[发明专利]一种基于微波热成像的钢结构锈蚀检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及安全监测技术领域，具体地说，涉及一种基于微波热成像的钢结构锈蚀检测装置及方法。

背景技术

带保护层的钢结构是我国公路桥梁、房屋建设中数量最多的结构之一，也是监测养护的重点对象。钢结构除了承载能力设计要求之外，还应具有优良的耐久性能，以保证工程结构长期服役的安全质量。

但是，大量的工程实践表明，带保护层的钢结构锈蚀破坏问题日渐突出。许多工程结构在未达到设计寿命时，就开始出现锈蚀腐坏，导致其性能严重退化，甚至引发严重的安全事故。而天气极端化、环境污染加重化和建筑物老化等客观因素，更使带保护层的钢结构的耐久性受到更大的威胁。由于带保护层的钢结构发生锈蚀后，锈蚀部分被保护层覆盖，难以被发现，带来了严重的安全隐患。

因此，为了对钢筋混凝土结构实施更好地管理和维护，从新的技术角度提出保护层内钢结构损伤的检测方案是十分有必要的。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于微波热成像的钢结构锈蚀检测装置，从新的技术角度提出了一种保护层内钢结构损伤的检测方案，能够无损地检测保护层下钢结构的锈蚀情况，对钢筋混凝土结构实施更好地管理和维护。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于微波热成像的钢结构锈蚀检测装置，包括微波加热装置及红外热成像装置，其中：

所述微波加热装置包括磁控管及喇叭天线，所述磁控管与所述喇叭天线连接，所述喇叭天线朝向钢结构的被测表面；

所述红外热成像装置包括红外热成像仪及显示装置，所述红外热成像仪与所述显示装置连接，所述红外热成像仪朝向所述被测表面。

优选地，所述磁控管为连续波磁控管。

优选地，所述连续波磁控管的工作频率为2450±50兆赫。

一种基于微波热成像的钢结构锈蚀检测方法，采用上述微波热成像的钢结构锈蚀检测装置进行检测，包括如下步骤：

启动所述微波热加热装置向所述被测表面发射微波；

启动所述红外热成像装置，获取所述被测表面的红外热像图；

基于所述红外热像图分析所述被测表面的锈蚀情况。

优选地，所述基于微波热成像的钢结构锈蚀检测方法的原理为：所述微波加热装置发射微波穿过所述被测表面上的保护层，到达钢结构表面，并被钢结构反射，由于铁锈主要成分为水合氧化铁，水对2.4GHz的微波具有良好的吸收特性，钢结构表面的锈蚀产物能有效吸收微波能量，所述锈蚀部分的温度将会明显升高，与无锈蚀区域对比，无锈蚀区域微波吸收能力很弱，微波基本被钢全反射出去，无明显吸收，所述红外成像装置获取所述被测表面的所述红外热像图，所述被测表面上出现锈蚀的区域温度明显高于未被锈蚀的区域，因此，基于所述红外热像图中所述被测表面的温度升高情况分析所述被测表面的锈蚀情况。

综上所述，本技术方案提供了一种基于微波热成像的钢结构锈蚀检测装置，包括微波加热装置及红外热成像装置，其中，微波加热装置包括磁控管及喇叭天线，磁控管与喇叭天线连接，喇叭天线朝向钢结构的被测表面，红外热成像装置包括红外热成像仪及显示装置，红外热成像仪与显示装置连接，红外热成像仪朝向被测表面。从新的技术角度提出了一种保护层内钢结构损伤的检测方案，能够无损的检测保护层下钢结构的锈蚀情况，对钢筋混凝土结构实施更好地管理和维护。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明公开的一种基于微波热成像的钢结构锈蚀检测装置的结构示意图；

图2为本发明公开的一种基于微波热成像的钢结构锈蚀检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，为本发明公开的一种基于微波热成像的钢结构锈蚀检测装置的结构示意图，包括微波加热装置1及红外热成像装置2，其中：

微波加热装置1包括磁控管11及喇叭天线12，磁控管11与喇叭天线12连接，喇叭天线12朝向钢结构的被测表面4；

红外热成像装置2包括红外热成像仪22及显示装置21，红外热成像仪22与显示装置21连接，红外热成像仪22朝向被测表面4。