随着列车速度的提高，轨道不平顺所引起的列车振动会显著增强，而良好的轨道平顺度是确保列车行驶安全和舒适的基本保证。提高钢轨焊接平直度，对于无缝线路安全控制具有重要意义。钢轨焊接接头平直度对线路平顺程度有着重要影响，科学、有效地测量钢轨焊接接头平直度，掌握钢轨焊接接头平直度规律，可以为制定合理的打磨工艺创造有利条件。我厂钢轨焊接使用的是闪光焊接技术，因此本文只讨论闪光焊接接头平直度的测量。钢轨焊接接头（简称：焊头）平直度对线路平顺程度有着重要影响。目前我厂焊头平直度要求见“表1”，而我们使用的焊头平直度测量方法有：1m直钢尺+塞尺法、波磨尺法、电子平尺法。下面我就对这三种测量方法差异进行对比分析。

一、1m直钢尺+塞尺法

如“图1”所示，采用1m直钢尺，将中部置于焊缝部位，用手按住距离焊缝中心一端直钢尺500mm处，使直钢尺与钢轨表面密贴，用塞尺在焊缝另一侧500mm处测量直钢尺与钢轨之间缝隙高度，用这个高度除以2就是焊头平直度。该方法实际只测量3点，不能反映焊头1m范围内的全部趋势，而且默认焊缝中部为最高点。当最高点不在焊缝中部时，测量结果则不能反映焊头真实平直度。但焊头左右500mm内，最高点不在中部的情况相对很少，这种测量方法还是有相当大的可操作性和准确性。

如“图2”所示，先将波磨尺置于焊头处，选取焊缝中心一端500mm处为基准点并将测量尺标定零点，将测量尺沿波磨尺移动，对1m范围内所有点进行测量。这种方法操作简单，测量结果可以直接读出，且理论上，可以测量出焊头1m范围内的平直度曲线。但是，由于纵向移动是手工进行的，每个点的记录也由人工读取，所以，多点测量比较冗繁，而且误差产生机率大。

由于我厂只用波磨尺测量焊缝错边量，因此暂不考虑波磨尺测量平直度情况。分别用“1m直钢尺+塞尺法”和“电子平尺法”测量方法对同一焊头进行平直度测量，发现很多用电子平尺测量不合格的焊头用直钢尺测量合格。1、焊头行车面1m内平直度理想曲线，该曲线只是最高点在焊缝中部，且曲线趋势接近简单凸起。由于最高点在焊缝中部，符合直钢尺测量原理，因此，用“1m直钢尺+塞尺法”就能准确的测出该焊头平直度。2、焊缝左右有凹陷曲线，该曲线也是最高点在中部，但在焊缝左右均有明显凹陷。这种情况下，采用直钢尺是无法测量出凹陷程度，同样判断为合格。但使用电子平尺测量时，直观反映出焊缝左侧凹陷“在200mm范围内落差>0.2mm”这一不合格事实。而且有某种情况，焊缝左右凹陷达到0点一下，同样是使用直钢尺无法测量的。

用波磨尺和电子平尺测量焊头平直度原理实际相同。但我厂在焊接工位使用波磨尺测量焊头错边量时，只是分别测量焊头左右各50mm位置，计算差值；而精加工线又使用电子平尺测量焊头平直度。测量仪器和测量方法的差别造成了两个功能工位对焊头错边量测量结果相差很大。

1、如“图3”所示，焊头导向面1m内平直度理想曲线，用波磨尺和电子平尺测量错边量结果一致。

2、如“图4”所示，由于焊头左右两根钢轨母材有弯曲，造成错边成Z字形。用波磨尺测量该焊头错边量约为0.1mm；用电子平尺测量，显示错边量为0.2mm。测量方法不同，结果相差一倍。

（1）钢轨焊接接头平直度测量方法中，SEC电子平直尺法最为合理，特别适用于高速铁路建设，值得推广。我厂目前就是使用的这种方法。（2）通过分析测量曲线，可以找到产生钢轨焊接接头平直度不合格的原因，从而有针对性地改进钢轨打磨工艺，提高焊接接头外观质量。

（作者单位：成都铁路工务有限公司）

       本产品采用非接触式激光传感器测量，可同时测量垂直和水平两个方向的平顺度情况，适用于测量钢轨焊补、接头以及绝缘轨接头的平顺度，还可以对钢轨的垂直面的磨损程度进行评估。在测量过程中还可以采用重叠法，对钢轨磨损的测量长度能够超过设备本身的长度，适用于对短距离波形范围（0.03-0.3米、0.3-1米、1-3米、10米）的钢轨磨损情况评估。

 采用精密导轨为测量基线，能够精确反映真实数值，消除了原来所用的钢板尺加塞尺的测量方法中存在的原理性缺陷，测量精度高；同时应用了诸多高新技术，如采用高精度的激光位移传感器测量弦高、利用专用采集器或笔记本电脑采集并处理数据等。测量工作完成后，设备显示所测量位置的剖面图形以及对其经过分析后做出的评估结果；操作员可将测量结果储存在设备控制单元的内存中，在完成一组测量之后，使用RS 232串型接口拷贝到微机硬盘里。检测仪在出厂时配有全面的基于WINDOWS的软件，便于对测量结果进行存档、分析、打印检测报告，及时跟踪钢轨的磨损情况。

