刻度质量

2024-05-29

刻度质量（共7篇）

刻度质量篇1

引言

微电极测井是一种微电阻率测井方法, 它是以普通电阻率测井为基础的小极距特殊测井方法, 其电极距小, 探测范围小 (一般小于4-10cm) , 不容易受围岩和邻层的影响, 其测量结果主要反映泥饼和冲洗带电阻率。它克服了普通电阻率测井纵向分辨率不足的缺点, 提高了纵向分层能力 (准确划分薄层, 求准目的层厚度) , 既能真实判断渗透层及岩性, 又能准确测出冲洗带电阻率。

1 微电极测井原理

微电极测井仪器主体上装有推靠器和探测极板, 极板上嵌有三个电极, 三个点电极组成两种类型的微电极系:微梯度和微电位电极系。两个电极系各有单独的接收电路。极板从上至下依次为供电电极即0″电极、1″电极、2″电极, 极板金属骨架是供电回路电极。微梯度测量2″和1″电极之间的电位差, 微电位测量2″电极和马笼头上端的加长电极之间的电位差。测量过程中, 极板紧贴井壁。

计算地层电阻率的公式为R=K×UI[2]式中, K分为微梯度和微电位的电极系常数;U为分别测得的微梯度和微电位的电压值;I为微电极向地层中的供电电流。微电极发射频率为恒流电流。该仪器测得的电阻率与其它电阻率测井仪测得的电阻率数值可以用来综合判断地层中油、气、水的性质。微电极也可用来单独测量泥浆电阻率。[1]

2 微电极测井仪器刻度

微电极测井的数据采集信号主要分为四类, 即主电流I0, 屏蔽电流I1, 主电压V0和井径信号CAL, 最后经过车载地面系统处理, 得到井内冲洗带的电阻率Rxo曲线, 泥饼的电阻率R m c曲线, 主电流和屏蔽电流的比值比n (n=I1/I0) 曲线, 井径CAL曲线。地面处理部分需要依据公式求得地层冲洗带电阻率Rxo和泥饼的电阻率Rmc, 公式如下:

K为极板系数和主电压的测量道放大倍数及主电流测量道放大倍数的乘积, K'是极板系数与主电压测量道放大倍数及屏流道测量电路放大倍数的乘积。如果仪器相同, K和K'是固定不变的。否则, K和K'值是不同的。因此需要进行刻度来确定仪器的乘系数K和K', 然后依据刻度的数值算出K与K', 最终来确定电阻率, 从而输出相应的测井曲线。[2]

现介绍一种刻度微电极仪器的方法。利用手工模拟地面系统的方法得到处理结果, 并进行相关的误差分析, 最终验证测井的结果是否正确。现以刻度地层冲洗带的电阻率为例来介绍刻度方法。

通过公式 (1) , 利用微电极测井得到的测井信号值, 计算相应的K值, 求平均值, 从而计算出每个仪器的仪器系数K。

微电极测井仪器数值高刻度值时, 公式如下:

微电极测井仪器数值低刻度值时, 公式如下:

公式中, K H是测井仪器高刻度值时的常数, KL为测井仪器低刻度值时的常数, VOH和IOH为测井仪器高刻度值时的电压、电流值;VOL和IOL为低刻时采样的电压、电流值。

此时, 就完成微电极测井仪器的刻度。

3 微电极仪器的测井质量分析与控制

微电极测井的探测深度较小, 因此, 微电位和微梯度测井的曲线很容易受到极板、井眼和井壁条件以及泥浆、泥饼等影响, 从而导致测井质量问题。微电极测井的主要质量问题为:仪器刻度误差, 分层能力差, 线性关系差, 岩性幅度低。

导致微电极曲线质量问题的主要原因为:第一, 仪器实际动态范围低, 高阻上不去, 特别是对于高阻地层, 曲线饱和, 相关性差, 失真严重。第二, 个别井的井眼较大, 极板难以贴好井壁, 主要是仪器推靠老化, 机械性能差, 推力不足;特别是对于大斜度井, 由于仪器的旋转和井径腿被挤压, 使仪器极板交替贴井壁, 仪器分流大, 导致曲线失真, 分层能力差。第三, 海洋进行微电极测井时, 井眼流体主要为咸水泥浆, 导致分层能力差。第四, 对于深井和复杂岩性井, 微电极缺少保温瓶, 仪器耐温低, 从而使曲线的相关性、稳定性差。

因此, 要控制微电极测井质量, 首先需要考虑不同井眼环境条件的影响。例如, 井眼和井壁的影响。在钻井过程中钻头的摆动造成井眼的不均匀, 从而在不规则的井眼中形成不规则的泥饼厚度, 最终导致曲线不能正确反映实测地层的电阻率。其次, 是微电极测井仪器的结构形式和仪器组合方式的影响。微电极测井仪器普遍使用两个推靠来作扶正器, 往往由于推靠方式的问题导致仪器的极板没有与井壁紧密靠贴, 从而使测井数值受泥浆影响。同时, 微电极仪器与其它仪器组合施工时, 仪器串比较长, 很容易产生明显的推靠难以贴井壁的问题, 从而导致测井质量的下降。[3]

4 结束语

通过对微电极测井仪器工作原理和刻度方法的分析, 以及如何控制其测井质量的研究, 得到了一些基本的认识和经验, 希望能对应用微电极仪器从事测井的工作人员具有一定的借鉴或帮助。

参考文献

[1]陈一鸣.矿场地球物理测井技术测井资料解释[M].北京:石油工业出版社, 1994.[1]陈一鸣.矿场地球物理测井技术测井资料解释[M].北京:石油工业出版社, 1994.

[2]胡澍.地球物理测井仪器[M].北京:石油工业出版社, 1990.[2]胡澍.地球物理测井仪器[M].北京:石油工业出版社, 1990.

[3]楚泽涵、高杰等, 地球物理测井方法与原理, [M], 北京, 石油工业出版社, 2007.[3]楚泽涵、高杰等, 地球物理测井方法与原理, [M], 北京, 石油工业出版社, 2007.

