[发明专利]用于低热量输入条件下混凝土内部空洞的无损检测方法

说明书

本发明公开了一种用于低热量输入条件下混凝土内部空洞的无损检测方法，包括：对待检测的混凝土桥梁结构进行加热，使待检测的混凝土桥梁结构表面升温的温差为3～5℃，且表面温度不超过50℃，对加热后的混凝土桥梁结构表面进行红外热成像拍摄，对红外热图像序列进行主成分分析和相关分析，确定内部空洞的位置和尺寸。本发明使用低热量输入，不会对混凝土结构造成危害，加快了检测的速度，便于安置设备，使混凝土内部空洞的红外热成像无损检测技术可以实用化。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于低热量输入条件下混凝土内部空洞的无损检测方法。

背景技术

红外成像检测技术最早出现在20世纪60年代的美国。此技术在我国起步较晚，在20世纪90年代初，我国才有学者将红外成像诊断技术和土木工程结合起来，在建筑物热损耗、建筑材料缺陷探测和建筑外墙施工质量等方面进行了初步的应用研究。红外成像技术是一种全新、灵敏的检测方法，其重要的特点是可以快速、非接触、大面积地扫查检测物表面，并且不损伤检测物，结果直观形象，易于实现自动化和实时观测。

与室内的无损检测不同，对于混凝土结构，尤其是对于处于野外环境下的混凝土桥梁结构而言，由于常常位于远离城镇的偏远位置，而且可用于检测的工作面较小，所以无法使用大功率热源设备和大体积设备。同时，由于待测的混凝土结构处于实际运营状态，为保障结构和人员的安全，要求混凝土结构不能出现较大温度。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种用于低热量输入条件下混凝土内部空洞的无损检测方法，其使用低热量输入，不会对混凝土结构造成危害，加快了检测的速度，便于安置设备，使混凝土内部空洞的红外热成像无损检测技术可以实用化。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于低热量输入条件下混凝土内部空洞的无损检测方法，包括：对待检测的混凝土桥梁结构进行加热，使待检测的混凝土桥梁结构表面升温的温差为3～5℃，且表面温度不超过50℃，对加热后的混凝土桥梁结构表面进行红外热成像拍摄，对红外热图像序列进行主成分分析和相关分析，确定内部空洞的位置和尺寸。

优选的是，对待检测的混凝土桥梁结构进行加热的具体方式为：将陶瓷辐射器或卤素灯管靠近待检测的混凝土桥梁结构的表面5～20cm，在1min内加热陶瓷辐射器或卤素灯管至100℃，进行热辐射。

优选的是，对待检测的混凝土桥梁结构进行加热前，需要去除表面的污损及附着物。

优选的是，去除表面的污损及附着物后，表面涂刷黑漆。

优选的是，检测环境为温度为0～40℃、湿度不大于90％、无结露、风速不超过5m/s。

优选的是，采用红外热像仪进行红外热成像拍摄，拍摄的竖直仰角控制在45°以内，水平倾角控制在30°以内，每帧红外热像的时间间隔为10～120秒，拍摄总帧数不少于10张。

优选的是，当拍摄的竖直仰角大于45°或水平倾角大于30°时，对红外热图像进行几何校正消除畸变处理。

优选的是，采用陶瓷辐射器或卤素灯管对待检测的混凝土桥梁结构进行加热，采用红外热像仪对待检测的混凝土桥梁结构进行红外热成像拍摄，陶瓷辐射器、卤素灯管、红外热像仪采用定位装置进行位置调整，所述定位装置包括：

壳体，其纵桥向自混凝土桥梁结构的纵桥向设置，所述壳体可拆卸安装在混凝土桥梁结构上，所述壳体的底部设有一对纵桥向滑轨，所述壳体的纵桥向的相对两侧壁设有一对竖向滑轨，所述壳体的顶部的纵桥向的两侧设有自上至下的导向柱，所述壳体朝向混凝土桥梁结构的端面敞开；