• /Upload/WBT-/shaking-baths/wbt-.cn/topic/401353问题描述：一直迷惑的一个问题，研究挥发性成分一般都选用顶空进样，那顶空进样能检测的化合物和沸点有关吗？比如70度平衡，抽取气体时，什么沸点的化合物能够检出？解答：静态顶空技术适用于检测气体、固体和液体中的一些沸点较低的挥发性有机物，表3-4列举了部分静态顶空技术检测的化合物所对应沸点、标准编号、标准名称及加热平衡温度。由下表可见，静态顶空技术多用于分析液态和固态样品中沸点在200℃以下的挥发性有机物。表3-4部分静态顶空技术检测的化合物相关信息 化合物 沸点/℃ 标准编号 标准名称 加热平衡温度/℃ 四乙基铅 200 HJ959-2018 水质四乙基铅的测定顶空/气相色谱-质谱法 60 甲醇 丙酮 /bbsfiles/images/_1602290_/bbsfiles/images/_1602290_/bbsfiles/images/_1602290_/bbsfiles/images/_.jpg说明：从上图不难看出此灯的背景基线经过了35分钟的预热，其背景基线仍旧在逐渐增强而达不到平衡。说明这只灯虽然可以使用，但是稳定性已经很差了。备注：（1）正常情况下，铜灯应该很稳定，其静态基线应该在点灯后稍稍向下漂移，最后在5分钟内应该平衡才对。（2）该灯虽然稳定性变差，但是由于仪器采用的是塞曼背景校正方式，所以信号基线（红色）并未收到影响，这也是塞曼仪器推崇的仪器开机即用的特点的具体体现。如果这只灯用在其他背景校正模式的仪器上，是不可能保证信号基线（红色）还能始终保持平衡的。（3）一般而言，由于铜灯的阴极材料采用的是纯铜，所以其静态基线是很稳定的，很难见到这种发射能量上下飘忽的现象。我想，这是不是因为与铅混合制作成复合灯后，铅元素对铜元素产生了干扰的？有待研究。

• 静态容量法测量氮吸附量与动态法不同，他是在一个密闭的系统中，改变粉体样品表面的氮气压力，从0逐步变化到接近1个大气压，用高精度压力传感器测出样品吸附前后压力的变化，再根据气体状态方程计算出气体的吸附量或脱附量。测出了氮吸附量后，根据氮吸附理论计算公式，便可求出BET比表面及孔径分布。静态容量法测试技术的关键因素主要有压力传感器的精度、死容积测量精度、真空密封性、试样温度和冷却剂液面的变化、样品室温度场的校正等。欧美等发达国家基本上均采用静态容量法氮吸附仪，我国每年的进口量也不少，但由于价格昂贵，在我国的应用受到限制，近来北京彼奥德科学技术有限公司已研制成功具有我国自主知识产权的SSA-系列静态氮吸附仪，代替进口已成必然趋势。

• 静态顶空是气相色谱常用的进样技术，说得通俗点就是将在瓶子里的样品上方得到平衡的气体直接进样，当然事实上可没这么容易，所以今天我们就来说说静态顶空的方法开发步骤。看看这个气怎么进才能稳定且准确~~~ 首先，与常规气相相近当然是确定如何处理样品。待测组分是否有足够的挥发性？如果挥发性太低的话用什么方法可以增加其挥发性？固体样品如何粉碎？液体样品用什么样的溶剂？等等这些问题确定之后还要确定适合体积的进样瓶，以保证气体挥发充分且浓度可被测定。 第二步要根据待测组分确定气相的分析条件，包括色谱柱、检测器以及相关的操作条件。这均与普通的气相色谱分析一致，同样可以通过标准品来优化分析条件。 第三步要确定样品的平衡温度与平衡时间。平衡温度与蒸汽压直接相关，它影响分配系数。一般来说温度越高，蒸汽压越高，顶空气体的浓度越高，分析灵敏度越高。待测组分的沸点越低，对温度越敏感。因此顶空气相特别适合用于分析样品中的低沸点成分。单从这个角度上说平衡温度高一些是对分析有利的，可以缩短平衡时间。但是在实际工作中往往是在满足灵敏度的条件下选择较低的平衡温度。因为过高的温度可能导致某些组分的分解与氧化，还有可能使顶空压力过高。最后还要注意顶空气相分析中必须保证温度的重现性。除了平衡温度外，取样管、定量管以及气相连接管都要严格控制温度。这些温度往往要高于平衡温度，以避免样品的吸附与冷凝。 平衡时间本质上取决于被测组分分子从样品基质到气相的扩散速度。扩散速度越快，即分子扩散系数越大，所需平衡时间越短。平衡时间往往要比分析时间长，所以顶空气相的分析周期往往由平衡时间决定。实际工作中可以采用重叠平衡来提高工作效率。气体样品或者可以全部转化为气体的液体样品所需的平衡时间要短一些，一般10 min即可。液体样品情况比较复杂，除了与样品性质、温度有关外，平衡时间还取决于样品体积。体积越大所需平衡时间越长，而搅拌则可以有效缩短液体样品平衡的时间。固体样品所需的平衡时间更长，除了提高温度可以缩短平衡时间外，减小固体颗粒尺寸，增大比表面积则可以有效缩短平衡时间，另外将样品溶解在适当溶剂中或者用溶剂浸润都是实际较常用的缩短平衡时间的方法。 第四步则是样品的初步分析，主要是看灵敏度是否满足要求。如果待测组分在顶空气体中浓度很高，可以通过改变气相条件、顶空取样条件以及稀释样品来控制。如果浓度太低则需要进一步优化顶空条件，比如平衡温度、相比、消除基质效应等以提高分析灵敏度。 最后一步则是定量方法的确定。原则上气相色谱所用的定量方法，包括归一化、内标法和外标法均可用于顶空气相，但由于顶空气相主要用来测定固体或者液体样品中的挥发性成分，故归一化很少使用，除非样品为气体，或者可以全部汽化并用于气相分析。外标法与内标法存在共同的基质效应问题。外标法中用于测定校正因子的标准品样品必须与实际样品具有同样的基质。这可通过采用“空白”制备标样来实现，这样标样与实际样品的基质基本相同了。为了保持标样与实际样品基质的一致性，顶空气相更常用标准加入法定量，即在待测样品中加入已知量的待测物，通过比较标准加入前后峰面积变化来计算实际样品中待测物的浓度，这样基质就完全一致了。但要注意的是在样品中加入待测物的标准溶液后，样品的体积会发生变化，进而影响相比，因此要在不加标溶液的样品中加入同样体积的溶剂，以确保样品体积的一致。

