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無損探傷檢測在中國古代的應(yīng)用
我們的祖國是世界文明古國, 對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有過偉大的貢獻(xiàn), 我國古代科學(xué)技術(shù)文化遺產(chǎn)中就有不少應(yīng)用無損檢測技術(shù)的記載，從中可以看出我國古代早已具有樸素的無損檢測科學(xué)思想。
在我國先秦時期的《考工記》、《墨經(jīng)》等著作中，記載著光學(xué)、力學(xué)和聲學(xué)的物理學(xué)知識，從而使無損檢測的樸素思想可以追溯到遠(yuǎn)古的時代。
早在2500多年前，我國春秋時期的齊國有部重要的手工業(yè)工藝技術(shù)典籍《考工記》，就記載著當(dāng)時銅冶煉過程中用無損檢測的方法控制鑄銅質(zhì)量內(nèi)容：“凡鑄金之狀，金(銅)與錫，黑濁之氣竭，黃白次之；黃白之氣竭，青白次之；青白之氣竭，青氣次之，然后可鑄也。”
這段文字準(zhǔn)確地記載了銅冶煉時，通過觀察煙氣的顏色以確定冶煉的過程，即借助冶煉時煙氣的不同顏色來判斷被冶煉的銅料中雜質(zhì)揮發(fā)的情況，從而判定銅水出爐的時機(jī)。
這說明我國春秋時代就有樸素的無損檢測技術(shù)應(yīng)用，這與今天的紅外測控技術(shù)何其相似。公元前400年，墨翟(公元前478—前392)在《墨經(jīng)》中記載并論述了有關(guān)小孔成像及光色與溫度的關(guān)系。
在春秋戰(zhàn)國時期，我國發(fā)現(xiàn)磁石具有吸鐵和指南的性質(zhì)。公元前3世紀(jì)，古書《韓非子》記載有司南（磁鐵石指南的現(xiàn)象）；《呂氏春秋》記有“慈（磁）石召鐵”， 這也許是磁場吸引力的最早記載。公元前2世紀(jì)，劉安（公元前179—前122）著《準(zhǔn)南子》，記載了人造磁鐵和磁極斥力等現(xiàn)象。
《論衡》是東漢王充（公元27 97年）所著，記載有關(guān)力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、磁學(xué)等方面的物理知識，內(nèi)容十分豐富。王充在《論衡》中有：“生人所以言語呼吁者，氣括口喉之中，動搖其舌，張歙其口，故能成言。譬猶吹蕭笙，蕭笙折破，氣越不括，手無所弄，則不音。夫簫之管猶人之口吞也，手弄其孔猶人之動吞也。”又說：“令人操行變氣遠(yuǎn)近，宜與魚等，氣應(yīng)而變，宜與水均。”
可見他已認(rèn)識到人發(fā)聲是使空氣振動而產(chǎn)生的，指出了振動的傳播要通過媒質(zhì)，并將聲音在空氣中的傳播用可見的水波的傳播來作了比喻。這種比喻，在今天超聲檢測中講聲波的干涉和衍射時，仍然適用。
《夢溪筆談》是北宋中期的政治家和科學(xué)家沈括（1031—1195）所著，這是一部在中國科學(xué)史上占有重要地位的著作，記載有關(guān)于地磁偏角的發(fā)現(xiàn)，凹面鏡成像原理和共振現(xiàn)象等。
《夢溪筆談》指出“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”說明沈括在實(shí)驗(yàn)中已發(fā)現(xiàn)了磁偏角。《夢溪筆談》還除了通俗地講了凹面鏡成像和針孔成像的道理，對光的直線傳播、光的折射現(xiàn)象和虹的形成進(jìn)行了研究和解釋。這些道理在今天的磁力探傷和射線探傷中仍然適用。
元朝時代的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家趙友欽(1279—1368)著《革象新書》，記載有他作過的光學(xué)實(shí)驗(yàn)以及光的照度、光的直線傳播、視角與小孔成象等問題。
他在書中對光學(xué)現(xiàn)象作了比較深入的研究和詳細(xì)的描述，并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行小孔成像的研究，指出了小孔成像的規(guī)律。他在實(shí)驗(yàn)中指出，光通過小孔時，不論孔的形狀如何，屏上得到的光斑總是發(fā)光物的像。
當(dāng)孔相當(dāng)大時，則屏上得到的光斑形狀隨孔的形狀而定，孔方則方，孔圓則圓。他對這個現(xiàn)象的解釋是“罅小則不足容日月之體，是以隨日、月之形而圓，及其缺則皆缺。”
“罅大而可容日、月之體也。”說明了小孔成像與孔的大小有關(guān)。經(jīng)過一系列的周密的觀察實(shí)驗(yàn)以后，趙友欽指出：“凡景近竅者狹，景遠(yuǎn)竅者廣；燭遠(yuǎn)竅者景亦狹，燭近竅者景亦廣。
景廣則淡，景狹則濃。燭雖近而光衰者，景亦淡，燭雖遠(yuǎn)而光盛者，景亦濃。由是察之，燭也，光也，竅也，景也，四者消長勝負(fù)，皆所當(dāng)論者也。”這段論述與今天射線探傷中關(guān)于幾何不清晰度的解釋可以說是完全一樣。
根據(jù)聲音頻率的變化來判斷物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一種古老的檢驗(yàn)方法。在我國明朝時期宋應(yīng)星所著《天工開物》一書有如下記載：“凡釜，即成后，試法以敲之，響聲如木者佳，聲有差音則鐵質(zhì)未熟之故，它日易損壞。”這種古老的聲音檢測方法，在今天質(zhì)量檢測中仍有廣泛的應(yīng)用。
我國古代的科學(xué)技術(shù)如同群星燦爛，光輝閃耀，只是到了近代由于清朝封建王朝的腐敗和外國帝國主義的入侵，我國的科學(xué)技術(shù)才逐漸落后了。
注明：本文轉(zhuǎn)載自呼倫貝爾日報