刻度质量篇2

1 仪器和方法

1.1 实验仪器

1.1.1 热释光剂量测量系统

Harshaw3500型热释光剂量计(TLD)读出器(美国热电公司),GR-200A型LiF:Mg,Cu,P探测器片(防化研究院),BR4000A型剂量计盒以及BR2000A型热释光退火炉(均为北京博创特科技发展有限公司)。

1.1.2 标准剂量学实验室

S-Cs辐射质(137 Cs γ射线)和窄谱X射线标准辐射源,平板水箱模体30 cm×30 cm×15 cm,4 mm有机玻璃平衡板。

1.2 实验方法

1.2.1 探测器的筛选与退火

筛选均匀性和重复性符合要求的探测器片,240 ℃退火10 min。

1.2.2 标准剂量学实验室剂量计的Hp(10)照射

方案1:按传统刻度方式将探测器片裸放于平衡板中。已筛选退火后的探测器片9组,每组10片。其中,7组分别裸放于平衡板中,置于体模表面正对射线束方向的一面,且体模表面下深度为10 mm的一点位置与剂量当量约定真值已知的检定位置重合,分别予以0.5、1.0、5.0、10.0、50.0 mSv的S-Cs(662 keV)γ射线照射。1组量值检验,予以2 mSv的137 Cs γ射线照射。1组跟随本底。方案2:按照平时放射工作人员佩戴的标准方式将探测器片放于剂量计盒中。已筛选退火后的探测器片12组,每组10片,将10组分别放于剂量计盒中,置于与方案1相同位置,分别予以0.5、1.0、2.0、5.0 mSv的137 Cs γ射线照射和1 mSv的N-40(33 keV)、N-80(65 keV)、N-100(83 keV)、N-120(100 keV)的窄谱过滤X射线照射以及0.5、2 mSv的N-80窄谱过滤X射线照射。量值检验1组,予以3 mSv的137 Cs γ射线照射。跟随本底1组。

1.2.3 读出器计数与数据处理

在读出器稳定性符合标准的前提下,140 ℃预热10 s,240 ℃加热20 s,记录探测器发光计数。线性、能量响应和刻度因子以及量值检验数据处理依据JJG 593-2006。

2 结果

2.1 方案1用137 Cs

γ射线照射探测器片系统检定结果方案1将探测器片裸放于平衡板中,分组以不同约定剂量的137 Cs γ射线照射,热释光剂量仪测量计数,扣除本底计数后计算每组平均值undefinedi、标准偏差undefined和线性undefined。Ii为第i组的平均值undefinedi的置信区间半宽度,i为组别,undefined为每组剂量片数,查学生分布因子[1],n=10时,Ii=2.26。Ci为约定真值,其不确定度可忽略。检定数据见表1。

表1看出,S-Cs辐射质直接照射的裸露探测器片组热释光剂量测量系统刻度因子平均值为1.76×10-3mSv/计数,从低剂量0.50 mSv到高剂量50 mSv照射,其线性满足标准undefined的要求。检定时设计量值验证约定值为2.00 mSv时,扣除本底后系统测量计数平均值为1 139.0,由此均值刻度系数计算,照射量为2.000 5 mSv,偏差仅为0.025%。

2.2 方案2用137 Cs

γ射线照射剂量计系统检定结果方案2按照平时放射工作人员佩戴方式将剂量计放于体模表面进行137 Cs γ射线照射,热释光剂量测量系统读数和数据处理见表2。

表2表明,方案2将剂量计放于体模表面照射,137 Cs γ射线照射平均刻度因子为1.91×10-3 mSv/计数,不同剂量射线照射,线性满足标准要求。检定时设计量值验证约定值为3.00 mSv时,扣除本底后系统测量计数平均值为1 566.91,利用此刻度系数计算,照射量为2.998 1 mSv,偏差仅为-0.063%。

综合分析表1和表2数据显示,同为137 Cs γ射线照射,但由于平衡条件不同,系统检定结果方案1和方案2出现2个明显差别的刻度因子。

2.3 方案2用不同能量窄谱过滤X射线照射剂量计系统检定结果

方案2,剂量计置于体模表面,照射约定剂量1.0 mSv,用不同能量N-40、N-80、N-100、N-120窄谱过滤X射线照射,系统读数和数据处理见表3。

表3显示,照射剂量当量为1 mSv时,不同能量窄谱过滤X射线照射刻度因子存在差别,能量越低,刻度因子越低。系统检定中以低能N-40(33 keV)照射刻度因子最大,大约为N-80(65 keV)的2倍。N-80、N-100、N-120刻度因子较为接近,三者平均值为3.01×10-3mSv/计数。

与表2数据对比,低能窄谱过滤X射线照射刻度因子仅以N-80、N-100、N-120刻度因子平均值计算仍是S-Cs γ射线照射剂量计刻度因子的1.58倍。

2.4 方案2用单一N-80窄谱过滤X射线照射剂量计系统检定结果

方案2中将剂量计置于体模表面用放射诊断较为常用的N-80(65 keV)低能X射线照射,系统读数和数据处理见表4。

表4可知,用单一N-80窄谱过滤X射线照射剂量计,平均刻度因子为3.23×10-3mSv/计数,不同剂量射线照射,线性满足标准要求。

3 讨论

3.1 热释光剂量测量系统检定时应严格控制辐射质照射平衡条件

本研究表明,本实验室热释光剂量测量系统检定时,不同平衡条件、不同辐射质、不同能量、不同剂量射线照射,检测结果线性均能满足标准要求,但系统刻度因子存在较大差异。同为137Cs γ射线照射,按传统刻度方式将探测器片裸放于平衡板中和以放射工作人员佩戴的标准方式放于剂量计盒中,刻度因子存在差别。究其原因,由于剂量盒所用材质、厚度等因素与有4 mm机玻璃平衡板不同,造成探测器片实际受照剂量存在差别,因而,热释光读出器计数不同,系统出现不同的刻度因子。因此,热释光剂量测量系统检定时应严格控制平衡条件,这与赵士庵[2]“当TLD在标准辐射场照射时,TLD应满足电子平衡”等的观点一致。热释光剂量测量系统检定的2种方式中,将探测器片放于剂量计盒中平衡,与平时辐射受照人员佩戴条件一致,也符合检定标准要求,对辐射受照人员个人剂量监测更为适宜。

