电导率电磁检测
电导率(conductivity),也称为导电率:是用来描述物质中电荷流动难、易程度的参数,水的导电性即水的电阻的倒数,通常用它来表示水的纯净度。电导率是物体传导电流的能力。

一、用途
1.当与已知电导率值的标准试块一起使用时,采用绝对式线圈法可测定非铁磁性材料的电导率。
2.当利用试块的电导率并结合电磁(涡流)技术可进行测定:
a) 金属或合金成分;
b)热处理类型(对于铝材,此方法应与硬度测量一起使用);
c)合金的时效程度;
d) 腐蚀影响;
e)热损伤。

二、局限性
检测效果取决于相关变量引起的电导率的变化量。如果电导率受相关变量的影响很大,测量的结果会非常准确,但有些情况下,相关变量的变化引起的电导率的变化量很小以至于无法测量。此外,从多影响因素中分离某变量的影响也是十分重要的,例如,如果合金成分未知,仅通过电导率是无法确定热处理状态的。
在测量电导率之前,应已知铝合金的回火状态与电导率的关系曲线,例如,如果合金成分已知,即可通过电导率估计出热处理是否适宜。

三、人员资格
采用本标准进行检测的人员应按要求或有关主管部门的规定取得相应无损检测人员资格鉴定机构颁发或认可的涡流或电磁检测等级资格证书,或者具有由用人单位或认证机构提供的类似的适用文件或认证证明,从事相应资格等级规定的检测工作。此外,使用双方应在合同中规定所用标准的用法及适用版本。
当出现下列情况时,可减少对人员资格和认证的要求:
a)该检测局限于以IACS百分数显示结果的仪器的操作:
b)依昭具体的程序进行操作,该程序经611规定的3级认证人员认可。
c)对人员进行培训和考核并保存记录,以确保人品具备足够的资格。合格人员是指通过笔试
和实际操作考核,并具有所需的技能和工作知识,以确保该人员所做的检测符合要求。

四、影响因素
1.温度
检测前应先让仪器、探头、标准试块和被检试件在环境温度下稳定,尽可能在恒温条件下进行检测
2.探头与工件间的提离效应
探头与工件的间隙(提离)变化会引起仪器输出信号的变化。仪器的灵敏度受提离的影响较大,有些仪器会做一些调整将提离的影响最小化。校准仪器使其测量值至少等同于已知的提离间隙。工件的形面也可能影响提离效应(参阅制造商操作手册上关于提离与形面的限制)。
3.边缘效应
除非探头线圈制造商允许,在不连续存在(如边缘、孔洞、裂痕等)的两倍探头线圈直径范围内不能进行电导率测量。请参考仪器制造商的说明,以确认在不连续存在相邻区域进行检测的仪器限制范围如果不能获得对不连续存在相邻区域使用探头测定电导率的限制要求,则在不连续存在的两倍探头线圈直径范围内不能进行检测。
4.工件均匀性
由于加工过程(挤压、锻造、铸造、轧制、机械加工及非机械加工)不同,其电磁性能可能变化较大。对于同种材料,当探头线圈接近这些不连续或不均匀外时,测得的电导率值也会产生变化
5.表面状况
表面处理和粗糙度以及镀层都会影响材料电导率的测量值。本标准中没有给出镀层材料电导率的测量方法。工件表面应光洁无油脂。
6.仪器稳定性
仪器漂移、噪声及非线性都会导致测量结果不准确。
7.电导率值非唯一性
值得注意的是,两种不同的合金可能会有相同的电导率。某些材料在不同的执处理或回火状态下可能拥有相同的电导率值,例如过热部件和部分热处理的铝合金,因此,某些情况下电导率值不能作为识别合金种类的唯一方法。

五、设备
1.仪器
仪器应能以适当的频率和电平激励探头线圈使之通以交变电流,并应能感应出检测线圈中电阻抗的变化。仪器可包含合适的信号处理装置(鉴相器滤波电路等),测量结果以模拟或数字形式显示。电导率通常表示为IACS百分数也可以其他单位进行调整以便干读取。可添加其他附加设备。如计算机、绘图仪、打印机或这几种设备的组合用于数据记录。
2.探头
探头线圈根据经验及数学模型进行设计,仪器通常使用一个探头线圈,若仪器使用多线圈,线圈的几何形状间存在差异。对大部分电导率仪器,连接线圈与仪器的探头线是测量电路不可或缺的一部分,在未与制造商协商或手册中未介许的情况下不应修改探头线的长度。
探头线圈的设计应尽量减小手和线圈间热传递的影响。
3.辅助装置
可采用上料或探头移动等机械传动辅助装置实现自动化测量。

