体。选项包括：测试介质的选择取决于其与工艺的兼容性、安全要求以及所需的检测灵敏度等级。3. 受控的加压步骤加压过程是分阶段逐步进行的（例如，分步达到最终测试压力的25%、50%、75%和100%）。在每个压力等级，都会进行保压以检查系统稳定性并进行初步的泄漏排查。这种循序渐进的方法，可以在较低压力下及时发现并修复泄漏，从而防止系统在更高压力下发生突然破裂，确保测试安全。测量仪器（如校准过的压力表、记录仪）将持续监测压力变化。4. 保压与泄漏检测达到最终测试压力后，系统将按照标准或技术规范要求持续保压一段时间。在此期间，需密切监测压力的稳定性；任何压力下降都表明可能存在泄漏。检查人员会采用多种方法和设备来定位泄漏源：所有观测结果都将被详细记录在测试报告中。5. 受控的泄压过程保压阶段结束后，系统将以受控且渐进的方式进行泄压。气体将被排放至安全区域，整个过程需充分考虑噪音、气体扩散和环境影响等因素。安全措施由于气压测试涉及压缩气体，其风险远高于静水压测试。因此，在测试的每一个环节都必须将安全置于首位。总而言之，安全问题不容商榷。从界定范围到最终泄压，每一步都旨在严密控制风险、保障人员安全。气压测试的局限性如前所述，气压测试有其固有的局限性，主要体现在安全方面。行业标准（如ASME PCC-2）强调了三个主要的风险点：简而言之，气压测试行之有效，但并非没有制约。遵守这些限制，才能在不危及安全或损坏设备的前提下，确保测试结果的可靠性。成本、时间与实际考量测试的直接成本主要是所用气体的成本：空气和氮气成本低廉，而氦气更昂贵，但在精细泄漏检测方面性能更佳。然而，主要的成本构成在于人力和设备停机时间，具体取决于准备、隔离及所需安全检查的复杂程度。最终选择取决于所需检测灵敏度、清洁度要求和整体风险管理策略三者间的权衡。由于每个系统的平衡点各不相同，通常需要在项目文档中附上一份书面说明，阐述最终的决策依据。结论气压测试是一种宝贵且久经考验的方法，用以验证压力系统的强度和密封性，尤其是在静水压测试不可行的情况下。通过使用压缩空气或惰性气体，它提供了一种清洁、精确的手段来检测泄漏并确认系统的完整性，同时避免了引入湿气或额外重量的问题。然而，我们绝不能忘记，由于压缩气体中储存的巨大能量，此方法固有的风险远高于静水压测试。这是一项必须谨慎对待的高风险操作。在实践中，行业标准和最佳实践推荐静水压测试作为首选，而气压测试则保留给无法使用水或需要更高检测灵敏度的情况。然而，只要执行得当、准备严谨、监督到位，气压测试同样是一种安全、有效的方法。最佳方法，是在尽量降低风险和不利影响的前提下实现验证目标，同时确保人员安全与系统投用可靠性的方法。问与答为什么气压测试被认为比静水压测试更危险？因为在同等压力和体积下，压缩气体储存的能量远超液体。一旦组件破裂，这股能量会瞬间猛烈释放，可能造成严重的设备损坏和人员伤害。何时应选择气压测试而非静水压测试？当用水测试不可行或不可接受时，应采用气压测试。例如，在必须保持绝对干燥的系统中，在水的重量会使支撑结构超载的天然气管道中，或在残留水分可能导致污染的高纯度设施中。气压测试通常使用哪些气体？最常见的选择包括空气（最常用）、氮气（当需要避免氧气时）和氦气或氦/氮混合物（当需要以高灵敏度检测非常小的泄漏时）。在气压测试中如何检测泄漏？基础检查可通过听、目视观察以及使用发泡剂（起泡法或肥皂水检漏法）进行。若要达到更高灵敏度，可使用便携式气体探测器、配合质谱分析的示踪气体或超声波泄漏检测仪。具体方法的选择，取决于所需的灵敏度、预算和可用设备。低压总是更安全吗？并非如此。较低的压力确实能减少储存的能量，但系统必须在其标准或设计所规定的压力下进行测试。真正的安全源于对正确程序的严格遵守，而非简单地降低测试压力。静水压测试和气压测试之间的主要权衡点是什么？静水压测试总体上更安全，但可能在水资源管理上耗费更多时间和成本。气压测试则更为洁净，对微小泄漏更敏感，但风险更高，需要采取更严格的安全措施。… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/qiya-ceshi-dingyi-yiyi-yu-caozuo-liucheng/" class="read-more">Read More</a>

