超声红外热像技术进展及在混凝土应用的新探索

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1、学兔兔www.xuetutu.com2012年第3期(总第269期)混凝土理论研究Number3in2012(TotalNo．269)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969~．issn．1002—3550．201203．003超声红外热像攘术避晨及在混凝土应用的新探索汤雷。蒋金平(南京水利科学研究院，江苏南京210024)摘要：综述了红外热像技术现状和进展，红外热像技术对于缺陷与本体存在热容或者导热系数差异时检测效果较好，并且检测效率高。分析了超声红外热像技术进展，从复合材料、金属材料损伤以及疲劳裂纹3个方面说明其应用现状，超声热像技术具有适应复杂结构

2、的特点，并且检测速度快，具有对内部缺陷进行检测的潜在能力。探索了超声热像检测技术在混凝土结构中应用的特点，并建立混凝土结构超声热像检测技术系统，对混凝土墩的超声热像检测技术进行了探索。关键词：超声；红外；检测；混凝土中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2012)03—0008—04DevelopmentofultrasonicinfraredthermographytechnologyandthestudyonitsapplicationinconcreteTANGLci．nANG]in-ping(NanjingHydraulicResearchInst

3、itute，Nanjing210024，China)Abstract：Takesareviewofinfraredthermographytechnology．Theinfraredthermographyhavegoodefectsandhighdetectioneficiencywhenthedefectshaveheatorthermalconductivitydiferenceswitllotherparts．Analyzestheprogressesofultrasonicinfraredthermographytechnology，illustratestheapplicati

4、onfromthedamagesofcompositematerial，metalmaterialandfatiguecracks．Ultrasonicinfraredthermographytechnologycanbeappliedtocomplexstructureswithfastdetectionspeed，andhavingcapabilitytodefectlatentdetections．Explorestheapplicationoftheul-trasonicinfraredthermographytechnologyinconcretestructures，estab

5、lishesultrasonicinfraredthermographysystemonconcretestructures，andprobesthedetectingtechnologyonconcretepiers．Keywords：ultrasonic；infrared；detection；concrete1．2激励方式1红外热像技术现状和进展温差需要通过激励来生成，因此激励设计是热像检测的关1．1应用情况键。目前混凝土工程中热像检测的激励方式主要有6种【‘S-22]：①自红外热成像检测技术是依据自然界中物体均会连续辐射然激励：利用环境温度或Et照的自然变化实现激励；②辐射激红外线的

6、这一物理现象，通过被测物体的热量和热流，非接触励：外置热源如大功率的红外灯照射；③热风激励；④自激励：式地检测被测物体质量的一种方法。最初应用在军事领域，近缺陷部位自发产生温度升高或降低；⑤电加热激励：混凝土中年来随着高灵敏度<0．o3℃、高速红外热像仪的出现，以及数字内嵌电热合金丝或表面粘贴的碳纤维本身通电加热；⑥加载激热图像处理软件功能完善，使得该技术的应用瓶颈已经突破，励：利用加载过程中混凝土红外辐射随应力变化而变化的物理目前该技术主要成功应用于①电力设备老化，②石化管道渗漏，现象。自然激励、辐射激励和热风激励是综合利用了热的辐射、③冶炼温度和炉衬损伤，④航空胶结材料质量，以及⑤医疗

7、诊对流和传导的热传递方式，从外部向被测构件传递热量，属于典断等]。型的外部激励。实际应用中，自然激励受天气限制。辐射和热风在混凝土缺陷检测方面的应用包括：①利用缺陷与完好混激励难以均匀，并且由于是外部激励，微缺陷与其基底温升差别凝土热容与导热性能的差异，对混凝土裂缝、疏松、空洞等缺不大，从而限制了细微缺陷的辨别能力。自激励、电加热激励和陷进行检测[12l；②渗漏处混凝土含水量较高，利用水对混凝土加载激励属于特定条件下的激