摘要：無損檢測技術具有豐厚的歷史底蘊和深刻的文化內涵；無損檢測文化體現(xiàn)一種技藝精湛和品質優(yōu)良**統(tǒng)一的質量理念。“21世紀是質量的世紀，質量將成為新世紀的主題”，無損檢測技術作為“質量衛(wèi)士”,在現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)中將會發(fā)揮越來越大的作用。
1．無損檢測 現(xiàn)代工業(yè)的“質量衛(wèi)士”
      無損檢測是建立在現(xiàn)代科學技術基礎上的一門應用型技術學科，它以不損壞被檢測物體內部結構為前提，應用物理的方法，檢測物體內部或表面的物理性能、狀態(tài)特性以及內部結構，檢查物質內部是否存在不連續(xù)性（即缺陷），從而判斷被檢測物體是否合格，進而評價其適用性。無損檢測學科幾乎涉及到了物理科學中的光學、電磁學、聲學、原子物理學以及計算機、數(shù)據(jù)通訊等學科，在冶金、機械、石油、化工、航空、航天各個領域有廣泛的應用。假如沒有無損檢測技術的應用，鋼鐵的質量難于保證，機器可能會停止運轉，飛機難于起飛，火箭難于上天，汽車可能會在路上翻車，火車可能會**，石油和天然氣管道可能會發(fā)生泄漏，鍋爐和壓力容器可能會發(fā)生爆炸……,可以說，在現(xiàn)代科學技術應用領域中，沒有哪種技術能夠象無損檢測那樣具有如此廣泛的科學基礎和應用領域。作為現(xiàn)代工業(yè)的基礎技術之一，無損檢測技術在保證產(chǎn)品質量和工程質量上發(fā)揮著愈來愈重要的作用，其“質量衛(wèi)士”的美譽已得到工業(yè)界的普遍認同。
      無損檢測就其自身性質而言，它著重于科學技術的具體應用，因此，它是一門應用性很強的技術性學科，具有很強的操作性或工藝性。操作技術的嫻熟與否，很大程度上決定著檢測結果的準確性，這種技術不僅表現(xiàn)在具體的操作上（例如：超聲波探頭的運動），而且表現(xiàn)在檢測機械的運動、自動化的控制、以及計算機的應用上，因此將無損檢測稱之為綜合應用型技術學科并不為過。
      無損檢測技術不僅有著深刻的科學背景，而且有著豐富的文化內涵；無損檢測凝聚著現(xiàn)代科學的智慧，閃耀著現(xiàn)代文化的光輝，現(xiàn)代文明有無損檢測的一份貢獻。在人類進入輝煌的21世紀的今天，我們應該以更高的視角來審視無損檢測文化現(xiàn)象。
      2．無損檢測文化的歷史底蘊
      以德國科學家倫琴1895年發(fā)現(xiàn)X射線為標志，無損檢測作為應用型技術性學科已有一百多年的歷史；然而，當我們打開歷史的篇章，拂去歲月的封塵，我們會驚奇地發(fā)現(xiàn)，無損檢測技術的起源和發(fā)展有著豐厚的歷史底蘊。讓我們沿著歷史長河，隨著物理科學發(fā)史的線索，以更寬廣的視野去尋找無損檢測學科成長的足跡。
      2.1 中國古代無損檢測的樸素思想
      我們的祖國是世界文明古國,對科學技術的發(fā)展有過偉大的貢獻,我國古代科學技術文化遺產(chǎn)中就有不少應用無損檢測技術的記載，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、力學和聲學的物理學知識，從而使無損檢測的樸素思想可以追溯到遠古的時代。早在2500多年前，我國春秋時期的齊國有部重要的手工業(yè)工藝技術典籍 《考工記》，就記載著當時銅冶煉過程中用無損檢測的方法控制鑄銅質量內容：“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揮發(fā)的情況，從而判定銅水出爐的時機。這說明我國春秋時代就有樸素的無損檢測技術應用，這與今天的紅外測控技術何其相似。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小孔成像及光色與溫度的關系。