3.2 辐射受照人员个人剂量监测质量保证中应科学使用测量系统刻度因子

系统检定中,低能窄谱过滤X射线与137Cs γ射线不同辐射质照射,剂量计刻度因子存在明显不同。在放射工作人员个人剂量监测中,对于放射诊断和介入操作辐射受照群体,由于主要受到较低能量的X射线照射,因此,应用低能量刻度因子较为适宜,以N-80窄谱过滤X射线照射刻度因子具有代表性;对于放射治疗和核医学辐射受照群体,以及核恐怖、核事故受照群体,考虑235 keV以上能量响应的归一性,应用137Cs γ射线(662 keV)照射的刻度因子,能使个人剂量监测数据更为可靠和接近真实性。这与国际原子能机构[3]报道的“参加比对的个人剂量计对60Co γ射线的响应与对40 keV的窄谱X射线的响应是基本一致的”观点有所不同。同时,科学使用2种刻度因子并不会增加监测工作的复杂程度和难度,具有很强的可操作性和可行性。

3.3 热释光剂量测量系统检定的质量保证提高了个人剂量监测数据的准确性

热释光剂量测量系统检定时平衡条件的严格控制和刻度因子的科学使用,大大提高了个人剂量监测的质量和水平,最大限度地保证了监测数据的准确可靠。个人剂量监测工作的质量保证对于放射损伤的早期监测,辐射安全隐患的及时发现和有效消除,防止放射事故的发生,保护广大放射工作者和受照人员的健康安全,推动放射防护监督监测工作的科学化、规范化发挥了重要作用。

参考文献

[1]JJG593-2006.个人与环境监测用X、γ辐射热释光剂量测量系统(装置)检定规程[S].

[2]赵士庵,欧向明.个人与环境监测用热释光剂量计的校准[J].中华放射防护医学与防护杂志,2005,25(5):482-484.

刻度室通风系统设计及分析篇3

关键词：放射性,辐射分区,通风系统,空气净化

0 引言

放射性实验室设计必须保证实验室内部的工作人员、外部工作人员及公共所接受的辐射剂量均不超过规定的相应剂量限值,而通风(含空气净化)系统是实现这一原则的重要措施之一。

放射性实验室含有和潜在含有放射性物质区域或设施的通风系统功能应当合理、可行、可靠;放射性物质在实验室内部的扩散量和向环境的排放量必须执行国家现行标准和遵循“合理可行尽量低”的原则。

通过对辐射防护仪器仪表刻度室通风系统设计描述,详细地分析了此系统如何同时实现满足运行和辐射防护要求。

1 项目概述

该辐射防护仪器仪表刻度室属乙级放射性实验室,负责所在单位各类辐射防护仪器仪表的定期检定、维修及辐射防护监测的质量保证工作。生产类别为丁类,工作制度为间歇操作,辐射分区见图1。

2 通风系统设计

与一般通风系统设计不同的是放射性实验室通风系统要为满足辐射防护要求采取一系列措施。其中包括:在按辐射分区布置的建筑物中,为保证空气流动方向顺序由非污染区到污染区、由低污染区到高污染区通风管道或设备上应采取防逆流措施;根据辐射防护专业计算未达到直接排放要求的排风要设置排风净化装置;管道穿越不同辐射分区时为满足辐射防护要求采取各种防护措施;管道、设备材质要经过是否满足辐射要求的计算;排风烟囱除设在常年主导风向的下风侧外,排风烟囱高度由辐射防护专业根据排风量和辐射剂量水平经过计算确定,还需满足超过周围50 m范围最高屋脊3 m以上等。

该实验室刻度大厅和个人剂量计刻度室属控制区,控制室、αβ刻度室属于监督区。设计时要保证空气流动方向由监督区流向控制区,为达到这一目的可通过以下几种措施解决:一种是通风系统在运行时由电气专业联锁,开启时先打开排风系统再打开送风系统,关闭时先关闭送风系统再关闭排风系统,并调节送、排风量使刻度大厅和个人剂量计刻度室对相通的控制室保持30 Pa～50 Pa负压,控制室、αβ刻度室对一般工作区保持10 Pa～20 Pa负压;另一种是在两房间的隔墙上设置压差自动调节阀,这种阀门设置重锤,达到一定负压开启保证定向的气流方向。经分析,控制室、个人剂量计刻度室隔墙满足安装压差自动调节阀条件,控制室排风为个人剂量计刻度室进风,保证了气流方向由监督区流向控制区,控制室不再设置单独排风系统。考虑到此实验室规模较小和间歇操作的特点,刻度大厅和个人剂量计刻度室设1套排风系统。αβ刻度室通风柜设1套排风系统,经计算此通风柜排风量满足该房间排风量要求,该房间不再设排风系统。以上房间共设1套送风系统,在跨越监督区和控制区的管道上设止回阀防止逆流。

以下为设计计算过程。该实验室各房间换气次数和通风柜操作口风速由辐射防护专业计算确定。刻度大厅和个人剂量计刻度室属控制区,操作时有微量放射性气溶胶和O3产生,换气次数均取6次/h,刻度大厅排风量3 713 m3/h,个人剂量计刻度室排风量1 268 m3/h,设1个排风系统P-1。αβ刻度室通风柜操作含钚、锶、钇金属液体,操作时有微量放射性气溶胶产生,保持操作口风速1.0 m/s,通风柜排风量1 800 m3/h,设1个排风系统P-2。控制室属监督区,换气次数取5次/h,排风量647 m3/h。刻度大厅送风量取排风量80%,送风量2 970 m3/h。个人剂量计刻度室送风量取排风量80%,送风量1 014 m3/h。αβ刻度室送风量取排风量90%,送风量1 620 m3/h。控制室送风量取排风量90%,送风量582 m3/h。个人剂量计刻度室送风由墙壁上压差自动调节阀送入。控制室和个人剂量计刻度室送风都送进控制室,个人剂量计刻度室进风一部分为控制室排风,此送风量为1 014+647-582=1 079 m3/h。以上排风机和送风机组均设在屋顶。送风机组设初效和中效过滤。

通风平面图、剖面图见图2,图3。

需注意的是刻度大厅和个人剂量计刻度室因为有O3产生,所以同时设下部排风口和上部排风口;压差自动调节阀为满足辐射要求设置了90°出风弯头。经辐射防护专业计算确定刻度大厅和个人剂量计刻度室排风、通风柜排风是否设置空气净化装置。排风净化装置一般设置预过滤器和高效粒子过滤器。通风柜空气净化装置宜设在排风出口,把排风系统可能受到的污染减至最小。

3 结语

放射性实验室设计有其特殊性。在辐射防护仪器仪表刻度室通风系统设计过程中采取了一系列措施,目的是为了满足设备运行的同时保障工作人员健康和保护环境。此实验室运行结果表明此通风系统设计能满足实验室运行和辐射防护要求。

参考文献

[1]GB50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].

