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建築工程檢測中無損檢測技術的應用的論文

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建築工程檢測中無損檢測技術的應用的論文

建築工程檢測中無損檢測技術的應用的論文 篇1

目前,城市人口數量呈快速增長趨勢,導致城市用地緊張,爲了解決人們的居住問題,城市建築逐漸採用高層建築或超高層建築,充分利用城市土地資源。但是,與低層建築相比,高層建築結構、受力特點等方面均相對比較複雜,給建築施工帶來一定的難度。鑑於此,要想保障建築工程的質量,就需要採取無損檢測技術對建築工程進行檢測。

一、無損檢測技術概述

在現代經濟、科技的快速發展下,無損檢測技術應運而生,且被廣泛用於建築工程檢測中。它指的是在不破壞被檢測物體性能結構的前提下,採用某些物理媒介(比如聲、光、電、射線、磁學、微波、熱學等),對被檢測物體的內部質量進行檢測的一種技術。其中,無損檢測技術包括五大常規檢測方法:

(1)超聲波檢測技術,主要用於被檢測物體的內部情況,包括建築物的內部特徵、質量等;

(2)射線檢測技術,用於分析、評價構件的缺陷位置和狀態;

(3)渦流檢測技術,利用建築構件自身不同的硬度、結構、密度等資訊,對構件內部的缺陷和質量進行探測;

(4)滲透檢測技術,用於檢測構件具體的狀態和性能;

(5)磁粉檢測技術,用於判斷構件缺陷位置、尺寸等。

二、建築工程檢測中無損檢測技術的應用

通常情況下,建築工程的建築結構施工材料以鋼筋混凝土爲主。因此,在建築工程項目中,對鋼筋混凝土進行取樣檢測非常必要。如果檢測結果顯示試塊的質量合格,那麼在實際的施工中,只要按照試塊的配合比、施工工藝等進行規範施工,則可以在一定程度上保障施工質量。此外,對於已完成的建築工程,還需要對其結構質量進行檢測。下面探討幾種無損檢測技術在建築工程檢測中的應用。

(一)超聲波檢測技術

超聲波是一種頻率>2000Hz的聲波,它可以穿透實心物質,檢測其內部情況[2]。將其用於建築工程檢測中,主要採用高頻率的電震盪高壓電晶體,促使產生機械振動,併發出電波,根據相關傳播特徵,分析建築工程內部情況,包括建築物的大小、尺寸等。

(二)紅外線成像無損檢測技術

它屬於一種新型的檢測技術。主要用於檢測建築工程的質量問題,比如內部結構性質是否發生變化等[3]。在建築工程檢測的應用中,主要是透過紅外攝像電子的作用,對混凝土連續輻射紅外線的輻射信號進行攝取,完成信號處理後,將其轉化爲混凝土範圍內溫度場的分佈圖像,人們以此爲根據,判斷混凝土內部結構的缺陷和損失。該技術具有多方面的優勢,比如可遙感監測、不損傷內部結構、可快速掃描不同溫度場等。

(三)衝擊反射法無損檢測技術

該技術主要用於檢測混凝土內部結構缺陷及其厚度,它具有其他無損檢測技術所沒有的優勢:既可以對工程內部結構的損壞程度進行測試,同時還能有效測出厚度;可進行單面測試,且具有直觀性好、準確度高等特點,並且還能測試多個範圍(牆體、混凝土預應力等)的缺陷程度、厚度。目前,衝擊放射法已經被廣泛用於建築工程檢測中。

(四)雷達波檢測技術

在建築工程中,當混凝土內部存在異常時,採用雷達波檢測技術,雷達發射的微波傳播速度、方向均會發生改變,當微波接收信號後,可以判斷建築工程結構內部的損傷程度。現階段,該技術主要用於以下幾個方面:混凝土的缺陷檢測、工程的地質結構勘查、建築物的質量檢測、建築材料中鋼筋位置的檢測。