六、校准
1.标准试块
电导率标准试块精度要求高,应按如下方式处理:
a)标准试块表面的划痕会导致测量误差,应避免标准试块掉落并小心轻放:
b)保持标准试块表面尽可能光洁,用不会发生化学反应的液体和软布或纸巾清洗标准试块;
c)将标准试块存放在温度相对恒定的环境中,应避免标准试块的温度突变或将其放于温度变化较大的环境中。
2. 校准程序
打开仪器,按照制造商手册让仪器工作一段时间以达到稳定状态。根据制造商的操作规范调
整、平衡及校准电导率测量仪,并对表面粗糙及提离进行补偿。如果提离无法调整,则应确定提离的范围以确保对精度的要求。
以下情况需进行电导率测量仪器校准:
a)每次运行仪器时;
b)连续操作时,至少每隔1h校准一次;
c)对仪器功能产生怀疑时;
d)如果发现校准超过用户设置的范围,重新校准系统,并对上一次合格校准之后的所有被检件进行复检。
电导率测量仪器校准步骤:
a) 将探头线圈与仪器相连接;
b)启动仪器,并让仪器按照制造商要求的时间预热;
c)确保所有部件的温度与环境温度相差15℃以内的情况下对仪器、探头及标准试块进行校准,并确保仪器读数稳定;
d)根据制造商的建议进行所有必要的设置和调整;
e) 将探头放在被检试件上.在显示屏上读取测量结果。