[2]EJ380-1989,开放型放射性物质实验室辐射防护设计规范[S].

[3]EJ514-1990,研究性反应堆建筑物采暖、通风与空气净化系统设计规范[S].

[4]EJ/T 938-1995,核燃料后处理厂通风与空气净化设计规定[S].

[5]GB 50016-2006,建筑设计防火规范[S].

补偿密度测井仪器刻度原理及应用篇4

地层密度对于地层评价是一个非常有用和具有特征的参数,密度测井在石油勘探中具有非常重要的意义,是必不可少的一种测井方法。密度测井的主要用途是判断岩性和求孔隙度,和其他测井资料结合起来,对地层的含油情况做出正确的评价,它还应用于地层压力预测和地震地层学的研究方面。了解其技术原理、掌握刻度方法,对仪器的正确使用是非常重要的。

1 补偿密度测井仪的工作原理

补偿密度测井仪的基本结构都是由推靠器、探头、电路组成。仪器的放射源和探测器装在探头上,在测井时,在推靠器的作用下,探头紧靠井壁,放射源向地层发射伽马射线,密度测井仪选用的是Cs137源,它发射的伽马射线能量为0.662MeV,这些射线和地层物质发生康普顿散射,被散射的伽马射线被探测器记录。记录值经过适当的标定,根据探测器的读数就可以确定地层的密度值。

为了补偿泥饼对读数的影响,探头中设置了长、短探测器,为了避免泥浆对读数的影响,探头部分由推靠器推向井壁。在短源距的探测器上贴有镉片,用于过滤低能伽马射线,使肋线的直线性更好。探头内的屏蔽体是为了避免接收来的来自源的直接伽马射线和来自背面泥浆柱散射的伽马射线。

2 补偿密度测井仪刻度的原理

在密度测井仪中,对于选定的Cs137放射源,光子和地层的相互作用中康普顿占绝对优势,当源强和源距选定后,地层的密度越大,探测器接收的伽马射线越少,计数率就越小。地层的密度越小,探测器接收的伽马射线越多,计数率就越大。

在实际测井中,由于井壁不规则和推靠等因素,仪器测得的密度值(称为视密度)ρa,不仅与地层密度ρb有关,而且还与泥饼的厚度和密度及平均原子序数有关,所以为了消除泥饼的影响,使用双源距补偿的办法来求得地层密度。使用双源距补偿的办法,可以由长、短源距的计数率直接给出地层的密度值,而不用考虑泥饼的影响。

根据康普顿效应原理,可以得出双源距密度测井的补偿方程:

在式(1)中RL为长源距;L,S分别为长短源距计数值;α,β分别为脊角和肋角。几种补偿密度仪器的工作原理基本相同,下面就以2218密度仪刻度为例来说明其刻度过程。

3 补偿密度测井仪的刻度方法及常见问题

3.1补偿密度测井仪的刻度方法

几种补偿密度仪器的工作原理基本相同,下面就以2218密度仪刻度为例来说明其刻度方法。

刻度第一步:用镁块刻度。令ρ=ρ1,Δρ=0。其中ρ1=ρmg=2.2。由补偿方程(1)可得ρ1=(T-lnL1),(T-lnL1)-tgα(T-lnS1)=0。

刻度第二步:用铝块刻度。令ρ=ρ2,Δρ=0。其中ρ2=ρal=2.8。

由补偿方程(1)可得ρ2=(T-lnL2)(2)

上述两点刻度后,就可在脊肋图中确定脊线和脊角。

刻度第三步:用反镁块刻度。令ρ=ρ3,Δρ=0.2。其中ρ3=ρ反mg=2.48。由补偿方程(1)可得

由上式(2)、(3)、(4)可得:

由第三步得出的(5)式和(7)式,可确定肋线、肋角,如下图1所示:

令ΔL=lnL1-lnL2,则有eΔL=L1/L2,L1/L2即为刻度摘要中长短源距镁铝计数之比值。若在某种情况下,刻度出仪器的长源距正常而短源距镁铝比值偏小,则对应于脊线II的情况,这时计数S1,S2分别变为S1′,S2′。由图中可以看出ln S1′-ln S2′=ln(S1′/S2′)

3避雷网和避雷带避雷网和避雷带主要用于工业和民用建筑物h0=ph4-对其它密度仪器,其工作原理基本相同,刻度时比如2227和2228等都是四点刻度,但其刻度原理都基本类似。[)31)12)(23(321]ρρρρρρ---**SSSLn由第三步得出的(5)式和(7)式,可确定肋线、肋角,如下图1所示:

3.2补偿密度测井仪刻度时的常见问题及解决方法

在维修保养密度仪器时，长短源距信号必须调节到符合要求。可是由于示波器，探针或经验等问题造成了密度信号的偏差从而导致在刻度密仪器时，刻度值超出允许范围。

理解了上述刻度原理，我们就可以很快发现原因并找到对策。假如某支仪器刻度时如上所属，长源距政策，短源距比值偏低。短源距比值偏低说明In(S1/S2)偏低，脊角增大，则S1,S2计数都偏低。发生这种情况有下面几种原因：一是探测电路门槛过高;二是探测器性能降低;三是高压偏低。要解决上述问题就只需从上述三个方面入手，检查哪一项不符合要求，或偏低门槛值或更换探测器或使高压正常，从而解决问题。如果在实验室内检查上述三项都正常，可仪器短源距比值仍然偏低，那就会判断出短源距的探测器的位置不准确，要重新调节，因为，若RS偏小，就会使变大，造成上述结果。同理，长源距比值超范围，解决思路与上述基本相同。

4结论

深刻理解了密度仪器的刻度原理,我们就能对密度仪器刻度中出现的问题比如刻度偏大或偏小等做到心中有数,对于发生问题的原因才能够迅速做出判断,对症下药,对相关的电路参数进行调节,从而快速解决问题,大大提高了工作效率。

摘要：密度测井的主要用途是判断岩性和求孔隙度,在石油测井领域具有非常重要的意义。本文介绍了补偿密度测井仪器的工作原理,详细阐述了密度测井仪器刻度的原理及刻度方法,分析了刻度时常见问题并提出了解决方案。

关键词：地层密度,补偿密度测井,探测器,刻度,解决方法

参考文献

[1]胡澍.地球物理测井仪器[M].北京:石油工业出版社,1990.