      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。公元前3世紀，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*早記載。公元前2世紀，劉安（公元前179—前122）著《準南子》，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，記載有關力學、熱學、聲學、磁學等方面的物理知識，內容十分豐富。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：“令人操行變氣遠近，宜與魚等，氣應而變，宜與水均。”可見他已認識到人發(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，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家沈括（1031—1195）所著，這是一部在中國科學史上占有重要地位的著作，記載有關于地磁偏角的發(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。”說明沈括在實驗中已發(fā)現(xiàn)了磁偏角?！秹粝P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。
      元朝時代的實驗物理學家趙友欽(1279—1368)著《革象新書》，記載有他作過的光學實驗以及光的照度、光的直線傳播、視角與小孔成象等問題。他在書中對光學現(xiàn)象作了比較深入的研究和詳細的描述，并用實驗進行小孔成像的研究，指出了小孔成像的規(guī)律。他在實驗中指出，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。當孔相當大時，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。經(jīng)過一系列的周密的觀察實驗以后，趙友欽指出：“凡景近竅者狹，景遠竅者廣；燭遠竅者景亦狹，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，皆所當論者也。”這段論述與今天射線探傷中關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部結構是一種古老的檢驗方法。在我國明朝時期宋應星所著《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，聲有差音則鐵質未熟之故，它日易損壞。”這種古老的聲音檢測方法，在今天質量檢測中仍有廣泛的應用。
      我國古代的科學技術如同群星燦爛，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，我國的科學技術才逐漸落后了。
      2．2 物理學 無損檢測技術的搖籃
      世界物理學的發(fā)展史，在致可分為古代物理學、經(jīng)典物理學、現(xiàn)代物理學三個階段。
      古代有關物理學知識是與其它科學技術知識交織在一起被記錄下來的。公元前4世紀、5世紀、古希臘的亞里士多德在著作中就有關于物質原子論的思想和力學思想。阿基米德發(fā)現(xiàn)了水的浮力現(xiàn)象。公元前3世紀歐幾里得論述了光的直線傳播性質和反射定律。在中國先秦時期的《考工記》、《墨經(jīng)》以及北宋時期的《夢溪筆談》等大量的科學史料中均有光學、力學和聲學等物理學知識的記載。
      在歐洲公元5世紀到14世紀漫長的中世紀，封建神權社會制度嚴酷地禁錮著思想文化領域，自然科學發(fā)展極其緩慢。歐洲封建社會后期，從14世紀、15世紀開始，資本主義生產(chǎn)方式逐步發(fā)展，在資產(chǎn)階級反封建，反神學斗爭中，自然科學的**首先在天文學中取得突破，哥白尼日心說在與教會激烈斗爭中得到捍衛(wèi)和發(fā)展，開始了近代自然科學**。