七、注意事项
为确保标准试块表面电导率的均匀性,应使用相对较小的线圈对标准试块进行检验。对标准试块的正面和背面进行检验以核查是否存在电导率美异。可以输入几个不同的频率对表面进行扫查。
每次使用标准试块时,将探头线圈置干相同的位置上该位置距离标准试块中心+1/2线圈直
径,最大不超过士6.35mm,如线圈直径为8mm时是士4mm,线圈直径为4mm时是+2mm
应以两个标准试块的标称电导率值为准对仪器进行两次校准。两个标准试块的标称值应覆盖被检件电导率测试值;
一些仪器只需单校准调整。对此应使用电导率值刚好在范围上限(或下限)的标准试块进行仪器校准,并对由导率值在范围下限(或上限)的标准试块进行检测以确定其在可接受范围内。
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影响塑料光泽度的因素有哪些?如何提升塑料光泽度?
光泽度是塑料重要的外观属性,它是检验塑料外观品质的重要指标,不过其在生产的过程中,由于原材料、注塑模具、注塑工艺等的影响,极易出现批次之间光泽度不一致的情况。有效地管控塑料的外观品质,提升塑料的光泽度,就有必要对塑料光泽度的影响因素有所了解。
什么是塑料的光泽度?
平时所说的塑料光泽度,其实指的就是塑料表面对光的镜面反射能力,它主要是指在一组几何规定条件下,对材料表面反射光的能力进行评价的物理量,同时也具有方向选择的反射性质,塑料的具体光泽度常常会适用专业的光泽度计来进行检测。仪器在塑料行业有很大的用处。一般情况下,塑料的折射率范围大致在1.4~1.6,光泽度大体在70~110光泽度单位之内,但透明塑料及半透明塑料其反光情况是不一样的,不能一概而论。检测塑料的光泽度的目的在于根据数据检查评估产品的质量好坏,并指出生产条件是否与材料表面光泽度有关系。
影响塑料光泽度的因素
在塑料的生产过程中,造成塑料光泽不良的主要因素有:原材料、注塑模具、注塑工艺等方面。
1、原材料因素
(1)原材料粒度差异较大,使得难以均匀塑化,而光泽不良。
(2)原料中再生料或水口料加入太多,影响熔体的均匀塑化而光泽不良。
(3)有些原材料在调温时会分解变色导致光泽不良。
(4)原材料中水分或易挥发物含量过高,受热时挥发成气体,在型腔和熔体中凝缩,导致塑件光泽不良。
(5)有些添加剂的分散性太差而使塑件光泽不良。
(6)原材料中混有异物、杂料或不相容的物料,它们不能与其原料均匀混熔在一起而导致光泽不良。
(7)若润滑剂用量过少,熔体的流动性较差,塑件表面不致密,使得光泽不良。
2、注塑模具因素
(1)若模具型腔加工不良,如有伤痕、微孔、磨损、粗糙等不足,势必会反应到塑件上,使塑件光泽不良。
(2)若型腔表面有油污、水渍,或脱模剂使太多,会使塑件表面发暗、没有光泽。
(3)若塑件脱模斜度太小,脱模困难,或脱模时受力过大,使塑件表面光泽不佳。
(4)若模具排气不良,过多气体停留在模型内,也导致光泽不良。
(5)若浇口或流道截面积过小或突然变化,熔体在其中流动时受剪力作用太大,呈湍流动态流动,导致光泽不良。
3、注塑工艺因素
(1)若注射速度偏小,塑件表面不密实,显现光泽不良。
(2)对于厚壁塑件,如冷却不充分,其表面会发毛,光泽偏暗。
(3)若保压压力不足,保压时间偏短,使塑件密度不够而光泽不良。
(4)若熔体温度过低,使得流动性较差,易导致光泽不良。
(5)对于结晶树脂,如PE、PP、POM等制作的塑件,如冷却不均匀会导致光泽不良。
(6)若注射速度过大,而浇口截面积又过小,则浇品附近会发暗而光泽不良。
塑料光泽度测量方法
光泽是物体表面的一种性能,可以用表面产生镜面反射能力来进行表示。塑料件由于不同的原材料以及加工方式,就会导致外观光泽程度出现很大差异。如果塑料件表面光泽不均匀或者不同批次塑料件光泽度存在明显差异,就会影响整体的外观效果。
对于塑料光泽度的检测,常用的方法就是目视评定和仪器检测。然而目视评定很容易受到光线、观察角度等因素的影响,因此,对于塑料件光泽度要求较高的厂家来说,就会直接使用光泽度仪。
光泽度仪基本上由光学器件组成。它内装一个白炽光源、一个聚光镜和一个投影仪或源镜头。这些器件产生的入射光束直接照射到试样上。一台灵敏的光电检测器汇集反射光并产生一个电信号,信号放大后激发一只模拟仪表或数字显示仪表以示出光泽值。光泽度仪的操作十分简单。先打开仪器开关并放在黑玻璃基准上,并对仪器进行校准。目前市面上的很多数字光泽度仪支持自动校准,用户使用通过校准后的仪器就可以对塑料样品光泽度进行测量,测量时保持测量口径与塑料样品紧密贴合、不留缝隙,避免外界光线影响测量结果的准确性。由于塑料样品不同区域的光泽度可能不一样,更好地表示样品的光泽度,就可以在塑料样品表面选取多点进行测量,然后以算术平均值来表示。不过这里需要注意的是,选用不同的测量角度测量塑料的光泽度,在表示塑料的光泽度时,需要备注相应的测量角度。
如何提升塑料光泽度?
光泽度在塑料行业是一项很重要的指标,如果通过光泽度仪检测产品表面光泽不足时,就需要采取一定的办法提高塑料的光泽度,可以从树脂和填料两方面入手。
(1)选用光泽度比较高的树脂
对同一种树脂而言,聚合工艺和结构不同,其对应制品光泽度也不相同。对PP而言,光泽度大小排列如下:PP-R〉均聚PP〉嵌段共聚PP。对PE而言,光泽度大小排列如下:LDPE>LLDPE>HDPE。对PVC而言,乳液法PVC树脂比悬浮法PVC树脂的光泽度高。对PS而言,高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的光泽度低于通用聚苯乙烯(GPPS),但可通过调整橡胶粒径和形态提高光泽度。
另外,同一种树脂性质不同,光泽度也不相同:熔体流动速率(MFR)通常越大,其相应制品的光泽度越大;分子量分布变宽,其相应制品的光泽度降低;吸水率对相应制品的光泽度影响较大,如PA、PI、PSF及PC等,如不进行干燥或干燥不完全,会在制品外表面出现水波纹、气泡、银丝、斑纹、毛疵等,从而使外表面光泽度大大降低。
(2)选择合适的填料形状和粒度
填料粒子的微观形状不同,对制品光泽度的影响也不同,其影响程度从小到大为:球状<粒状<针状<片状。
填料的粒度越小,制品的光泽度降低幅度越小。另外,填料粒度的分布不同,对制品光泽度的影响也不同。其影响规则为:填料粒度分布越宽,制品的光泽度越低。这主要是因为填料的粒度规模相差越大,制品的外表面越易凸凹不平,入射光越易发生漫反射现象。
另外,可以选择添加一些塑料光亮剂,其基本原理是在制品表面形成一层薄的膜层,通过对塑料制品的表面涂层增亮,可以大大地提高塑料制品的平滑度和光泽度。

