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深水石油钻井技术现状及发展趋势*摘要:随着世界深水油气资源不断发现,近几年来深水钻探工作量越来越大。随着水深的增加和复杂的海况环境条件,对钻井工程提出了更高的挑战,钻井技术的难度越来越大。从目前国内外深水钻井实践出发,对深水的钻井设备、定位系统、井身结构设计、双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、钻井液和固井工艺技术和钻井隔水管及防喷器系统等关键技术进行了阐述,对深水的钻井设计和施工进一步向深水钻井领域发展具有重要导向作用。关键词:深水钻井;钻井设备;关键技术全世界未发现的海上油气储量有90%潜伏在水深超过1000 m以下的地层,所以深水钻井技术水平关系着深海油气勘探开发的步伐。对于海洋深水钻井工程而言,钻井环境条件随水深的增加变得更加复杂,容易出现常规的钻井工程难以克服的技术难题,因此深水钻井技术的发展是影响未来石油发展的重要因素。1国内外深水油气勘探形势全球海洋油气资源丰富。据估计,海洋石油资源量约占全球石油资源总量的34%,累计获探明储量约400×108,t探明率30%左右,尚处于勘探早期阶段。据美国地质调查局(USGS)评估,世界(不含美国)海洋待发现石油资源量(含凝析油)548×108,t待发现天然气资源量7815×1012m3,分别占世界待发现资源量的47%和46%。因此,全球海洋油气资源潜力巨大,勘探前景良好,为今后世界油气勘探开发的重要领域。随着海洋钻探和开发工程技术的不断进步,深水的概念和范围不断扩大。目前,大于500 m为深水,大于1500 m则为超深水。据估计,世界海上44%的油气资源位于300 m以下的水域,其中,墨西哥湾深水油气资源量高达(400~500)×108桶油当量,约占墨西哥湾大陆架油气资源量的40%以上,而巴西东部海域深水油气比例高达90%左右。20世纪90年代以来,由于发现油气田储量大,产量高,深水油气倍受跨国石油公司青睐,发展迅速。据估计,近年来,深水油气勘探开发投资年均增长30. 4%, 2004年增加到220亿美元。1999年作业水深已达2000 m, 2002年达3000 m。90年代以来,全球获近百个深水油气发现,其中亿吨级储量规模的超过30%。2000年,深水油气储量占海洋油气储量的12. 3%,比10年前增长约8%。2004年,全球海洋油气勘探获20个重大深水发现(储量大于110×108桶)。1998-2002年有68个深水项目,约15×108t油当量投产; 2003-2005年则增至144个深水项目,约4216×108t油当量投产, 2004年深水石油产量210×108,t约占世界石油产量的5%。2目前深水油气开发模式深水油气开发设施与浅水油气开发设施不同,其结构大多从固定式转换成浮式,因此开发方式和方法也发生了变化。国外深水油气开发中常用的工程设施有张力腿(TLP)平台、半潜式(SEMIOFPS)平台、深吃水立柱式(SPAR)平台、浮式生产储油装置(FPSO)以及它们的组合。3深水钻井关键技术深水钻井设备适用于深水钻井的主要是半潜式钻井平台和钻井船2种浮式钻井装置。. 1深水钻井船钻井船是移动式钻井装置中机动性最好的一种。其移动灵活,停泊简单,适用水深范围大,特别适于深海水域的钻井作业。钻井船主要由船体和定位设备2部分组成。船体用于安装钻井和航行动力设备,并为工作人员提供工作和生活场所。在钻井船上设有升沉补偿装置、减摇设备、自动动力定位系统等多种措施来保持船体定位。自动动力定位是目前较先进的一种保持船位的方法,可直接采用推进器及时调整船位。全球现有38艘钻井船,其中额定作业水深超过500 m的深水钻井船有33艘,占总数的87%。在这33艘深水钻井船中,有26艘正在钻井,有5艘正在升级改造。在现有的深水钻井船中, 20世纪70年代建造的有10艘, 80年代和90年代建造的各有7艘,其余9艘是2000-2001年建造的。其中2000年建成的钻井船最多,有8艘;其次是1999年,有4艘。目前在建的7艘钻井船中,均是为3000多米水深建造的, 2007年将建成1艘, 2008年和2009年将各建成3艘。钻井船主要活跃在巴西海域、美国墨西哥湾和西非海域。2006年7月初,正在钻井的26艘深水钻井船分布在8个国家。其中巴西8艘,占1/3;其次是美国,有6艘;安哥拉、印度和尼日利亚分别有4艘、3艘和2艘;中国、马来西亚和挪威各1艘。. 2半潜式钻井平台半潜式钻井平台上部为工作甲板,下部为2个下船体,用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、支持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,到本世纪初,工作水深可达3000 m,同时勘探深度也相应提高到9000~12 000 m。据Rigzone网站截至2006年7月初的统计,全球现有165座半潜式钻井平台,其中额定作业水深超过500 m的深水半潜式钻井平台有103座,占总数的62%。在这103座深水半潜式钻井平台中,有89座正在钻井,有11座正在升级改造。其中31座是20世纪70年代建造的,最长的已经服役30多年; 40座是20世纪80年代建造的; 13座是90年代建造的; 19座是2000 -2005年建造的。此外,还有24座深水半潜式钻井平台正在建造。深水半潜式钻井平台主要活跃在美国墨西哥湾、巴西、北海、西非、澳大利亚和墨西哥海域。2006年7月初,处于钻井中的89座深水半潜式钻井平台分布在18个国家,其中美国最多, 24座,占总数的27%;巴西17座,挪威10座,英国6座,澳大利亚、墨西哥和尼日利亚各5座,其余国家各有1~3座。深水定位系统半潜式钻井平台、钻井船等浮式钻井装置在海中处于飘浮状态,受风、浪、流的影响会发生纵摇、横摇运动,必须采用可靠的方法对其进行定位。动力定位是深水钻井船的主流方式。在现有的深水钻井船中,只有6艘采用常规锚链定位(额定作业水深不足1000 m),其余27艘都采用动力定位(额定作业水深超过1000 m)。1000 m以上水深的钻井船采用的都是动力定位,在建的钻井船全部采用动力定位。动力定位系统一般采用DGPS定位和声纳定位2种系统。声纳定位系统的优点: (1)精确度高(1% ~2% )、水深(最大适用水深为2500 m); (2)信号无线传输(不需要电缆); (3)基本不受天气条件的影响(GPS系统受天气条件的影响); (4)独立,不需要依靠其他系统提供的信号。声纳定位系统的缺点: (1)易受噪声的影响,如环境噪声、推进器噪声、测试MWD等; (2)折射和阴影区; (3)信号传输时间; (4)易受其他声纳系统的干扰,如多条船在同一地方工作的情况。大位移井和分支水平井钻井技术海上钻井新技术发展较快,主要包括大位移井、长距离水平钻井及分支水平井钻井技术。这些先进技术在装备方面主要包括可控马达及与之配套的近钻头定向地层传感器。在钻头向地层钻进时,近钻头传感器可及时检测井斜与地层性质,从而使司钻能够在维持最佳井眼轨迹方面及时做出决定。由于水平井产量高,所以在国外海上油气田的开发中已经得到了广泛的应用。目前,国外单井总水平位移最大已经达11 000m。分支水平井钻井技术是国际上海洋油气田开发广泛使用的技术,近年来发展很快。利用分支井主要是为了适应海上需要,减少开发油藏所需平台数量及平台尺寸(有时平台成本占开发成本一半还多)。具体做法是从一个平台(基础)钻一口主干井,然后从主干井上急剧拐弯钻一些分支井,以期控制较大的泄油面积,或者钻达多个油气层。深水双梯度钻井技术与陆地和浅海钻井相比,深海钻井环境更复杂,容易出现常规钻井装备和方法难以克服的技术难题:锚泊钻机本身必须承受锚泊系统的重量,给钻机稳定性增加了难度;隔水管除了承受自身重量,还承受严重的机械载荷,防止隔水管脱扣是一个关键问题;地层孔隙压力和破裂压力之间安全钻井液密度窗口窄,很难控制钻井液密度安全钻过地层;海底泥线处高压、低温环境影响钻井液性能产生特殊的难题;海底的不稳定性、浅层水流动、天然气水合物可能引起的钻井风险等。国外20世纪60年代提出并在90年代得到大力发展的双梯度钻井(DualGradi-entDrilling,简称DGD)技术很好地解决了这些问题。双梯度钻井技术的主要思想是:隔水管内充满海水(或不使用隔水管),采用海底泵和小直径回流管线旁路回输钻井液;或在隔水管中注入低密度介质(空心微球、低密度流体、气体),降低隔水管环空内返回流体的密度,使之与海水相当,在整个钻井液返回回路中保持双密度钻井液体系,有效控制井眼环空压力、井底压力,克服深水钻井中遇到的问题,实现安全、经济的钻井。喷射下导管技术海上浅水区的表层套管作业通常采用钻孔、下套管然后固井的作业方式。在深水区,由于海底浅部地层比较松软,常规的钻孔/下套管/固井方式常常比较困难,作业时间较长,对于日费高昂的深水钻井作业显然不合适。目前国外深水导管钻井作业通常采用“Jetting in”的方式。常规做法是在导管柱(Φ914. 4 mm或Φ762 mm)内下入钻具,利用导管柱和钻具(钻铤)的重量,边开泵冲洗边下入导管。3. 6动态压井钻井技术(DKD)DKD(Dynamic killDrilling)技术是深水表层建井工艺中的关键技术。该技术是一种在未建立正常循环的深水浅层井段,以压井方式控制深水钻井作业中的浅层气井涌及浅层水涌动等复杂情况的钻井技术。其工作原理与固井作业中的自动混浆原理相似,它是根据作业需要,可随时将预先配好的高密度压井液与正常钻进时的低密度钻井液,通过一台可自动控制密度的混浆装置,自动调解到所需密度的钻井液,可直接供泥浆泵向井内连续不断地泵送。在钻进作业期间,只要PWD和ROV监测到井下有地层异常高压,就可通过人为输入工作指令,该装置立即就可泵送出所需要的高密度钻井液,不需要循环和等待配制高密度钻井液,真正意义上地实现边作业边加重的动态压井钻井作业。3. 7随钻环空压力监测(APWD)由于深水海域的特殊性,与浅水和陆地钻井相比,部分的上覆岩层被水代替,相同井深上覆岩层压力降低,使得地层孔隙压力和破裂压力之间的压力窗口变得很窄,随着水深的增加,钻井越来越困难。据统计,在墨西哥湾深水钻井中,出现的一系列问题,如井控事故、大量漏失、卡钻等都与环空压力监测有关。随钻环空压力测量原理是主要靠压力传感器进行环空压力测量,可实时监测井下压力参数的变化。它可以向工程师发出环空压力增加的危险报警,在不破坏地层的情况下,提供预防措施使井眼保持清洁。主要应用于实时井涌监测和ECD监控、井眼净化状况监控、钻井液性能调整等,是深水钻井作业过程中不可缺少的数据采集工具。3. 8随钻测井技术(LWD /MWD /SWD)深水测井技术主要是指钻井作业过程中的有关井筒及地层参数测量技术,包括LWD、MWD和SWD测井技术。由于深水钻井作业受到高作业风险及昂贵的钻机日租费的影响,迫使作业者对钻井测量技术提出了多参数、高采集频率和精度及至少同时采用2套不同数据采集方式的现场实时数据采集和测量系统,并且具有专家智能分析判断功能的高标准要求。目前最常用的定向测量方式是MWD数据测量方式,这种方式通常只能测量井眼轨迹的有关参数,如井斜角、方位角、工具面。LWD是在MWD基础上发展起来的具有地层数据采集的随钻测量系统,较常规的MWD增加了用于地层评价的电阻率、自然伽马、中子密度等地层参数。具有地质导向功能的LWD系统可通过近钻头伽马射线确定井眼上下2侧的地层岩性变化情况,以判断井眼轨迹在储层中的相对位置;利用近钻头电阻率确定钻头处地层的岩性及地层流体特性以及利用近钻头井斜参数预测井眼轨迹的发展趋势,以便及时做出调整,避免钻入底水、顶部盖层或断裂带地层。随钻地震(SWD)技术是在传统的地面地震勘探方法和现有的垂直地震剖面(VSP———VerticalSeismic Profiling)的基础上结合钻井工程发展起来的一项交叉学科的新技术。其原理是利用钻进过程中旋转钻头的振动作为井下震源,在钻杆的顶部、井眼附近的海床埋置检波器,分别接收经钻杆、地层传输的钻头振动的信号。利用互相关技术将钻杆信号和地面检波器信号进行互相关处理,得到逆VSP的井眼地震波信息。也就是说,在牙轮钻头连续钻进过程中,能够连续采集得到直达波和反射波信息。深水钻井液和固井工艺随着水深度的加大,钻井环境的温度也将越来越低,温度降低将会给钻井以及采油作业带来很多问题。比如说在低温情况下,钻井液的流变性会发生较大变化,具体表现在黏、切力大幅度上升,而且还可能出现显著的胶凝现象,再有就是增加形成天然气水合物的可能性。目前主要是在管汇外加绝缘层。这样可以在停止生产期间保持生产设备的热度,从而防止因温度降低而形成水合物。表层套管固井是深水固井的难点和关键点。海底的低温影响是最主要的因素。另外由于低的破裂压力梯度,常常要求使用低密度水泥浆。深水钻井的昂贵日费又要求水泥浆能在较短的时间内具有较高的强度。深水钻井隔水管及防喷器系统深水钻井的隔水管主要指从海底防喷器到月池一段的管柱,主要功能是隔离海水、引导钻具、循环钻井液、起下海底防喷器组、系附压井、放喷、增压管线等作用。在深水钻井当中,隔水管柱上通常配有伸缩、柔性连接接头和悬挂张力器。在深水中,比较有代表性的是Φ533. 4 mm钻井隔水管,平均每根长度为15. 2~27. 4 m。为减小由于钻井隔水管结构需要和自身重量对钻井船所造成的负荷,在钻井隔水管外部还装有浮力块。这种浮力块是用塑料和类似塑料材料制成的,内部充以空气。在钻井隔水管外部,还有直径处于50~100 mm范围的多根附属管线。在深水钻井作业过程中,位于泥线以上的主要工作构件从下向上分别是:井口装置、防喷器组、隔水管底部组件、隔水管柱、伸缩短节、转喷器及钻井装置,井口装置通常由作业者提供。4结论深水石油钻井是一项具有高科技含量、高投入和高风险的工作,其中喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测、随钻测井技术、ECD控制等技术是深水钻井作业成功的关键。钻井船、隔水管和水下防喷器等设备的合理选择也是深水钻井作业成功的重要因素。另外,强有力的后勤支持和科学的作业组织管理是钻井高效和安全的重要保障。参考文献:[1]潘继平,张大伟,岳来群,等.全球海洋油气勘探开发状况与发展趋势[J].中国矿业, 2006, 15(11): 1-4.[2]刘杰鸣,王世圣,冯玮,等.深水油气开发工程模式及其在我国南海的适应性探讨[ J].中国海上油气,2006, 18(6): 413-418.[3]谢彬,张爱霞,段梦兰.中国南海深水油气田开发工程模式及平台选型[ J].石油学报, 2007, 28(1): 115-118.[4]李芬,邹早建.浮式海洋结构物研究现状及发展趋势[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版, 2003, 27(5): 682-686.[5]杨金华.全球深水钻井装置发展及市场现状[J].国际石油经济, 2006, 14(11): 42-45.[6]赵政璋,赵贤正,李景明,等.国外海洋深水油气勘探发展趋势及启示[J].中国石油勘探, 2005, 10(6): 71-76.[7]陈国明,殷志明,许亮斌等.深水双梯度钻井技术研究进展[J].石油勘探与开发, 2007, 18(2): 246-250.