[2]张利光.补偿密度测井仪的刻度及适用条件[J].核电子学与探测技术,2003(5).

让素质教育的刻度延伸得更远篇5

关于“刻度”,容易让人联想到标准、尺度、度量。《现代汉语词典》是这样解释的:量具、仪表等上面刻画的表示量(如尺寸、温度、电压等)的大小的条纹。“刻度”便于人们用静止的、统一的标准测量动态的、差异的同类事物的某些方面的指标。

关于素质教育,相关论述较多。从1993年国家颁布《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》以来,素质教育已经从概念层面到行动阶段,取得了丰硕成果,现在已经到了反思再出发阶段。然而,时至今日,对于素质教育的理解,政府决策层、教育理论层、学校实践层,不同的主体有不同的视域、不同的目标,以及不同的解读、研究与实践。究竟在什么程度、什么范围以及什么意义之下来谈论素质,以什么样的素质观来界定素质教育,对我们把握素质教育的内涵至关重要。史宁中认为,“素质”的具体内涵就是人通过合适的教育和影响而获得与形成的各种优良特征,包括学识特征、能力特征和品质特征。素质教育是把教育过程中的学生培养成现实的人、人性的人、智慧的人、创新的人的教育。

事实上,回答“素质教育”的“刻度”问题,必须先弄清这样几个问题:现实的教育离“素质教育”究竟有多远?“素质教育”到底可不可以测量?从素质教育到核心素养,我们应该如何做?

现实的教育离“素质教育”究竟有多远?

笔者没有大数据支撑与系统研究,这里,只想通过教科局长辞职风波与3个“70”的例子,来说明现实的教育离“素质教育”究竟有多远。

先说教科局长辞职风波。2016年暑期,最火爆的教育新闻要数河北省涿鹿县原教科局局长辞职的事了。该事缘起涿鹿县在学校推行的“三疑三探”课堂教学模式,因遭到家长和社会的抵制而被叫停。据了解,“三疑三探”课堂教学模式包括“设疑自探、解疑合探、质疑再探、运用拓展”四个环节,紧扣“疑”和“探”两字,通过疑问与探究结合等教学环节,促使学生学会主动提出问题,独立思考问题,合作探究问题,同时养成敢于质疑、善于表达、认真倾听、勇于评价和不断反思的良好品质和习惯。这样一个符合国家课程改革方向与理念、符合素质教育要求的教学改革举措,却遭遇滑铁卢。

再说3个“70”。第一个“70”是70辆大巴送考。据主流媒体报道:2013年高考,安徽省六安市毛坦厂中学用70辆大巴送11000多名考生参加高考,“万人送考”已成为当地独特的文化现象,毛坦厂中学也被称为高考工厂。这种现象在全国并非独有,在我省,一度被戏称为“县中现象”的高考教学模式有席卷大江南北之势。

第二个“70”是一个年级有70多个班。笔者在某市参加了一次全省义务教育阶段学业水平测试巡视工作,一位校长介绍他们学校仅七年级就有70多个班级,是学校中的“超级航母”,言语之中透出自豪与满足。在追求教育均衡发展的今天,我们经常看到这样的现象:一面是所谓的名校门庭若市,另一面是大多数学校门可罗雀,类似现象不是绝无仅有。不少地区打着规模化、集团化办学的幌子,以一两所所谓“名校”挤垮其他学校,还美其名曰“满足人们享受优质教育资源的愿望”,这些现象背后的原因值得人们深思。

第三个“70”是70多个“高考状元”。2016年高考成绩揭晓后,一位校长统计了某地级市主城区的高考宣传数据,算起来居然有70多个状元。什么总分状元、单科状元、双A状元,在这些状元中,又分市状元、区状元、四星级高中状元、三星级高中状元、男生状元、女生状元、应届生状元、含加分状元、不含加分状元……不一而足。2009年江苏省就出台了《关于进一步规范中小学办学行为深入实施素质教育的意见》(以下简称《意见》),其中一条就是“各地各有关部门和学校不得以任何形式宣传高(中)考成绩、升学率等具体情况,不得炒作‘高(中)考状元’”,然而现实中“状元”依然满天飞。“高考状元”具有偶然性,曾经的“高考状元”如今发展得如何大家都心知肚明,这种宣传的背后或多或少说明了素质教育的无奈。

应试升学被热炒与课堂教学改革遇冷,这种明显的反差现象说明了什么?说明从现实的教育到真正的素质教育还有很长的路要走。一方面,在现行的体制下,考试仍是目前我国选拔与甄别人才的主要手段,是许多人唯一的上升通道,“千军万马抢过独木桥”成了大多数学子的选择。另一方面,一些地方政府和教育管理者的政绩观存在偏差。素质教育被看成是软指标,是对外宣传的需要,是实际工作中的鸡肋,而高考升学率则是对地区、学校考核的硬指标,这导致一些学校“轰轰烈烈搞素质教育,实实在在抓应试教育”。更有甚者,不少地区将教育视作一种产业,成为拉动地方GDP的重要手段之一。

要改变这种局面,需要国家层面政策、法律、法规的有力支撑,需要社会文化、观念、环境的强势转变,更需要教育人的责任、担当和行动。2016年9月14日,《中国学生发展核心素养》通过了教育部基础教育课程教材专家工作委员会的审议并正式颁布,为未来教育指明了方向,也为教师在教学活动中实施素质教育提供了可参照的标准。

“素质教育”可以测量吗?

换言之,素质教育是可以用“程度”来刻画,还是素质教育与应试教育是非此即彼的二元选择?