#复原史前长颈鹿总共分几步# 我将古生物科学艺术复原作为职业工作的主要方向,原因很简单——因为史前生命足够怪,却又怪得合情合理。将这些奇怪的推理相互连接、彼此关系就能窥到生命之网是如何生长、自然万物是怎样交互的。

无论是刷新自己对生命形态的认知,还是发自内心去享受进化力量所带来的颠覆震撼,抑或是单纯的猎奇心理、探索欲望,都能从古生物科研工作中获得极大的满足。

每一次,科学家把他们最新发现的化石骨骼摆在我面前,我都无法控制住自己在脑海里去勾勒它的形象。

最近一次,我花了近5个月的时间复原了一头“怪兽”。它最终的样子登上了《科学》杂志。

“它的头顶长着一个圆盘状的独角,很大,顶是平的,从角发育过程推测:怪兽活着的时候独角呈半球状,形似军用钢盔。独角前端两侧可能还各有一个小突起。”

“颈椎异常粗壮,比起正常动物关节面厚了许多,我们做了模拟碰撞力学研究,认为是适应激烈碰撞的特化结果。独角与颈椎的特性表明碰撞行为时常发生,可以判断它是一个善于碰撞的好斗角色。”

“估计该动物体重140千克左右,肩高120厘米以上。开始我们一直认为怪兽属于牛科,最近研究证明,怪兽是早期的长颈鹿,命名为獬豸盘角鹿。”

这是我从古脊椎所研究员王世骐老师那里得到的化石标本的核心信息,一起拿到的还有一份盘角鹿化石标本的三维扫描模型。

图1:盘角兽复原定稿
图2:数字模拟盘角兽碰撞姿态(左上)解剖姿态(右上)头颈肩角度

一个奇怪的颅顶、一串似乎比例失调的颈椎,外加似曾相识的脸部骨骼,构成了一个幽绿色的头颈骨。

最简单粗暴的复原方法是直接在眼眶里填上眼球,沿着骨骼外轮廓封闭出一个实体,用体面结构区别一下头颈口耳鼻,一个粗略的复原形象就有了。但是,那又有什么乐趣呢?

我拆开每一块骨骼,观察它们彼此的连接方式,模拟关节的运动范围,设想器官和组织复原的位置。我发现了一个问题:盘角鹿异常粗大的颈椎会侵占咽喉的空间,我试着加大颈椎与头骨的夹角,但并没有太多改善。

特化的碰撞结构显示,最佳的撞击姿势更接近于头部长轴与颈部呈直角时的状态,但在这个状态下容纳咽喉的空间会被颈椎侵占得更加彻底。这似乎不合理,出现了bug。这毕竟是一个曾经活生生存在过的真实生灵,而不是一个通过想象力赋予生命的幻想生物。

科学复原要求严格参考标本参数,骨骼化石的三维数据是古生物复原工作中最为重要甚至是唯一留存的结构蓝图,对于蓝图的主观变形是不可取的。模型数据中盘角鹿头颅和颈椎来自化石本体的等比例扫描,那矛盾只应该出现在后期拼接的脸上。假设面部结构可以前移,咽喉被侵占的空间似乎就可以得到释放。

带着疑问我来到王世骐老师办公室,他捧起盘角鹿化石,对照着相关现生动物的头骨标本,为我细细解说盘角鹿头颅的结构和相关的信息,并验证了我的假设。经过探讨比对,我们认为盘角鹿确实可能拥有一张更狭长的面孔。