中文八千字。
[中图分类号] [文献码] B [ 文章 编号] 1000-405X(2013)-7-229-2 中国地质调查局是我国目前唯一组织公益性地质钻探技术研究开发和推广应用的单位，自1999年成立以来，在组织地质钻探技术研究开发和推广应用方面开展了大量工作并做出了显著的成绩，对我国地质钻探技术的发展起到了较好的推动作用。面对地质工作大发展的新形势和实现地质工作现代化目标的要求，地质钻探技术如何发展，如何更好地起到对地质工作的支撑作用，笔者对这些问题有些不成熟的想法，在此发表，希望能抛砖引玉，与大家共同探讨地质钻探技术的发展问题。 1地质工作对钻探技术的需求 目前我国矿产资源紧缺，资源问题成为制约国家建设和国民经济发展的瓶颈问题，引起了国家政府和领导的高度重视。在国务院关于加强地质工作的决定提出的地质工作主要任务中，突出能源矿产勘查和加强非能源重要矿产勘查是两项首要任务。国家为此投入了大量经费，除了正在实施的国土资源大调查专项基金之外，又启动了危机矿山接替资源找矿专项基金和地质勘查基金。此外，地方、甚至个人也在找矿方面表现出很大的热情，并进行积极的投资。近年来，随着地质工作的加强，地质钻探工作量成倍增长，一些省区的年钻探工作量达到了几十万米。钻探工作项目资金来源有国土资源大调查、矿产资源补偿费、中央财政补贴、省资源补偿费、地方财政补贴、市场项目等。钻探工作量加大，使得对钻探设备和技术的需求同时加大。 2地质钻探技术应用现状 与世界先进的钻探技术相比，目前我国地质勘探工作中采用的钻探技术总体水平比较落后。钻探施工主要采用立轴式岩心钻机，基本上是20世纪80年代左右的设计。现代的全液压动力头钻机依靠进口，我国自己研制的产品已经开始出现，但还未得到大面积推广应用，而且现在只有个别钻深能力(1000m)的钻机，还未形成系列。钻探工艺方面，一些先进的钻进工艺方法还没有得到推广应用。金刚石绳索取心钻进方法虽得到了较多的应用，但还未能大面积普及。液动锤钻进(液动冲击回转钻进)方法的优点虽然为人们所认识，但由于该方法在恶劣的泥浆条件下使用时，钻具可靠性和寿命方面存在着一些问题以及这些年钻探现场管理水平的下降，使其在地质钻探中的应用较以前更少。一些具有较好前景的先进的钻进工艺方法，如绳索取心液动锤钻进方法和不提钻换钻头方法虽然都已研制成功，但实际应用很少。空气反循环取样钻进方法尽管具有高效率、低成本的特点，但由于没有得到地质人员的认可，至今未能得到推广。除此之外，目前地质钻探施工中所用的钻孔护壁堵漏技术、测斜技术等，基本上也是20世纪80年代左右的水平。由于采用的钻探技术水平不高，地质勘探中钻探工作的效率和效果不太理想，表现在台月效率较低、复杂地层钻进问题多、深孔钻进能力差、钻进成本高。这些问题的存在，使得钻探技术对地质工作的技术支撑效果受到影响。 3地质钻探技术发展目标 笔者认为，考虑地质钻探技术发展目标时应该分阶段，应该分成近期、中长期和远期。划分原则是：至2010年为近期，至2020年为中长期，至2050年为远期。 远期(至2050年)目标 实现地质钻探技术的现代化应该是钻探技术发展的远期目标。在国务院关于加强地质工作的决定和国务院温家宝就贯彻决定所作的重要批示中，都明确地提出了要实现地质工作现代化。关于地质工作现代化的定义，目前尚无统一的说法。笔者的理解是：地质工作现代化的标志应该是，在地质工作中普遍采用具有现代世界先进水平的地质勘查技术。钻探技术是地质勘查技术的种类之一，地质钻探技术的现代化也应该符合此项标准。然而，此项目标的实现是一项长期和艰巨的任务，因为只有国家的整体工业技术水平达到了世界先进水平后，我国的地质钻探技术才有可能从总体上达到世界先进水平，地质钻探技术现代化与国家的现代化应该是基本同步的。邓小平同志在介绍中国实现现代化的三步走战略时，明确提出到2050年中国基本实现现代化，达到世界中等发达国家的水平。1999年10月22日，时任国家主席江泽民在英国剑桥大学发表演讲时向公众宣布：我们的目标是，到下世纪中叶，即中华人民共和国成立一百周年时，基本实现现代化。由此看来，我国地质钻探技术现代化实现的时间应该是21世纪中叶。 中长期(至2020)年目标 地质钻探技术发展的中长期(至2020年)目标应该是：自主创新能力显著增强，地质钻探技术水平显著提高，自主研发的新型钻探设备和先进钻进工艺方法得到较大面积的推广应用，钻探装备与施工技术总体上接近发达国家水平。 近期(至2010年)目标 地质钻探技术发展的近期(至2010年)目标应该是：初步完成2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列研制;改进完善一批先进的钻进工艺方法，使之达到推广应用的水平;取得一批深孔钻探、复杂地层钻探和高精度定向钻探技术研究成果;研发成功现代的深水井和煤层气井钻探用全液压动力头钻机;地质钻探科技成果转化和推广取得较显著的成效。 4地质钻探技术近期研发工作重点 中国地质调查局近期组织开展的地质钻探技术研发工作基本上是按照上述的近期目标的思路安排的，重点研究内容如下： (1)2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列;(2)满足覆盖区化探和异常查证需求、适应复杂地层条件的轻便、高效、多功能取样钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(3)1000m全液压动力头水井和煤层气井钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(4)改进完善一批先进的钻进工艺方法，包括冲击回转钻进方法、绳索取心冲击回转钻进方法、不提钻换钻头方法和深孔绳索取心方法;(5)解决复杂地层钻进技术难题，包括复杂地层钻孔护壁堵漏技术问题、复杂地层取心技术问题等;(6)高精度定向钻探技术，包括提高钻孔测量精度和定向钻进施工中靶精度的技术以及取心定向钻进技术;(7)万米科学超深孔钻探技术方案预研究。除了研究与开发工作以外，钻探新方法、新技术推广应用也是中国地质调查局钻探技术管理工作的重点之一，拟开展以下一些工作： ①新型岩心钻探机具应用培训;②地质调查浅层取样钻技术应用培训;③地质钻孔测量技术应用培训;④新型地质钻探泥浆体系应用培训;⑤节水钻进技术应用培训;⑥空气反循环取心钻进技术培训和应用示范;⑦车载式浅层取样钻机应用示范。 5几个值得强调的问题 加强技术创新 技术创新的核心内容是科学技术的发明和创造，其直接结果是推动科学技术进步，提高社会生产力的发展水平，进而促进社会经济的增长。通过技术创新可实现技术跨越式发展，在短期内获得显著的技术经济效果，使一些常规方法难以解决的问题得到解决。这里举2个钻探技术领域技术创新取得显著成效的实例。第一个实例是科拉超深钻。前苏联的工业技术发达程度比不上西方国家，却钻成了世界上唯一一口深度超万米的钻井——12262m深的科拉超深井。钻万米超深井的难度非常大。这口井之所以能钻进成功，是因为前苏联人在施工这口井时进行了大量的钻探技术创新，其中3项对钻进施工的成败起决定性作用的重大创新是：超前孔裸眼钻进方法;铝合金钻杆;带减速器的涡轮马达井底驱动。第二个实例是中国大陆科学钻探工程科钻一井。该项目是在坚硬的结晶岩中施工5000m连续取心钻孔。这种施工在我国没有先例，在世界上也属高难度钻井工程。该井在施工时采取了一系列的技术创新，涉及套管和钻进施工程序、取心钻进技术、扩孔钻进技术和井斜控制技术，最终获得了高效、优质的施工效果。由于采用螺杆马达-液动锤-金刚石取心钻进方法，使机械钻速提高50%以上，回次长度由3m提高到8～9m，大大节省了施工时间和成本。 加强新方法、新技术推广应用 新方法、新技术从研发出来，到在钻探施工中得到普遍应用，通常需要花很长的时间，做大量的推广应用工作。推广应用工作包括宣传、现场演示、技术培训和技术交流等。这些环节工作效果的好坏，都会直接影响到科技成果转化及其得到实际应用所需的时间，影响地质钻探技术现代化的进程。为获得好的效果，该项工作应有计划、有组织地开展，因为研发单位通常只是从本单位的利益和眼前的利益考虑推广应用工作，而该项目工作的计划和组织实施需要一种全局性和长远的考虑。这些年来，在钻探技术研究与应用的所有环节中，科技成果推广应用是相对比较薄弱的环节，加强此方面工作是当务之急。 参考文献 [1]王达.探矿工程(地质工程)未来20年科技发展战略研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程)，2004，31(1).看了“地质钻探技术论文”的人还看： 1. 工程地质勘探中的钻探技术应用论文 2. 工程地质勘查论文 3. 工程地质勘察论文 4. 地质毕业论文范文 5. 地质学毕业论文范文
桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术的应用论文
1中钻孔灌注桩施工技术的施工准备
1)在桥梁工程施工前期应对施工方案的编制依据、施工流程及技术指标等进行审查，并严格遵循设计图纸、地质情况等对其内容的规范性进行核实，确保其符合施工相关规定。同时要对方案内突发事件应急预案的合理性进行审查。
2)对灌注桩的使用情况进行检查，如应将沉淀池及泥浆池设置在泥浆循环系统内，并检查导管的出厂合格证并进行水密性承压试验。灌注混凝土的料斗尺寸必须符合方案灌浆量，遵循施工规定严把材料质量关，避免质量不符合施工要求的原材料出现在施工现场。
2钻孔灌注桩施工技术的应用
在桥梁工程施工中，因钻孔灌注桩技术具有较为简单的设备，操作也十分便利，通常广泛适用于砂性土、黏性土、碎卵石类土层和岩层等各种类型的土质中。从护壁形成角度来看，钻孔灌注桩施工可以选用泥浆护壁法。在工程施工中单位必须严格按照每一道工序的规范要求，对各环节质量严格把关，防止各种质量通病的发生，确保整体工程施工质量达到合格水平，并努力实现创优目标。
钻孔机的'安装与定位
在桥梁工程钻孔灌注桩施工中，首先应进行钻孔机安装工作，并确保安装基础的稳定性。只有这样才能不免钻孔机倾斜、桩倾斜等现象的产生。在较软地层及地基具有一定坡度的情况下，可利用推土机进行推平作业，为起到加固作用，也可以垫上钢板及枕木。为确保桩位的准确度，应准确定位中心位置及进行钻孔机的正确安装。对有钻塔的钻孔机，先通过钻机动力配合周围地笼的方式，移动钻杆到指定位置，随后选用千斤顶顶起机架，进行准确定位，确保起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心位于同一垂直线上，进而确保钻机的垂直度符合施工要求。
埋设护筒
在护筒设置过程中，护筒内径与桩径相比，应多出20～40cm，护筒高度则控制在2m以上，一般情况下认为护筒高度应在地面以上0．3m的范围或在水面以上1～2m的距离。护筒中心线应重合于桩中心，允许出现的平面误差在50mm以下。选用挖坑埋设法进行旱地施工，应分层夯实护筒底部与附近的黏土。
泥浆制备
水、黏土(膨润土)和添加剂是钻孔泥浆重要组成材料。其主要作用包括:浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具及增大静水压力等，泥皮在孔壁形成，泥浆在钻孔灌注桩施工中可以有效避免坍孔等问题的出现。在钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆调制过程中，应必须严格遵循钻孔方式和地层实际状况进行泥浆稠度的确定。
钻孔
作为路桥工程钻孔灌注桩施工的主要环节，应严格遵循相关施工规定，重视成孔质量。在压好护筒的基础上，应对泥浆添加及抽渣工作加以重视，并对成孔偏斜状况进行及时检查。
清孔
清孔施工应在钻孔深度符合设计标高后进行。抽、换原钻孔内泥浆，对泥浆的相对密度、粘度、含砂率进行有效降低是清孔的主要目的。在清孔施工中，应将钻渣彻底清理干净，对孔底沉淀厚度进行有效减少，在护筒内壁泥皮彻底清理干净后，可以有效防止桩底存留沉淀土过厚等问题，并起到桩承载力提升的作用。一般路桥工程钻孔灌注桩施工中都会选用抽浆法进行清孔作业。也就是利用反循环钻进中，以灌注混凝土导管代替泵吸反循环回转钻机的空心钻杆作为吸泥管，这个方式应用的优势在于完成清孔后，拆除特制弯管后就可以进行水下混凝土灌注作业，并起到节约时间的作用。
钢筋笼制作及下放
经质检部和监理在加工现场对钢筋笼进行质量合格验收后，在向安装现场进行运送。为防止钢筋笼在运输过程中因道路不平坦等原因出现弯曲变形等情况，应确保路面的平整性。选用两根长度相同的吊索作为起吊时的顶端吊点，根部则选用一根吊索，将弦形木吊垫设置在吊点位置，并捆绑钢索。安放钢筋笼时，必须对钢筋笼接头安装质量进行有效控制。在下放钢筋笼时，将特制混凝土垫块捆绑到主筋与箍筋上面，促使钢筋笼保护层厚度与施工要求相符，下放过程中应对其速度进行良好控制，选用较为缓慢的速度，避免出现钢筋笼与孔壁碰撞等现象。同时对孔内水位变化情况进行实时观测，防止不必要的事故出现在施工过程中。
灌注水下混凝土
在水下混凝土灌注施工中，必须详细检查混凝土面的高度及钻孔桩的位置，确保施工中不会出现超径、缩径、漏失层位等情况。与此同时，还要认真观察返水情况，准确分析、判定孔内的具体情况，避免安全事故出现在施工中及后期使用过程中。
3结语
随着国民经济发展速度的不断提升，在桥梁工程施工中，只有根据桥梁工程施工的具体要求，选择与之相适应的技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。将钻孔灌注桩技术应用到桥梁工程施工中，不仅可以缩短施工工期，还可以提高工程质量，为工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。
钻孔灌注桩施工论文
导语：论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。下面是由我整理的关于钻孔灌注桩施工论文。欢迎阅读！
1、钻孔灌注桩的定义与特点
钻孔灌注桩的定义
钻孔灌注桩施工技术也就是使用机械钻孔、钢管挤出土壤或采用人力挖掘等手段在地基土中打出桩孔，然后其内不放入钢筋笼、混凝土而做成的桩，加以固定。
钻孔灌注桩的特点
与传统的打入桩中的锤击方法相比，钻孔灌注桩施工技术具有施工噪音小、震动程度小的特点；其次，还能够建造比预定桩直径大的多的桩，缩小桩的误差范围；钻孔灌注桩施工技术可以在各种各样的地基上进行使用。
2、钻孔灌注桩施工技术在建筑施工中的现状分析
目前，许多施工方建筑施工中钻孔灌注桩施工技术还不够成熟，经常会出现以下几个问题：
成空速度慢，费时费力，残留物污染环境
钻孔灌注桩施工技术虽然具有一些优势，但是还存在着一些缺陷，例如，成空速度较慢，施工耗费时间较长，残留泥渣污染环境等。由于使用的是先进施工设备与工具，施工前需要准确考察地形和钻孔的位置，成空速度较慢。而且虽然钻孔的施工噪音和震动非常小，但是比较费时间，影响效率。钻孔过后残留的泥渣难以回收，会严重污染环境。
导管易出现泄漏
导管泄漏是建筑工程施工过程中极易出现的问题，主要有两个方面的原因：①泥浆过于粘稠，施工人员在钻孔灌注桩导管需要埋藏的深度时，不易分析混凝土需要浇筑的高度，导致导管出现滑脱，脱离了混凝土的堤面，出现漏管现象；②导管出现被堵住的情况，主要是由于导管下埋的深度较浅而影响的。出现这种情况多半是建筑施工方没有进行准确系统的检测和校准而导致的，使其出现了很大的误差。
混凝土比例配合不标准
在建筑施工过程中，混凝土的比例配合极为重要，关系着工程能否顺利施工，以及施工完成建筑物的建筑质量。一些建筑施工队施工时，对混凝土的.比例配合不清楚，经常会使用不符合标准的混凝土，混凝土的砂率需要控制在40~50%之间，水灰比例也需要是，混凝土坍落度需在16~18cm之间，钻孔灌注桩施工技术在建筑施工中需要严格调配混凝土的比例，保证工程建筑的质量，否则会出现极为严重的后果。
钻孔处理不干净
使用钻孔灌注桩施工技术在建筑施工过程中，经常会出现桩的底部出现大量的沉积的残渣，在进行第一次灌注时不能正常泛浆，钻孔的底部距离导管很远，混凝土的灌入量有时又很少，导致不能完全掩埋住导管，影响了建筑施工的工程质量。这种情况出现的原因在于钻孔没有完全处理干净，施工人员对钻孔的检查不到位，没有仔细进行检查。
3、钻孔灌注桩施工技术在建筑施工中的策略分析
钻孔灌注桩施工技术在建筑施工中十分重要，关系着工程的建筑质量和人们的生命安全。针对钻孔灌注桩施工技术在建筑施工中出现的问题，本文将给出以下几点建议：
制定系统的钻孔灌注桩施工计划
在做一件事情前，先制定一个完备的方案计划，能够有效的帮助事情的有效实施和开展。在钻孔灌注桩技术施工中，同样需要制定一个系统的施工计划：
先清理干净施工场地
在对建筑地进行钻孔灌注桩施工前，首先需要对施工现场进行清理和检验，把桩的基底埋藏的杂物仔仔细细的清理干净，还需要对施工地面进行厚压，以提高地面的硬度与厚实度，保障钻孔灌注桩施工的顺利进行。
准确测量桩位
在施工时，施工人员需要结合现场施工的实际情况，根据已经设计好的图纸，使用定位仪，对地面高程以及桩位高度以及深度进行精确测量，缩小测量误差。
设置护筒并安装打钻机
首先使用铁质的护筒，然后对护筒的周围进行加固，防止脱离，护筒的掩埋深度应该为100~200cm；然后进行钻机的安装，在孔位上安装钻机，确保钻机处于完全垂直状态，与钻孔的误差必须小于5cm，使用时合体控制钻机力度。
下钻并清理钻孔内壁
下钻开始时，结合实际情况，在钻机到达钻孔70cm左右时开启泥浆汞，然后使用清洗剂清洁内部；使用换浆清洁钻孔内壁，并且需要严格控制泥浆中的沙量。
将泥浆合理排放
在施工过程中经常会出现泥浆蹦出的情况，施工队需根据要求对泥浆进行合理排放，将其排至污水排放区，尽量减少环境污染。
加强施工人员的钻孔灌注桩技术水平
在对工程使用钻孔灌注桩施工技术时，要严格挑选施工人员，并对施工人员进行严格系统的考核，考察技术人员的专业技术水平与操作能力。在施工时需要对施工人员所进行的每一项环节都进行严格的把控和管理，必须确保施工质量上的过关，并根据施工所要求的各项内容进行必要的把关。例如，在选择施工人员时，挑选一些经验老到，并且技术水平高的施工人员来施工，并且还要对施工中心的人员进行系统的培训，学习相关专业知识，提高钻孔灌注桩施工的实践能力。
混凝土的严格配比
使用钻孔灌注桩技术进行施工时，混凝土的配比是十分关键的，需要施工方，严格按照国家规定的施工要求，挑选合适的混凝土材料，使用专业的技术型人才进行混凝土合适的配比，使混凝土在质量上得到必要的保障。
信息化科技设备的使用
随着经济的不断发展，科技越来越发达，建筑施工方面的设备也得到了新的提升。钻孔灌注桩施工技术在建筑施工时，可以利用现代信息化技术，对建筑施工进行系统的规划。例如，使用地理信息系统对施工地的地理环境及地面土地情况进行系统分析，获得完备的信息数据，根据所得数据在进行科学的钻孔灌注桩。亦可使用现代遥感技术，对施工地的地下进行探测，选择合适的打桩地，对打桩的桩位进行精确计算，严格控制误差，可以提高桩位的精确度，以及工程的高效性，有利于钻孔灌注桩施工技术的顺利实施。在钻孔灌注桩施工过程中，钢筋笼上浮是一个最常见问题，其产生的主要原因是灌注速度未能有效控制且埋设导管位置不当。因此，在钻孔灌注桩施工前，应对灌注速度进行有效控制，避免由于混凝土增高造成地面形成较大冲击力。同时，混凝土浇筑时应将导管及时拔除，避免出现钢筋上浮现象。
4、总结
黑格尔曾经说过：“就存在或出现的次第来说，建筑是一门最早的艺术。”建筑业目前正迅猛发展着，而钻孔灌注桩施工技术作为一种目前国内工程使用最为广泛的一项技术，需要对其进行严格的要求和积极的创新。综上所述，现今我国钻孔灌注桩施工技术在建筑施工中还存在一些问题，不过随着科技的不断发展，此技术将会不断发展创新，推动着我国建筑业快速发展。
