建筑工程檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用的論文
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建筑工程檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用的論文 篇1
目前,城市人口數(shù)量呈快速增長趨勢,導(dǎo)致城市用地緊張,為了解決人們的居住問題,城市建筑逐漸采用高層建筑或超高層建筑,充分利用城市土地資源。但是,與低層建筑相比,高層建筑結(jié)構(gòu)、受力特點(diǎn)等方面均相對比較復(fù)雜,給建筑施工帶來一定的難度。鑒于此,要想保障建筑工程的質(zhì)量,就需要采取無損檢測技術(shù)對建筑工程進(jìn)行檢測。
一、無損檢測技術(shù)概述
在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展下,無損檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,且被廣泛用于建筑工程檢測中。它指的是在不破壞被檢測物體性能結(jié)構(gòu)的前提下,采用某些物理媒介(比如聲、光、電、射線、磁學(xué)、微波、熱學(xué)等),對被檢測物體的內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢測的一種技術(shù)。其中,無損檢測技術(shù)包括五大常規(guī)檢測方法:
。1)超聲波檢測技術(shù),主要用于被檢測物體的內(nèi)部情況,包括建筑物的內(nèi)部特征、質(zhì)量等;
。2)射線檢測技術(shù),用于分析、評價(jià)構(gòu)件的缺陷位置和狀態(tài);
。3)渦流檢測技術(shù),利用建筑構(gòu)件自身不同的硬度、結(jié)構(gòu)、密度等信息,對構(gòu)件內(nèi)部的缺陷和質(zhì)量進(jìn)行探測;
(4)滲透檢測技術(shù),用于檢測構(gòu)件具體的狀態(tài)和性能;
。5)磁粉檢測技術(shù),用于判斷構(gòu)件缺陷位置、尺寸等。
二、建筑工程檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用
通常情況下,建筑工程的建筑結(jié)構(gòu)施工材料以鋼筋混凝土為主。因此,在建筑工程項(xiàng)目中,對鋼筋混凝土進(jìn)行取樣檢測非常必要。如果檢測結(jié)果顯示試塊的質(zhì)量合格,那么在實(shí)際的施工中,只要按照試塊的配合比、施工工藝等進(jìn)行規(guī)范施工,則可以在一定程度上保障施工質(zhì)量。此外,對于已完成的建筑工程,還需要對其結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行檢測。下面探討幾種無損檢測技術(shù)在建筑工程檢測中的應(yīng)用。
。ㄒ唬┏暡z測技術(shù)
超聲波是一種頻率>2000Hz的聲波,它可以穿透實(shí)心物質(zhì),檢測其內(nèi)部情況[2]。將其用于建筑工程檢測中,主要采用高頻率的電震蕩高壓電晶體,促使產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),并發(fā)出電波,根據(jù)相關(guān)傳播特征,分析建筑工程內(nèi)部情況,包括建筑物的大小、尺寸等。
(二)紅外線成像無損檢測技術(shù)
它屬于一種新型的檢測技術(shù)。主要用于檢測建筑工程的質(zhì)量問題,比如內(nèi)部結(jié)構(gòu)性質(zhì)是否發(fā)生變化等[3]。在建筑工程檢測的應(yīng)用中,主要是通過紅外攝像電子的作用,對混凝土連續(xù)輻射紅外線的輻射信號(hào)進(jìn)行攝取,完成信號(hào)處理后,將其轉(zhuǎn)化為混凝土范圍內(nèi)溫度場的分布圖像,人們以此為根據(jù),判斷混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的缺陷和損失。該技術(shù)具有多方面的優(yōu)勢,比如可遙感監(jiān)測、不損傷內(nèi)部結(jié)構(gòu)、可快速掃描不同溫度場等。
(三)沖擊反射法無損檢測技術(shù)
