無損檢測(cè)技術(shù)論文范文

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篇1

科技的進(jìn)步推動(dòng)了技術(shù)的發(fā)展，超聲波探測(cè)技術(shù)和雷達(dá)探測(cè)技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域中發(fā)展日趨成熟，該技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)應(yīng)用到了水利工程的質(zhì)量檢測(cè)當(dāng)中?，F(xiàn)階段，在水利工程質(zhì)量檢測(cè)行業(yè)中應(yīng)用到的無損檢測(cè)技術(shù)主要有回彈法和超聲波法以及取芯法，信息技術(shù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)資源共享以及跨領(lǐng)域探究合作使得雷達(dá)技術(shù)和波動(dòng)技術(shù)以及電磁波技術(shù)等多種無損檢測(cè)方法也加入到了建筑質(zhì)量檢測(cè)當(dāng)中。與此同時(shí)，支持這些現(xiàn)代化無損檢驗(yàn)技術(shù)運(yùn)行的相關(guān)設(shè)備和儀器的科學(xué)技術(shù)含量也隨之提高，大量的數(shù)字化檢測(cè)設(shè)備和智能化的檢測(cè)儀器也在水利工程質(zhì)量檢測(cè)的實(shí)際工作中投入使用。

2無損檢測(cè)技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

2.1回彈法檢測(cè)技術(shù)

2.1.1回彈法檢測(cè)技術(shù)原理在回彈法檢測(cè)技術(shù)當(dāng)中的主要的工具是彈簧和重錘，由彈簧的彈性形變來提供彈性勢(shì)能推動(dòng)重錘做功，重錘帶動(dòng)傳力桿對(duì)建筑的混凝土表面進(jìn)行敲擊，然后測(cè)出彈簧的在這個(gè)測(cè)量過程中的位移，最后通過計(jì)算算出具體數(shù)值，并將所得數(shù)值與相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行比較，最后判斷出混凝土的強(qiáng)度的大小。該方法進(jìn)行測(cè)量的好處是可以獲得理想的測(cè)量結(jié)果，即該測(cè)量技術(shù)可以對(duì)混凝土的質(zhì)量和均勻程度進(jìn)行準(zhǔn)確的反應(yīng)，同時(shí)等夠保證被測(cè)墻體的完整性和原有使用性能。2.1.2回彈法檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用①必須保證被測(cè)混凝土表面平整、清潔，杜絕疏松、污垢等問題的存在；②每個(gè)被測(cè)結(jié)構(gòu)測(cè)區(qū)范圍應(yīng)進(jìn)行控制，若被測(cè)結(jié)構(gòu)表面尺寸過小，則可適當(dāng)減少測(cè)區(qū)數(shù)量，相鄰兩個(gè)測(cè)區(qū)距離應(yīng)控制在2m；③檢測(cè)時(shí)，回彈儀軸線與混凝土檢測(cè)表面垂直，通過緩慢勻速施壓，避免因用力過大或突然沖擊造成破壞；④在測(cè)區(qū)內(nèi)均勻布置測(cè)試點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)外露鋼筋距離保持在30mm以上，值得注意的一點(diǎn)是，測(cè)點(diǎn)不能設(shè)置在氣孔或外露的巖石上；⑤回彈值測(cè)量完成后，選擇最佳位置進(jìn)行碳化深度值的測(cè)量，并取其平均值；⑥計(jì)算回彈值時(shí)，應(yīng)從被測(cè)區(qū)所有回彈值中，去掉3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，取剩下回彈值的平均值。

2.2探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)