摘 要: 建筑结构的现场检测，按结构、材料不同可分为混凝土和钢结构现场检测。通过对混凝土建筑结构、砌体结构及钢结构现场检测方法的总结、分析、评价，结合检测技术的现场应用，提出对结构现场检测技术的展望。 关键词: 建筑结构；检测方法；非破损检测；强度 引言 建筑结构的现场检测，按不同结构、不同材料可分为:混凝土结构现场检测和钢结构的现场检测，本文试对其现状和发展趋势进行分析和展望。 1、混凝土结构现场检测方法 混凝土结构宏观性能试验方法是“试件试验”。这类方法以试件破坏时的实测值，作为判断混凝土性能的依据较为直观，称为破损性实验，由于试件中的混凝土与结构中的混凝土质量、受力状况及各种条件不可能完全一致，而且对于建筑结构的现场检测也不太适用。 20 世纪30 年代混凝土非破损检测方法发展起来了，如回弹法、超声脉冲法等在不破损混凝土的条件下进行现场检测。 1. 1 回弹法 回弹法是用回弹仪弹击混凝土表面，由仪器重锤回弹能量的变化，反映混凝土的弹性和塑性性质，测量混凝土的表面硬度推算抗压强度，是混凝土结构现场检测中常用的一种非破损试验方法，我国已编制了规范。 回弹法的主要优点是:仪器构造简单，方法易于掌握，检测效率高，费用低廉，影响因素较少，但还存在一定不足:回弹值受碳化深度、测试角度的影响，石子种类对其也有影响，要对回弹值进行不同的修正，对存在有质量疑问区域的混凝土，需用其它方法进行进一步检测。 1. 2 超声脉冲法 用超声脉冲法检测混凝土强度是测试超声波在混凝土中的传播参数，找出混凝土抗压强度与这些参数的关系，确定其抗压强度。 混凝土是各向异性的多相复合材料，内部存在广泛分布的砂浆与骨料的界面和各种缺陷，使超声波在混凝土中的传播要比在均匀介质中复杂得多，产生反射、折射和散射现象，并出现较大衰减，因此超声脉冲法检测混凝土强度虽然能够检测出混凝土内部存在的问题，但是对测试仪器、换能器与混凝土的强度和超声传播声速间的定量关系受到混凝土的原材料性质及配合比的影响；测试试件的温度和含水率的影响等，只有综合考虑各种因素和条件，建立高拟合度的专门曲线，使用时才能得到比较满意的精度。 1. 3 超声回弹综合法 超声回弹综合法是建立在超声传播和回弹值与混凝土抗压强度之间相互关系上，以声速和回弹值来综合反映混凝土抗压强度的一种非破损检测方法。 超声回弹综合法在一定程度上克服了以单一指标评定混凝土强度的不足，它把石子和测试面的影响，从检测结果中加以修正，对于多指标综合，能较全面地反映与混凝土强度有关的各种要素的作用，提高了测试精度。 1. 4 钻芯法 钻芯法与前3 种方法不同。它用专用取芯机从被检测的结构或构件上直接钻取圆柱型的混凝土芯样，并根据芯样的抗压试验强度，推定混凝土的抗压强度，是一种较为直观可靠的检测混凝土强度的方法，由于需要从结构上取样，对原结构有局部损伤，所以是一种现场检测的半破损试验方法。 钻芯法为许多国家所采用，俄罗斯、美国、英国、日本、法国等都制定了各自的标准，国际标准化组织也提出了相应国际标准草案（ ISO/ DIS7034） 。 1. 5 拔出法 拔出法试验也是一种半破损检测方法，它是用一金属锚固件预埋入未硬化的混凝土浇筑构件内，或在已硬化的混凝土构件上钻孔埋入一膨胀螺栓，然后测试锚固件或膨胀螺栓被拔出时的拉力，由被拔出时的锥台型混凝土块的投影面积确定混凝土的拔出强度，并由此推算出混凝土的抗压强度。 拔出法在美国、加拿大、丹麦等国家已广泛得到应用，国际标准化组织（ ISO） 曾提出关于测定硬化混凝土拔出强度的国际标准草案（ ISO/ DIS8046） 。 1. 6 超声脉冲法 超声脉冲法是检测混凝土内部缺陷和操作应用最广泛的方法，当结构混凝土中存在缺陷或损伤时，超声脉冲通过缺陷时会产生绕射，传播的声速要比相同种类材质无缺陷混凝土的传播声速要小，声时偏长；缺陷界面上产生反射，因而能量显著衰减，波幅和频率明显降低，接收信号的波形平缓，甚至发生畸变，因此可判别混凝土的缺陷与损伤，这在工程验收、事故处理和已建建筑物可靠性鉴定工作中，可为结构补强和维修，提供可靠的判别依据。 需要特别注意的是，有波形显示的超声检测仪方可用于探伤，而无波形显示的数字式声速仪，只能提供声时和声速作为唯一的判别依据，容易造成误判。 1. 7 混凝土结构中钢筋位置和钢筋锈蚀检测1. 7. 1 钢筋位置的检测 对已建混凝土结构作可靠性诊断和对新建混凝土结构施工质量鉴定时，要求确定钢筋位置、钢筋情况，当采用钻芯法检测混凝土强度时，为所取部位避开钢筋，也常作钢筋位置检测。常用的电磁感应法检测，比较适用于配筋稀疏和混凝土保护层不太厚的情况，当钢筋位置在同一平面或在不同平面内距离较大时，测得的结果比较满意。 1. 7. 2 钢筋锈蚀的检测 混凝土若质量差、工作环境恶劣或其它原因使结构产生各种裂缝，就会造成钢筋的锈蚀。而钢筋锈蚀则导致混凝土保护层胀裂、剥落，钢筋有效面积削弱等，直接影响结构的承载能力和使用寿命，而对已建结构进行结构鉴定和可靠度诊断时，必须对钢筋锈蚀进行检测。 用半电池法测量钢筋表面与探头之间的电位差，以判断钢筋锈蚀的可能性及锈蚀程度。 2、砌体结构的现场检测方法 砌体结构主要指砖砌体，砌体强度是由砖块和砂浆强度或施工时制做的砌体试块强度来决定的，传统的检测方法是直接从砌体结构上截取试样，进行抗压强度试验而砌体结构的特点导致取样存在较大难度，取样时的扰动又会对试样产生较大损伤，从而影响试验结果。因此，砌体结构的现场原位非破损或半破损试验方法理所当然地受到重视，并广泛开展研究和工程实际应用。 2. 1 砌体强度的间接测定法 砌体强度与砂浆和砖块强度有直接关系。由砂浆和砖块强度等级可确定砌体的抗压强度，间接测定法就是使用专门的仪器和专门的测试方法，测量砂浆和砖块的某一项强度指标或与材料强度有关的某一项物理参数，并由此间接测定砌体强度。 （1） 冲击法。依据物体破碎时所消耗的功与破碎过程中新产生表面积成正比的基本原理、由事先建立的单位功表面积增量和抗压强度之间的经验公式，求得砂浆或砖块试样的强度。 （2） 回弹法。检测砖块和砂浆强度的基本原理与混凝土强度检测的回弹法相同，只是采用专门的砂浆回弹仪，因为砖的表面硬度与强度有良好的相关性，所以，此法精度高，且简单、适用。 （3） 推出法。推出法又称顶推法、剪法，具体称单砖单剪法。即把一单砖的顶面、两侧面砂浆清除，只留底面，用特制的小千斤顶将其“顶出”，在极限状态时，测得砖与砂浆的粘接抗剪强度，并根据抗剪强度与抗压强度的关系，推出抗压强度。 此外尚有筒压法、点荷法等通过测定砂浆的强度来测定砌体强度的方法，都已进行了大量的研究，取得了一定成果。 2. 2 砌体强度直接测定法 （1） 抽样检测法。主要包括切割法与取芯法，切割法切割的试件宠大，搬运过程中扰动大，造成试验结果的离散性大，耗费大量的人力、财力，只限于庞大砌体工程质量事故处理及对其它方法的校准。取芯法是对芯样作抗压和抗剪试验，对砌体扰动也很大，其试验结果不太一致。 （2） 原位检测法。主要包括扁顶法、原位轴压法和原位剪切法。扁顶法是采用扁式液压测力器装入开挖的砌体灰缝中进行砌体强度的原位检测方法，它较好地克服了取样法的不足，但设备复杂，允许的极限应变较小，测定砌体的极限强度受到限制。原位轴压法是对扁顶法的改进，其原理与其一致，测定砌体的极限抗压强度，推算其标准抗压强度，缺点是设备较沉重，使用不便，原位剪切法是在墙体上直接测试砌体通缝的抗剪强度，由于对测试部位有限制，使其应用有一定的局限性。 （3） 动测综合法。动测综合法是振动反演理论在工程上的应用。在脉动、起振机共振、自由释放或冲击等激振方式的作用下，通过测量砌体结构的频率和振型等参数，根据系统识别理论得到层间刚度，推算出各层砌体轴心抗压强度，此法从房屋整体出发，不仅能得到砌体的强度，鉴定房屋的质量，便于对房屋进行安全性评定，随着检测仪器技术的改进，算法的优选，结果的精度不断提高，很有发展前途。 （4） 微观结构法。声、波、射线等在材料中传播时，会因材料的微观结构的判别而不同，由此可推断出材料的强度。我国在砌体房屋检测的方法有应力波法和超声波法。应力波法测低强和高强砂浆砌体时，精度不高，超声波法由于影响因素较多，测试结果不理想，有待进一步提高。 3、钢结构的现场检测方法 在我国的建筑结构形式中，钢结构也是一种重要的结构形式，对已建钢结构鉴定时，检查钢结构材质，了解结构钢材的力学性能，最理想的方法就是在结构上截取试样，由拉伸试验确定其强度，但会损伤结构，影响它的正常工作，因此，常用的方法有表面硬度法、超声法等。 3. 1 表面硬度法 表面硬度法由布氏硬度仪测定，由硬度计端部的钢珠受压时在钢材表面和硬度标准试样上的凹痕直径，测得钢材的强度，换算得到钢材的强度、屈服强度。此法在检测中，由于仪器简单、使用方便、基本无损害而得到广泛的应用。 3. 2 超声法检测钢材和焊缝缺陷 超声法检测钢材，多采用脉冲反射法。超声波脉冲发射进入被测材料传播，无缺陷时，不出现缺陷反射波，反之产生部分反射，由于钢材密度比混凝土大得多，为了能检测到较小的缺陷，要求选用较高的超声频率，此法比磁粉探伤、射线探伤更有利于现场检测。 4 、结构现场检测技术展望 结构现场检测技术对工程质量事故的检测、处理方面，具有重大的应用价值，从国内外的发展状况来看，该项技术涉及到多个学科的应用技术，应进一步研究、完善，应从以下几个方面来努力、创新。 （1） 新参数、新性能指标的测试。随着材料科学的发展，许多新材料被工程所应用，建筑结构设计的不断改进，一些新的参数和新的性能指标能够说明新材料和新结构的可靠性，需要不断研究这些参数指标的测试方法，为工程实践服务，是当前测试技术发展的趋势。 （2） 新思想的引入、对数学模型的创新和改善。在建筑结构检测方法的研究中，引入新思想，不仅要考虑宏观力学，还要考虑微观力学，深入全面地看问题。已有的检测方法中用到的经验公式有一定的局限性、在新的数学模型建立时，应更加注意其边界条件，扩大使用范围，提高拟合程度。 （3） 测量仪器的改进。随着计算机的普及与发展，改进测量仪器成为必然，测量仪小型化、智能化，使测试精度不断提高，以保证现场检测的需要。 （4） 操作方法的改进。结构检测仪器的操作方法要日趋简单化，使其更适合于大面积建筑工程质量的检测。
现场检测混凝土强度的检测方法有很多，如钻芯法，回弹，法超声法等，其中钻芯法是利用人造金刚石空心薄壁钻头，从结构中钻芯取混凝土检查强度及内部缺陷的方法。因为该方法是直接在混凝土构件中钻取芯样，所以它是确定结构混凝土强度准确的检测方法，在国内外都广泛推行。该方法使用于c10---c80混凝土强度等级的混凝土构件。钻芯法检测混凝土强度主要用于下面几种情况：1.对混凝土试块抗压强度的测试结果有怀疑时。实际施工过程中，如发现结构混凝土质量较差而试块强度很高，或相反试块强度不足而结构质量较好的情况。
2.当结构混凝土出现质量问题时。混凝土质量问题的诱因很多，包括材料自身，施工或养护不良等；3.结构混凝土受到损害时。如遭受火灾，化学侵蚀，其他损害以及表层与内部质量不一致的混凝土；4.检测多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时。钻芯法因其直观，可靠，准确而被广泛运用于现场混凝土质量检测中。工程检测的实践中，钻芯法的应用也遇到了不少问题；如取芯部位不当，轻则削弱构件承载力，重则损伤主筋钻断主筋。
声回弹综合法检测混凝土强度技术应用摘 要：随着建筑市场管理日趋完善，建筑工程施工质量验收统一标准中的十六字指导思想“验评分离，强化验收，完善手段，过程控制”在工程中的具体应用得以实现，“完善手段”这一指导思想在工程质量验收中也就显示出越来越重要的地位；用科学的检测数据来判断，避免减少人为因素的干扰和主观评价的影响，同时监理规范的“平行检查”中增加检测手段控制，这些都为工程质量验收结构完整和使用功能的完善提供保证。 关键字：超声回弹,混凝土,强度,技术应用 上世纪六十年代罗马尼亚的建筑及建筑经济科学研究院，率先提出采用超声回弹综合法对混凝土强度进行检测起，我国从1976年也开始对此方法进行了全面及大量的检测，并于1988年制订了中国工程建设标准化协会标准《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS 02：88）。2005年由中国建筑科学研究院会同有关单位再次对《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》进行了修订，并于2005年12月1日执行《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》CECS 02：2005。简称《综合法》。为了执行《综合法》，国家规范在《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107—87）中规定：“当时混凝土试件强度的代表性有怀疑时，可采用从结构或构件中钻取试件的方法或采用非破损检验方法，按有关标准的规定对结构或构件中混凝土的强度进行推定”。《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002）中也有规定，“当混凝土试件强度评定不合格时，可采用非破损或局部破损的检验测方法，按国家现行有关标准的规定对结构构件中的混凝土强度进行推定，并作为处理的依据”。1. 《综合法》的定义及优点超声回弹检测混凝土强度技术简称“综合法”，是混凝土强度的无损检测中的非破损方法之一。所谓综合法就是采用两种或两种以上的无损检测方法（超声波脉冲速度—回弹值），获取多种物理参量，并建立强度与多项物理参量的综合相关关系，以便从不同角度综合评价混凝土的强度。由于综合法采用多项物理参数，能较全面地反映构成混凝土强度的各种因素，并且还能抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素，因而它比单一物理量的无损检测方法（回弹法、超声法）具有更高的准确性和可靠性。单一的回弹法和超声法，同一影响因素对不同方法影响程度不同，有的甚至完全相反。例如:当混凝土的强度等级相同，生产工艺和配合比基本相同的混凝土标养试件在用单一的回弹法和超声法进行强度检测时发现，混凝土龄期和混凝土湿度，对回弹法来讲，随着混凝土龄期的增长，混凝土表面硬化，加上混凝土表面结硬，使回弹值偏高，对潮湿混凝土表面硬度降低，回弹值显著偏低。对超声法来讲，情况却相反，随着龄期增长，混凝土内部逐渐趋于干燥，传播速度偏低，对潮湿混凝土传播速度要比干燥混凝土要快。如果将两种单一方法结合后，混凝土龄期和湿度的影响可以相互抵消而不加考虑了。这样，综合法正是利用了两种对构件损伤最小，一个利用构件内部的物理指标，一个从表面硬度着手，起到由表至内多侧面综合反应混凝土抗压强度，正因为是多侧面反应混凝土强度指标，故有较好的相关性，另外，综合法和半破损法的钻芯法相比也有一定的优点，钻芯法由于要造成结构或构件局部结构破坏，不宜在一结构中大面积使用。这样“超声波脉冲速度—回弹值”综合法成了混凝土强度无损检测技术的一个重要发展方法。某工程实例：存在问题检测结果（综合法的比较）试件编号测定强度fcu(MPa)误差（er）%试件综合法超声法回弹法综合法超声法回弹法2. 《综合法》的工程应用 （1）监理工程实践中，常常由于施工控制不严或施工过程中某种意外事故可能影响混凝土的质量，以及发现预留试块的取样、制作、养护、抗压试验等不符合有关技术规程或标准所规定的条款，怀疑预留的试块强度不能代表结构混凝土的实际强度，如：预留试块的丢失、同条件养护和标养不真实，都应优先采用综合法。（2）当需要了解混凝土在施工期间的强度增长情况，以便满足结构或构件的拆模、出养护池、出厂、吊装、预应力筋张拉或放张，以及施工期间负荷对混凝土强度的要求时。如：冬期施工等，都应优先采用综合法。（3）对已建成结构需要进行维修、加层、拆除等决策时，或受灾害性因素影响时，可优先采用综合法对原有混凝土强度进行强度推定，以便提供改建、加固设计时的基本强度参数和其他设计依据。（4）另外，国际上对建筑物结构的检测已扩大到设计基准期内的检测，对混凝土强度部分都应优先采用综合法。3.建立适合自己的测强曲线用混凝土试块的抗压强度与无损检测的参数之间建立起来的关系曲线，称为测强曲线。超声回弹综合法测强曲线，是以混凝土试块的抗压强度与超声声速值、回弹值，选择响应的数学来拟合它们之间的相关关系。建立适合自己的测强曲线，采用本地区（或以某一工程为对象）具有代表性的混凝土原材料、成型养护工艺和龄期为基本条件，制作一定数量的试块，进行非破损测试后，再进行破损试验建立的测强曲线。这样建立起来的测强曲线其现场适应性和强度测试精度均优于统一的测强曲线。另外，在各地区纷纷建立自己的测强曲线时候，保定市也建立起了自己的测强曲线。4. 《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》CECS 02：2005新增部分工程应用（1）综合法使用的回弹仪和超声波检测仪，必须具有产品合格证及检定证。对于混凝土超声波检测仪，符合《混凝土超声波检测仪》JG/T5004检定要求的模拟式和数字式超声波检测仪，均可用于综合法测试。回弹仪检定有效期为半年，混凝土超声波检测仪有效期为一年。（2）综合法新增加了超声波平测、角测等内容：角测法：当混凝土被测部位只能提供两个相邻表面时，虽然无法进行对测，但可以采用丁角方法检测。即将一对F、S换能器分别耦合于被测构件的两个相邻表面进行逐点测试，两个换能器的轴线形成90°夹角。例如：检测旁边存在墙体、管道等障碍物的混凝土柱子。平测法。当混凝土被测部位只能提供一个测试表面时，可采用平测法检测。将一对F、S换能器置于被测结构同一表面，以一定测试距离进行逐点检测。比如：检测路面、飞机跑道、隧道壁等结构。另外，超声测试宜优先采用对测或角测，当被测构件不具备对测或角测条件时，可采用单面平测法。平测时两个换能器连线与附近钢筋线保持40°～50°夹角，以减少钢筋的影响，超声测距宜在350mm～450mm。因为综合法强度换算表中超声波声速是以对测的纵波声速回归计算的，如单面平测大部分接受到的是表面波，不能直接查读强度换算表，需要进行修正后使用强度换算表。（3）在测强曲线的修订中延长测强曲线龄期、增加强度范围、增加高强混凝土和泵送混凝土内容等。规程第6点龄期7～2000d（原7～730d,如超过此龄期时，可钻取混凝土芯样进行修改）；第7点混凝土强度：10～70MPa（原C10～C50），从而使混凝土受检时间、范围得到更广泛的应用
目录论汽车搭铁不良的危害〔摘要〕搭铁线就是一种电流的回流线，电源从电瓶正极出来，经过各种开关、电器执行机构、再经过一根回流线回到电瓶负极，形成一个循环，使电器产生各种各样动作和功用，汽车上采用的是单线制，即大多数线都是来自电源的，各种用电执行机构的回路不都是直接到电瓶负极的，而是通过汽车本身的金属机体间接地回到电瓶负极的，但凡连接到汽车金属机体的线我们都可以统称搭铁线。〔关键词〕负极；搭铁；回路电气设备的某个部分与大地之间作良好的电气联接称为接地。与大地土壤直接接触的金属导体或金属导体组称为接地体：联接电气设备应接地部分与接地体的金属导体称为接地线；接地体和接地线统称为接地装置。电气设备接地的目的主要是保护人身和设备的安全，所有电气设备应按规定进行可靠接地。汽车电路中有许多用电设备被不同颜色的电线连接起来，其中最不可忽视的应该是搭铁。负极是习惯叫法。负极搭铁的作用是所有电路用电设备的回路，搭铁不良过载故障而过热损坏，甚至起火。因此我们可以认为，搭铁是非常重要的，没有搭铁所有的电器设备，就用不了，所以千万不要小看它，把它当成可有可无的东西。1汽车电路的组成汽车整车电路通常有电源电路、起动电路、点火电路、照明与灯光信号装置电路、仪表信息系统电路、辅助装置电路和电子控制系统电路组成。电源电路也称充电电路，是由蓄电池、发电机、调节器及充电指示装置等组成的电路，电能分配（配电）及电路保护器件也可归入这一电路。起动电路是由起动机、起动继电器、起动开关及起动保护电路组成的电路。也可将低温条件下起动预热的装置及其控制电路列入这一电路内。点火电路是汽油发动机汽车特有的电路。它由点火线圈、分电器、电子点火控制器、火花塞及点火开关组成。微机控制的电子点火控制系统一般列入发动机电子控制系统中。照明与灯光信号装置电路是由前照灯、雾灯、示廓灯、转向灯、制动灯、倒车灯、车内照明灯及有关控制继电器和开关组成的电路。仪表信息系统电路是由仪表及其传感器、各种报警指示灯及控制器组成的电路。辅助装置电路是由为提高车辆安全安性、舒适性等而设置的各种电器装置组成的电路。辅助电器装置的种类随车型不同而有所差异，汽车档次越高，辅助电器装置越完善。一般包括风窗刮水及清洗装置、风窗除霜（防雾）装置、空调装置、音响装置等。较高级车型上还装有车窗电动举升装置、电控门锁、电动座椅调节装置和电动遥控后视镜等。电子控制安全气囊归入电子控制系统。电子控制系统电路主要有发动机控制系统（包括燃油喷射、点火、排放等控制）、自动变速器及恒速行驶控制系统、制动防抱死系统、安全气囊控制系统等电路组成2汽车电路的特性低压汽油车多采用12V，柴油车多采用24V。直流主要从蓄电池的充电来考虑。 单线制单线制即从电源到用电设备使用一根导线连接，而另一根导线则用汽车车体或发动机机体的金属部分代替。单线制可节省导线，使线路简化、清晰，便于安装与检修。 负极搭铁将蓄电池的负极与车体相连接，称为负极搭铁。并联电路中的各用电器并列地接到电路的两点间，用电器的这种连接方式叫做并联。即若干二端电路元件共同跨接在一对节点之间的连接方式。这样连成的总体称为并联组合。其特点是：组合中的元件具有相同的电压；流入组合端点的电流等于流过几个元件的电流之和；线性时不变电阻元件并联时，并联组合等效于一个电阻元件，其电导等于各并联电阻的电导之和，称为并联组合的等效电导，其倒数称为等效电阻；几个初始条件为零的线性时不变电容元件并联时的等效电容为；几个初始条件为零的线性时不变电感元件并联时的等效电为；正弦稳态下，几个复数导纳的并联组合的等效导纳为，式中Yk是并联组合中第k个导纳。