盘角鹿头部的复原雏形在其骨骼的合理复原之后,又经过几次调整顺利完成了。与我熟悉的爬行动物的头部复原不同,哺乳动物头部的软组织轮廓和骨骼轮廓并不完全贴合,有些甚至差别很大,比如鲸、河马,需要借助一些关键骨点去明确复原结构;还有一些角质的构成无法形成化石,如盘角鹿半球形的独角,在化石上的留存其实是一个很平的骨质盘座,真正的角则发育在这个基座之上。

好在,可供参考的现生哺乳动物材料还是很丰富的,比如长颈鹿、霍加狓、羚羊以及其它的牛科动物,它们的影像和解剖学资料都比较容易获得。比较解剖学更是常被应用于古生物复原工作:相近的种类、相似的结构、相同的功能、类似的行为、近似的环境……自然界中有很多规律可循,很多原理共通,比如鲨鱼、海豚和鱼龙,比如飞鸟、蝙蝠和翼龙,身世虽不同宗,但身段却异曲同工,这便是功能和形态在自然选择下的趋同。

评价一件科学复原作品的合理性,其中一个有趣的方法就是通过客观的科学构架,去假设复原生物真实复活,它们所被设定的生物结构是否真的可以正常运作、维持生命,是否可以帮助它们应对所处的环境。也许听起来有些玄幻,但这种思维方式有助于同时打开多个维度去评价生命形态的可能性。

关于躯体的复原,经历了很多次的改版,大致我们尝试过两版的羚羊型,和一版西瓦兽型(一种粗壮型的古长颈鹿)。因为没有直接的化石证据,所以我们主要通过以下三个方面去做复原考虑:动物形体的协调性——头身比例协调;有助于碰撞行为的体形——健壮稳定;生存环境对体形的选择——林地活动短腿更灵便。

综合以上几点,西瓦兽型的形体被认为是更合理的可能。但初始120厘米的肩高推测,在复原上会形成很奇怪的头身比例。视觉上的协调,可能是人类与生俱来辨别“自然”和“非自然”、“真实”和“非真实”、“和谐”和“非和谐”的先天性审美。在没有确凿证据前我们更倾向于这种协调,最终我们估计盘角鹿的肩高在90~100厘米区间。

一个完整的科学复原过程一定是由内而外的,一件专业的科学复原作品也一定可以“由外见内”去鉴赏。

简单来说,古生物科学生态复原的逻辑思路即是骨骼—肌肉—皮肤—皮肤衍生物—动作—行为—环境交互。由于它们互为因果,所以顺序反过来也是一样的,任凭复原形象披毛戴羽,无论复原姿态静止或者灵动,都可以感受到内在的解剖结构与之呼应,外在的环境因素与之共鸣。

复原工作者在每个阶段的思考与体悟都会在作品上留下痕迹,这些细节的处理往往是最耐人寻味的,就像画家的笔触、雕塑家的刀痕。

关于体色和斑纹的设定,主要来自两个方面的考虑。其一,环境因素,干旱的疏林草原,背景色与今日的非洲稀树草原类似,动物的体色与花纹在视觉层面主要用于交流或保护。哺乳动物大多没有绚丽的色彩,生存于林地的种类往往发育有斑纹——这有助于它们在斑驳树影间隐匿身形。盘角鹿的底色选择了大地色系的保护色,腹浅背深,配有暗色的斑纹。

其二,演化的伏笔,体现在斑纹形式的选择上:将长颈鹿典型的马赛克式几何斑纹以及霍加狓臀部的平行条带状花纹引为元素、疏弱化处理后再现于盘角鹿皮毛之上,这是一种人为的主观的导向手法,暗示着其中的演化联系。

最后复原的是运动形态。我盯着显示器,一帧一帧地反复观看牛科动物的碰撞视频。我分别得到了盘羊和麝牛碰撞行为的定格参考:它们的起势不同、蓄势不同,收势也不同。

盘角鹿,那些特化的骨骼注定是它天生的破门器,它会怎样碰撞,会如何开始、如何结束,是怎样的力道,我们也许永远都只能猜想。最终,我参考了盘羊和麝牛的姿势设定了两套不同碰撞形态的场景复原小品,不知在定格的静态复原中,是否也能让观者听到遥远世界那声声回响。https://t.cn/A6aqLOT8


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