該技術(shù)主要用于檢測混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷及其厚度,它具有其他無損檢測技術(shù)所沒有的優(yōu)勢:既可以對工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞程度進(jìn)行測試,同時(shí)還能有效測出厚度;可進(jìn)行單面測試,且具有直觀性好、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn),并且還能測試多個(gè)范圍(墻體、混凝土預(yù)應(yīng)力等)的缺陷程度、厚度。目前,沖擊放射法已經(jīng)被廣泛用于建筑工程檢測中。
。ㄋ模├走_(dá)波檢測技術(shù)
在建筑工程中,當(dāng)混凝土內(nèi)部存在異常時(shí),采用雷達(dá)波檢測技術(shù),雷達(dá)發(fā)射的微波傳播速度、方向均會(huì)發(fā)生改變,當(dāng)微波接收信號(hào)后,可以判斷建筑工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部的損傷程度,F(xiàn)階段,該技術(shù)主要用于以下幾個(gè)方面:混凝土的缺陷檢測、工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘查、建筑物的質(zhì)量檢測、建筑材料中鋼筋位置的檢測。
三、無損檢測技術(shù)應(yīng)用與建筑工程檢測中存在的問題及對策
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就目前情況來看,在建筑工程建筑中,無損檢測技術(shù)的應(yīng)用取得了一定的成就,但同時(shí)也存在一些問題:
。1)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性有待提高,比如在工程結(jié)構(gòu)厚度的檢測中,采用沖擊波進(jìn)行檢測,測量結(jié)果與驗(yàn)評標(biāo)準(zhǔn)本身就存在差異,再加上操作時(shí)存在的人為誤差等;
。2)檢測性能單一,在建筑工程檢測中,無損檢測技術(shù)的檢測性能存在單一性,導(dǎo)致對質(zhì)量的綜合評測不夠完善;
。3)工程評定存在局限性,比如對混凝土進(jìn)行檢測時(shí),需要按照施工驗(yàn)收的規(guī)范,但無損檢測技術(shù)的應(yīng)用缺乏相關(guān)法律法規(guī)。
。ǘ┙鉀Q策略
為了最大程度上保障無損檢測技術(shù)在建筑工程檢測中的應(yīng)用效果,可以從以下方面入手:第一,采用多種方法綜合檢測。比如針對混凝土的某些物理量檢測方面,可采用≥2種方法,在應(yīng)用中以物理量的變化為依據(jù),從而提升檢測結(jié)果的正確性。第二,擴(kuò)展檢測內(nèi)容。在建筑工程檢測中,除了檢測內(nèi)部結(jié)構(gòu)的.損害情況外,還要對建筑材料的質(zhì)量、耐久性等方面進(jìn)行檢測。第三,提高檢測的精確度。就目前情況來看,在建筑工程檢測中,應(yīng)用的無損檢測方法非常之多,判斷檢測方法的依據(jù)主要有兩個(gè):①檢測結(jié)果的優(yōu)劣;②檢測結(jié)果是否容易操作和實(shí)現(xiàn)。在以后的建筑工程檢測中,需要將重點(diǎn)放在提高檢測精確度方面,為了有效滿足工程的實(shí)際需要,需要不斷加強(qiáng)研究,研發(fā)出經(jīng)濟(jì)適用、操作方便、精確度高的檢測技術(shù)出來。
結(jié)束語
綜上所述,在科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展下,無損檢測技術(shù)取得良好發(fā)展,并被廣泛用于建筑工程檢測中,可以幫助人們快速發(fā)現(xiàn)建筑工程內(nèi)部構(gòu)件存在的隱患,并及時(shí)消除,保障建筑工程的質(zhì)量。本文先簡單概述無損檢測技術(shù),然后分析了幾種無損檢測技術(shù)(超聲波檢測技術(shù)、雷達(dá)波檢測技術(shù)、紅外線成像無損檢測技術(shù)、沖擊反射法無損檢測技術(shù))在建筑工程檢測中的應(yīng)用,最后分析在應(yīng)用過程中存在的問題及應(yīng)對方法,旨在為我國建筑工程檢測提供一定的參考。