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Plastiform：粗糙度的接触式测量方法

Plastiform P80 Ra，顾名思义，是一款能够精确复制并再现表面 Ra 粗糙度的产品。这一特性让它在测量仪器无法直接接触待测表面时大显身手。使用 Plastiform 测量粗糙度定义所谓粗糙度，指的是由于高低不平而存在于物体表面的微小不规则形态。算术平均粗糙度，记为 Ra，是指在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。换言之，它是在给定测量距离上，轮廓波峰与波谷之间的平均差值。使用接触式粗糙度仪可在 P80 Ra 复制品上获得此 Ra 值。而其他特性（Rt、Rz 等）则只能通过非接触式表面测量系统获得。复制品分辨率分辨率是指测量系统能够在复制品上分辨或识别的最小细节。通过亚纳米级分辨率的光学系统（如激光干涉仪和扫描仪）进行测试，结果表明 Plastiform 复制品的分辨率可达约 1 纳米。这证明了 Plastiform 产品（如此处的 P80 Ra）能够在应用表面上再现纳米级的精微细节。总而言之，我们建议使用光学测量系统来检测 Plastiform 复制品；然而，只要遵循正确的操作步骤，接触式测量同样能获得极高的精度。测量系统与结果接触式粗糙度仪主要分为两大类：带滑块式和无滑块式。虽然两者皆可用于测量 P80 Ra 复制品，但通常使用无滑块式粗糙度仪能获得更优结果。这类仪器能够达到 +/- 0.1 µm 级别的测量公差。若要追求最高精度，光学测量系统（非接触式）无疑是理想之选。它们能以极高的精确度测量低于 0.020 µm 的 Ra 粗糙度值。接触式测量方法本操作流程是基于我们众多客户的应用案例总结而成，是使用接触式测量设备获取最佳结果的推荐方法。1. 彻底清洁待测表面在制作复制品之前，务必使用 DN1 脱脂剂彻底清洁工件，以免粗糙度检测结果失真。待测表面必须洁净，无任何油污残留。灰尘同样会影响复制品的质量。2. 按说明操作，制取印模要精确测量工件的粗糙度，必须严格按照要求在待测表面上施用 Plastiform。请参照使用说明，以确保高质量的取模效果。P80 是一款不会流动的膏状产品，因此可适用于任何类型的表面。注意：务必避免产生气泡！我们建议使用平整物体将 Plastiform 压实在待测表面上，这样既能在其背部形成一个平面，又能确保产品充分渗入表面的微观结构中。如此一来，您将获得一个固化后易于放置在触针下方的复制品。3. <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/plastiform-cu-cao-du-de-jie-chu-shi-ce-liang-fang-fa/" class="read-more">Read More</a>

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质量控制：定义、方法与重要性