我们知道,素质教育最初是针对应试教育而提出来的概念,不少人(包括一些学者)将“素质教育”与“应试教育”相并列或相对立。那么,素质教育就不要考试了吗?有些人羡慕美国的教育是真正的素质教育,我们来看一位中国赴美的高中交流生是怎样描述美国中学考试的:“在美国高中当了一年的交流学生,经历了无数大考小考,考出许多别样的滋味。……虽然美国中学没有中国的期中、期末那样紧张、集中的考试,但是频繁的考试还是比较麻烦的。在我看来,他们是将考试的压力均匀地分布到平时的学习中去了。”

由此可见:素质教育与应试教育不是非此即彼的二元选择。“‘素质教育’与‘应试教育’二者属不同类型因而也就不可类比,但又完全可以交叉、重叠”,素质教育不排除考试,关键是考什么、如何考和如何把握度的问题。有人就提出这样的观点:“素质教育是一个本不应该出现的词语,直接说‘教育’就可以了。教育的目的不就是培养和提高人的素质吗?”

新近颁布的《中国学生发展核心素养》以培养“全面发展的人”为核心,将中国学生发展核心素养总体框架确定为文化基础、自主发展、社会参与三个方面,综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养,具体细化为国家认同等十八个基本要点。应该说,这“三个方面”“六大素养”“十八个基本要点”是素质教育内容的具体化。笔者的理解是:素质教育是关注人的教育,让受教育者获得学识特征、能力特征和品质特征等优良特征,获得全面发展、终身发展;素质教育是生命的教育,接受素质教育的过程就是人的生命成长的过程。最重要的是培养“大写的人”,即让学生做具有健康心理、尊严人格、丰富情感、个性彰显、遵守规则、懂得感恩、讲究诚信、担当责任、习惯良好、善于沟通的人;做“发展的人”,即具有科学精神、思辨能力、创新能力、终身学习能力和接纳新生事物的能力。这些优良特征与核心素养,有的可以通过考试的形式体现量化指标,有的则内隐在生命体内,滋润着心灵、涵养着身心而不可量化。

我们应该如何做?

应该说,推进素质教育是教育行政部门、学校和广大一线教师所肩负的历史使命和义不容辞的责任。

从地方教育部门角度来说,应该做的事是将国家课程理念、教育目的从政策层面具体化,并以行政的手段在基层学校加以推进。早在2013年,泰州市就结合全市教育特点,在全市中小学实施了素质教育“5+2”工程。“5”即“主题德育、自主学习、青春活力、实践体验和未来素养”五大行动,“2”即构建区域推进展示和学校微创新激励两大机制。

一是主题德育行动,即结合不同学段、不同学校学生的实际,广泛深入开展德育主题系列教育活动。突出中国特色社会主义和“中国梦”宣传教育,深入开展社会主义核心价值体系教育,深化中华传统文化教育和“爱学习、爱劳动、爱祖国”教育。基于校本、人本相融合,突出德育文化建设。

二是自主学习行动,即以“主体参与、自由民主、生态文明”为主要目标,催生各类充满生机而又富有成效的自主式课堂,不断提高课堂教学效益,促进学生主动学习、合作学习、探究学习。推进国家课程、地方课程和学校课程的融合,增强课程的综合性和选择性,形成学校自主设置、教师自主开设、学生自主选择的校本化课程体系。

三是青春活力行动,即重视体育艺术教育,焕发学生的蓬勃朝气和青春活力。着力提高体育课教学质量,扎实开展阳光体育运动、大课间体育活动和传统体育项目进校园活动,切实加强心理健康教育,促进学生身心健康发展。开齐开足艺术课程,广泛开展各类艺术社团和校园朗诵节、艺术节、文化节等活动,培养学生感受美、表现美、鉴赏美、创造美的能力。

四是实践体验行动,即坚持知行统一、开放办学,加强实践体验教育。开设实践体验类课程,开发、利用校内外资源,发挥各类教育基地作用,增加学生阅历,培养学生的动手实践能力。尝试推行研学旅行,让学生走进社会生活,走进生产实践,融入大自然。

五是未来素养行动,即在培育学生基本素养、核心素养的同时,重视学生创新素养、信息素养、财经素养、国际素养等未来素养的形成,努力培养适应未来社会发展和国家建设的世界公民。重视部分特殊学生卓越素养的形成,为杰出人才培养奠定基础。

笔者以为:泰州市素质教育“5+2”工程的内涵本质上是《中国学生发展核心素养》的诠释和注解,具有科学性、前瞻性和可操作性,有其现实意义和运用价值。

作为教师,我们应该怎么做?不少教师认为素质教育仅仅是一种理论与概念,与自己关系不大。诚然,素质教育是一项系统工程,需要国家、社会、学校、家庭等多方形成合力,更受到体制、文化、观念等因素的制约。但作为学校实施素质教育主体的教师,应该有这种历史担当与行动自觉,将素质教育落实于自己的教育教学过程之中。如何在具体的教学行为中予以落实呢?笔者想到这样一则教学案例。

一次,某位教师讲授“有理数”中的“正数和负数”这一节课,其中有这样一个教学环节。

教师出示课本例题。(略)

师:米袋上标识10kg±150g,你知道它是什么意思吗?

生1:由于误差的原因,这袋米的重量可能比10kg多一点,也可能比10kg少一点。

生2:这袋米的重量接近10kg,大概相差150g左右。

师:还有不同想法吗?

生3:把10kg当作0,±150g是说可能多出150g,也可能不足150g。

师:非常好。如果买到的米重量是9800g,那么你同意吗?

生(齐):不同意。

师:为什么呢?

生(齐):因为重量不够。

到此处,这道例题的教学便结束了,课堂进入了下一个教学环节。下课后,笔者现场与全班同学进行了如下的对话。

笔者:大家还记得“10kg±150g”这个问题吗?

生(齐):记得。

笔者:那么如果你买到的米的重量为9900g,你同意吗?同意的请举手。

大约一半学生同意,另一半学生不同意。

笔者:能说说你的理由吗?先请表示同意的同学说。

生1(同意者):因为只比10kg少100g,所以没关系。

笔者:表示不同意的同学呢?你们的意见如何?