建筑工程檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用的論文 篇2
摘要: 無損檢測技術(shù)是利用物質(zhì)的某些物理性質(zhì)因?yàn)榇嬖谌毕莼蚪M織結(jié)構(gòu)上的差異而使其物理量發(fā)生變化的現(xiàn)象,在不使被檢物使用性能及形態(tài)受到損傷的前提下,通過測量這些變化來了解和評價(jià)材料,產(chǎn)品和設(shè)備構(gòu)件的性質(zhì),狀態(tài)或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)等的一種特殊檢測技術(shù)。本文將重點(diǎn)論述多傳感器信息融合技術(shù)以及非接觸超聲換能技術(shù)在土木工程中的運(yùn)用。
關(guān)鍵詞:無損檢測技術(shù);信息融合;非接觸
無損檢測是在不損傷材料和成品的條件下研究其內(nèi)部和表面有無缺陷的手段。它利用材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的異;蛉毕莸拇嬖谒鸬膶、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化,評價(jià)結(jié)構(gòu)異常和缺陷存在及其危害程度。無損檢測可以定量掌握強(qiáng)度與缺陷的關(guān)系,評價(jià)構(gòu)件的允許負(fù)荷以及壽命或剩余壽命;檢測在制造過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)不完整性及缺陷情況,以便我們改善制造工藝;可以有效地防止建筑物的破壞所造成的經(jīng)濟(jì)損失,減少人員傷亡。
一、多傳感器信息融合技術(shù)
目前,常用的無損檢測技術(shù)有超聲、渦流、磁粉、射線檢測等,這些方法各有所長,也各有局限性。多傳感器信息融合技術(shù)可以有效地避免多種技術(shù)的不足,因此成為目前研究的熱點(diǎn)。信息融合(或數(shù)據(jù)融合)是指對來自多個(gè)信息源的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測、關(guān)聯(lián)、相關(guān)、估計(jì)和綜合等多級與多方面的處理,以獲得對被測狀態(tài)的精確估計(jì)和評價(jià)。信息融合的基本目的是要充分利用多個(gè)傳感器資源,通過適當(dāng)?shù)木C合來獲得比任何單一信息源所能表達(dá)的更多的信息,即通過多傳感器協(xié)調(diào)和聯(lián)合運(yùn)作的優(yōu)勢提高檢測系統(tǒng)的整體性能。信息融合系統(tǒng)所處理的信息層次將信息融合系統(tǒng)分為3個(gè)層次:即數(shù)據(jù)層融合、特征層融合和決策層融合。
1、數(shù)據(jù)層融合
數(shù)據(jù)層融合是直接將各傳感器的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)后,送入融合中心,完成對被測對象的綜合評價(jià)。數(shù)據(jù)層融合是傳感器水平上的融合,其優(yōu)點(diǎn)是保持了盡可能多的原始信號(hào)信息,缺點(diǎn)是處理的信息量過大,速度慢,實(shí)時(shí)性差,而且當(dāng)傳感器不一致時(shí),數(shù)據(jù)融合具有很大的盲目性。
2、特征層融合
特征層融合是指把原始數(shù)據(jù)先經(jīng)特征提取,再進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和歸一化等處理,完成對被測對象的綜合評價(jià)。特征層融合屬于信息的中間層次融合。其優(yōu)點(diǎn)是既保留了足夠數(shù)量的原始信息,又實(shí)現(xiàn)了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)壓縮,有利于實(shí)時(shí)處理。但是,該技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)健性和系統(tǒng)的容錯(cuò)性和可靠性還有待改善。
3、決策層融合決策層融合