并联电路中，电阻大小的计算公式为 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…… （R1、R2、R3……表示各支路电阻大小）串联和并联的区别：若电路中的各元件是逐个顺次连接来的，则电路为串联电路，若各元件“首首相接，尾尾相连”并列地连在电路两点之间，则电路就是并联电路。在并联电路中，除各支路两端电压相等以外，电阻和其它物理量之间均成反比（在相同时间内）， R1：R2=I2：I1=P2：P1=W2：W1=Q2：Q1 除电阻和电压以外，其它物理量之间又成正比I1：I2=P1：P2=W1：W2=Q1：Q2 。基本并联线路图3一般汽车电路的接线规律汽车线路一般采用单线制、用电设备并联、负极搭铁、线路有颜色和编号加以区分，并以点火开关为中心将全车电路分成几条主干线，即：蓄电池火线（30号线）、附件火线（Acc线）、钥匙开关火线（15号线）。蓄电池火线（B线或30号线）从蓄电池正极引出直通熔断器盒，也有汽车的蓄电池火线接到起动机火线接线柱上，再从那里引出较细的火线。点火仪表指示灯线（IG线或15号线）点火开关在ON（工作）和ST（起动）挡才有电的电线，必须有汽车钥匙才能接通点火系统、预充磁、仪表系统、指示灯、信号系、电子控制系重要电路。专用线（Acc线或15A线）用于发动机不工作时需要接入的电器，如收放机、点烟器等。点火开关单独设置一挡予以供电，但发动机运行时收音机等仍需接入与点火仪表指示灯等同时工作，所以点火开关触刀与触点的接触结构要作特殊设计。起动控制线（ST线或50号线）起动机主电路的控制开关（触盘）常用磁力开关来通断。磁力开关的吸引线圈、保持线圈可以由点火开关的起动挡控制。大功率起动机的吸引、保持线圈电流也很大（可达40~80A），容易烧蚀点火开关的“30－50”触点对，必须另设起动机继电器（如东风、解放及三菱重型车）。装有自动变速器的轿车，为了保证空挡起动，常在50号线上串有空挡开关。搭铁线（接地线或31号线） 汽车电路中，以元件和机体（车架）金属部分作为一根公共导线的接线方法称为单线制，将机体与电器相接的部位称为搭铁或接地。搭铁点分布在汽车全身，由于不同金属相接（如铁、铜与铝、铅与铁），形成电极电位差，有些搭铁部位容易沾染泥水、油污或生锈，有些搭铁部位是很薄的钣金件，都可能引起搭铁不良，如灯不亮、仪表不起作用、喇叭不响等。要将搭铁部位与火线接点同等重视，所以现代汽车局部采用双线制，设有专门公共搭铁接点，编绘专门搭铁线路图，堪与熔断器电路提纲图并列。为了保证起动时减少线路接触压降，蓄电池极桩夹头、车架与发动机机体都接上大截面积的搭铁线，并将接触部位彻底除锈、去漆、拧紧。4汽车搭铁的含义搭铁是电路上的术语，比较常见的是在汽车修理行业搭铁是直接和负极相连（车身大架就是负极）短路的意思轻微的打铁会造成汽车跑电，严重了就会烧坏线路甚至着火。为减少蓄电池电缆铜端子在车架车身连接处的化学腐蚀，提高撘铁可靠性、统一标准，便于汽车电子设备的生产、使用和维修，汽车电气系统使用单线制时、必须统一电源负极撘铁。5汽车搭铁的形式及作用主搭铁线在汽车上，搭铁线是构成电路回路的一部分，但有时候会发现大量的电器元件，就靠仅有的1—2根搭铁线来传递电流，这是因为对于电子线路，很多是数字信号及高精度的模拟信号电路，如果搭铁线有接触不良故障时，就相当于在电路中串联了一个接触电阻Rj一样，就可能会使高精度的信号值失真。因此，只有非常良好的搭铁线才能达到要求，所以在很多含有电子设备的线路中，有意识地装了少量的非常好的搭铁线(即主搭铁线)。并且在搭铁线的两端还使用了特殊形状的搭铁线连接端子、垫片和紧固螺钉，对部件的线路也给予了特殊的考虑。 主搭铁线如果出现故障将影响很多线路，而不只是一条线路工作不正常，因此维修人员在故障诊断时必须考虑主搭铁线故障，以免瞎猜乱测或更换一些价值昂贵的电器元件。备用搭铁线 备用搭铁线是指已经有了主搭铁线的同一电路的第2甚至第3搭铁线。它是基于安全和性能的考虑。最简单的例子是计算机电路。附加搭铁线不仅是备用搭铁线，而且还可以改善某些具有复杂电子电路部件的搭铁状况，也就是说，如果没有这一条看似多余的备用搭铁线，虽然能勉强工作，但电路的性能就会退化或者不稳定。防静电搭铁线 对汽车方面的静电而言，它的危害主要有2个方面：一是汽车上较精细的电子及无线电设备，二是汽车上的驾驶员及乘员。为了减小汽车静电的危害，在汽车上装了很多防静电搭铁线来解决这一问题。常见的防静电搭铁线主要安装在以下部位。由于车轮产生大量静电，因此有些汽车甚至在燃料系统的周围加装防静电搭铁线。在这一部位的防静电搭铁线，如果不注意会看不见它。由于汽车内乘员袖口附近、衣物及座椅等处都会产生静电，因此在底座内安装防静电搭铁线，人们可能会看不见它。为了消散加油时积聚的电荷，在燃油油箱加油口处安装有防静电搭铁线，因为加油口加油时有大量的燃油蒸气。所以，拆下任何维修口处的搭铁线后，一定要记住把它重新接好。如果加油口处的防静电搭铁线损坏了，应先装一条跨接线作为临时防静电搭铁线，且在防静电搭铁线装上前，不要将其拆下。当安装电子组件时，特别是在仪表板下面安装时维修人员身体应搭铁。因为维修人员身体向工作的位置滑动时，特别是沿着轿车的内饰件向仪表板下的工作位置滑动时，人体会产生大量静电。 完全断路一般有导线断开、连接端子锈蚀、搭铁导线根本没有与车身搭铁几种情况。对于这类故障，其搭铁线失去了任何作用，严重时可能导致电器不能工作或较明显的工作不良。通常情况下都能通过目视检查发现故障，如果通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。导通不良主要有导线断股、连接端子锈蚀、连接端子松动、基体件导电不良等几种情况。通常情况下都能通过目视检查发现故障，如果通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。6诊断搭接导线故障断路故障断路就是电流的通路受阻，不能形成电流回路。平常工作中所说的搭铁不良故障，大多是指搭铁线断路故障。根据实践工作中的情况，按电流的流通状态可以分为完全断路和电流通道受阻(主要是接触不良)2种状况。完全断路一般有导线断开、连接端子锈蚀及搭铁导线根本没有与车身搭铁几种情况。对于这类故障，其搭铁线失去了任何作用，严重时可能导致电器不能工作或较明显的工作不良。通常情况下都能通过目视检查发现故障，如果通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。导通不良主要有导线断股、连接端子锈蚀、松动及基体件导电不良等几种情况。通常情况下都能通过目视检查发现故障，若通过目视检查不能发现故障，可以进行电阻值的测量。短路（搭铁）线路馈电端短路线路馈电端是指在电机、灯及电磁线圈等用电器前面的线路，线路馈电端短路通常是由于导线绝缘层损坏引起的。造成导线绝缘层损坏的原因有：在安装某些车身零件时固定螺钉拧得太紧安装品质差、导线太松及绝缘层内进入液体变质’绝缘层与发动机灼热的零件（如排气歧管）靠得太近而被烧穿；或被车身金属的锋刃割破；或与车身部件间摩擦磨损等。大多数损坏部位较容易看见，但并不是所有的损坏部位都能直接看见，因为有的损坏部位可能藏在门内或内饰后面。现在，汽车上的线束密集而复杂，对于不易看见的短路故障是很难发现的。可用万用表进行电压及电阻的测量，也可用检测灯和专用蜂鸣器来检查短路。为安全起见，在检查前可用电池取代汽车上的12V蓄电池作电源。因为出现短路故障时通常要烧毁熔断丝，所以在检查时首先将已打到电压档或欧姆档的万用表或欧姆表或电压表的红表笔接到断路熔断丝的负荷端，黑表笔接车身搭铁部位，然后从熔断丝座开始沿着线束移动手指，扭捏、抖动及摇晃线束（用手每次移动检查的导线长度大约为10～20cm）。当手触到短路部位时，万用表或欧姆表或电压表的读数应回到0（或接近于0）。若用检测灯和专用蜂鸣器检查短路，此时检测灯亮，蜂鸣器发出蜂鸣声。如果线束的安装较隐蔽，用上述方法不能对短路部位进行确定时，则必须拆下其饰件进行检查。很多汽车维修资料中都有汽车的布线图。可先用短路检测器进行检查，它至少可以帮助确定短路位置是否在壁板的后面或地毯的下面。对处于壁板后面的线束，只要认真地检查，就可用短路检测器找到与线束短路非常接近的部位，从而可避免为了接近线束而拆掉所有部位的壁板。．线路搭铁端短路线路搭铁端即用电器之后的线路。线路搭铁端出现短路故障的诊断比较复杂。因为很多用电器都在搭铁端用开关控制，如果短路点是在手开关或其它控制开关之前甚至是开关本身短路，驾驶员将不能断开用电器。用电器不能断开时，一般都从用电器开始进行诊断，先断开用电器的搭铁线路，如果线路断路（例如灯熄灭或电机停转），说明问题出在线路的搭铁端。然后对照电路图沿着电路一次检查1个连接点。对于在搭铁的一端开关，可用欧姆表或电池检测灯等检查其是否短路，如果开关在断开位置电路仍然是导通的，说明开关短路，应予以更换。在实际维修中，为了节约时间，特殊情况下可采用跨接布线法，即在可以确定哪根导线出了故障时，将这根导线两端断开，在2个相应端头间接1根新导线，将其敷设在配线的外面，但要注意其敷设的路线必须是在无保护的条件下能够避免损坏，这样做只是绕过了故障部位，而不是检查了这个部位。例如，车身螺钉穿透了配线，而且仍然在原来的位置上，很可能其它线路已经被损坏，不久就可能引起故障，所以必须根据情况决定是否进行更彻底的修理。7电路搭铁不良故障的主要特征由电路搭铁不良引起的形形色色的汽车故障，大致具有以下几个特征：启动困难在汽车启动系统电路中，包含有蓄电池负极与车架之间的搭铁线以及启动机磁场线圈接线柱搭铁，若这些部位接触不良，会明显影响发动机的启动性能。一辆电喷轿车，已经行驶4万km，将点火开关转至启动挡，启动机没有反应。将变速杆挂入1挡，可以推车启动。检查蓄电池的电压，正常。拆下启动机试验，运转良好。最后发现是蓄电池的负极电缆搭铁处锈蚀。由于启动机的启动电流高达100A以上，若蓄电池的负极电缆搭铁不良，在搭铁处形成很大的接触电阻，导致电压降增加。这一接触电阻与启动机电枢绕组串联并“分压”，启动时分配到电枢绕组上的电压降低，流到启动机的电流减小，所以启动机运转无力，不能产生足够大的电磁转矩带动发动机曲轴旋转，严重时导致电路不通而使启动机不能转动。 仪表指示反常一辆揽胜车，用户抱怨发动机的水温太高。经过检查，发现用故障诊断仪读出的发动机水温与水温表显示的水温相差20℃。由于发动机ECU检测的水温数值与发动机的实际水温基本相符，因此怀疑水温表的传感器有问题，测量其电阻值，正常。检查其线路和搭铁，也无异常，更换水温表无济于事。最后，发现发动机的搭铁线与车身的连接处有腐蚀现象，将搭铁处用砂布打磨干净后，故障排除。分析这一故障的形成原因，是由于水温表传感器的搭铁线接在发动机上，因此水温表反映的实际上是水温传感器与蓄电池负极之间的电阻值，由于发动机本身搭铁不良造成水温传感器的电势堆积，所以感应出来的电阻值比较高，导致水温表指示反常。 另外，若仪表盘稳压器的电阻丝搭铁不良，稳压器将不能正常工作，当输出电压和输入电压相等时，会出现水温表及燃油表同时指示最大刻度的现象。 故障时有时无一辆轿车，行驶中无规律熄火，熄火后有时能启动，有时不能启动，有时等待半小时左右才能启动。连接油压表和K81解码器检查，发现当发动机突然熄火时油压表指示正常(250kPa)，同时ECU反映的蓄电池电压值突然跳动一下，于是怀疑系统搭铁不良。测量发动机壳体与蓄电池负极间的电位差为，启动机运转时的电位差为，可见启动时在搭铁处消耗了较大的电流，导致启动电流减小，因此发动机不能顺利启动。拆开发动机壳体到车身左侧的搭铁线，发现搭铁处表面有几个锈斑。由于搭铁处接触状态不稳定，而且电阻较大，因此ECU在启动时因供电不足而无法实施正常控制。用砂布打磨搭铁处的锈斑后，故障排除。 产生异常火花一辆越野车，更换新启动机以后，接通点火开关，只听到“嗒嗒”的电磁开关吸合声，启动机却不旋转。拆开启动机的防尘套并接通点火开关检查，在启动机拨叉处看到强烈的电火花。原来，启动机出厂时，其外部涂有一层防止锈蚀的保护油漆，正是这层较厚的油漆使启动机与发动机的结合处接触不实，即造成启动机搭铁不良。当把启动机前端与飞轮壳接触部位的黑油漆清除干净，使其露出金属表面后，故障排除。 有的轿车在松开离合器踏板时有电火花产生，而且燃油表指针来回摆动。这种现象说明发动机搭铁不良，造成车上仪表电路出现间歇性断路，无法形成正常回路，电流便由离合器拉索流到离合器踏板处，从而在该处形成电火花。 另外，在摇车时，如果在手摇柄与保险杠之间出现火花，大多数是发动机与车架之间的搭铁铜带线松动。这种情况往往发生在汽车大修(尤其是喷漆)后，主要原因是未清除搭铁处的防锈油漆以及搭铁处固定不牢靠引起的。加速时车辆前后窜动一辆桑塔纳2000轿车，装备AFE 4缸电喷发动机，怠速正常。但是出现不定期的行驶无力，加速时车辆前后窜动，在颠簸路面上情况更加严重。 用故障诊断仪检测，没有故障码显示。既然发动机怠速正常，说明进气管漏气的可能性不大。测量燃油系统压力，用钳子夹住回油管，再加速，发现燃油压力仍然偏低而且波动，说明不是燃油压力调节器的故障。考虑到故障在加速时及路面颠簸时出现，说明燃油泵泵油不连续，所以重点检查燃油系统各电接头是否存在虚接现象。用万用表测量电动燃油泵的棕色线头与发动机机体之间的电阻为80kΩ，用手拉动一下线头，电阻值又变为0，说明故障是由电动燃油泵的搭铁线接触不实引起的，经过拧紧电动燃油泵搭铁线的紧固螺钉后，故障排除。 分析原因，在电动燃油泵搭铁线接触不牢靠的情况下，怠速时由于发动机运转比较平稳，机体的振动不很剧烈，搭铁线尚能与机体接触，所以怠速时电动燃油泵基本上能够正常工作。但是在加速状态下，或者路面颠簸时，发动机的振动加大，燃油泵搭铁线与机体的连接处于不稳定的状态，即出现虚接现象，导致燃油泵的端电压降低，进而使燃油压力下降。于是燃油泵有时工作正常有时工作不正常，最终导致车辆加速时前后窜动。 故障出现在剧烈碰撞之后汽车经过剧烈碰撞以后，往往引起车架变形，或者连接器松动。另一方面，许多轿车的蓄电池安装在发动机旁或者座椅下面，与电控单元、电器插头等靠得很近，一旦蓄电池的电解液溢出，很容易对周边电器设备及搭铁点造成腐蚀。8寻找线路搭铁故障和电路接触不良用试灯检查导线短路先将试灯导线夹子夹在车架上即搭铁，接通开关后，将测试棒从蓄电池开始按接线顺序，逐段向用电设备方向检查，若试灯亮为导通，否则为搭铁也可采用万用表，以同样方法寻找断路故障点。寻找搭铁处当接通开关时，熔断丝立即烧断，说明开关所接通的用电设备之间线路中有搭铁之处，寻找具体发生搭铁处时，先从蓄电池引出一根火线，然后从用电设备一端开始，向开关方向按次序逐段拆线头，每拆下一个线头时用火线碰一下，若在1处，用电设备工作正常，而在2处却“叭”的一声响，并且还出现强烈火花，同时用电设备仍不工作，则搭铁处就在1与2两点之间的线路中。确定搭铁（短路）线路若开关接通的是几个用电设备，则说明其中某一个用电设备的线路中有搭铁（短路）处（见图）。为确定搭铁（短路）处，可先从该开关上拆下烧熔断丝一端所接通的全部线头，然后用蓄电池引来的火线分别地一一同它们相碰。若与1相碰时，用电设备工作正常，则说明该线路完好；若与2相碰时，“叭”的一声响且出现强烈火花，同时用电设备仍不工作，则说明该线路中有搭铁（短路）处（见图3b），然后参照图中的方法找出具体搭铁（短路）处即可。电路接触不良用电设备不能正常工作，时好时坏，在电流较大的电路中，接触处有发热或烧蚀现象。线头连接不牢、焊接不良、接触点氧化、脏污及插头松动等。外观检查各接触点的氧化、脏污及烧蚀情况，用导线把待检查的接触处短接，如果用电装置恢复正常，说明该处接触不良。切断电源开关，用万用表欧姆档测量接触处的接触电阻，根据数据大小，也可以判明故障部位。汽车出现的故障中，大部分都是由一些具体原因引发的。在检修时，如果能围绕着故障现象以及相关因素确定一条维修思路，并且沿着此思路去查找原因，一定会快速准确地排除故障。9电路搭铁不良的排查方法启动机运转以后，若蓄电池的搭铁线温度过高，搭铁处甚至有烧红的现象，说明蓄电池的搭铁线接触不良。 对于已经使用多年的老旧汽车，其搭铁部位都不同程度地存在氧化或者腐蚀。就是新车，由于在制造厂或经销商的露天停车场存放了很长时间，也容易发生搭铁不良的现象。可以在不带电的情况下测量搭铁点的电阻值，即用万用表的一根表笔可靠地连接搭铁线，另一根表笔与车身金属部分相连接，测量其间的电阻，若存在电阻，说明搭铁不良。采用模拟振动法检查。对于有怀疑的部位，可以在垂直方向和水平方向轻轻摆动搭铁线，模拟汽车行驶时的振动状态，同时观察相关部件的反应，检查搭铁线是否有虚焊、松动、接触不良或者导线断裂等现象。如果挪动某一搭铁线时故障再现或者故障消失，说明搭铁不良的地方就在此处。 测量电压降。在电路处于通电状态下，采用万用表测量搭铁点的电压降，其读数应当尽可能低(接近0)。具体方法是：启动发动机，使用万用表的直流电压档，将红表笔接触发电机的输出端，黑表笔接触发动机的机体，测出一个电压值；然后将红表笔接触发电机的输出端，黑表笔接触车架的金属部分，再测出一个电压值。正常情况下，这两个电压值应该是一致的。若前者数值大，后者数值小，相差以上，说明存在以上的电压降，它是由发动机机体与车架之间搭铁不良引起的。 注意：检测某点的搭铁情况时，应该测量该点对电源正极的电压，尽量不要测量该点对电源负极的电阻，这是因为万用表本身具有一定的内阻，测量出的电阻值误差较大。 采用试灯检查。在使用万用表检测电路尤其是电源线和搭铁线之后，最好用有负荷的试灯加以验证，这样可以避免“有电压无电流”的电气陷阱。四、防止电路搭铁不良的几项措施 为了确保启动机有足够的电压和电流，可以采用重复搭铁的方式，即用一根粗搭铁线，一端连接在启动机附近的车架上，另一端连接在启动机下的固定螺柱上，目的是减小搭铁回路的电阻，防止因启动机的固定架、固定螺柱等处接触不良引起电压降增大。在维修中如果拆下了某根搭铁线，必须装复原位。 建议不使用高压水冲洗汽车，否则很容易在搭铁处形成氧化和腐蚀。 对于确认搭铁不良的部位，先用细砂布打磨，将油漆或锈蚀物清理干净，然后涂上专用的导电胶，最后拧紧固定螺栓或者插好连接器，这样才能避免打铁不良的危害致谢感谢老师在百忙中对本论文的帮助与指导这是我们毕业时写的你略改动一下 希望能帮到你