      到17世紀以后，英國科學家牛頓發(fā)現(xiàn)了力學三大定律，在此基礎上建立起物理學完整理論體系 經(jīng)典物理學。1687年牛頓發(fā)表了《自然哲學的數(shù)學原理》，創(chuàng)立了經(jīng)典力學。從17世紀到19世紀，經(jīng)典物理學得到了快速的發(fā)展：惠更斯提出光的波動說，導出了光的直線傳播和光的反射、折射定律，并解釋了雙折射現(xiàn)象；焦耳和赫姆霍茲等人完成了熱力學和分子物理學；富克林提出了“正電”、“負電”的概念，以后出現(xiàn)了庫侖定律，法拉弟定律；麥克斯韋建立了電磁場理論；惠更斯 菲涅耳原理解釋了波的直線傳播及折射現(xiàn)象；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流可以使周圍的磁針偏轉；焦耳和楞次先后發(fā)現(xiàn)了電流通過導體時產(chǎn)生熱效應的規(guī)律，稱之為焦耳 楞次定律；多普勒發(fā)現(xiàn)振動所產(chǎn)生的波源與波的頻率會出現(xiàn)不同的現(xiàn)象，稱之為多普勒效應；傅科發(fā)現(xiàn)處在迅變磁場中導體內部會產(chǎn)生感應電流，這種電流會象旋渦一樣的運動，被稱為渦電流；瑞利從理論上分析了光的散射現(xiàn)象，稱之為瑞利散射；瑞利的《聲學原理》為近代聲學奠定了基礎；居里兄弟發(fā)現(xiàn)石英晶體受壓力時，它的表面會生產(chǎn)電荷，電荷量與壓力成正比的現(xiàn)象，稱為壓電效應；到了1895年德國科學家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，揭開了現(xiàn)代物理學的**序幕；1896年貝可勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的放射線，標志著原子物理學的開始。1898年居里夫婦在研究了放射性物質后發(fā)現(xiàn)了鐳；1899年盧瑟福通過實驗還分出兩種射線即α射線和β射線；1900年，維拉德發(fā)現(xiàn)放射線中還有一種不受磁場影響的射線，稱之為γ射線；1905年愛因斯坦創(chuàng)立了狹義相對論，揭示了時間與空間的本質聯(lián)系，提出了光量子理論，解釋了光電效應現(xiàn)象，揭示微觀物體的波粒二象性，引起了物理學基本概念的重大變革，開創(chuàng)了物理學的新紀元；1915年愛因斯坦建立了廣義相對論，標志著物理學進入到現(xiàn)代物理的新時代。
      從古代物理、經(jīng)典物理到現(xiàn)代物理，從阿基米德浮力學、牛頓力學到愛因斯坦的相對論，這一串串閃耀著的智慧光輝的科學家的名家名字和他們的成就，至今使我們當今從事無損檢測的科技工作者感到無限景仰；物理學的一個個原理，一個個效應，都出現(xiàn)在當今《無損檢測》的教科書上，使我們讀起來至今仍然是感到哪么的深奧，然后當它們轉化為具體的檢測方法時，使我們感到又是哪么的親切，掌握檢測技術是哪么的得心應手。物理學的發(fā)展，孕育了豐厚的無損檢測文化歷史底蘊，物理學是無損檢測技術的搖籃。今天重溫無損檢測文化的歷史底蘊，象一把啟迪無損檢測科學技術知識殿堂的鑰匙，給我們智慧和力量，讓我們勇敢地去迎接現(xiàn)代科學技術的挑戰(zhàn)，為現(xiàn)代化的工業(yè)作出貢獻。
      3．現(xiàn)代無損檢測體系的建立和無損檢測文化的形成
      以1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線為標志，無損檢測作為一門多學科的綜合技術正式開始進入工業(yè)化大生產(chǎn)的實際應用領域。
      1900年法國海關開始應用X射線檢驗物品，1922年美國建立了****個工業(yè)射線實驗室，用X射線檢查鑄件質量，以后在**工業(yè)和機械制造業(yè)等領域得到廣泛的應用，射線檢測至今仍然是許多工業(yè)產(chǎn)品質量控制的重要手段。