质量控制是企业为确保产品合规而推行的一套流程。该流程通常由质检员执行，有时也需要其他生产岗位人员的协助。产品的合规性判断，其依据或是公司内部制定的标准，或是供应商与客户共同商定的标准。（例如，这就涉及到了工业计量学。）通过主动采取质量控制，企业能够在要求日益严苛的市场中，有效应对产品质量方面的挑战。如今，确保产品质量对企业而言已是重中之重，这不仅是为了满足客户要求，有时也是为了遵循法律法规。质量控制简介定义质量控制，顾名思义，是旨在确保制成品达到特定质量标准的一套或一系列程序。这意味着，产品必须符合一系列既定的质量标准和客户要求。质量控制旨在识别潜在的不合格项，而质量保证则重在预防，力求从源头上避免不合格产品的产生。简而言之，质量保证贯穿于产品制造的全过程，而质量控制则发生在产品完工后。在实际操作中，两者常常被整合为一个部门或职能。通常，实施这些流程是为了达到现行的质量标准，从而帮助企业或其产品获得相应的标签或认证。合格与不合格在深入探讨之前，我们先来明确一下“合格”的含义。当一件产品成功通过所有质量测试，便可被视为“合格产品”。合格产品可以顺利进入下一环节，如组装、上市销售等。而当产品不合格时，则必须采取一项或多项纠正措施。“不合格”即意味着未能满足某项既定要求。处理不合格项时，首要任务是找到根本原因，然后决定如何处置：产品可以返工修复，还是必须报废处理？质量控制的目标质检工作的核心目标，是在恰当的时机发现不合格项，并识别其潜在的成因与后果。对于企业而言，能够发现问题本身就是个好消息。因为这意味着您有机会在问题扩大前及时识别并予以纠正。不合格项的来源多种多样，如果一套质控体系从未发现任何问题，那才真正令人担忧。质量控制主要可分为两种类型。来料检验您必须确保从供应商处收到的物料或产品符合预定的检验标准。由于您无法控制这些产品的制造过程，因此必须亲自验证其是否满足您的要求。通常，这项检验会在物料入库储存前进行。生产终期检验如果您是产品制造商，那么对自己的产品进行检验同样至关重要。的确，即便您掌控着整个生产流程，故障仍有可能悄然发生。同时，您还必须能向客户证明产品的合规性。在这种情况下，质量控制能帮助您及时发现故障，并作出快速、灵活的反应。如何进行质量控制质量控制的执行方式多种多样，主要可以分为以下两种方法：反之，抽检的局限在于其可靠性：由于并非检验所有产品，您可能会漏掉某些次品。不过这种情况相当罕见，这也是抽检法被广泛应用的原因。控制计划无论您选择哪种检验方法，都必须制定一套精确的作业规程。过程控制计划 (PCP) 是一份正式文件，其中明确了验证某一流程或产品合规性所需的步骤。这份文件是针对特定产品或流程量身定制的。该计划通过将各项要求文件化，来确保最终产品符合标准。通常，PCP以表格形式呈现，包含以下要素：最后，别忘了为每份计划分配一个唯一标识符，以便进行妥善的归档和追溯。应对不合格情况发现制造缺陷，往往意味着一个紧急状况的开始。因为一旦发现异常，您就需要立刻着手解决一系列问题。您首先需要识别问题所在（这并非总是易事），然后着手修复，并重新进行一轮测试。在此期间，生产线必须暂停。您不仅无法继续生产，还必须对已生产的产品进行纠正，甚至在最坏的情况下，整批产品都可能完全报废。因此，在整个处理流程的各个阶段，保持敏捷、快速的反应能力至关重要，即：检验方法的类型快速反应能力，也体现在是否选择了正确的工具。在产品质量检验方面，您通常有以下三种选择：关键在于，要经过深思熟虑，提前规划好您的检验流程，以求实现最大程度的优化。同时，建立持续的监控机制，不断改进和完善您的方法，也同样重要。结论如今，在企业中推行质量控制流程至关重要。无论是出于提供优质产品的内部追求，还是源于法律或合同的外部要求，质量控制都是您必须正视的课题。质量控制主要分为两种类型：来料检验和生产终期检验。在这两种情况下，其目标都是检测出产品中的异常情况。执行质检有两种主要方法：您可以进行全检，即测试批次中的每一件产品；也可以选择抽检，只检验批次中的一部分产品。无论采用哪种方法，高效地发现并处理不合格项，避免影响企业盈利能力，都至关重要。无法迅速找到问题的根源，甚至更糟，连问题本身都未能及时发现，就可能导致生产停摆或产出无法修复的次品，这些都会带来严重的后果。复制胶泥是一种创新的无损检测解决方案，能够实现快速高效的尺寸或表面状况检验。此方案只需几分钟即可完成，并会留下可用作证据的印模——您甚至可以要求供应商提供此类印模，作为来料检验的凭证。… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/%E8%B4%A8%E9%87%8F%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%AE%9A%E4%B9%89%E6%96%B9%E6%B3%95%E4%B8%8E%E9%87%8D%E8%A6%81%E6%80%A7/" class="read-more">Read More</a>

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解读可追溯性：如何通过取模技术实现精准追踪

可追溯性”并非新生事物，其概念雏形早在3800多年前的古代便已出现。在那个遥远的时代，人们习惯于使用印章或烙铁来认证交易。时至今日，可追溯性的概念在工业领域已无处不在，它为我们揭示了一件产品生命周期中的所有必要信息。从原材料采购到产品分销，乃至产品售出后的使用损耗，这些信息在生产链的每一个环节都得到了精确追踪。各行各业都已采纳这一理念，以确保生产过程尽在掌控。国际标准ISO-9001对可追溯性做出了明确的定义。可追溯性：简单易懂的定义定义让我们先来梳理一下基本概念！所谓可追溯性，即具备在整个生产链中追踪产品的能力。一旦建立了这套系统化的追踪体系，您便能清晰掌握产品是在何时、何地、由谁、以何种方式制造出来的。这种严谨的管理方法，将助您显著提升产品的质量与安全性。是的，其重要性不言而喻……为了实现更高效的追溯，我们通常从以下两个维度着手：供应链与可追溯性如前所述，这里的目标是追踪产品从一家制造商到另一家制造商，从原材料到生命周期终点（无论是回收还是废弃）的全过程。我们的目标是为产品建立一部完整的“履历”，记录下所有操作历史以及相关的性能指标（如尺寸、表面状况、重量等）。实施这套流程能带来诸多优势：当然，这套流程的实施要求颇高——您需要制定详尽的规程，并充分考虑到其执行所需的时间成本。内部可追溯性现在，我们转换视角。参考基准不再是整个供应链，而是其中一个更具体的单元：公司本身。在这种情况下，我们仅聚焦于公司内部的流程，即从上游环节接收物料到下游环节交付产品的整个过程。在这一类别下，我们又可以细分出几种更具体的内部可追溯性：关键在于，所有的追踪记录都必须与其参考对象（产品、流程等）相关联。如此一来，您便可以轻松识别瑕疵和故障，并迅速做出响应。可追溯性的重要性现代工业的生产流程极其复杂。例如，企业可能将一部分生产外包到亚洲，同时又让其拉丁美洲的子公司生产另一部分组件。待所有零部件集齐后，最终运回法国进行组装。如此复杂的供应链，无疑给企业确保产品质量带来了巨大挑战。此外，当客户报告产品故障时，制造商必须有能力追根溯源，以判定：因此，在产品质量控制中，尤其是在风险识别与预防方面，可追溯性扮演着至关重要的角色。如果您能随时掌握产品或组件的状态，就能更快地定位问题根源。更进一步，如果故障波及整个生产批次，企业必须有能力实施快速召回（例如，在飞机发动机出现故障的紧急情况下）。通过取模技术实现可追溯性那么，Plastiform复制胶泥是如何在可追溯性方面大显身手的呢？答案是肯定的！ Plastiform产品能够确保以下几项关键要素的可追溯性：取模件精准捕捉了零部件在聚合固化瞬间的状态。根据不同的产品和应用场景，您可以将这份承载着零部件受检时状态的物理证据妥善保存，它对于后续分析而言价值连城。那么，应该如何保存我的Plastiform取模件呢？关键的第一点：取模件必须存放在密封袋中，避免与任何物体接触或受到挤压。Plastiform产品具有形状记忆特性，这意味着它们能够长久地保持其原始形态。但是……如果取模件在保管或转移过程中处理不当，仍有损坏的风险。所以，请务必妥善保护您的取模件！此外，请务必使用非接触式测量仪器！