三、無損檢測技術應用與建築工程檢測中存在的問題及對策

(一)存在的問題

就目前情況來看,在建築工程建築中,無損檢測技術的應用取得了一定的成就,但同時也存在一些問題:

(1)檢測結果的準確性有待提高,比如在工程結構厚度的檢測中,採用衝擊波進行檢測,測量結果與驗評標準本身就存在差異,再加上操作時存在的人爲誤差等;

(2)檢測性能單一,在建築工程檢測中,無損檢測技術的檢測性能存在單一性,導致對質量的綜合評測不夠完善;

(3)工程評定存在侷限性,比如對混凝土進行檢測時,需要按照施工驗收的規範,但無損檢測技術的應用缺乏相關法律法規。

(二)解決策略

爲了最大程度上保障無損檢測技術在建築工程檢測中的應用效果,可以從以下方面入手:第一,採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,可採用≥2種方法,在應用中以物理量的變化爲依據,從而提升檢測結果的正確性。第二,擴展檢測內容。在建築工程檢測中,除了檢測內部結構的.損害情況外,還要對建築材料的質量、耐久性等方面進行檢測。第三,提高檢測的精確度。就目前情況來看,在建築工程檢測中,應用的無損檢測方法非常之多,判斷檢測方法的依據主要有兩個:①檢測結果的優劣;②檢測結果是否容易操作和實現。在以後的建築工程檢測中,需要將重點放在提高檢測精確度方面,爲了有效滿足工程的實際需要,需要不斷加強研究,研發出經濟適用、操作方便、精確度高的檢測技術出來。

結束語

綜上所述,在科學技術的高速發展下,無損檢測技術取得良好發展,並被廣泛用於建築工程檢測中,可以幫助人們快速發現建築工程內部構件存在的隱患,並及時消除,保障建築工程的質量。本文先簡單概述無損檢測技術,然後分析了幾種無損檢測技術(超聲波檢測技術、雷達波檢測技術、紅外線成像無損檢測技術、衝擊反射法無損檢測技術)在建築工程檢測中的應用,最後分析在應用過程中存在的問題及應對方法,旨在爲我國建築工程檢測提供一定的參考。

建築工程檢測中無損檢測技術的應用的論文 篇2

摘要: 無損檢測技術是利用物質的某些物理性質因爲存在缺陷或組織結構上的差異而使其物理量發生變化的現象,在不使被檢物使用性能及形態受到損傷的前提下,透過測量這些變化來了解和評價材料,產品和設備構件的性質,狀態或者內部結構等的一種特殊檢測技術。本文將重點論述多傳感器資訊融合技術以及非接觸超聲換能技術在土木工程中的運用。

關鍵詞:無損檢測技術;資訊融合;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部和表面有無缺陷的手段。它利用材料內部結構的異常或缺陷的存在所引起的對熱、聲、光、電、磁等反應的變化,評價結構異常和缺陷存在及其危害程度。無損檢測可以定量掌握強度與缺陷的關係,評價構件的允許負荷以及壽命或剩餘壽命;檢測在製造過程中產生的結構不完整性及缺陷情況,以便我們改善製造工藝;可以有效地防止建築物的破壞所造成的經濟損失,減少人員傷亡。

一、多傳感器資訊融合技術

目前,常用的無損檢測技術有超聲、渦流、磁粉、射線檢測等,這些方法各有所長,也各有侷限性。多傳感器資訊融合技術可以有效地避免多種技術的不足,因此成爲目前研究的熱點。資訊融合(或數據融合)是指對來自多個資訊源的數據進行檢測、關聯、相關、估計和綜合等多級與多方面的處理,以獲得對被測狀態的精確估計和評價。資訊融合的基本目的是要充分利用多個傳感器資源,透過適當的綜合來獲得比任何單一資訊源所能表達的更多的資訊,即透過多傳感器協調和聯合運作的優勢提高檢測系統的整體性能。資訊融合系統所處理的資訊層次將資訊融合系統分爲3個層次:即數據層融合、特徵層融合和決策層融合。