江苏省交通技师学院JIANGSU COMMUNICATION TECHNICIAN COLLEGE毕 业 设 计 (论 文)汽车转向系统检测与维修 Testing and Maintenance of Auto Steering System系 名： 车辆工程系 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 年 月 目 录第一章 汽车转向系统的历史与组成 汽车转向系统的历史 汽车转向系统的组成 转向操纵机构 转向器 转向传动机构 4第二章 汽车转向系统的分类 液压助力转向系统 电控液压助力转向系统 电动助力转向系统 线控转向系统 7第三章 汽车转向系统检测与维修 转向沉重 故障现象 故障原因及处理办法 方向盘自由行程过大 故障现象 故障原因及处理办法 转向轮抖动 故障现象 故障原因及处理办法 助力转向机构检测与维修 9结论 11致谢 12参考文献 13 汽车转向系统检测与维修 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 职称：摘要 汽车转向系统是汽车相当重要的组成部分，对汽车的操纵稳定性起着非常重要的作用，从最早的纯机械的转向系统到现在的电控转向系统，他们各自的优点也有各自的缺点。 文论述了汽车转向系统的分类，包括机械式转向系统，液压式转向系统，电控液压式助力转向系统和电控助力转向系统及线控转向系统。并简单的介绍了他们各自的工作原理，以及优缺点。最后对汽车转向系统经常出现的故障进行了分析，尤其是助力转向机构的检测与维修。关键词： 汽车 转向系统 检测 维修Testing and Maintenance of Auto Steering SystemAbstract The steering system is a very important part of the car. It plays a very important role in the handling and stability of the car. From the earliest mechanical steering system to the electronically controlled steering system, they have their own advantages and disadvantages. This article main discusses the classification of automotive steering systems, including mechanical steering system, hydraulic steering system, electronically controlled hydraulic power steering system and electronically controlled power steering system and by-wire steering introduce their working principles as well as the advantages and disadvantages. Finally, the steering system failures are analysed, especially in the detection and repair of the assistance steering words Automobile Steering System Testing Maintenance 汽车转向系统检测与维修引言汽车转向系统是用来改变汽车行驶方向的专设机构的总称。汽车转向系统的功用是保证汽车能按驾驶员的意愿进行直线或转向行驶。一个完整的转向系统包括转向操纵机构，转向器和转向传动机构，根据转向器的不同又分为机械转向系统和动力转向系统。本文系统的分析了转向系统的各自的组成以及他们的故障检测与维修，为以后人们对汽车转向系统的研究提供了一定的参考。第一章 汽车转向系统的历史与组成 汽车转向系统的历史汽车在行驶过程中，需要驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓汽车转向。就轮式汽车而言，实现汽车转向的方法是，驾驶员通过一定专设的机构，使汽车转向桥上的车轮相对于汽车纵轴线偏转一定的角度。在汽车直线行驶时，往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向。这一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专设机构，称为汽车转向系统。因此，汽车转向系统的功用是保证汽车能按照驾驶员的意志而进行转向行驶。最好的转向系统为纯机械系统，由于机械系统在转向阻力非常大时，驾驶员需要很大的放线盘转向力，频繁的转向会使驾驶员感觉劳累。后来出现了液压助力转向系统，它能较好的帮助驾驶员解决转向劳累的问题，但是它不能较好的协调转向轻便和转向路感之间的矛盾，而且在能耗方面表现的不是很好。随着电子技术的发展，出现了电控液压助力转向系统，它用电机代替了液压助力转向系统中的发动机，能较好的解决了能耗的问题，而且也解决了转向轻便和转向路感之间的矛盾。但是电控液压助力转向系统中液压油的泄漏和液压系统的能耗的问题也一直没有解决掉。目前应用前景最好的是电控助力转向，它真正实现了按需转向。 汽车转向系统的组成汽车转向系统主要由转向操纵机构，转向器和转向传动机构组成。 转向操纵机构转向盘到转向器之间的所有零部件总称为转向操纵机构。主要由转向盘，转向管柱和转向传动轴等组成。下图1为某款汽车的转向操纵机构与转向器的布置图。 图1东风EQ1090E型汽车转向操纵机构与转向器布置图Fig1 The Dongfeng EQ1090E vehicle steering control mechanism and steering layout 1．转向盘转向盘由轮缘、轮辐和轮毂组成。转向盘轮毂的细牙内花键与转向轴连接，转向盘上都装有喇叭按钮，有些轿车的转向盘上还装有车速控制开关和安全气囊。 2．转向轴、转向柱管及其吸能装置 转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，转向柱管固定在车身上，转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。轿车除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是：当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，通过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式，吸收冲击能量。Mazda 6轿车转向柱管吸能装置的工作原理是：发生碰撞时，转向器向后移动，下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收了冲击能量。此外，转向柱管通过支架和U形金属板固定在仪表板上。当驾驶员身体撞击转向盘后，转向管柱和支架将从仪表板上脱离下来向前移动。这时，一端固定在仪表板上而另一端固定在支架上的U形金属板就会产生扭曲变形并吸收冲击能量。如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置，当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。 转向器1.转向器的传动效率转向器的输出功率与输入功率之比称为转向器传动效率。 （1）正效率功率由转向轴输入，由转向传动机构（如转向横拉杆或摇臂）输出的情况下求得的传动效率称为正效率，显然，正效率越高越好。（2）逆效率功率由转向传动机构输入，由转向轴输出的情况下求得的传动效率称为逆效率。（3）可逆式转向器逆效率很高的转向器称为可逆式转向器。其特点是路面传到转向传动机构的反力很容易传到转向轴和转向盘上，利于汽车转向结束后转向轮和转向盘的自动回正，但也能将坏路面对车轮的冲击力传到转向盘，发生“打手”情况。常用于轿车、客车和货车。 （4）不可逆式转向器逆效率很低的转向器称为不可逆式转向器。不可逆式转向器使转向轮不能自动回正、没有路感。由于上述特性，在汽车上很少采用。（5）极限可逆式转向器逆效率略高于不可逆式转向器称为极限可逆式转向器。其反向传力性能介于可逆式和不可逆式之间，接近于不可逆式。采用这种转向器时，驾驶员有一定路感，可以实现转向轮自动回正，只有路面冲击力很大时，才能部分地传到转向盘。常用于越野车和矿用自卸汽车。2.齿轮齿条转向器齿轮齿条式转向器是以齿轮和齿条传动作为传动机构，适合与麦弗逊式独立悬架配用，常用于轿车、微型货车和轻型货车。目前，轿车普遍采用的都是齿轮齿条式转向器。 3.循环球式转向器循环球式转向器中一般有两级传动副，第一级是螺杆螺母传动副，第二级是齿条齿扇传动副。常用于各种轻型和中型货车，也用于部分轻型越野汽车。转向螺杆转动时，通过钢球将力传给转向螺母，使螺母沿轴向移动。同时，在螺杆、螺母和钢球间的摩擦力矩作用下，所有钢球便在螺旋管状通道内滚动，形成“球流”。4.涡杆曲柄指销式转向器具有梯形截面螺纹的转向蜗杆支承在转向器壳体两端的球轴承上，蜗杆与锥形指销相啮合，指销用双列圆锥滚子轴承支于摇臂轴内端的曲柄孔中。当转向蜗杆随转向盘转动时，指销沿蜗杆螺旋槽上下移动，并带动曲柄及摇臂轴转动。 转向传动机构从转向器到转向轮之间的所有传动杆件总称为转向传动机构。转向传动机构的功用是将转向器输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使转向轮偏转，并使两转向轮偏转角按一定关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。1.转向传动机构的组成 转向传动机构由转向摇臂、转向直拉杆、转向节臂和转向梯形等零部件共同组成，其中转向梯形由梯形臂、转向横拉杆和前梁共同构成。 2.转向摇臂循环球式转向器和蜗杆曲柄指销式转向器通过转向摇臂与转向直拉杆相连。转向摇臂的大端用锥形三角细花键与转向器中摇臂轴的外端连接，小端通过球头销与转向直拉杆作空间铰链连接。3.转向直拉杆转向直拉杆是转向摇臂与转向节臂之间的传动杆件，具有传力和缓冲作用。在转向轮偏转且因悬架弹性变形而相对于车架跳动时，转向直拉杆与转向摇臂及转向节臂的相对运动都是空间运动，为了不发生运动干涉，三者之间的连接件都是球形铰链。4.转向横拉杆转向横拉杆是转向梯形机构的底边，由横拉杆体和旋装在两端的横拉杆接头组成。其特点是长度可调，通过调整横拉杆的长度，可以调整前轮前束。第二章 汽车转向系统的分类汽车转向系统根据转向能源的不同分为机械转向系统和动力转向系统两大类。机械转向系统的所有传力件都是机械的，主要由转向操纵机构，转向器和转向传动机构三大部分组成。上一章已经对其进行了分析。下面主要讨论动力转向系统。动力转向系统又分为，液压助力系统，电动助力转向系统和线控转向系统。液压助力转向系统1.常压式液压助力转向系统其特点是无论转向盘处于中立位置还是转向位置，也无论转向盘保持静止还是运动状态，系统工作管路中总是保持高压。2.常流式液压助力转向系统其特点是转向油泵始终处于工作状态，但液压助力系统不工作时，基本处于空转状态。多数汽车都采用常流式液压助力转向系统。电控液压助力转向系统在传统液压助力转向系统的基础上加装电控系统，使辅助转向力的大小不仅与转向盘的转角增量（或角速度）有关，还与车速有关，就形成了电控液压助力转向系统。与传统液压助力转向系统相比，增加了液压反应装置和液流分配阀，而加设的电控系统则包括动力转向ECU、电磁阀和车速传感器等。电控液压助力转向系统利用电控单元根据车速调节作用在转向盘上的阻力，通过控制转向控制阀的开启程度以改变液压助力系统辅助力的大小，从而实现辅助转向力随车速而变化的助力特性。下图2为电控液压助力转向系统的示意图。 图2电控液压助力转向系统示意图Fig2 Electronically controlled hydraulic power steering system 电动助力转向系统直接助力式电动转向系统是一种直接依靠电动机提供辅助转矩的动力转向系统，可以根据不同的使用工况控制电动机提供不同的辅助动力。当转向轴转动时，转矩传感器开始工作，把两段转向轴在扭杆作用下产生的相对转角转变成电信号传给电子控制单元（ECU），ECU根据车速传感器和转矩传感器的信号决定电动机的旋转方向和助力电流的大小，并将指令传递给电动机，通过离合器和减速机构将辅助动力施加到转向系统（转向轴）中，从而完成实时控制的助力转向。下图3为电动助力转向系统示意图。 图3电动助力转向系统示意图Fig3 Electric power steering system schematic 目前应用前景最好的也是电动助力转向系统，相比其他几种转向助力系统有下列的优缺点。1.优点（1）效率高、能量消耗少；（2）系统内部采用刚性连接，反应灵敏，滞后小，驾驶员的“路感”好；（3）结构简单，质量小；（4）系统便于集成，整体尺寸减小；省去了油泵和辅助管路，总布置更加方便；（5）无液压元件，对环境污染少。2.缺点（1）直接助力式电动转向系统提供的辅助动力较小，难以用于大型车辆；（2）减速机构、电动机等部件会影响汽车的操纵稳定性，正确匹配整车性能至关重要；（3）使用电动机、减速机构和转矩传感器等部件，增加了系统的成本。线控转向系统线控转向系统用传感器记录驾驶员的转向意图和车辆的行驶状况，通过数据线将信号传递给车载电脑，电脑据此做出判断并控制液压激励器提供相应的转向力，使转向轮偏转相应角度实现转向。下图4为线控转向的组成示意框图。 图4线控转向组成示意框图Fig4 By-wire steering system diagram第三章 汽车转向系统检测与维修汽车转向系的性能直接关系到汽车行驶的稳定性和安全性。汽车在长期的运行中，前桥和转向系各零件会发生各种耗损，如磨损，变形，裂纹和车轮定位角改变。这些都会破坏正常运行，使汽车在行驶中，发生不同程度的转向沉重，方向不稳，行驶跑偏，前轮摇摆等故障。这将增加驾驶员的劳动强度，甚至影响到安全行驶，所以一定要重视转向系的维修与调整。常见的故障包括：转向沉重，转向盘自由行程过大和转向轮抖动。转向沉重 故障现象汽车行驶中，驾驶员向左、右转动转向盘时，感到沉重费力，无回正感；汽车低速转弯行驶和调头时，转动转向盘感到非常沉重，甚至打不动。 故障原因及处理办法转向沉重的根本原因是转向轮气压不足或定位不准，转向系传动链中出现配合过紧或卡滞而引起摩擦阻力增大。具体原因主要有：（1）转向轮轮胎气压不足，应按规定充气。（2）转向轮本身定位不准或车轴、车架变形造成转向轮定位失准，应校正车轴和车架，并重新调整转向轮定位。（3）转向器主动部分轴承调整过紧或从动部分与衬套配合太紧，应予调整。（4）转向器主、从动部分的啮合间隙调整过小，应予调整。（5）转向器缺油或无油，应按规定添加润滑油。（6）转向器壳体变形，应予校正。（7）转向管柱转向轴弯曲或套管凹瘪造成互相碰擦，应予修理。（8）转向纵、横拉杆球头连接处调整过紧或缺油，应予调整或添加润滑脂。（9）转向节主销与转向节衬套配合过紧或缺油，或转向节止推轴承缺油，应予调整或添加润滑脂等。方向盘自由行程过大 故障现象汽车保持直线行驶位置静止不动时，转向盘左右转动的游动角度太大。具体表现为汽车转向时感觉转向盘松旷量很大，需用较大的幅度转动转向盘，方能控制汽车的行驶方向；而在汽车直线行驶时又感到行驶方向不稳定。 故障原因及处理办法转向盘自由行程过大的根本原因是转向系传动轴中—处或多处的配合因装配不当、磨损等原因造成松旷。具体原因主要有：（1）转向器主、从动啮合部位间隙过大或主、从动部位轴承松旷，应予调整或更换。（2）转向盘与转向轴连接部位松旷，应予调整。（3）转向垂臂与转向垂臂轴连接松旷，应予调整。（4）纵、横拉杆球头连接部位松旷，应予调整或更换。（5）纵、横拉杆臂与转向节连接松旷，应予调整或更换。（6）转向节主销与衬套磨损后松旷，应予更换。（7）车轮轮毂轴承间隙过大，应予更换等。转向轮抖动 故障现象汽车在某低速范围内或某高速范围内行驶时，出现转向轮各自围绕自身主销进行角振动的现象。尤其是高速时，转向轮摆振严重，握转向盘的手有麻木感，甚至在驾驶室可看到汽车车头晃动。 故障原因及处理办法转向轮抖动的根本原因是转向轮定位不准，转向系连接部件之间出现松旷，旋转部件动不平衡。具体原因主要有：（1）转向轮旋转质量不平衡或转向轮轮毂轴承松旷，应予校正动平衡或更换轴承。（2）转向轮使用翻新轮胎，应予更换。（3）两转向轮的定位不正确，应予调整或更换部件。（4）转向系与悬挂的运动发生干涉，应予更换部件。（5）转向器主、从动部分啮合间隙或轴承间隙太大，应予调整或更换轴承。（6）转向器垂臂与其轴配合松旷或纵、横拉杆球头连接松旷，应予调整或更换。（7）转向器在车架上的连接松动，应予紧固。（8）转向轮所在车轴的悬挂减振器失效或左右两边减振器效能不一，应予更换。（9）转向轮所在车轴的钢板弹簧U形螺栓松动或钢板销与衬套配合松旷，应予紧固或调整。（10）转向轮所在车轴的左右两悬挂的高度或刚度不一，应予更换等。助力转向机构检测与维修大多数中级以上的现代轿车，为同时满足转向省力和转向灵敏度的要求，普遍采用液压式动力转向系统。按时和正确的维护是转向系统能正常工作，减小故障和延长使用寿命的主要手段，是保证行车安全的重要措施之一。1.油液的及时补充和更换（1）经常检查储液罐的液面高度是否在油位标志的范围。检查时要注意热和冷标志。如果发现油液面高度低于规定标志时，要及时补充。还应该经常注意观察油液中是否有泡沫，有则说明系统内有空气或者液面太低，要排气或者补充油液。油液在使用和存放过程中，其品质会不断下降，严重时会直接影响转向系统的工作，甚至引起故障。故必须保障使用保质期内的油液，并按照油液使用说明书规定的行驶里程定期更换。必须使用指定的油液，不能随意更换。同时注意不能将两种不同的油液混合使用。（2）油液的排放和加注。把车水平停放，顶起前桥，支撑好汽车，是方向盘处于中间位置，打开储液罐的盖，排出罐内油液。（3）系统排气的方法。如发现系统内有空气，或者更换油液和维修液压回路时，应对系统进行排气。方法如下：把车水平停放，顶起前桥，支撑好汽车。将油液补充到标定范围，如发现下降，应及时补充足。重新接上高压线，启动发动机并使之怠速运转，将方向盘回转到左右极限位置数次，在这过程中，注意观察液面位置。2.动力转向系统的检查（1）方向盘的检查检查自由间隙。在发动机熄火，方向盘处于中间位置时，用拉力计沿方向盘的切线方向施加5N的拉力，检查方向盘的自由间隙，标准值为25-50mm。如不符合，检查转向器齿轮的啮合间隙和传动机构球头的间隙。检查回正性能。此项检查需在宽阔的场地路试，实验前应确保轮胎气压正常。首先慢性，分别向左，向右轻轻地小角度转向，检查左右转向力有无明显的不同及方向盘的回正情况，不正常则维修。如果正常，以35km/h的速度行驶，将方向盘顺（逆）时针转过90°，1-2s后放开方向盘，如果回正度超过70°，说明其回正性能良好。检查原地转向力。将汽车停于硬质的平面上，确保轮胎气压符合要求，使方向盘处于中间位置。起动发动机，使之怠速运转。用拉力计顺时针和逆时针分别拉动方向盘115度，切向力应小于37N。如果拉力过大，则检查油泵的皮带是否过松，损坏，油液是否不足，系统内有无空气，软管是否扭曲等。（2）系统油压的测试油压测试的目的是检查液压系统及其主要元件的性能。在测试之前，应确保油泵的驱动装置是正常的。检测时，在油泵出口与转向器进口之间连接专用的测试工具，连接顺序为油泵出油口-压力表-关闭阀-转向器进油口。起动发动机，对系统进行排气，并把油液补充到标志范围，原地左，右转动方向盘几次，使油温升高到50-60℃，然后让发动机怠速运转，依次做下面的检查。检查油泵的输出压力。关闭阀门，此时表上的压力即为泵的输出压力，标准值不小于8MPa。如果过低，说明油泵内部泄露严重，应大修或更换油泵。检查不同转速下系统的压力差。完全开通阀门，提高发动机转速，分别记录发动机转速为1000r/min和3000r/min时的压力值，两者之差应小于，如果不符合，则应维修或更换流量控制阀。检查无负荷时的压力。完全开通阀门，此时系统处于无负荷状态，压力值标准为。油压如果过大，说明液压系统内部有堵塞。检查方向盘极限位置的压力。完全开通阀门，原地分别向左和向右转动方向盘极限位置，此时表上的压力值不应小于8MPa，如果压力过小，说明转向器内漏严重，需要大修或者更换。转向压力开关的检测。油泵上安装有一路开关，其作用是，当汽车在发动机怠速或者低速转弯时接通，提高发动机的怠速转速。使发动机熄火，拨开压力开关的接头，在油泵的插座上连接欧姆表，再重新起动发动机。逐渐关闭阀门，使油压升高，然后观察开关接通时的压力值是否为115-210MPa，逐渐打开阀门，使油压降低，然后观察开关接通时的压力值是否为107-112MPa。如果有一项不符合，更换开关。压力检查完后，拆下专用测试工具，接好油管后，要注意重新给系统排气，补足油液。 结论论文分析了不同种类汽车的转向系统，以及他们各自的工作原理和优缺点。最后分析了转向系统的常见故障，对不同的故障现象提出了各自的解决办法。论文在最后对液压助力转向机构的故障进行了特别的分析。致谢在学院学习生活的三年里，我在各位老师孜孜不倦地教诲下，通过自己的努力，顺利完成了大学三年的学习任务。首先，应当感谢学院的各级领导给我们营造了良好的学习氛围和舒适的生活环境，以及对我们学业上的重视与关怀，特别是对本次毕业设计给予了大量人力、物力的支持。在本次毕业设计中，我的指导教师严谨细致、不辞辛劳和精益求精的教学态度，使我深受感动，这对我在本次毕业设计中取得的成绩起了决定性的作用，在此致以衷心的感谢。当然，也要感谢在设计中关心帮助过我的各位同学。我知道我的这次设计还存在着许多缺陷和不完善的地方，将会在今后的生活和工作中不断的去学习。参考文献[1] 丛树林,张彬.汽车底盘构造与维修[M].北京：人民交通出版社.2011.[2] 陈德阳.汽车底盘构造图册.北京：人民交通出版社.2010.[3] 蔡兴旺.付晓光.汽车构造与原理(上册)[M].北京：机械工业出版社.2010.[4] 蔡兴旺.付晓光.汽车构造与原理(下册)[M].北京：机械工业出版社.2010.[5] 屠卫星.汽车底盘构造与维修[M].北京：人民交通出版社.2010.[6] 李家本.汽车底盘构造与维修实训[M].北京：中央广播电视大学出版社.2010.[7] 宋年秀,王东杰,刘超.图解汽车底盘构造与拆装[M].北京：中国电力出版社.2008.[8] 图解新型汽车底盘构造与拆装[M].北京：机械出版社.2011.[9] 黎亚洲.汽车底盘构造与维修图解[M].北京：电子工业出版社.2009.[10] 刘文苹.汽车底盘构造与检修[M].北京：化学工业出版社.2010.[11] 张立飞,赵健.汽车底盘构造与维修[M]. 北京：北京理工大学出版社.2010.[12] 黄华友.汽车底盘构造与维修[M].北京：电子工业出版社.2010.[13] 孔令来.汽车底盘构造与维修[M].北京：机械工业出版社.2010.[14] 王家青.汽车底盘构造与维修[M].北京：人民交通出版社.2011.