生2(不同意者):因为比10kg少了,当然不同意。

笔者:那如果你买到的米的重量为11000g呢?你同意吗?

所有学生都异口同声地答:同意。

笔者:能说说理由吗?

生(齐):因为超过10kg了,当然同意。

笔者:我也同意,因为不赚白不赚。

全班一阵笑声。于是,笔者话锋一转:但是,为什么当我们亏一点不同意,而赚了却同意呢?同学们,我们学数学的目的,不是为了沾些小便宜,而是为了追求公平,为了追求规则。如果说这袋米9800g我们不同意,那情有可原,因为标识上写的是10kg±150g,也就是这袋米的重量应在9850g至10150g之间,而9800g没达到9850g,说明这袋米的重量不合格,商家不能欺骗顾客。但当这袋米达到9900g时,它的重量是符合商品标识的规格的,因此不存在欺骗的行为,我们不应该和商家纠缠。当这袋米的重量为11000g时,已超过了10150g,我们也不应因为沾了一点小便宜了而沾沾自喜。从数学上说,9800g与11000g都是不符合规则的,是不公平的销售。

笔者不知道学生对这番话是否真正理解,但如果不说,笔者会不安。因为,懂得遵守规则是人的重要素质或素养之一。教学中我们不能只关注数学知识,更要关注情感、态度和价值观,并对学生进行适当的引导。如上述案例中,通过潜移默化的渗透,让学生逐步形成建立规则、遵守规则的“契约精神”。这显然属于学生核心素养中的“科学精神”和“社会责任”范畴,教育离开这些,其内容是不完整的,其结构是有缺陷的,所培养出来的人将会是智力上的巨人、心灵上的矮子,考试能得高分却不是推动社会进步的合格公民。

这个案例从一个侧面说明:素质教育就在我们身边。作为教师,我们需要做的是:将素质教育与核心素养的理念具体化,并落实在教育教学的点点滴滴中,落实在自身的一言一行上。如果说素质教育有刻度,那么,应该通过我们的努力,尽可能将这种刻度延伸到更远的终点。

本文部分素材由深圳市林日福老师提供。

刻度质量篇6

大家知道弹簧测力计的刻度是均匀的, 因为弹簧的伸长与弹簧所受到的拉力成正比。密度计的刻度是不均匀的, 因为密度计漂浮在液面上所受到的浮力等于密度计自身所受到的重力, 在不同的液体中, 密度计所受的浮力是定值。由F浮=G=ρ液gv排, ρ液与v排是成反比的的关系, 不符合刻度均匀的条件:两个量之间不成正比关系, 因此密度计的刻度是不均匀。请看几例。

例一:如图1所示为汽车油量显示装置示意图, 它能自动测定油箱内油面的高度, R是滑动变阻器, 油量表是将电流表刻度盘改装而成。从油量表指针所指的刻度, 就可以知道油箱内油量的多少。试分析油量表的刻度均匀吗?

分析:这个装置是由浮球、杠杆、滑动变阻器所组成。油位变高, 浮球向上, 滑片向下移动, 滑动变阻器连入电路的阻值变小, 电路中的电流变大, 电流的变化方向与油位的变化方向是一致的。油位变低则反之。油量示数即对应的电流。油位的高度与变阻器连入电路的阻值R变是成正比的关系, 但I与R变不成正比, 推得电流I与油位高度是不成正比的。因此油量表的刻度是不均匀的。

例二:生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控, 测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图2所示的电路, 将热敏电阻Ro置于细菌培养箱内, 其余都置于箱外。将电压表的的刻度盘改成温度盘从而能直接读出箱中的温度。已知该电路中电源电压是l2 V, 定值电阻R的阻值是200Ω。热敏电阻Ro的阻值随温度变化的关系如图3所示。问:温度盘的刻度是否均匀?

分析:电压表测量的是定值电阻R的两端电压, 热敏电阻在箱内。电压表的示数与上例相同, U的变化与R0的是不成正比的, 但是U与R0的关系不能反映温度与U的关系, 因此是不能从这个等式就得出是否均匀的结论。应当至少取三个温度下变阻箱的阻值计算出此时电压表对应的值, 再进行分析温度与电压表的示数是否成正比。通过计算, 当T=10℃U=9.6V T=40℃U=8V T=60℃U=6V T与R0是不成正比关系的。因此可得结论:将电压表的刻度盘改成温度盘后的刻度是不均匀。

例三:小明同学设计了如图4所示的风力测量仪。保持不变, R2线状均匀电阻丝的全电阻阻值为R2=3Ω, 木球用金属丝悬挂于O点, O点接入电路。且金属丝和线状电阻丝接触良好。无风时, 金属丝刚好竖直接触于电阻丝最右端。 (金属丝电阻和质量不计) 如果将电压表的刻度盘改成风力盘, 从而能从表盘上直接读出风力的大小。问:风力盘的刻度均匀吗?

分析:由于电压表的电阻很大, 相当于断路, 在开关闭合后, 电压表中通过的电流几乎为零。与R2接触的金属丝在滑动的过程中, 电路中的总电阻不变。电压表的示数R1+R2是定值, 由此知:是定值, U与R2成正比。所以, 改成风力表后的刻度是均匀的。

刻度质量篇7

通过表1的数据可以看出, 阻抗找水仪标定合格率只有36.19%, 已经到了非常严重的地步, 有的单位反复送检的次数达到3次, 仪器标定仍然不合格, 为了提高此仪器的标定成功率, 我们做了大量试验, 探讨阻抗找水仪一次标定成功率的方法, 提高一次标定成功率, 减少人力物力的浪费, 提高仪器测井的准确性。

1 仪器测量原理

流量的测量是利用集流伞将套管和仪器之间的流体进行封闭, 使其通过仪器进液口流入仪器内部, 推动涡轮转动, 涡轮的转动带动涡轮轴上的磁钢运转, 通过涡轮支架上的霍尔元件将变化的磁力线转换为方波信号, 方波信号的频率与流量成正比关系, 通过测量方波频率即可测量油井的产量。