• 静态容量法比表面及孔隙率测定仪在努力研发动态氮吸附仪的同时，我们也一直在关注静态容量法比表面及孔隙率仪的发展，毕竟在国外一直重点发展静态容量法比表面及孔径分析仪，而且近年来改进提高很快，目前进口仪器在我国仍然有相当大的市场占有量，为了进一步提高我国仪器的水平，尽快赶上国际先进，彼奥德从06年开始研究静态容量法氮吸附仪。说实在的，有关这方面的具体资料非常缺乏，除了原理，一切均需从头开始。经过近两年的努力，终于攻下了所有技术难关，我国自有的静态容量法比表面及孔径分析仪研制成功，并迅速进入市场，我们的静态仪器性能已经接近国际先进水平，而且具有许多自己的特色，有自己的独到之处。实事求是的看，静态容量法比表面及孔径分析仪的优点还是很多的。（1）静态容量法是在真空条件下改变氮气的压力，通过压力传感器直接测量氮压力，排除了其它因素带来的影响，而动态法要通过氮气和氦气相对量的改变以及二者流量的调节才能得到；（2）容量法样品的吸附与脱附过程是在静态下进行并达到吸附平衡，符合理想的吸附平衡条件，而动态法仅为相对的动态平衡；（3）静态容量法样品在吸附与脱附过程中，固定于液氮杜瓦瓶中，不像动态法每测一个压力点样品管都需要进出液氮杯一次，静态法不但节省了时间，而且大大减少了液氮的消耗；（4）只用氮气，不用氦气，而且氮气的消耗也极少，大大减少了测试的成本；（5）静态容量法每测一个压力点只需2分钟左右，而且可以根据需要测量很多点，例如多点BET比表面可测定6~20点以上，孔径分布测定可选25~100个点，测量的点数多有利于测量精度和可靠性的提高，相比之下，动态法多点BET比表面只测定5点左右，孔径分布测定只测10个点左右，而且在测量相同点数的条件下，静态法更节省时间；（6）在进行孔径分布测试时，静态容量法具有更显著的优势，其一，动态法受热导检测器灵敏度及流量调节精度的限制，孔径测试范围较小，一般在2~100nm，而静态容量法测试范围一般可达到0.5~400nm；其二，动态法不能测试出完整的等温曲线，而且测量的点数少，对孔径分布的分析比较粗糙，而静态容量法可以完整地测试等温吸附曲线和等温脱附曲线，实现对孔径分布比较精确的分析，而且能得到样品全面的吸附特性，进而可对样品的吸附类型和孔结构作出判断；其三，只有静态法才有可能对微孔进行定量分析；（7）静态容量法的仪器可以实现真正的全自动控制，包括不需要中途人为补充液氮，而且运行、控制、数据采集与处理、以及计算机操作，均更为简便、流畅、可靠和智能化，只要把试验条件输入计算机，试验过程全部自动完成，同步得到全部试验结果；（8）样品的预处理可同机甚至同位进行，利用主机的真空条件和单独的温控装置，使预处理更为充分，操作更为简便，测试结果更为可靠。总之，静态氮吸附仪是技术上更高一档的仪器，国产静态仪器的成功，无疑又提升了我国在这一领域的国际地位。