1、數據層融合

數據層融合是直接將各傳感器的原始數據進行關聯後,送入融合中心,完成對被測對象的綜合評價。數據層融合是傳感器水平上的融合,其優點是保持了儘可能多的原始信號資訊,缺點是處理的資訊量過大,速度慢,實時性差,而且當傳感器不一致時,數據融合具有很大的盲目性。

2、特徵層融合

特徵層融合是指把原始數據先經特徵提取,再進行數據關聯和歸一化等處理,完成對被測對象的綜合評價。特徵層融合屬於資訊的中間層次融合。其優點是既保留了足夠數量的原始資訊,又實現了一定數量的數據壓縮,有利於實時處理。但是,該技術在複雜環境中的穩健性和系統的容錯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,將各傳感器的信號先作本地處理,即與每一傳感器相應的處理單元分別獨立地完成特徵提取和決策等任務,然後進行關聯,再送入融合中心處理。決策層融合是數據融合中的進階融合。其優點是數據通訊量小、實時性好,可以處理非同步資訊,能有效地融合不同類型的資訊。而且,在一個或幾個傳感器失效時,系統仍能繼續工作,具有良好的容錯性,系統可靠性高。因此,決策層融合是目前資訊融合研究的熱點。由於土木工程無損檢測受環境影響很大,故採用多傳感器資訊融合技術有利於蒐集大量資訊,可以提高無損檢測準確性,此方法可以在土木工程中廣泛應用。

二、非接觸超聲換能技術

非接觸超聲換能技術是新型超聲檢測新技術。傳統的超聲檢測均採用接觸式換能方法,即在超聲探頭與被檢材料或構件間用諸如油脂或水等聲耦合介質使超聲波的大部分能量傳入被檢構件。無論使用何種耦合介質,在檢測工作結束後我們都應該將其清除,殘留的耦合介質有時會造成工件的質量問題。另外,在高溫或高速生產的流水線上,一般的超聲探頭無法穩定地耦合到被檢工件上。目前發明了一種新型非接觸超聲換能技術——激光超聲技術。它利用脈衝激光產生窄脈衝超聲信號,再用光干涉檢測方法檢測超聲波。它具有時間與空間上的高分辨力,且光學上的聚焦可使檢測點很小。該技術不僅適用於高溫和快速運動等非接觸檢測的工作,而且可對形狀結構較複雜或尺寸較小的工件進行無損評價。激光超聲技術在檢測時不需加任何介質並且超聲探頭不與被測工件直接接觸,也就不存在穩定耦合問題。在土木工程中,激光超聲技術可以廣泛應用於對大型網架結點、杆件穩定性的測量,進而可以有效減少工作量,使檢測工作更方便。

無損檢測技術大多采取相對測量與間接測量方法,並由無損檢測人員對檢測結果做出解釋,分析,評定與判斷,其中會涉及設備變量,工藝變量和應用變量以及無損檢測人員主觀因素等諸多因素影響,爲了保證無損檢測技術能得到正確實施,能夠得到可靠準確的檢測結果,進行正確的判斷和評價,要求無損檢測人員應具備和保持一定的技術水平和實踐經驗,應能在統一的標準或規範下,使用標準化的檢測設備和檢測材料,正確實施無損檢測,獲得相同的,能復現的檢測結果,儘可能防止錯誤的檢測與判斷,特別是無損檢測與常規的破壞性試驗最大的區別在於後者僅是對被破壞試驗的試樣負責,而前者要直接對所檢測的產品負責,因此在無損檢測技術運用與土木工程之時,則有其特殊的要求。這些要求的提出,是針對於土木工程的特點而提出的。土木工對質量要求嚴格,因此其對質量檢測技術有很高的要求,尤其是無損檢測技術。隨着時代的發展,無損檢測技術在土木工程中的運用越來越多,其影響也越來越深刻,所以我們要強調無損檢測技術在土木工程中的應用。

參考文獻:

[1]中國高新技術企業, 2009, (06)