汽车检测论文
汽车检测是指为了确定汽车技术状况是否达到标准或工作能力是否正常而进行的检查和测量。下面是我为大家精心推荐的汽车检测技术论文，希望能够对您有所帮助。
国内汽车检测技术概况
[摘 要] 本文通过了解我国国内汽车检测技术的概念及其分类，介绍了我国一些先进前沿的汽车检测技术，阐述了我国汽车检测技术的发展概况，针对我国汽车检测技术中的不足之处，结合我国汽车检测技术的具体发展形势，提出了我国汽车检测技术的发展方向，这对我国汽车检测技术的发展具有一定的现实指导意义。
[关键词] 汽车检测;检测技术;国内现状;发展概况
1.汽车检测的概念
汽车检测是指为了确定汽车技术状况是否达到标准或工作能力是否正常而进行的检查和测量。汽车检测技术则是指在汽车检测这一过程中所有与之相关的检测硬件和检测软件的研发和使用技术。
2.汽车检测技术的分类
安全环保检测
安全环保检测主要是针对汽车的安全运行和环境保护方面的检测，这种检测又分为定期检测和不定期检测。该检测的目的是为了确定车辆是否具备符合要求的外观容貌以及良好的安全性能，同时对汽车的环境污染程度进行有效控制。在汽车不解体的情况下，对汽车建立安全监控体系，确保汽车能高效、安全和低污染的运行。
综合性能检测
综合性能检测是指对汽车的综合性能实行定期或者不定期的'检测。该检测的目的是为了确定汽车是否具有良好的动力性、可靠性、安全性、噪声污染性以及排气净化性。该检测主要针对汽车的故障及其原因或隐患部位实行质量监督和检测，从而建立汽车质量监控体系，来达到该检测技术的目的。
3.国内汽车检测技术的发展情况
国内汽车检测技术的发展历程
(1)20世纪60年代，我国汽车检测技术处于起步阶段。我国开始研究汽车检测技术开始于20世纪60年代，为了满足当时的汽车维修需要，我国交通部门研究和开发了发动机汽缸漏气量检测仪以及点火正时灯等一些基本的检测仪器。
(2)20世纪70年代，我国汽车检测技术进入发力发展阶段。随着我国汽车生产技术以及人们汽车使用率的飞速增长，我国交通部门开始进入大力发展汽车检测技术的阶段。汽车检测的仪器设备增多，检测项目增多，检测标准和规则也得到进一步的完善，建立了汽车性能综合检验台。
(3)20世纪80年代，我国汽车检测技术进入快速发展阶段。随着我国科学技术和国民经济的飞速发展，我国汽车制造业和交通运输业也得到了飞速发展。因此，对汽车检测技术和设备的需求也日益增涨。我国汽车检测技术因此进入其发展的蓬勃向上时期。
(4)20世纪90年代至今，我国汽车检测技术已经发展相对成熟。迈入90年代后，我国汽车检测技术从其设备的研制、开发以及生产都有了自身的一套运作体系。90年代是我国汽车检测技术的发展高潮时期。虽然目前我国的汽车检测技术与外国仍存在一定的差距，其发展的过程中也存在有一些问题和不足，但我国汽车检测技术也在不断的吸收借鉴完善自己，保证自身良好的发展态势，努力为其创造广阔的发展前景。
目前国内具有代表性的先进前沿的汽车检测技术
(1)虚拟仪器检测技术
虚拟仪器检测技术是指通过自由增减测试系统配置，利用系统配置单元器件，按照每一个项目测试的要求标准，可以直观和有效的得出监测结果，从而提高测试技术的效率。
(2)将GPS技术与车辆检测相结合
该技术主要是利用了能够接受卫星定位信号的GPS系统，将其与汽车检测技术系统相结合，从而达到快捷有效的检测过程。
(3)利用汽车四轮定位进行检测
四轮定位仪主要是依据车轮定位得到检测数据，它利用图像显示并记录汽车四轮的运作情况，与汽车检测数据结果分析相结合，从而达到检测目的。
4.国内汽车检测技术发展过程中存在的问题
国内汽车检测站的经营管理过程中存在行政干预问题
在我国，安全检测是由公安部门来建立管理的。因此我国的综合性能检测站都由交通部门直接建立并管理或者由地方企业建立但仍由交通部门管理。这种行政管理形式，往往造成了检测结果的不真实、检测过程的不规范或者检测项目不完善的情况，甚至是伪造一些监测数据。
我国汽车检测存在重复检测的问题
目前，我国有权对汽车进行检测的机构至少有三种，即安检站、机动车尾气排放检测站以及汽车综合性能检测站。这三个机构又分别归隶属于公安、环保、和交通管理部门。这些部门从各自的职能要求出发对车辆进行必要的检查和监测，容易造成车辆的重复检查，在加大汽车检测工作量的同时，给车主也带来不便。
检测技术有待进一步完善
目前，我国的进口汽车检测标准体系主要依赖于外国检测标准，因此针对我国汽车具体发展情况，我国的汽车检测技术有待进一步提高和完善。例如，我国目前的技术可以对车辆的正面、侧面、追尾等事故进行检测，但对侧面碰撞、追尾碰撞等事故却缺乏相关的检测标准。这也急需我国汽车检测技术的提高和完善。
我国汽车检测人员的整体专业能力和专业素质有待提高
一方面，我国的汽车检测人员的专业检测能力有待提高。一些检测人员本身缺乏基本的汽车知识，检测操作不规范，对检测结果的分析能力不够，不能很好的判断汽车是否达到检测标准。另一方面，我国汽车检测人员的自身素质不够，一些检测人员故意抬高检测收费标准，为了个人利益不顾集体利益，甚至为一些没有达到标准的车辆伪造数据。这些都是造成安全隐患的个人因素，也不利于我国检测技术的研发和推广。
5.解决国内汽车检测技术发展过程中的问题的有效措施
汽车检测技术基础实现规范化
在我国汽车检测技术的发展过程中，汽车检测的硬件技术一直以来都比汽车检测技术中的软件技术更受重视。这种想法往往会导致对一些基础性技术研究的忽略。因此，我国汽车检测技术的发展方向应该注重与硬件配套的软件检测技术的完善和提高。这方面主要做到三点：一，制定并完善汽车检测项目的限值标准和检测方法;二，完善汽车技术状况检测的评定细则，将全国各地的检测要求和具体操作技术进行统一和规范化;三，严格执行综合性能检测站对大型检测设备的认证规则，确保综合性能检测站有能力胜任并履行其检测职责。
汽车检测设备实现智能化
虽然目前我国的汽车检测技术以及检测设备的智能化与国外的检测存在一定的差距，但是我国汽车检测设备正积极学习并通过进口一些外国先进检测设备来提高并完善我国汽车检测设备的智能化。检测设备的智能化使检测设备具有专家检测和诊断系统以及智能化的功能，可以在较短时间较快较准确的对汽车状况进行检测，并诊断出汽车发生故障的部位以及故障原因，从而让维修人员能够迅速解除故障。节约了劳动成本，提高了劳动效率。
汽车检测管理实现网络化
随着计算机和网络技术的飞速发展，我国各个行业都在逐步实现其管理的网络化，汽车检测行业也不例外。目前，虽然我国的部分汽车综合性能检测站已经实现了计算机管理系统检测，但计算机监控系统并不完善，而且各个检测站之间采用的计算机检测方式也都一致。为了逐步实现我国汽车检测管理的一致性和有效性，我国汽车检测应该积极推进其管理的网络化。
6.总结
随着我国经济和社会的进步以及汽车工业的发展，我国汽车检测技术也必须不断的提高和完善。为了使汽车维修人员的工作越来越轻松，提高汽车检测结果准确性，我国汽车检测技术的发展越来越趋向于自动化、网络化和智能化。汽车检测技术的完善和提高有利于我国交通事业以及环保事业的发展，从而为我国经济和社会的发展提供良好的外在环境。
参考文献
[1] 初君浩;浅析汽车检测技术的发展[J];科技致富向导;2014(08)25.
[2] 王洪亮;汽车检测技术的若干问题的思考[J];无线互联科技;2013(12)15.
作者简介
张彦(1975-)女，汉族，山东菏泽人，助理工程师，大学学历，毕业于山东省委党校经济管理专业，研究方向为车辆检测、维修。
汽车检测3分（内容丰富） 编辑词条 摘要 汽车维修，就是对出现故障的汽车通过技术手段排查，找出故障原因，并采取一定措施使其排除故障并恢复达到一定的性能和安全标准。汽车维修包括汽车大修和汽车小修，汽车大修是指用修理或更换汽车任何零部件（包括基础件）的方法，恢复汽车的完好技术状况和完全（或接近完全）恢复汽车寿命的恢复性修理。而汽车小修是指：用更换或修理个别零件的方法，保证或恢复汽车工作能力的运行性修理。 编辑摘要目录-[ 隐藏 ]1定义 2分类 3常见问题 编辑本段|回到顶部定义 汽车检测 vehicle detection，是为确定汽车技术状况或工作能力的检查。汽车在使用过程中，随着使用时间的延长(或行驶里程的增加)，其零件逐渐磨损、腐蚀、变形、老化，以及润滑油变质等，致使配合副间隙变大，引起运动松旷、振动、发响和漏气、漏水、漏油等，造成汽车技术性能下降。汽车维护作业(或称汽车保养作业)的核心是“维护”汽车技术状况的完好．就是通过清洁、 编辑本段|回到顶部分类 检测的目的可分为安全环保检测和综合性能检测两大类。（ 1 ）安全环保检测。安全环保检测是指对汽车实行定期和不定期安全运行和环境保护方面所进行的检测。目的是在汽车不解体情况下建立安全和公害监控体系，确保车辆具有符合要求的外观容貌和良好的安全性能，限制汽车的环境污染程度，使其在安全、高效和低污染工况下运行。（ 2 ）综合性能检测。综合性能检测是指对汽车实行定期和不定期综合性能方面的检测。目的是在汽车不解体情况下，对运行车辆确定其工作能力和技术状况，查明故障或隐患部位及原因，对维修车辆实行质量监督，建立质量监控体系，确保车辆具有良好的安全性、可靠性、动力性、经济性、排气净化性和噪声污染性，以创造更大的经济效益和社会效益。 编辑本段|回到顶部常见问题 1、汽车技术状况：定量测得的表征某一时刻汽车外观和性能的参数值的总和。2、汽车检测：确定汽车技术状况或工作能力进行的检查和测量。3、汽车诊断：在不解体（或仅卸下个别小件）条件下，确定汽车技术状况或查明故障部位、原因进行的检测、分析与判断。4、汽车诊断参数包括工作过程参数、伴随过程参数和几何尺寸参数。5、诊断参数的选择原则：灵敏性、单值性、稳定性、信息性、经济性6诊断标准的类型：国家、行业、地方、企业7、诊断参数标准的组成：初始值Pf、许用值Pd和极限值Pn。8、测量误差的分类：按测量误差的表示方法分为绝对和相对，按测量误差出现的规律分为系统、随机和过失，按测量误差的状态分为静态和动态。9、绝对误差是测量值与被测量值之间的差值；相对误差是测量值的绝对误差与被测量值真值的比值，用百分比表示。10、检测设备一般采用最大引用误差不能超过的允许值，作为划分精度等级尺度，常见的精度等级有、、、、、、、、系统误差：在同一测量条件下多次测量同一量时，测量误差的大小和符号保持不变或按一定规律变化的误差；随机~：在同一测量条件下多次测量同一值时，误差的大小和符号以不可预见的方式变化着的~12、发动机总成（气缸压力表）；底盘总成（前束尺）；量具与计量仪表（电解液密度计、高频放电叉）13、检测站的类型：按服务功能分( 安全~维修~ 综合~)；综合检测站按职能分（A级B级C级）；安全~ ：定期检测车辆中与安全和环保有关的项目，以保证汽车安全行驶，并将污染降低到允许的限度；维修~：从车辆使用和维修的角度，担负车辆维修前、后的技术状况检测；综合~：既能担负车辆管理部门的安全环保检测，又能担负车辆使用、维修企业的技术状况诊断，还能承接科研或教学方面的性能试验和参数测试；A级站：能全面承担检测站的任务；B 级站：能承担在用车辆技术状况和车辆维修质量的检测；C级站：能承担在用车辆技术状况的检测。14、汽车资料输入及安全装置检查工位：本工位除将汽车资料输入登录微机并发给检测线主控制微机外，还进行汽车上部的灯光和安全装置等项目的外观检查，可简称为L工位。侧滑制动车速表工位：由侧滑检测、轴重检测、制动检测和车速表检测组成，简称 ABS工位。灯光尾气工位：主要由前照灯检测、排气检测、烟度检测和喇叭声级检测组成，简称HX~。车底检查工位简称P~，本工位是车辆底部的外观检查，由检测人员在地沟内人工检查底盘各装置及发动机的连接是否牢固可靠，有无弯扭断裂、松旷及漏油、漏水、漏气、漏电等现象。15、轴制动力与轴荷的百分比=（左轮制动力+右轮~）/轴荷*100%16、ABS工位检测程序：1）四轮汽车（后驱、后驻）：侧滑—前制动—后制动—驻车制动—车速表2）四轮汽车（前驱、前驻）：侧滑—前制动—驻车制动—车速表—后制动3）四轮汽车(前驱、后驻)：侧滑—前制动—车速表—后制动—驻车制动。17、示波器可显示电压随时间变化的波形，是一种多用途的汽车检测设备，可以用来显示电火系波形、电子元器件波形、柴油机高压油管波形和发动机异响波形等用途愈来愈广泛。它的基本功能是显示电压随时间的变化，除用于观察状态变化外，还可以检测电压、频率和脉冲宽度等18、气缸密封性与气缸、气缸盖、气缸衬垫、活塞、活塞环和进排气门等零件的技术状况有关；气缸密封性的诊断参数主要有气缸压缩压力、曲轴箱漏气量、气缸漏气量、气缸漏气率及进气管真空度等。19、气缸压力表检测条件：发动机运转至正常工作温度。用起动机带动带动已拆除全部火花塞或喷油器的发动机运转，其转速应符合原厂的规定。诊断参数标准：发动机各气缸压力应不小于原设计规定值的85%，每缸压力与各缸平均压力的差，汽油机应不大于8%。柴油机不大于10%；大修竣工发动机的气缸压力应符合原设计规定，每缸压力与各缸平均压力的差，汽油机不超过8%，柴油机不超过10%20、FA触点闭合后，先是产生二次闭合振荡，尔后二次电压由一定负值逐渐变化到零21 、发动机异响的类别：主要有机械异响，燃烧异响，空气动力异响和电磁异响等。（1）机械异响主要是运动副配合间隙太大后配合表面有损伤运动中引起冲击和振动造成的。（2）燃烧异响主要是发动机不正常燃烧造成的。（3）空气动力异响主要是发动机在进气口、排气口行和运转中的风扇处，因气流振动而造成的。（4）电磁异响主要是发动机、电动机和某些电磁器件内，由于磁场的交替变化，引起机械中某些部件或某一部分空间产生振动而造成的。发动机的异响的影响因素有转速、温度、负荷和润滑条件；汽油机过热时，往往产生点火敲击声（爆燃或表面点火）；柴油发动机温度过低时，往往产生着火敲击声（工作粗暴）。