[发明专利]基于涡流热像识别粘钢加固结构胶粘缺陷的装置及方法有效
申请号: | 202110732482.X | 申请日: | 2021-06-30 |
公开(公告)号: | CN113433168B | 公开(公告)日: | 2022-08-05 |
发明(设计)人: | 杨英武;杨博;潘剑云;张欣;刘茂钊 | 申请(专利权)人: | 浙江农林大学;浙江理工大学 |
主分类号: | G01N25/72 | 分类号: | G01N25/72 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 郑海峰 |
地址: | 311300 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 涡流 识别 加固 结构 胶粘 缺陷 装置 方法 | ||
1.一种基于涡流热像识别粘钢加固钢筋混凝土结构的胶粘缺陷的装置,其特征在于,包括电磁涡流激励装置、红外热像仪和热像分析模块;
所述电磁涡流激励装置用于产生感应磁场,其至少包括非导电隔离层、激励线圈和源电流频率及功率控制模块,其中激励线圈与源电流频率及功率控制模块相连,非导电隔离层设置在激励线圈下方;所述的电磁涡流激励装置包括隔离层、温度传感器、激励线圈、散热器、源电流频率及功率控制模块;电磁涡流激励装置最下层为在使用时靠近被加热钢板的非导电隔离层,隔离层上贴有温度传感器监测其温度,温度过高时激励装置自动断电;隔离层上方布置电磁激励线圈,线圈采用平面盘式矩形绕法;线圈上部设置散热风扇用于散热;源电流频率及功率控制模块用于控制激励电流功率、频率和激励时间;
所述红外热像仪用于红外热像视频记录,热像分析模块对红外热像仪记录的红外热像视频进行处理确定缺陷的位置和尺寸;所述的热像分析模块包括:
预处理模块,用于去除热像视频各帧图像的环境背景影响及畸变区域,之后重新构造热像序列;
图像减法运算模块,将预处理模块重新构造的热像序列各帧图像减去热激励完成后的第一帧热像图像,形成新的热像序列;
缺陷识别模块,根据图像减法运算模块处理后的热像序列确定含有粘结层缺陷位置的热像,并确定缺陷的位置和尺寸。
2.根据权利要求1所述的基于涡流热像识别粘钢加固钢筋混凝土结构的胶粘缺陷的装置,其特征在于,所述的红外热像仪应具备5Hz以上红外热像视频记录性能,热像采集的红外波长在8-14μm范围。
3.一种权利要求1所述装置的粘钢加固钢筋混凝土结构胶粘缺陷的识别方法,其特征在于包括如下步骤:
1)利用电磁涡流激励装置对钢板进行升温,其中电磁涡流激励装置功率设置为2kW~5kW、激励频率设置为20kHz~40kHz、电磁激励时间为2~5s;
2)钢板内部热传导的同时利用红外热像仪进行表面温度变化的热像连续采集;
3)去除热像视频各帧图像的环境背景影响及畸变区域,之后重新构造热像序列;将重新构造的热像序列各帧图像减去热激励完成后的第一帧热像图像,形成新的热像序列;根据图像减法运算模块处理后的热像序列确定含有粘结层缺陷位置的热像,并确定缺陷的位置和尺寸。
4.根据权利要求3所述的识别方法,其特征在于,所述的步骤1)中,对钢板进行升温之前还包括对钢板表面进行预处理的步骤,所述预处理步骤为:对钢板表面进行粗糙度处理或涂刷金属漆,使其热辐射效率控制在0.45-0.54之间。
5.根据权利要求3所述的识别方法,其特征在于,所述步骤2)中,红外热像仪采集热像的持续时间为5-10秒,图像采集的频率为5Hz以上。
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