      1912年超聲波探測技術*早在航海中用于探查海面上的冰山，1929年超聲波技術用于產(chǎn)品缺陷的檢驗，至今仍是鍋爐壓力容器、鐵軌、重要機械產(chǎn)品的主要檢測手段。
      早在我國春秋時期《呂氏春秋》有“慈（磁）石召鐵”的說法，但磁力檢測真正工業(yè)產(chǎn)品檢測還是二十世紀初的事。30年代用磁粉檢測方法來檢測車輛的曲柄等關健部件，以后在鋼結構件上廣泛應用磁粉探傷方法，使磁粉檢測得以普及到各種鐵磁性材料的表面檢測。
      毛細管現(xiàn)象是土壤水份蒸發(fā)的一種常見現(xiàn)象，隨著工業(yè)化大生產(chǎn)的出現(xiàn)，將“毛細管現(xiàn)象”的原理成功地應用于金屬和非金屬材料開口缺陷的檢驗，其靈敏度與磁粉檢測相當，它的*大好處是可以檢測非鐵磁性物質。
      經(jīng)典的電磁感應定律和渦流電荷集膚效應的發(fā)現(xiàn)，促進了現(xiàn)代導電材料渦流檢測方法的產(chǎn)生。1935年**臺渦流探測儀器研究成功。五十年代初，德國科學家霍斯特發(fā)表了一系列有關電磁感應的論文，開創(chuàng)了現(xiàn)代渦流檢測的新篇章。
      到了二十世紀中期，在現(xiàn)代化工業(yè)大生產(chǎn)促進下，建立了以射線檢測（RT）、超聲檢測（UT）、磁粉檢測（MT）、滲透檢測（PT）和電磁檢測（ET）五大常規(guī)檢測方法為代表的無損檢測體系。隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展和相互間的滲透，新的無損檢測技術不斷涌現(xiàn)，新的無損檢測方法層出不窮，建立起一套較完整的無損檢測體系，覆蓋工業(yè)化大生產(chǎn)的大部分領域；在無損檢測體系建立的過程中，逐漸形成了一套較完整的無損檢測文化。
      無損檢測文化內涵表現(xiàn)為：在近代物理學和現(xiàn)代物理學的基礎上建立一套較完整的無損檢測理論；建立了一支高素質的無損檢測專業(yè)隊伍，從事無損檢測理論的研究和無損檢測實際檢測的應用；擁有一大批無損檢測儀器、設備專業(yè)制造廠家；無損檢測在工業(yè)生產(chǎn)的各個領域得到充分的應用，對工業(yè)產(chǎn)品，是重大工程的質量控制和質量保證起到重要作用?，F(xiàn)代工業(yè)重要產(chǎn)品具有“高溫、高壓、高速、高應力”的特點，如果沒有無損檢測技術的應用，“四高”產(chǎn)品的質量難于得到保證。無損檢測技術經(jīng)過一個世紀的發(fā)展，其主要性已得到世界的公認?？梢哉f，現(xiàn)代工業(yè)離不開先進的無損檢測技術，這個論述已經(jīng)越來越被人們普遍的接受。作為一種科學文化，無損檢測文化已越來越受到廣泛的關注和重視。
      4．現(xiàn)代無損檢測技術的發(fā)展
      進入二十世紀后期，世界的科學技術得到飛速的發(fā)展，也預示著無損檢測技術的飛速發(fā)展。以計算機和新材料為代表的新技術，促進無損檢測技術的快速發(fā)展，例如，射線實時成像檢測技術，工業(yè)CT技術的出現(xiàn)，使射線檢測不斷拓寬其應用領域。雖然傳統(tǒng)的射線膠片照相檢測技術在檢測靈敏度、圖象清晰度等方面已日臻**，然而射線檢測引進計算機數(shù)字圖象處理技術后，得到的數(shù)字處理圖象質量可以與膠片圖象質量相媲美。γ射線的應用和高能加速器的出現(xiàn)，增大了射線的檢測厚度，使原來不易被低能射線穿透構件的檢測變?yōu)榭赡?例如在海關對集裝箱物品的檢驗。隨著納米技術的發(fā)展，納米材料制成圖象采集器件比現(xiàn)在的圖象增強器體積更小，容量更大，分辨率更高，圖象更加清晰?？梢灶A想，納米技術將會進一步推動射線成象技術的發(fā)展。