22、曲轴主轴承响：1）现象：汽车加速行驶或发动机突然加速时，发动机发出沉重而有力的“ 铛、铛、铛”或“刚、刚、刚”的金属敲击声，严重时机体发生很大振动，响声随发动机转速的提高而增大，随负荷的增加而增强，产生响声的部位在曲轴上与曲轴轴线齐平处，单缸断火时响声无明显变化，相邻两缸同时断火时，响声明显减弱或消失，温度变化时响声变化不明显，响声严重时，机油压力明显降低。2）原因：（1）曲轴主轴承盖固定螺钉松动；（2）曲轴主轴承减磨合金烧毁或脱落（3）曲轴主轴承和轴颈磨损过甚、轴向止推装置磨损过甚，造成径向和轴向间隙过大（4）曲轴弯曲未得到校正，发动机装合时不得不将某些主轴承与轴颈的配合间隙放大（5）机油压力太低、黏度太小或机油变质。23、曲轴连杆轴承响：1）现象：汽车加速行驶和发动机突然加速时，发动机发出“铛，铛。铛” 连续明显、轻而短促的金属敲击声（主要特征）;连杆轴承严重松旷时，怠速运转也能听到明显的响声，且机油压力降低；发动机温度变化时，响声变化不明显；响声随发动机转速的提高而增大，随负荷的增加而增强，产生响声的部位在曲轴箱上部；单缸断火，响声明显减弱或消失，但复火时又重新出现，即具有所谓响声“上缸”现象。2）原因：（1）曲轴连杆轴承盖的固定螺栓松动或折断（2）曲轴连杆轴承减磨合金烧毁或脱落（3）曲轴连杆轴承或轴颈磨损过甚，造成径向间隙太大（4）曲轴内通连杆轴颈的油道堵塞(5)机油压力太大、黏度太小或机油变质24、传动系游动角度，是离合器、变速器、万向传动装置、驱动桥的游动角度之和，也称为传动系总游动角度。检测方法有经验检查法和仪器检查法；仪器检测有指针式和数字式；指针式检测仪由指针、刻度盘、测量扳手组成，数字式由倾角传感器和测量仪组成；经验检测法检测步骤：用经验检测法检查传动系游动角时可分段进行，然后将各段涌动角度求和即可获得传动系总的游动角度。（1）离合器与变速器游动角的检查：离合区处于结合状态，变速器挂在要检查的档上，松开驻车制动器，然后在车下用手将变速器输出轴上的凸缘盘或驻车制动盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两个极端位置之间的转角即为在该档下从离合器至变速器输出端的游动角度。依次挂入每一档，可获得各档下的这一游动角度。（2）万向传动装置游动角度的检查：支起驱动桥，拉紧驻车制动器，然后在车下用手将驱动桥凸缘盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角即为万向传动装置的游动角度。（3）驱动桥游动角的检查：松开驻车制动器，变速器置空档位置，驱动桥着地或处于制动状态，然后在车下将驱动桥凸缘盘从一个极端位置转到另一个极端位置，两极端位置之间的转角即为驱动桥的游动角度。以上三段即为传动系的游动角度。25、倾角传感器其作用是将传感器外壳随传动轴游动之倾角转换为相应频率的电振荡。26、游动角度参考：离合器与变速器<<=5～15度，驱动桥<<=55～65度，万向传动装置<<=5～6度，传动系<<=65～86度。27、转向盘自由行程过大：1）现象：汽车静止，两前轮保持直线行驶位置不动，轻轻来回转动转向盘，感到游动角很大；2）原因：（1）转向盘与转向轴的连接松旷（2）转向盘内主、从啮合部位松旷或主、从动部分的轴承松旷（3）转向器垂臂轴与垂臂的连接松旷（4）纵、横转向拉杆的球头连接松旷（5）纵、横转向拉杆臂与转向节的连接松旷（6）转向节与主销配合松旷（7）轮毂轴承松旷28、转向沉重：1）现象：汽车行驶中驾驶员向左、右转动转向盘时，感到沉重费力，无回正感；汽车低速转弯或掉头时，转动转向盘更加费力；2）原因（1）轮胎气压不足（2）转向器主动部分轴承预紧力太大或从动部分（垂臂轴）与衬套配合太紧（3）转向器主、从动部分啮合调整太紧（4）转向器无油或缺油（5）转向节与主销配合太紧或缺油（6）转向节止推轴承缺油或损坏（7）纵、横转向拉杆的球头连接调整太紧或缺油（8）与转向盘连接的转向轴弯曲或其套管凹瘪，造成刮碰（9）主销后倾过大、内倾过大或前轮负外倾（10）前梁、车架变形，造成前轮定位失准29、自动跑偏：1）现象：汽车行驶中自动跑向一边，必须用力把住转向盘才能保持直线行驶2）原因：（1）两前轮轮胎气压不等、直径不一或车厢装载不均（2）两前轮轮毂轴承或轮毂油封的松紧度不一（3）两前轮外倾角、主销后倾角、主销内倾角不等或前轮前束在两前轮上分配不均（4）左右钢板弹簧挠度不等或弹力不一（5）前梁、后桥轴管或车架发生水平平面的弯曲（6）车架两边的轴距不等（7）前后桥两端的车轮有单边制动或单边制动拖滞现象（8）前轮前束太小或负前束（9）路面拱度太大或有侧向风30、车轮定位的检测，包括转向轮（通常是前轮）定位的检测和非转向轮（通常为后轮）定位的检测。转向轮和非转向轮定位的检测，也即前轮和后轮定位的检测，统称为四轮定位的检测。前轮定位包括前轮外倾、前轮前束、主销后倾和主销内倾，是评价汽车前轮直线行驶稳定性、操控稳定性、前轴和转向系技术状况的重要诊断参数，后轮定位主要有后轮外倾和后轮前束，可用来评价后轮的直线行驶稳定性和后轴的技术状况31、静态检测法;是在汽车静止的状态下，根据车轮旋转平面与各车轮定位间存在的直接或间接的几何关系，用专用检测设备对车轮定位进行几何角度的测量。使用的检测设备一般有气泡水准式、光学式、激光式、电子式和微机式等前轮定位仪或四轮定位仪；动态检测法：是在汽车以一定车速行驶的状态下，用检测设备检测车轮定位产生的侧向力或由此引起的车轮侧滑量。32、气泡水准车轮定位仪按适用车型范围可分为两种：一种适用于大、中、小型汽车，另一种适用于小型汽车。前者一般由水准仪、支架、转盘（又称转角仪）等组成；后者一般由水准仪和转盘组成。转盘一般由固定盘、活动盘、扇形刻度尺、游标指示针、锁止销和若干滚珠等组成，滚珠装于固定盘与活动盘之间。33、前轮最大转角的检测：是指前轮处于直线行驶位置时，分别向左、右转向至极限位置的角度。由于有些汽车转向器和纵拉杆布置在车架的一侧，为防止轮胎碰擦，因而向左、右的最大转角是不相等的。检测方法如下：（1）找正前轮直线行驶位置后，置转盘扇形刻度尺于零位并固定之（2）转动转向盘使前轮向任一侧转至极限位置，从扇形刻度尺上读出并记录转角值，并与原厂规定值对照。不符合要求的前轮最大转角，可通过调整转向节上的限位螺钉，直至符合要求为止（3）转动转向盘使前轮向另一侧转至极限位置，用上述同样的方法可测得另一侧的前轮最大转角值，并视必要调整之。34、四轮定位仪可检测的项目包括:前轮前束、前轮外倾、主销后倾、主销内倾、后轮前束、后轮外倾、轮距、轴距、后轴推力角和左右轴距差35、转向盘自由转动量，是指汽车转向轮保持直线行驶位置静止时，轻轻左右晃动转向盘所测得的游动角度。转向盘的转向力，是指在一定行驶条件下，作用在转向盘外缘的圆周力。诊断参数标准：1）转向盘自由转动量：机动车转向盘的最大自由转动量从中间位置向左或向右的转角均不得大于。（1）最大设计车速大于或等于100km/h的机动车为10度（2）最大设计车速小于100km/h的机动车（三轮农用运输车除外）为15 度（3）三轮农用运输车为度；2）转向盘转向力：机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过度到直径为24m的圆周行驶，施加于转向盘外缘的最大切向力不得大于245N36、车轮动不平衡：即使静平衡的车轮，即重心与旋转中心重合的车轮，也可能是动不平衡37、车轮不平衡的原因：1）轮毂、制动鼓（盘）加工时轴心定位不准、加工误差大、非加工面铸造误差大、热处理变形、使用中变形或磨损不均2）轮毂螺栓质量不等、轮毂质量分布不均或径向圆跳动、端面圆跳动太大3）轮胎质量分布不均、尺寸或形状误差太大、使用中变形或磨损不均、使用翻新胎或垫、补胎4）并装双胎的充气嘴未相隔180度，单胎的充气嘴未与不平衡点标记相隔180安装5）轮毂、制动鼓、轮胎螺栓、轮辋、内胎、衬带、轮胎等拆卸后重新组装成轮胎时，累计的不平衡质量或形位偏差太大，破坏了原来的平衡。38、车轮平衡机的类型：按功能分为车轮静平衡机和车轮动平衡机；按测量方式分离车式和就车式～；按车轮平衡机转轴的形式分软式和硬式车轮～39、用就车式车轮平衡机检测车轮静不平衡的原理:支离地面的车轮如果不平衡，转动时产生的上下振动通过转向节或悬架传给检测装置的传感磁头、可调支杆和底座内的传感器。传感器变成的电信号控制频闪灯闪光，以指示车轮不平衡点位置，并输入指示装置只是不平衡度。当传感磁头传递向下的力时频闪灯就发亮，所照射的车轮最下部的点即为不平衡点。当不平衡点的质量越大时，传感器的受力也越大，变换的电量也越大，指示装置指示的数值也越大。40、用就车式车轮平衡机检测车轮动不平衡的原理和静不平衡原理相同，只不过传感器磁头固定在制动地板上，检测的是横向振动。横向振动通过传感器磁头、可调支杆传至底座内的传感器，传感器转变成的电信号控制频闪灯闪光，以指示车轮不平衡点位置，并输入到指示装置指示车轮不平衡度。41、车轮动平衡机的平衡重也称配重，通常有卡夹式和粘帖式两种类型42、制动跑偏：1）现象：汽车行车制动时，车辆行驶方向发生偏斜；汽车紧急制动时，车辆出现扎头或甩尾现象。2）原因：（1）左右车轮制动蹄摩擦片材料不一或新旧程度不一（2）左右车轮制动蹄摩擦片与制动鼓的靠合面积不一、靠合位置不一或制动间隙不一（3）左右车轮制动轮缸的技术状况不一，造成起作用时间不一或张开力大小不一（4）左右车轮制动蹄回位弹簧拉力不一……………..43、驱动车轮输出功率的检测，即底盘测功。底盘测功的目的。一是为了获得驱动车轮的输出功率或驱动力，以便评价汽车的动力性；二是用获得的驱动车轮输出功率与发动机飞轮输出功率进行对比，求出传动效率，以便判定底盘传动系的技术状况44、底盘测功试验台的类型：按测功装置中测功器形式不同，分为水力式、电力式和电涡流式；按测功装置中测功器冷却方式分为风冷式、水冷式和油冷式；按滚筒装置承载能力分为小型（～3T》）、中型（3～6）、大型（6～10）和特大型式（10～）45、车用油耗计一般由传感器和计量显示仪表，二者采用电缆线连接，分为容积式（膜片式、量管式和活塞式）和质量式。四活塞式车用油耗计的传感器由流量测量机构和信号转换机构组成46、安装方法：将油耗计传感器串接在燃料系供油管路上：化油器式汽油机应串接在汽油泵与化油器之间；柴油机应串接在柴油滤清器与柴油泵之间，从高压回油管和低压回油管流回的燃料应接在油耗计传感器与喷油泵之间，以免重复计量；电控燃油喷射发动机应串接在燃油滤清器与燃油分配管之间，从燃油压力调节器经回油管流回燃油箱应改接在油耗计传感器与燃油分配管之间，避免重复计量。47、气体分离器简图;当混有气体的燃油进入气体分离器浮子室时，气体会迫使浮子室内的油平面下降，使针阀打开，气体排入大气，从出油管进入传感器的燃油便没有气体了，使测量精度提高。48、侧滑试验台是测量汽车前轮横向滑动量并判断是否合格的一种检测设备，有滑板式有滚筒式之分。侧滑试验台检测侧滑量的主要目的是为了确知前轮前束和车轮外倾的配合是否恰当。滑板试验台就是利用上述滑动板在侧向力作用下能够横向滑动的原理来测量前轮侧滑量的。前轮外倾（或负外倾）对滑动板的作用，不管车辆前进还是后退，其侧滑量相等且侧滑方向一致；前轮前束（或负前束）对滑动板的作用，在车辆前进和后退时，虽侧滑量相等但侧滑方向相反。49、按国家标准用侧滑试验台检测前轮侧滑量，其值不超过5m/km；机动车可以用制动距离、制动减速度和制动力检测制动性能，其中其中之一符合要求，即判为合格50、检测后轴技术状况;除一部分汽车的后轮也有前束和外倾外，相当一部分汽车的后轮是没有定位的。可用侧滑试验台按下列方法检测后轴是否弯曲变形和轮毂轴承是否松旷。1)使汽车后轮从侧滑试验台滑动板上前进和后退驶过，如两次侧滑量读数均为零，表明后轴无任何弯曲变形2）如两次侧滑量读数不为零，且前进和后退驶过侧滑板后，侧滑量读数相等而侧滑方向相反，表明后轴在水平平面内发生弯曲a若前进时滑动板向外滑动，后退时又向内滑动，说明后轴端部在水平平面内向前弯曲b若前进时滑动板向内滑动，后退时又向外滑动，说明后端部在水平平面内向后弯曲3）如两次侧滑量读数不为零，且前进和后退驶过侧滑板后，侧滑量读数相等而侧滑方向相同，表明后轴在垂直平面内放生弯曲a若滑动板向外滑动，说明后轴端部在垂直平面内向上弯曲b若滑动板向内滑动，说明后轴端部在垂直平面内向下弯曲4）后轮多次驶过侧滑试验台滑动板，每次读数不相等，说明轮毂轴承松旷51、制动减速度按测试、取值和计算方法的不同分为制动稳定减速度、平均减速度和充分发出的平均减速度。对于路试检验制动性能采用充分发出的平均减速度FMDD这一评价指标52、路试法的缺点：（1）路试法只能测出整车的制动性能，而对于各轮制动性能的差异虽能从拖、压印作出定性分析，但无法获得定量数据。（2）对于制动性能不合格的车辆，不一诊断故障发生的具体部位。（3）制动距离的长短和制动减速度的大小，往往因为驾驶员操作方法、路面状况和车马行人状况而异，重复性差。（4）除道路条件外，路试还将受到气候条件等的限制。且又发生事故的危险（5）路试法消耗燃料、磨损轮胎，且对全车各部机件都有不良影响。由于试验台检测制动性能具有迅速经济、安全、不受外界自然条件地限制，以及试验重复性好和能定量地指示出各轮的制动力或制动距离等优点，因而广泛使用。53、制动试验台的类型：按试验台测量原理不同分为反力式和惯性式，按试验台支承车轮形式不同分为滚筒式和平板式，按试验台检测参数不同分为测制动力式、测制动距离式和多功能式，按试验台测量装置至指示装置传递信号方式不同分为机械式、液力式和电力式，按试验台同时能测车轴数不同分为单轴式、双轴式和多轴式54、反力式滚筒制动试验台的测量装置由测力杠杆、测力传感器和测力弹簧等组成：驱动装置由电动机、减速器和链传动等组成。55、制动协调时间是指在急踩制动时，从踏板开始动作至车辆减速度（或制动力）达到规定的车辆充分发出的平均减速度75%时所需的时间
通信业已经走进了千家万户，成为了大家日常生活不可分割的一部分，如今一些高校也设立了专门的通信专业。下面我给大家带来通信专业 毕业 论文题目参考_通信方向专业论文题目，希望能帮助到大家!