例如，粗糙度仪的测针在同一个取模件上反复划过，就可能会造成刮伤……这显然不是我们想要的结果！案例分析：表面视觉检测在表面缺陷的视觉检测这一特定应用中，Plastiform复制胶泥具有显著优势。如下图所示，与直接观察原始表面相比，使用Plastiform取模件可以更精确地检测表面缺陷。锦上添花的是，您还能在取模件上永久保留这个缺陷的影像。非常方便，不是吗？F30 Visual之所以能呈现如此出色的效果，完全得益于其独特的黑色和色彩属性。别怀疑它的精度——它甚至能复制文件上的印刷油墨！这项功能非常实用，并且取模件本身也确保了缺陷的可追溯性。有人可能会问，何必多此一举——如果零部件有缺陷，为什么不直接把它寄出进行分析呢？嗯，这要视具体情况而定。如果缺陷存在于一个难以移动或拆卸的零部件上，那么寄送一份F30 Visual 取模件显然是更明智的选择！您需要自行评估最合适的方法，但请放心，Plastiform总能为您排忧解难！结论可追溯性是质量控制体系中的关键一环。对产品和流程进行追踪至关重要，它能确保企业在发生故障时迅速而有效地做出反应。国际质量管理标准被统一归入ISO 9000系列。其中，ISO 9001标准在“测量可追溯性”以及“标识和可追溯性”两个章节中，对可追溯性的概念进行了详细阐述。最后，Plastiform取模件通过保存取模瞬间的零部件状态，可以有效地辅助整个可追溯性管理工作。… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/jie-du-ke-zhui-su-xing-ru-he-tong-guo-qu-mo-ji-shu-shi-xian-jing-zhun-zhui-zong/" class="read-more">Read More</a>

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印模复制技术：实现螺纹的无损检测

螺纹是一种呈螺旋状的凹槽，也就是我们常说的螺杆螺纹。当螺纹位于圆柱体内部时，我们称之为内螺纹或攻丝孔；反之，位于外部的则称为外螺纹。在工业领域，螺纹、孔和丝锥的检测是一项常规任务，因为大量零部件都包含这类几何结构。确保其尺寸精度符合标准是生产过程中的重中之重。然而，这项工作执行起来并非易事，尤其是在面对非标定制的螺纹时。具体来说，受限于螺距的几何形状、尺寸，或内螺纹的孔口直径，检测设备有时难以触及零部件的特定角落，从而给测量带来挑战。在加工零部件并需要验证其尺寸精度时，传统的量规并非总是理想之选。正是在这种情况下，轮廓投影仪的优势便凸显出来。不同类型的螺纹标准化螺纹全球范围内存在多种螺纹标准，其主要区别在于几何形状（如平顶、圆顶）和螺距尺寸（如公制、英制）。以下是工业领域最常见的一些螺纹标准：这三种螺纹标准在工业领域最为普及，对其检测必须严格遵循现行规范（如ISO标准），以确保合规性。与检测内螺纹（丝锥孔）相比，检测标准化的外螺纹通常有更多可选的测量方法。对于外螺纹而言，检测空间更为开阔，几乎不受限制，您可以自由选用各种测量工具，甚至能将整个零部件放置在轮廓投影仪上进行高精度检测。使用量规可以快速判断零部件合格与否，但这终究是一种相对主观的目视检查。相比之下，轮廓投影仪能够提供更为精确、客观的测量数据。特殊螺纹部分行业会采用其专有的螺纹标准，以满足特定工艺或装配需求。尽管这些螺纹也已形成标准，但对其进行便捷的质量控制往往更为复杂。即使标准各异，检测时遇到的挑战却大同小异。在某些应用中，检测要求极高的精度，目的不仅在于验证螺纹的合规性，还要监控其磨损情况。对于磨损监控，传统的检测方法通常需要拆卸和搬运零部件，过程既繁琐又昂贵。而在这种场景下，轮廓投影仪的价值就体现出来了——它无需拆卸，即可完成精确测量。螺纹检测：有哪些解决方案？螺纹规针对标准化螺纹，有一种专门的检测工具叫做螺纹规。这种工具形似一把瑞士军刀，集成了多种规格的螺纹样板。