      在當今的無損檢測技術中，超聲檢測以檢測靈敏度高、聲束指向性好、對裂紋等危害性缺陷檢出率高、適用性廣泛等優(yōu)點至今在無損檢測領域中占有重要的地位。由于計算機技術的介入，超聲成象技術異軍突起，使超聲檢測技術向數(shù)字成象自動化方向發(fā)展；超聲檢測在復合材料和非金屬材料以及市政工程（例如城市供水供氣管網(wǎng)的核查）、水利工程（例如水庫大壩蟻穴的檢查）將發(fā)揮越來越在的作用。渦流檢測正向著數(shù)字成象、自動檢測和遠場檢測方向發(fā)展。
      利用鐵磁性部件缺陷在外部強磁場的作用下產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象來檢測部件缺陷的漏磁檢測法，已作為常規(guī)檢測技術應用于各種鐵磁部件的質量檢驗中。在此基礎上又出現(xiàn)了一種先進的無損檢測技術 金屬磁記憶診斷技術，它能有效地應用于在役設備早期損傷檢測。其基本原理是：鐵磁性金屬如出現(xiàn)缺陷或缺陷形成之前，其微小區(qū)域的變化在地球磁場的作用下，會發(fā)出磁場變化的信息，即所謂的磁記憶特性。由于設備構件自身的遺傳性即在生產(chǎn)制造中形成的微觀的缺陷以及在后來的運行中負荷的關系，金屬的磁記憶以累積的方式表現(xiàn)出來，運行中構件負荷作用力的大小和方向的變化會引起金屬磁量值和方向的變化，對金屬構件表面漏磁場進行掃描檢測，便可確定應力集中的區(qū)域，從而間接地判斷該鐵磁構件存在缺陷的可能性。金屬的磁記憶方法不需要對設備表面進行預處理，能夠快速、準確地對設備進行診斷，從而達到設備疲勞損傷早期預警控制的目的。
      目前無損檢測技術正向無損評價方向發(fā)展。無損檢測以檢出缺陷為目的，如果有超標缺陷，一般由無檢測人員決定是否返修。但不一定所有超標缺陷返修得越干凈越好；是否返修應取決于對缺陷進行有效的評價，因此，無損評價在無損檢測無損檢測的基礎上應運而生。無損評價基本做法是（1）對材料（構件）進行應力分析，根據(jù)構件承受的載荷，計算和測定構件有缺陷的部位的應力；（2）測定或估算缺陷部位和殘余應力；（3）確定材料的斷裂強度；（4）進行定量的無損檢測；（5）進行斷裂力學計算，判斷缺陷的危險程度，*后對缺陷的去留作評定。無損檢測評定的出現(xiàn)促進無損檢測向更高層次發(fā)展。
      5. 無損檢測文化的質量理念
      無損檢測技術在工業(yè)化大生產(chǎn)中已發(fā)揮越來越大的作用，這作用主要表現(xiàn)為對重要產(chǎn)品或構件的質量控制和質量保證。無損檢測文化體現(xiàn)了質量文化的價值觀念。無損檢測在行為準則中，體現(xiàn)崇尚真善美的質量理念，追求物質文明和精神文明**的統(tǒng)一，這就是無損檢測文化價值觀念。
      隨著科學技術的迅猛發(fā)展和全球經(jīng)濟一體化時代的到來，市場經(jīng)濟的競爭將變得愈加激烈，而競爭的焦點是科技與質量。無損檢測自誕生之日起就與質量結下不解之緣，無損檢測是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中質量控制和質量保證的重要方法，有專家斷言：“在現(xiàn)代化大生產(chǎn)中，誰掌握了高超的無損檢測技術，誰就能在激烈的競爭中立于不敗之地。”在當今社會質量競爭已經(jīng)逐漸取代原先的價格的競爭，質量已不再是一種**品，追求**的質量已是永恒的主題。 無損檢測以它堅實的理論基礎和精湛的技藝，忠實地履行著“質量衛(wèi)士”的職責。
      以知識經(jīng)濟為主要特征的21世紀已經(jīng)到來。國際有名質量管理學家朱蘭博士曾經(jīng)指出：“如果說20世紀是生產(chǎn)力的世紀，那么21世紀就是質量的世紀，質量將成為新世紀的主題”。 在21世紀，人類將感受到不斷提高的產(chǎn)品和服務質量，質量文化在社會文化中的地位迅速提升，質量觀念、質量意識日益深人人心，無損檢測文化以“技藝精湛和品質優(yōu)良**統(tǒng)一”的質量理念和價值觀念已被普遍接受。今天，新世紀的鐘聲已經(jīng)敲響，質量的世紀已經(jīng)到來了，讓我們廣大的無損檢測科技工作者共同努力，迎接美好的未來。