采用红外光谱与无损检测等分析法检测耐热聚氯乙烯管道安全性

聚氯乙烯管道是应用的塑料管，因为性能优越成本较低，无论在全球还是在中国，聚氯乙烯管道一直是应用量的塑料管，耐热性聚乙烯是其使用温度高于80摄氏度，普通聚乙烯的使用温度不高于50摄氏度。使用温度可以在80摄氏度以上，加工成管道后抗压、耐腐蚀、寿命可达50年，绿色环保，可回收。

近期，福建省质检院塑化所承担的项目“耐热聚氯乙烯管道安全性能及其失效模式评价方法的研究”顺利通过专家组审定，项目成果达到国内领先水平。该项目系统研究了耐热聚氯乙烯管道的安全性能，利用红外光谱和无损检测等分析手段,建立了一种耐热聚氯乙烯管道安全性能及其失效模式评价的有效方法，实现对耐热聚氯乙烯管道真伪及其连接接头安全性的快速准确判定。

关于红外光谱

是分子能选择性吸收某些波长的红外线，而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁，检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱，又称分子振动光谱或振转光谱。通常将红外光谱分为三个区域：近红外区(0.75~2.5μm)、中红外区(2.5~25μm)和远红外区(25~1000μm)。一般说来，近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的;中红外光谱属于分子的基频振动光谱;远红外光谱则属于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱。

近红外光是一种介于可见光(VIS)和中红外光(IR)之间的电磁波，美国材料检测协会(ASTM)，将其定义为波长780～2526nm的光谱区。利用近红外光谱的优点有：1.简单方便，有不同的测样器件可直接测定液体、固体、半固体和胶状体等样品，检测成本低。2.分析速度快，一般样品可在1min内完成。3.适用于近红外分析的光导纤维易得到，故易实现在线分析及监测，极适合于生产过程和恶劣环境下的样品分析。4.不损伤样品可称为无损检测。5.分辨率高可同时对样品多个组分进行定性和定量分析等。所以目前近红外技术在食品产业等领域应用较广泛。

红外光谱定量分析法

依据是朗伯——比尔定律。红外光谱定量分析法与其它定量分析方法相比，存在一些缺点，因此只在特殊的情况下使用。它要求所选择的定量分析峰应有足够的强度，即摩尔吸光系数大的峰，且不与其它峰相重叠。红外光谱的定量方法主要有直接计算法、工作曲线法、吸收度比法和内标法等，常常用于异构体的分析。随着化学计量学以及计算机技术等的发展，利用各种方法对红外光谱进行定量分析也取得了较好的结果，如Z小二乘回归，相关分析，因子分析，遗传算法，人工神经网络等的引入，使得红外光谱对于复杂多组分体系的定量分析成为可能。

红外光谱的相关仪器

1. 棱镜和光栅光谱仪

属于色散型光谱仪，它的单色器为棱镜或光栅，属单通道测量，即每次只测量一个窄波段的光谱元。转动棱镜或光栅，逐点改变其方位后，可测得光源的光谱分布。

随着信息技术和电子计算机的发展，出现了以多通道测量为特点的新型红外光谱仪，即在一次测量中，探测器就可同时测出光源中各个光谱元的信息，例如，在哈德曼变换光谱仪中就是在光栅光谱仪的基础上用编码模板代替入射或出射狭缝，然后用计算机处理探测器所测得的信号。与光栅光谱仪相比，哈德曼变换光谱仪的信噪比要高些。

2. 傅里叶变换红外光谱仪

它是非色散型的，核心部分是一台双光束干涉仪，常用的是迈克耳孙干涉仪。当动镜移动时，经过干涉仪的两束相干光间的光程差就改变，探测器所测得的光强也随之变化，从而得到干涉图。各种红外光谱仪既可测量发射光谱，又可测量吸收或反射光谱。当测量发射光谱时，以样品本身为光源;测量吸收或反射光谱时，用卤钨灯、能斯脱灯、硅碳棒、高压汞灯(用于远红外区)为光源。

什么是无损检测

在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。无损检测是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平，无损检测的重要性已得到公认。

在无损检测的基础理论研究和仪器设备开发方面，中国与世界先进国家之间仍有较大的差距，特别是在红外、声发射等高新技术检测设备方面更是如此。采用射线、超声、红外、电磁等原理技术并结合仪器对材料、零件、设备进行缺陷、化学、物理参数检测的技术。常见的如超声波检测焊缝中的裂纹。

常用的无损检测方法：

涡流检测(ECT)、射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和液体渗透检测(PT) 五种。其他无损检测方法：声发射检测(AE)、热像/红外(TIR)、泄漏试验(LT)、交流场测量技术(ACFMT)、漏磁检验(MFL)、远场测试检测方法(RFT)、超声波衍射时差法(TOFD)等。

无损检测已不再是仅仅使用X 射线，包括声、电、磁、电磁波、中子、激光等各种物理现象几乎都被用做于了无损检测，譬如：超声检测、涡流检测、磁粉检测、射线检测、渗透检测、目视检测、红外检测、微波检测、泄漏检测、声发射检测、漏磁检测、磁记忆检测、热中子照相检测、激光散斑成像检测、光纤光栅传感技术，等等，而且还在不断地开发和应用新的方法和技术。

一些看上去非常传统的无损检测方法，实际上也已经发展出了许多新技术，譬如：

射线检测——传统技术是：胶片射线照相(X 射线和伽马射线)。新技术有：加速器高能X射线照相、数字射线成像(DR)、计算机射线照相(CR，类似于数码照相)、计算机层析成像(CT)、射线衍射等等。

超声检测——传统技术是：A 型超声(A 扫描超声，A 超)。新技术有：B 扫描超声(B 超)、C 扫描超声(C 超)、超声衍射(TOFD)、相控阵超声、共振超声、电磁超声、超声导波等等。

新闻来源：福建省质检院、百度