检测时，若样板能与被测螺纹完美贴合，则表明螺纹合格。操作员通过目测即可判断螺纹是否符合相应标准。然而，这种方法的精度远不及轮廓投影仪。螺纹量规螺纹量规的工作原理与螺纹规相仿。它本身就是一个标准螺纹件，用于检验您的螺纹能否顺利旋入或套上。操作十分简单：如果螺纹无法正常旋合，则判定为不合格。这种“过/不过”的检测方式虽然高效，但无法像轮廓投影仪那样提供详尽的测量数据。数字成像检测当您追求精确的测量数据时，传统量规便显得力不从心。此外，它们也无法为您的检测过程提供可追溯性记录。如今，数字成像技术已广泛应用于各种几何形状的检测，其中也包括螺纹（尤其是外螺纹）。轮廓投影仪便是这项技术的典型代表。利用这类检测设备，对外部螺纹进行高精度测量可谓轻而易举。然而，一旦涉及到攻丝孔等内部特征（尤其是那些难以直接触及的内部尺寸），检测便会异常困难。这恰恰是传统光学检测方法的局限所在。复制转移检测法这项技术或许并不广为人知，但却极为高效。其核心理念是：利用一种中间介质（即复制品或印模）来“转移”需要检测的表面特征，从而实现异地检测。当您需要对内螺纹进行尺寸检测时，能够在中间复制品上进行操作会非常实用，其优势包括：复制转移检测是一种极其经济、快捷且易于实施的方案，对于那些零部件生产成本高昂的行业而言，其应用价值尤为突出。通过印模复制进行螺纹检测印模复制技术是制作内外螺纹复制品的理想选择。事实上，即便检测外螺纹看似简单，采用印模复制法有时在时间和成本上也更具效益。在石油、天然气和能源等行业中，螺纹通常位于笨重或难以移动的大型设备上，这种情况便是最好的例证。工作原理是什么？在Plastiform，我们采用双组分产品，其初始状态可分为液态、糊状或膏状。当两种组分混合接触后，产品会发生固化，并在固化后依然保持极佳的柔韧性与弹性。正是凭借这一特性，即便是提取内螺纹的复制品也变得轻而易举。利用提取出的复制品，您不仅可以轻松完成测量，更重要的是，还能通过保存该复制品，为检测过程留下可追溯的物理凭证。这些复制品随后可使用轮廓投影仪进行测量，以获取精确且可重复的测量结果。如何为我的螺纹检测选择合适的Plastiform产品？选择哪款产品，通常取决于以下几个因素：螺纹检测是Plastiform系列产品的一项核心应用。因此，有几款产品因其在特定检测场景下的卓越表现而备受推崇，尤其是在与轮廓投影仪配合使用时。公称直径小于20mm的螺纹对于小直径螺纹，只有高流动性和高渗透性的液态产品才能胜任。F20 兼具制作此类复制品所需的所有特性，并且其出色的柔韧性也确保了在有脱模约束的情况下依然能轻松取出。内螺纹（内部）印模对于公称直径大于20mm的内螺纹，需要区分两种应用场景。第一种，如果您希望获得螺纹的完整复制品。在这种情况下，必须充分考虑脱模难度。通常，我们会推荐使用 F20。第二种，您可以考虑只制作螺纹的部分复制品。如果您希望使用轮廓投影仪轻松地投射其轮廓，这将是一个非常巧妙的策略。制作局部复制品可以显著降低脱模难度，从而允许您选用更易于操作的产品进行检测（尤其是在您希望使用双刃切刀来获取清晰轮廓时）。对于这种情况，F50 将是理想之选。外螺纹（外部）印模对于外螺纹，最好选用不会流淌的产品。因此，糊状和膏状产品是绝佳的解决方案。根据您的操作偏好，可以在 P35 和 M70 之间进行选择。这两种产品都可以用双刃切刀进行切割，因此能轻松通过数字影像仪或轮廓投影仪进行分析。螺距小于0.25mm的螺纹最后一种特殊情况是螺距。如果要对极细的螺距进行检测，我们强烈推荐使用高流动性的液态产品。如果零部件的公称直径本身也很小，这一点就显得尤为关键，因为液态产品更容易注入和填充。F20 再次成为这种情况下的不二之选！结论总而言之，印模复制品是执行内外螺纹检测的绝佳工具。尽管市面上有多种替代技术，但印模复制法依然是其中实施起来最快捷、简便且经济的方案。在工业4.0 的时代背景下，它的价值尤为凸显：不仅测量数据本身可追溯，复制品实物也为检测过程提供了无可辩驳的物理追溯凭证。