含水的测量是利用阻抗原理实时测量, 含水测量探头是带有四个电极环的电极筒, 其中一对电极作为激励源, 给液体提供高频交变恒流源, 另一对作为测量电极环。油井所产出的液体包含油和水两种液体, 对于某一油井其产出水的矿化度是一定的, 因此油水混合液体的阻抗取决于含水率的大小。由于混合液体供恒流源, 含水测量探头内在两个测量电极环就会产生感应电动势, 此电动势与含水率的大小有关, 利用压频转换电路将感应电动势转换为频率信号, 含水率越高, 仪器含水输出频率越低, 则仪器的含水信号输出频率与含水率成反比关系, 再通过整形, 含水信号与流量信号整合, 功率放大后输出至地面设备进行记录。含水率的计算公式为

式中:

Y——含水率;

F全水——100%含水率时含水输出频率;

F混相——不同含水率时含水输出频率。

2 标定前的准备工作

2.1 流量部分

我们将集流伞的外径调整到125 mm, 保证密封面的长度达到4 mm~5 mm, 减少集流伞的漏失量。然后将流量测试部分在流量标定装置上进行标定, 确保流量测试误差小于±3%。

2.2 含水率信号频率输出的调整

为了使阻抗找水仪适应检测中心的水质条件, 我们将阻抗找水仪的含水信号全水值输出频率调整为 (1000±50) Hz左右。

2.3 含水率零流量标定

含水率零流量标定装置用一段透明玻璃钢管, 内部装有5根不同粗细的非金属棒, 分别代表50%、60%、70%、80%、90%的含水率, 玻璃钢管内装入自来水, 选取10支阻抗找水仪, 待温度稳定后, 分别进行零流量含水标定, 测试结果见表2。

通过表2的数据可知零流量含水标定都能满足含水率的精度要求。为了进一步保证零流量含水标定的准确性, 我们进一步通过试验的方法来验证其他影响因素。

3 含水率计零流量标定影响因素分析

首先我们利用550 m L矿泉水分别加入了不同克数的食盐, 配比出了10瓶溶液送到采油四厂试验大队中心化验室进行矿化度化验, 试验室提供的化验数据如表3。

根据中心化验室提供的数据, 我们选取了从配比为1.5 g/550 m L至4 g/550 m L矿化度的淡盐水进行零标定试验。

3.1 矿化度影响

试验时标定筒内预装了3 L的自来水, 按照比例调配了加盐量, 保证了矿化度从3000 mg/L~8000 mg/L变化之后记录刻度数据。

通过试验可以发现仪器在不同的矿化度条件下, 所测得的同一含水率的频率值是随着矿化度的增加而不断减小了。这是由于随着矿化度的增大, 水的阻抗降低, 在供电电流不变的情况下, 感应电动势就会降低, 所反应的频率计数率就会降低。但是通过计算发现所有测量点的测量误差都在要求的5%范围之内, 符合刻度要求。通过计算得出的仪器响应关系如图1。

如图1所示, 我们得出的结论是, 随着矿化度的增加, 曲线之间的间距越来越小, 但含水率曲线的形态不受矿化度的影响, 含水率曲线随矿化度不同所得出的曲线线性关系基本一致, 曲线直线性很好, 与矿化度的不同对阻抗式零流量的刻度影响较小。在8000 mg/L的水质内对含水率的刻度测量基本没有影响。

3.2 温度的影响

首先, 目前所采用的刻度筒是敞口式无加热恒温装置的刻度筒, 在刻度时无法保证筒内的液体保持恒温状态。我们在清水中加入大约40℃的热水进行刻度。但是室温应该在18℃左右, 筒内水会逐渐冷却, 虽然我们没有对筒内温度进行实时监测, 但通过时间的推移逐次刻度我们得出数据 (一次刻度时间控制在2 min之内, 假设每一次的刻度是恒温状态, 一次与下一次之间存在温差) , 测试。得知8次刻度中有4次出现数据超差 (5%) 的情况, 属于不合格。直到第七次与第八次的刻度数据比较接近时, 我们判断可能是此时的刻度筒内的水温接近恒定, 无大的变化, 所以停止了继续刻度。以下为温度变化所对应的含水率刻度曲线如图2。

从图2看出其含水率曲线的变化总体呈线性关系, 如果不考虑特殊的超过误差范围的点, 总体的趋势是相同的。我们怀疑在刻度超差的点有可能是出现在了温度变化的拐点, 因为没有恒温条件, 所以没有相对应的温度数据。

但如果我们刻度时假设的每一次刻度认为其对应的温度恒定, 一次与下一次之间存在温差这样的情况成立的话, 上图所体现的曲线形态基本保持一致, 所以我们得出的结论是温度的高低对含水率的刻度没有直接影响。但是必须保证每一次刻度时的温度要恒定, 同一次刻度如果温度不同可能会影响刻度结果的真实性。

为了验证以上刻度数据不合格出现的频次多与温度变化有关, 且没有最后达到恒定状态, 我们将刻度筒至于刻度间室内2 h左右, 待温度基本接近室温恒定后我们又对其进行了两次刻度, 得出的数据如表4。

仪器号:P043;刻度条件:室温条件下恒定清水中。

通过以上数据绘制直角坐标图如图3。

由图3曲线图中可以判断该支仪器P043一致性非常的好, 基本重叠在一起, 更能说明在温度变化的第一次至第八次之间出现的超差现象应为温度变化所引起的。

通过以上的试验我们得出的结论是在不同的温度和矿化度条件下所测得的阻抗式含水率计零流量刻度频率值是随着水的矿化度和温度变化而发生变化的, 但不会影响零流量刻度的准确性。因为曲线的变化趋势和斜率几乎是一致的, 无论哪种条件下只要矿化度和温度恒定就可以保证仪器刻度数据的真实性。

4 仪器含水刻度

阻抗找水仪经过上述工作后, 我们将经过零流量刻度的仪器送到检测中心进行含水刻度, 刻度结果如表5所示。

我们通过表5的数据可以看出, 10支仪器经过认真细致的维修, 在大队内经过流量刻度、零流量含水刻度合格后, 送检测中心进行含水刻度, 其一次刻度合格率达到了90%, 大大高于表1中36.19%的成功率, 这不但降低了人力物力的浪费, 同时为仪器的现场应用打下了良好基础。

5 结论

1) 阻抗找水仪经过维修, 在室内进行流量刻度和含水零流量刻度合格后, 送检测中心进行刻度, 其合格率会大大提高。