決策層融合是指在融合前,將各傳感器的信號(hào)先作本地處理,即與每一傳感器相應(yīng)的處理單元分別獨(dú)立地完成特征提取和決策等任務(wù),然后進(jìn)行關(guān)聯(lián),再送入融合中心處理。決策層融合是數(shù)據(jù)融合中的高級融合。其優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)通訊量小、實(shí)時(shí)性好,可以處理非同步信息,能有效地融合不同類型的信息。而且,在一個(gè)或幾個(gè)傳感器失效時(shí),系統(tǒng)仍能繼續(xù)工作,具有良好的容錯(cuò)性,系統(tǒng)可靠性高。因此,決策層融合是目前信息融合研究的熱點(diǎn)。由于土木工程無損檢測受環(huán)境影響很大,故采用多傳感器信息融合技術(shù)有利于搜集大量信息,可以提高無損檢測準(zhǔn)確性,此方法可以在土木工程中廣泛應(yīng)用。
二、非接觸超聲換能技術(shù)
非接觸超聲換能技術(shù)是新型超聲檢測新技術(shù)。傳統(tǒng)的超聲檢測均采用接觸式換能方法,即在超聲探頭與被檢材料或構(gòu)件間用諸如油脂或水等聲耦合介質(zhì)使超聲波的大部分能量傳入被檢構(gòu)件。無論使用何種耦合介質(zhì),在檢測工作結(jié)束后我們都應(yīng)該將其清除,殘留的耦合介質(zhì)有時(shí)會(huì)造成工件的質(zhì)量問題。另外,在高溫或高速生產(chǎn)的流水線上,一般的超聲探頭無法穩(wěn)定地耦合到被檢工件上。目前發(fā)明了一種新型非接觸超聲換能技術(shù)——激光超聲技術(shù)。它利用脈沖激光產(chǎn)生窄脈沖超聲信號(hào),再用光干涉檢測方法檢測超聲波。它具有時(shí)間與空間上的高分辨力,且光學(xué)上的聚焦可使檢測點(diǎn)很小。該技術(shù)不僅適用于高溫和快速運(yùn)動(dòng)等非接觸檢測的工作,而且可對形狀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜或尺寸較小的工件進(jìn)行無損評價(jià)。激光超聲技術(shù)在檢測時(shí)不需加任何介質(zhì)并且超聲探頭不與被測工件直接接觸,也就不存在穩(wěn)定耦合問題。在土木工程中,激光超聲技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于對大型網(wǎng)架結(jié)點(diǎn)、桿件穩(wěn)定性的測量,進(jìn)而可以有效減少工作量,使檢測工作更方便。
無損檢測技術(shù)大多采取相對測量與間接測量方法,并由無損檢測人員對檢測結(jié)果做出解釋,分析,評定與判斷,其中會(huì)涉及設(shè)備變量,工藝變量和應(yīng)用變量以及無損檢測人員主觀因素等諸多因素影響,為了保證無損檢測技術(shù)能得到正確實(shí)施,能夠得到可靠準(zhǔn)確的檢測結(jié)果,進(jìn)行正確的判斷和評價(jià),要求無損檢測人員應(yīng)具備和保持一定的技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),應(yīng)能在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范下,使用標(biāo)準(zhǔn)化的檢測設(shè)備和檢測材料,正確實(shí)施無損檢測,獲得相同的,能復(fù)現(xiàn)的檢測結(jié)果,盡可能防止錯(cuò)誤的檢測與判斷,特別是無損檢測與常規(guī)的破壞性試驗(yàn)最大的區(qū)別在于后者僅是對被破壞試驗(yàn)的試樣負(fù)責(zé),而前者要直接對所檢測的產(chǎn)品負(fù)責(zé),因此在無損檢測技術(shù)運(yùn)用與土木工程之時(shí),則有其特殊的要求。這些要求的提出,是針對于土木工程的特點(diǎn)而提出的。土木工對質(zhì)量要求嚴(yán)格,因此其對質(zhì)量檢測技術(shù)有很高的要求,尤其是無損檢測技術(shù)。隨著時(shí)代的發(fā)展,無損檢測技術(shù)在土木工程中的運(yùn)用越來越多,其影響也越來越深刻,所以我們要強(qiáng)調(diào)無損檢測技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]中國高新技術(shù)企業(yè), 2009, (06)
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