我们建议选用专为螺纹检测而优化的产品，如 F20、F50、P35 或 M70。这些产品的取模和脱模过程都十分简便，并且能够与包括轮廓投影仪在内的现代测量设备无缝协作。当与轮廓投影仪配合使用时，这些复制品能够对内外螺纹进行高度精确且可重复的测量。通过分析复制品的横截面，轮廓投影仪可以提供详尽的螺距、角度和形状等参数信息，而这些信息通常难以甚至无法直接在原始零部件上获取。… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/yin-mo-fu-zhi-ji-shu-shi-xian-luo-wen-de-wu-sun-jian-ce/" class="read-more">Read More</a>

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无损检测或 NDT

无损检测 (NDT) 是一套分析技术，旨在评估材料、组件或系统的性能，而不会造成损坏。与破坏性测试（物理施压直至断裂）不同，无损检测允许您在保持零件完好无损以供将来使用的情况下，检查结构完整性并对零件采用缺陷检测技术。我过去觉得质量保证的概念有点让人压力大。把一个完美的零件从生产线上拿下来并毁掉它（有人要做拉伸测试吗？）只是为了证明它很坚固，这似乎完全是一种浪费。事实证明，这是制造业中常见的摩擦点。我们需要确保安全保障，但我们也想实际使用我们制造的零件。这就是无损检测大放异彩的地方。无论您称之为无损评估 (NDE)、无损检查还是无损检验 (NDI)，其实质都是一样的：我们在保证质量的同时寻求保持可用性。它是现代工业中如此重要的组成部分，以至于美国劳工统计局 (BLS) 预计到 2033 年，无损检测技术人员的就业人数将超过 72,000 人。在这篇文章中，我将分享无损检测的定义、主要目标以及依赖它的行业应用。我们还将详细分解最常见的无损检测方法和技术，包括深入了解高效的超声波检测方法和基于印模的检测。让我们开始吧！什么是无损检测？无损检测 (NDT) 是指在不改变或损坏受检组件的情况下，检查材料特性和结构完整性的分析程序。核心理念很简单：我们需要验证零件是否安全且功能正常，但我们无法承受在此过程中破坏它。当产品通过无损检测时，它仍然完全可用。它可以直接进入供应链，安装在发动机中，或出售给客户。这与需要牺牲样品来证明批次合格的方法形成了对比。您可以在 NASA NDE 计划中阅读更多关于他们严格方法的信息。通过使用无损检测，制造商可以在确保产品完整性的同时保持生产速度并减少浪费。作为一种测量活动的无损检测人们很容易将无损检测视为一个简单的“通过/不通过”检查。然而，对于计量工程师来说，无损检测数据必须被视为适当的测量数据。就像卡尺读数或三坐标测量机 (CMM) 图表一样，无损检测结果具有统计权重。结构完整性决策依赖于量化指标，如检出概率 (POD)、误报率和测量不确定度。在现代制造业中，我们不仅仅问“有裂缝吗？”我们问，“缺陷的尺寸估算是多少，该测量的置信水平是多少？”验证这些系统需要与校准千分尺相同的严谨度。您必须考虑可变条件以建立可靠的基准。破坏性测试与无损检测这种区别经常让人困惑，但归根结底在于测试之后零件的状态。破坏性测试 (DT) 涉及对材料施压直至其失效。常见的破坏性测试方法包括拉伸测试（拉伸金属直至断裂）、硬度测试（在表面压出凹痕）和冲击测试。虽然这提供了关于极限（如屈服强度）的具体数据，但它使测试样品无法使用。公司必须分配额外的预算来制造专门用于销毁的样品。无损检测在不造成损坏的情况下评估材料。由于该物品仍在服役，无损检测是在役维护和检查高价值资产（如管道或机翼）的理想选择，因为破坏这些零件显然是不可行的。无损检测的目标无损检测通常服务于两个主要目的：虽然许多行业进行这些测试是为了满足严格的合规要求，但实际目标是尽早发现问题。