[发明专利]一种钢结构梁表层缺陷检测工具及方法

说明书

本发明公开了一种钢结构梁表层缺陷检测工具及方法，该工具包括一个基座，基座包括卡装在钢结构梁上滑动装置，所述基座通过无级调速电机对滑座进行驱动，同时，在所述基座上还设置控制器以及检测单元，所述检测单元包括图像检测单元和超声波检测单元，分别用于拾取检测点位置的钢结构梁表面的图像信号以及超声波反射信号，而检测时，顺序选择检测点进行图像检测以及超声波检测，并将检测结果进行对比筛除差异数据后记录并在检测带上检测和表示。本发明能够对金属表面缺陷进行连续采样和测量检测，同时检测成本低、适用性强，检测结果直观。

技术领域

本发明涉及建筑工程领域中的安全检测技术，具体涉及一种钢结构梁表层缺陷检测工具及方法。

背景技术

随着经济建设进入快速发展阶段，工程结构正向超大化、复杂化方向发展，钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛，各种大型体育场馆、机场、车站、超高层建筑等采用钢结构也越来越多，且采用更高强度等级的高强钢也是建筑钢结构发展的必然趋势。而连接部分在钢结构中占有重要的地位，钢构件的加工制作、拼装形成结构，都必须通过连接来实现。连接的构造和受力都比较复杂，往往成为结构的薄弱环节，而连接的质量则直接影响到结构的安全和使用寿命。

一般来说，作为承重结构，钢梁承受各种复杂的荷载，很容易在其内部形成应力集中区域，造成隐性损伤，而这些伤害会沿钢结构表层缺陷处开始扩散，在无早期预警的情况下这些裂纹会缓慢扩展贯通，以致最后钢梁变形失效。因而，为了提高钢梁的稳定性，有必要在其表层缺陷处进行检测，然后在缺陷处进行加强或者进行结构件的替换，能有效减少相应的风险，另外，在这些钢结构梁使用前进行一次硬度、平面度等多方面的检测，也具有现实效果。但是，现有的检测方法中，只能对某一个检测点进行检测，无法形成一个检测网，覆盖不全面，且检测速度慢，无法进行对比来减小误差，检测精度较低。因此亟需研发一种使用方便、节省时间、能够对钢材进行表层检测的检测方法。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种钢结构梁表层缺陷检测工具及方法，以解决上述技术背景中的缺陷。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种钢结构梁表层缺陷检测方法，利用特定的检测工具对钢结构梁表面进行图像检测和超声波的波频检测，然后将检测到的图像和超声波信号进行信号转换与放大后，在不同面上沿钢结构梁的方向进行展示并继续检测下一检测点，最终得出不同面上的钢结构梁的表层缺陷图，再对钢结构梁表层缺陷进行技术评价。

一种钢结构梁表层缺陷检测工具，应当包括一个基座，所述基座包括卡装在钢结构梁上的滑动装置，所述基座通过此滑动装置能在钢结构梁上沿钢结构梁方向进行滑移，所述基座通过无级调速电机对滑座进行驱动，同时，在所述基座上还设置控制器以及检测单元，所述检测单元包括图像检测单元和超声波检测单元，分别用于拾取检测点位置的钢结构梁表面的图像信号以及超声波反射信号。

所述图像检测单元包括若干并列设置的若干CCD相机，这些CCD相机的设置宽度与钢结构梁的宽度一致，嵌装在套管结构中，以使CCD相机的检测区域仅限于相机正下方的圆形或者方形区域来减少干扰，且这些CCD相机并在工作状态时与钢结构梁之间留有50～80mm，通过这些CCD相机的成像照片进行组合放大，可以在钢结构梁表面检测裂纹带。

所述超声波检测单元包括超声波发射器以及差动线圈探头，并通过此超声波发射器从垂直向向钢结构梁表面发射一定频率的超声波信号，而差动线圈探头在工作状态时紧贴于钢结构梁表面，超声波信号刺激差动线圈探头，差动线圈探头用于在激励信号的激发下在钢结构梁表面产生涡流，并感应输出与涡流效应相关的感应信号，这种感应信号会在钢结构梁表面裂纹带位置产生干涉影响，进而输出差异信号。

在所述检测单元与控制器之间还设置有信号转换电路以及功率放大电路，图像检测单元上获得的图像信号与超声波检测单元上获得的超声波信号经过信号转换电路转换成可读信号后进行放大，即可在钢结构梁的对应成型图上进行表示。