通信专业毕业论文题目
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计算机论文 范文 一：认知无线电系统组成与运用场景探析
认知无线电系统组成
认知无线电系统是指采用认知无线电技术的无线通信系统，它借助于更加灵活的收发信机平台和增强的计算智能使得通信系统更加灵活。认知无线电系统主要包括信息获取、学习以及决策与调整3个功能模块，如图1所示[3]。
认知无线电系统的首要特征是获取无线电外部环境、内部状态和相关政策等知识，以及监控用户需求的能力。认知无线电系统具备获取无线电外部环境并进行分析处理的能力，例如，通过对当前频谱使用情况的分析，可以表示出无线通信系统的载波频率和通信带宽，甚至可以得到其覆盖范围和干扰水平等信息;认知无线电系统具备获取无线电内部状态信息能力，这些信息可以通过其配置信息、流量负载分布信息和发射功率等来得到;认知无线电系统具备获取相关政策信息的能力，无线电政策信息规定了特定环境下认知无线电系统可以使用的频带，最大发射功率以及相邻节点的频率和带宽等;认知无线电系统具备监控用户需求并根据用户需求进行决策调整的能力。如表1所示，用户的业务需求一般可以分为话音、实时数据(比如图像)和非实时数据(比如大的文件包)3类，不同类型的业务对通信QoS的要求也不同。
认知无线电系统的第2个主要特征是学习的能力。学习过程的目标是使用认知无线电系统以前储存下来的决策和结果的信息来提高性能。根据学习内容的不同， 学习 方法 可以分为3类。第一类是监督学习，用于对外部环境的学习，主要是利用实测的信息对估计器进行训练;第2类是无监督学习，用于对外部环境的学习，主要是提取外部环境相关参数的变化规律;第3类是强化学习，用于对内部规则或行为的学习，主要是通过奖励和惩罚机制突出适应当前环境的规则或行为，抛弃不适合当前环境的规则或行为。机器学习技术根据学习机制可以分为:机械式学习、基于解释的学习、指导式学习、类比学习和归纳学习等。
认知无线电系统的第3个主要特性是根据获取的知识，动态、自主地调整它的工作参数和协议的能力，目的是实现一些预先确定的目标，如避免对其他无线电系统的不利干扰。认知无线电系统的可调整性不需要用户干涉。它可以实时地调整工作参数，以达到合适的通信质量;或是为了改变某连接中的无线接入技术;或是调整系统中的无线电资源;或是为了减小干扰而调整发射功率。认知无线电系统分析获取的知识，动态、自主地做出决策并进行重构。做出重构决策后，为响应控制命令，认知无线电系统可以根据这些决策来改变它的工作参数和/或协议。认知无线电系统的决策过程可能包括理解多用户需求和无线工作环境，建立政策，该政策的目的是为支持这些用户的共同需求选择合适的配置。
认知无线电与其他无线电的关系
在认知无线电提出之前，已经有一些“某某无线电”的概念，如软件定义无线电、自适应无线电等，它们与认知无线电间的关系如图2所示。软件定义无线电被认为是认知无线电系统的一种使能技术。软件定义无线电不需要CRS的特性来进行工作。SDR和CRS处于不同的发展阶段，即采用SDR应用的无线电通信系统已经得到利用，而CRS正处于研究阶段，其应用也正处于研究和试验当中。SDR和CRS并非是无线电通信业务，而是可以在任何无线电通信业务中综合使用的技术。自适应无线电可以通过调整参数与协议，以适应预先设定的信道与环境。与认知无线电相比，自适应无线电由于不具有学习能力，不能从获取的知识与做出的决策中进行学习，也不能通过学习改善知识获取的途径、调整相应的决策，因此，它不能适应未预先设定的信道与环境。可重构无线电是一种硬件功能可以通过软件控制来改变的无线电，它能够更新部分或全部的物理层波形，以及协议栈的更高层。基于策略的无线电可以在未改变内部软件的前提下通过更新来适应当地监管政策。对于较新的无线电网络，因特网路由器一直都是基于策略的。这样，网络运营商就可以使用策略来控制访问权限、分配资源以及修改网络拓扑结构和行为。对于认知无线电来说，基于策略技术应该能够使产品可以在全世界通用，可以自动地适应当地监管要求，而且当监管规则随时间和 经验 变化时可以自动更新。智能无线电是一种根据以前和当前情况对未来进行预测，并提前进行调整的无线电。与智能无线电比较，自适应无线电只根据当前情况确定策略并进行调整，认知无线电可以根据以前的结果进行学习，确定策略并进行调整。
认知无线电关键技术
认知无线电系统的关键技术包括无线频谱感知技术、智能资源管理技术、自适应传输技术与跨层设计技术等，它们是认知无线电区别传统无线电的特征技术[4，5]。
频谱检测按照检测策略可以分为物理层检测、MAC层检测和多用户协作检测，如图3所示。物理层检测物理层的检测方法主要是通过在时域、频域和空域中检测授权频段是否存在授权用户信号来判定该频段是否被占用，物理层的检测可以分为以下3种方式:发射机检测的主要方法包括能量检测、匹配滤波检测和循环平稳特性检测等，以及基于这些方法中某一种的多天线检测。当授权用户接收机接收信号时，需要使用本地振荡器将信号从高频转换到中频，在这个转换过程中，一些本地振荡器信号的能量不可避免地会通过天线泄露出去，因而可以通过将低功耗的检测传感器安置在授权用户接收机的附近来检测本振信号的能量泄露，从而判断授权用户接收机是否正在工作。干扰温度模型使得人们把评价干扰的方式从大量发射机的操作转向了发射机和接收机之间以自适应方式进行的实时性交互活动，其基础是干扰温度机制，即通过授权用户接收机端的干扰温度来量化和管理无线通信环境中的干扰源。MAC层检测主要关注多信道条件下如何提高吞吐量或频谱利用率的问题，另外还通过对信道检测次序和检测周期的优化，使检测到的可用空闲信道数目最多，或使信道平均搜索时间最短。MAC层检测主要可以分为以下2种方式:主动式检测是一种周期性检测，即在认知用户没有通信需求时，也会周期性地检测相关信道，利用周期性检测获得的信息可以估计信道使用的统计特性。被动式检测也称为按需检测，认知用户只有在有通信需求时才依次检测所有授权信道，直至发现可用的空闲信道。由于多径衰落和遮挡阴影等不利因素，单个认知用户难以对是否存在授权用户信号做出正确的判决，因此需要多个认知用户间相互协作，以提高频谱检测的灵敏度和准确度，并缩短检测的时间。协作检测结合了物理层和MAC层功能的检测技术，不仅要求各认知用户自身具有高性能的物理层检测技术，更需要MAC层具有高效的调度和协调机制。
智能资源管理的目标是在满足用户QoS要求的条件下，在有限的带宽上最大限度地提高频谱效率和系统容量，同时有效避免网络拥塞的发生。在认知无线电系统中，网络的总容量具有一定的时变性，因此需要采取一定的接入控制算法，以保障新接入的连接不会对网络中已有连接的QoS需求造成影响。动态频谱接入概念模型一般可分为图4所示的3类。动态专用模型保留了现行静态频谱管理政策的基础结构，即频谱授权给特定的通信业务专用。此模型的主要思想是引入机会性来改善频谱利用率，并包含2种实现途径:频谱产权和动态频谱分配。开放共享模型，又称为频谱公用模型，这个模型向所有用户开放频谱使其共享，例如ISM频段的开放共享方式。分层接入模型的核心思想是开放授权频谱给非授权用户，但在一定程度上限制非授权用户的操作，以免对授权用户造成干扰，有频谱下垫与频谱填充2种。认知无线电中的频谱分配主要基于2种接入策略:①正交频谱接入。在正交频谱接入中，每条信道或载波某一时刻只允许一个认知用户接入，分配结束后，认知用户之间的通信信道是相互正交的，即用户之间不存在干扰(或干扰可以忽略不计)。②共享频谱接入。在共享频谱接入中，认知用户同时接入授权用户的多条信道或载波，用户除需考虑授权用户的干扰容限外，还需要考虑来自其他用户的干扰。根据授权用户的干扰容限约束，在上述2种接入策略下又可以分为以下2种频谱接入模式:填充式频谱接入和下垫式频谱接入。对于填充式频谱接入，认知用户伺机接入“频谱空穴”，它们只需要在授权用户出现时及时地出让频谱而不存在与授权用户共享信道时的附加干扰问题，此种方法易于实现，且不需要现有通信设备提供干扰容限参数。在下垫式频谱接入模式下，认知用户与授权用户共享频谱，需要考虑共用信道时所附加的干扰限制。
在不影响通信质量的前提下，进行功率控制尽量减少发射信号的功率，可以提高信道容量和增加用户终端的待机时间。认知无线电网络中的功率控制算法设计面临的是一个多目标的联合优化问题，由于不同目标的要求不同，存在着多种折中的方案。根据应用场景的不同，现有的认知无线电网络中的功率控制算法可以分成2大类:一是适用于分布式场景下的功率控制策略，一是适用于集中式场景下的功率控制策略。分布式场景下的功率控制策略大多以博弈论为基础，也有参考传统Adhoc网络中功率控制的方法，从集中式策略入手，再将集中式策略转换成分布式策略;而集中式场景下的功率控制策略大多利用基站能集中处理信息的便利，采取联合策略，即将功率控制与频谱分配结合或是将功率控制与接入控制联合考虑等。
自适应传输可以分为基于业务的自适应传输和基于信道质量的自适应传输。基于业务的自适应传输是为了满足多业务传输不同的QoS需求，其主要在上层实现，不用考虑物理层实际的传输性能，目前有线网络中就考虑了这种自适应传输技术。认知无线电可以根据感知的环境参数和信道估计结果，利用相关的技术优化无线电参数，调整相关的传输策略。这里的优化是指无线通信系统在满足用户性能水平的同时，最小化其消耗的资源，如最小化占用带宽和功率消耗等。物理层和媒体控制层可能调整的参数包括中心频率、调制方式、符号速率、发射功率、信道编码方法和接入控制方法等。显然，这是一种非线性多参数多目标优化过程。
现有的分层协议栈在设计时只考虑了通信条件最恶劣的情况，导致了无法对有限的频谱资源及功率资源进行有效的利用。跨层设计通过在现有分层协议栈各层之间引入并传递特定的信息来协调各层之间的运行，以与复杂多变的无线通信网络环境相适应，从而满足用户对各种新的业务应用的不同需求。跨层设计的核心就是使分层协议栈各层能够根据网络环境以及用户需求的变化，自适应地对网络的各种资源进行优化配置。在认知无线电系统中，主要有以下几种跨层设计技术:为了选择合适的频谱空穴，动态频谱管理策略需要考虑高层的QoS需求、路由、规划和感知的信息，通信协议各层之间的相互影响和物理层的紧密结合使得动态频谱管理方案必须是跨层设计的。频谱移动性功能需要同频谱感知等其他频谱管理功能结合起来，共同决定一个可用的频段。为了估计频谱切换持续时间对网络性能造成的影响，需要知道链路层的信息和感知延迟。网络层和应用层也应该知道这个持续时间，以减少突然的性能下降;另外，路由信息对于使用频谱切换的路由发现过程也很重要。频谱共享的性能直接取决于认知无线电网络中频谱感知的能力，频谱感知主要是物理层的功能。然而，在合作式频谱感知情况下，认知无线电用户之间需要交换探测信息，因此频谱感知和频谱共享之间的跨层设计很有必要。在认知无线电系统中，由于多跳通信中的每一跳可用频谱都可能不同，网络的拓扑配置就需要知道频谱感知的信息，而且，认知无线电系统路由设计的一个主要思路就是路由与频谱决策相结合。
认知无线电应用场景
认知无线电系统不仅能有效地使用频谱，而且具有很多潜在的能力，如提高系统灵活性、增强容错能力和提高能量效率等。基于上述优势，认知无线电在民用领域和军用领域具有广阔的应用前景。
频谱效率的提高既可以通过提高单个无线接入设备的频谱效率，也可以通过提高各个无线接入技术的共存性能。这种新的频谱利用方式有望增加系统的性能和频谱的经济价值。因此，认知无线电系统的这些共存/共享性能的提高推动了频谱利用的一种新方式的发展，并且以一种共存/共享的方式使获得新的频谱成为可能。认知无线电系统的能力还有助于提高系统灵活性，主要包括提高频谱管理的灵活性，改善设备在生命周期内操作的灵活性以及提高系统鲁棒性等。容错性是通信系统的一项主要性能，而认知无线电可以有效改善通信系统的容错能力。通常容错性主要是基于机内测试、故障隔离和纠错 措施 。认知无线电对容错性的另一个优势是认知无线电系统具有学习故障、响应和错误信息的能力。认知无线电系统可以通过调整工作参数，比如带宽或者基于业务需求的信号处理算法来改善功率效率。
认知无线电所要解决的是资源的利用率问题，在农村地区应用的优势可以 总结 为如下。农村无线电频谱的使用，主要占用的频段为广播、电视频段和移动通信频段。其特点是广播频段占用与城市基本相同，电视频段利用较城市少，移动通信频段占用较城市更少。因此，从频率域考虑，可利用的频率资源较城市丰富。农村经济发达程度一般不如城市，除电视频段的占用相对固定外，移动通信的使用率不及城市，因此，被分配使用的频率利用率相对较低。由于农村地广人稀，移动蜂窝受辐射半径的限制，使得大量地域无移动通信频率覆盖，尤其是边远地区，频率空间的可用资源相当丰富。
在异构无线环境中，一个或多个运营商在分配给他们的不同频段上运行多种无线接入网络，采用认知无线电技术，就允许终端具有选择不同运营商和/或不同无线接入网络的能力，其中有些还可能具有在不同无线接入网络上支持多个同步连接的能力。由于终端可以同时使用多种 无线网络 ，因此应用的通信带宽增大。随着终端的移动和/或无线环境的改变，可以快速切换合适的无线网络以保证稳定性。
在军事通信领域，认知无线电可能的应用场景包括以下3个方面。认知抗干扰通信。由于认知无线电赋予电台对周围环境的感知能力，因此能够提取出干扰信号的特征，进而可以根据电磁环境感知信息、干扰信号特征以及通信业务的需求选取合适的抗干扰通信策略，大大提升电台的抗干扰水平。战场电磁环境感知。认知无线电的特点之一就是将电感环境感知与通信融合为一体。由于每一部电台既是通信电台，也是电磁环境感知电台，因此可以利用电台组成电磁环境感知网络，有效地满足电磁环境感知的全时段、全频段和全地域要求。战场电磁频谱管理。现代战场的电磁频谱已经不再是传统的无线电通信频谱，静态的和集重视的频谱管理策略已不能满足灵活多变的现代战争的要求。基于认知无线电技术的战场电磁频谱管理将多种作战要素赋予频谱感知能力，使频谱监测与频谱管理同时进行，大大提高了频谱监测网络的覆盖范围，拓宽了频谱管理的涵盖频段。
结束语
如何提升频谱利用率，来满足用户的带宽需求;如何使无线电智能化，以致能够自主地发现何时、何地以及如何使用无线资源获取信息服务;如何有效地从环境中获取信息、进行学习以及做出有效的决策并进行调整，所有这些都是认知无线电技术要解决的问题。认知无线电技术的提出，为实现无线环境感知、动态资源管理、提高频谱利用率和实现可靠通信提供了强有力的支撑。认知无线电有着广阔的应用前景，是无线电技术发展的又一个里程碑。
计算机论文范文二：远程无线管控体系的设计研究
1引言
随着我国航天事业的发展,测量船所承担的任务呈现高密度、高强度的趋势,造成码头期间的任务准备工作越来越繁重,面临着考核项目多、考核时间短和多船协调对标等现实情况,如何提高对标效率、确保安全可靠对标成为紧迫的课题。由于保密要求,原研制的远程标校控制系统无法接入现有网络,而铺设专网的耗资巨大,性价比低,也非首选方案。近些年来,无线通信已经成为信息通信领域中发展最快、应用最广的技术,广泛应用于家居、农业、工业、航天等领域,已成为信息时代社会生活不可或缺的一部分[1],这种技术也为解决测量船远程控制标校设备提供了支持。本文通过对常用中远距离无线通信方式的比较,择优选择了无线网桥,采用了桥接中继的网络模式,通过开发远程设备端的网络控制模块,以及相应的控制软件,实现了测量船对远程设备的有效、安全控制。
2无线通信方式比较
无线通信技术是利用电磁波信号在自由空间中进行信息传播的一种通信方式,按技术形式可分为两类:一是基于蜂窝的接入技术,如蜂窝数字分组数据、通用分组无线传输技术、EDGE等;二是基于局域网的技术,如WLAN、Bluetooth、IrDA、Home-RF、微功率短距离无线通信技术等。在中远距离无线通信常用的有ISM频段的通信技术(比如ZigBee以及其他频段的数传模块等)和无线 网络技术 (比如GSM、GPRS以及无线网桥等)。基于ISM频段的数传模块的通信频率为公共频段,产品开发没有限制,因此发展非常迅速,得到了广泛应用。特别是近年来新兴的ZigBee技术,因其低功耗、低复杂度、低成本,尤其是采用自组织方式组网,对网段内设备数量不加限制,可以灵活地完成网络链接,在智能家居、无线抄表等网络系统开发中得到应用[2]。但是,对于本系统的开发而言,需要分别研制控制点和被控制点的硬件模块,并需通过软件配置网络环境,开发周期长,研制成本高,故非本系统开发的最优方案。
GSM、GPRS这种无线移动通信技术已经成为人们日常生活工作必不可少的部分,在其他如无线定位、远程控制等领域的应用也屡见不鲜[3],但是由于保密、通信费用、开发成本等因素,也无法适用于本系统的开发。而无线网桥为本系统的低成本、高效率的研发提供了有利支持,是开发本系统的首选无线通信方式。无线网桥是无线网络的桥接,它可在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁,也是无线接入点的一个分支。无线网桥工作在2•4GHz或5•8GHz的免申请无线执照的频段,因而比其他有线网络设备更方便部署,特别适用于城市中的近距离、远距离通信。
3系统设计
该远程控制系统是以保障测量船对远端标校设备的有效控制为目标,包括标校设备的开关机、状态参数的采集等,主要由测量船控制微机、标校设备、网络控制模块、主控微机以及无线网桥等组成。工作流程为测量船控制微机或主控微机发送控制指令,通过无线网桥进行信息传播,网络控制模块接收、解析指令,按照Modbus协议规定的数据格式通过串口发给某一标校设备,该标校设备响应控制指令并执行;网络控制模块定时发送查询指令,并将采集的状态数据打包,通过无线发给远程控制微机,便于操作人员监视。网络通信协议采用UDP方式,对于测量船控制微机、主控微机仅需按照一定的数据格式发送或接收UDP包即可。网络控制模块是系统的核心部件,是本文研究、设计的重点。目前,常用的网络芯片主要有ENC28J60、CP2200等,这里选用了ENC28J60,设计、加工了基于STC89C52RC单片机的硬件电路。通过网络信息处理软件模块的开发,满足了网络信息交互的功能要求;通过Modbus串口协议软件模块的开发,满足了标校设备监控功能,从而实现了系统设计目标。
组网模式
无线网桥有3种工作方式,即点对点、点对多点、中继连接。根据系统的控制要求以及环境因素,本系统采用了中继连接的方式,其网络拓扑如图1所示。从图中可以清晰看出,这种中继连接方式在远程控制端布置两个无线网桥,分别与主控点和客户端进行通信,通过网络控制模块完成数据交互,从而完成组网。
安全防范
由于是开放性设计,无线网络安全是一个必须考虑的问题。本系统的特点是非定时或全天候开机,涉密数据仅为频点参数,而被控设备自身均有保护措施(协议保护)。因此,系统在设计时重点考虑接入点防范、防止攻击,采取的措施有登录密码设施、网络密匙设置、固定IP、对数据结构体的涉密数据采取动态加密等方式,从而最大限度地防止了“被黑”。同时,采用了网络防雷器来防护雷电破坏。
网络控制模块设计
硬件设计
网络控制模块的功能是收命令信息、发状态信息,并通过串口与标校设备实现信息交互,其硬件电路主要由MCU(微控制单元)、ENC28J60(网络芯片)、Max232(串口芯片)以及外围电路组成,其电原理图如图2所示。硬件设计的核心是MCU、网络芯片的选型,本系统MCU选用的STC89C52RC单片机,是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,可直接使用串口下载,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。ENC28J60是由M-icrochip公司出的一款高集成度的以太网控制芯片,其接口符合协议,仅28个引脚就可提供相应的功能,大大简化了相关设计。ENC28J60提供了SPI接口,与MCU的通信通过两个中断引脚和SPI实现,数据传输速率为10Mbit/s。ENC28J60符合的全部规范,采用了一系列包过滤机制对传入的数据包进行限制,它提供了一个内部DMA模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算[4]。ENC28J60对外网络接口采用HR911102A,其内置有网络变压器、电阻网络,并有状态显示灯,具有信号隔离、阻抗匹配、抑制干扰等特点,可提高系统抗干扰能力和收发的稳定性。
软件设计
网络控制模块的软件设计主要包括两部分,一是基于SPI总线的ENC28J60的驱动程序编写,包括以太网数据帧结构定义、初始化和数据收发;二是Modbus协议编制,其软件流程如图3所示。
的驱动程序编写
(1)以太网数据帧结构符合标准的以太网帧的长度是介于64~1516byte之间,主要由目标MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据有效负载、可选填充字段和循环冗余校验组成。另外,在通过以太网介质发送数据包时,一个7byte的前导字段和1byte的帧起始定界符被附加到以太网数据包的开头。以太网数据包的结构如图4所示。(2)驱动程序编写1)ENC28J60的寄存器读写规则由于ENC28J60芯片采用的是SPI串行接口模式,其对内部寄存器读写的规则是先发操作码<前3bit>+寄存器地址<后5bit>,再发送欲操作数据。通过不同操作码来判别操作时读寄存器(缓存区)还是写寄存器(缓冲区)或是其他。2)ENC28J60芯片初始化程序ENC28J60发送和接收数据包前必须进行初始化设置,主要包括定义收发缓冲区的大小,设置MAC地址与IP地址以及子网掩码,初始化LEDA、LEDB显示状态通以及设置工作模式,常在复位后完成,设置后不需再更改。3)ENC28J60发送数据包ENC28J60内的MAC在发送数据包时会自动生成前导符合帧起始定界符。此外,也会根据用户配置以及数据具体情况自动生成数据填充和CRC字段。主控器必须把所有其他要发送的帧数据写入ENC28J60缓冲存储器中。另外,在待发送数据包前要添加一个包控制字节。包控制字节包括包超大帧使能位(PHUGEEN)、包填充使能位(PPADEN)、包CRC使能位(PCRCEN)和包改写位(POVERRIDE)4个内容。4)ENC28J60接收数据包如果检测到为1,并且EPKTCNT寄存器不为空,则说明接收到数据,进行相应处理。
协议流程
本系统ModBus协议的数据通信采用RTU模式[5],网络控制模块作为主节点与从节点(标校设备)通过串口建立连接,主节点定时向从节点发送查询命令,对应从节点响应命令向主节点发送设备状态信息。当侦测到网络数据时,从ENC28J60接收数据包中解析出命令,将对应的功能代码以及数据,按照Modbus数据帧结构进行组帧,发送给从节点;对应从节点响应控制命令,进行设备参数设置。
4系统调试与验证
试验调试环境按照图1进行布置,主要包括5个无线网桥、1个主控制点、2个客户端、1块网络控制模块板以及标校设备等,主要测试有网络通信效果、网络控制能力以及简单的安全防护测试。测试结论:网络连接可靠,各控制点均能安全地对远端设备进行控制,具备一定安全防护能力,完全满足远程设备控制要求。
5结束语
本文从实际需要出发,通过对当下流行的无线通信技术的比较,选用无线网桥实现远控系统组网;通过开发网络控制模块,以及相应的控制软件编制,研制了一套用于测量船远程控制设备的系统。经几艘测量船的应用表明,采用无线网桥进行组网完全满足系统设计要求,具有高安全性、高可靠性、高扩展性等优点,在日趋繁重的保障任务中发挥了重要的作用。本系统所采用的无线组网方法,以及硬件电路的设计方案,对其他相关控制领域均有一定的参考价值。