在腐蚀或细微裂纹扩散之前识别出这些问题，可以防止昂贵的泄漏、严重的变形和突然的设备故障。忽视这些检查的财务影响是巨大的。据估计，《财富》世界 500 强制造和工业企业每年因意外停机损失超过 1.5 万亿美元。通过实施一致的无损检测计划，您可以从被动维修转变为预测性维护，确保生产线保持运行，并使运营成本保持可预测。安全保障无损检测最重要的功能是预防事故。目标是在组件达到断裂点之前很久就识别出危险状况（如应力断裂或管壁减薄）。在故障可能导致伤害或环境灾难的高风险环境中，这一点不容妥协。例如，技术人员定期测试能够输送危险材料（如石油、天然气或核元素）的管道。他们还验证运输和基础设施部门中高应力焊缝的完整性。在这些场景中，无损检测技术人员充当保障者。他们的工作维护了重要机器和结构的安全，保护了操作人员。质量验证在制造环境中，无损检测允许您在不牺牲测试样品的情况下保证产品质量。与破坏性测试（您可能会压碎零件以证明其坚固性）不同，无损检测验证的是实际销售单元的完整性。这是检查铸件、锻件和复杂加工部件的标准程序。这种方法创造了一个明显更准确的测试过程。您可以验证 100% 的批次（虽然我同意，在实践中这并不总是最佳的），而不是测试随机样品并假设批次的其余部分是好的。这确保没有缺陷零件流向客户，从而直接提高客户满意度并减少责任风险。成本效益由于通过无损检测的产品可以直接进入供应链，这种方法大大减少了材料浪费。公司通过不必分配资源来制造用于破坏性测试的特定“牺牲”样品，从而节省了时间和金钱。如果您测试真实的零件并且它通过了，它就会被出售。除了生产节约之外，定期的无损检测有助于避免操作故障。在检查期间发现微小缺陷并进行修复，总是比更换意外故障的主要设备更具成本效益。定期的无损评估有助于您延长资产的有效寿命并避免提前更换的资本支出。常见的无损检测方法和技术无损检测不是单一的方法，而是一个完整的类别。它建立了一个基于物理学的完整工具箱。选择正确的科学原理决定了您是发现微米级裂纹还是完全错过它。虽然有几十种专门的技术，但该行业主要依赖六种主要方法（通常称为“六大方法”）来处理绝大多数缺陷检测技术。每种方法都依赖于特定的物理特性，从电磁学到毛细管作用。选择正确的方法本质上是棘手的，因为性能取决于材料类型和瑕疵位置。您不会用磁铁来检查铝，也不能用光来寻找实心钢块内部的空隙。目视检测 (VT)目视检测 (VT) 很简单：它涉及直接观察零件。然而，它是各行各业最常见的无损检测方法，因为它可以立即发现明显的问题。在应用昂贵的技术之前，我们严格依赖肉眼和良好照明的可靠结合。您可以在组件生命周期的任何阶段使用 VT。为了超越人类的极限，我们使用光学辅助工具，如放大镜、内窥镜和高分辨率相机。事实上，VT 几乎总是应用其他无损检测方法和技术之前的第一步。如果焊缝表面看起来很糟糕，就不需要X射线来确认有问题。超声波检测 (UT)当您需要在没有辐射的情况下观察材料内部时，您可以使用超声波检测方法。这种技术利用高频声波（远高于人类听觉）来检测表面和次表面不连续性。它的工作原理主要类似于声纳或雷达，但是针对固体材料。一种称为换能器的设备通过探头将声脉冲传输到试件中。这些波在材料中传播，直到它们碰到另一侧（或缺陷）。如果声波碰到材料内部的反射体（如裂缝或空隙），它会作为电脉冲反射回换能器。我们分析那个回波的时间来确定瑕疵的深度。UT 是检查压力容器、机械轴和管道的标准。它对其他方法错过的深层瑕疵非常敏感。射线检测 (RT)射线检测 (RT) 使用穿透性辐射（通常是 X 射线或… <a href="https://www.plastiform.info/zh/blog/zhiliangbaozheng/wu-sun-jian-ce/" class="read-more">Read More</a>

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