2.2.1探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)原理在應(yīng)用雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行水利工程質(zhì)量檢測(cè)過程當(dāng)中，主要是通過相關(guān)技術(shù)手段將寬頻帶的短脈沖輸送到地下，與此同時(shí)具有相應(yīng)強(qiáng)度的電磁波就發(fā)向地下，但遇到不同的導(dǎo)電介質(zhì)的時(shí)候，電磁波會(huì)做出相應(yīng)的反應(yīng)，或者反射回來，或者出現(xiàn)散射現(xiàn)象。并且雷達(dá)會(huì)將信號(hào)的發(fā)射和接收過程都記載下來，所以通過對(duì)這些電磁波的振幅和往返時(shí)間等可以對(duì)建筑工程的內(nèi)部質(zhì)量和狀態(tài)進(jìn)行細(xì)致的分析。2.2.2探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用①對(duì)構(gòu)造進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，沿構(gòu)造兩側(cè)布置對(duì)應(yīng)的測(cè)線；②為便于數(shù)據(jù)采集，需要選擇好所需的雷達(dá)設(shè)備，在此之后，則可采用連續(xù)探測(cè)方式進(jìn)行采集：③檢測(cè)時(shí)，雷達(dá)天線要緊貼被測(cè)對(duì)象，沿設(shè)定好的測(cè)線向前移動(dòng)，隨高頻電磁脈沖發(fā)射而出，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部電磁脈沖與不同電性分界面相遇，便產(chǎn)生反射波，并被天線接收，經(jīng)轉(zhuǎn)換卡將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過電腦的數(shù)據(jù)處理，最終得出被測(cè)對(duì)象的剖面圖。

2.3超聲波法檢測(cè)技術(shù)

2.3.1超聲波法檢測(cè)技術(shù)原理何謂超聲波?超聲波是指在超聲以波動(dòng)形式存在并在介質(zhì)中傳播的機(jī)械振動(dòng)，頻率范圍控制在20～200000Hz，若頻率超過20kHz時(shí)即為超聲波。利用超聲波對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，主要是依據(jù)超聲波的瞬間應(yīng)力波原理，在混凝土等非金屬材料中，超聲波通常為20～500kHz，檢測(cè)頻率較低；與之相比，在高靈敏度的金屬材料中，超聲波檢測(cè)頻率通常為0．15～20MHz。正是因?yàn)槌暡ň哂休^強(qiáng)的傳播能力，在進(jìn)行水利工程無損檢測(cè)中，超聲波具有良好的指向性能，加之超聲波對(duì)人體無害、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，超聲波法檢測(cè)技術(shù)可應(yīng)用于各類工程各種材料的無損檢測(cè)工作之中。2.3.2超聲波法檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用單面檢測(cè)法主要應(yīng)用于截面較大的構(gòu)件，且該混凝土結(jié)構(gòu)中僅有一個(gè)表面可安放探頭的情況；雙面檢測(cè)法則應(yīng)用于截面不大的構(gòu)件，混凝土結(jié)構(gòu)兩側(cè)均能安放探頭的情況，檢測(cè)時(shí)，發(fā)射探頭和接收探頭需同時(shí)沿構(gòu)件兩側(cè)均勻移動(dòng)位置，以便測(cè)出不同位置的聲波參數(shù)。除了以上的幾種做法還有多種技術(shù)可以應(yīng)用到超聲波的檢測(cè)當(dāng)中，在鋼筋混凝土建筑中“超聲波表面坡傳播”“首波相位變化”以及“沖擊回波法”等其他技術(shù)也可以對(duì)其裂縫進(jìn)行檢測(cè)，并且也可以測(cè)得較為精確的具體的混凝土的裂縫深度。

3結(jié)語

篇2

混凝土無損檢測(cè)（NDT：Nondestruetive Testing）是指在不破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)和使用性能的情況下，利用聲、光、熱、電、磁和射線等方法，直接在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)上測(cè)定混凝土某些適當(dāng)?shù)奈锢砹?，并通過這些物理量推定混凝土強(qiáng)度、均勻性、連續(xù)性、耐久性和存在的缺陷等的檢測(cè)方法。

實(shí)踐證明，由于具有不破壞混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低，不受結(jié)構(gòu)物尺寸和形狀限制，可對(duì)重要結(jié)構(gòu)部位長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)等諸多優(yōu)點(diǎn)，混凝土無損檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，也必將有更大的發(fā)展。

1 進(jìn)一步擴(kuò)大混凝土質(zhì)量無損檢測(cè)內(nèi)容及使用范圍

混凝土檢測(cè)技術(shù)是多學(xué)科多領(lǐng)域緊密結(jié)合的產(chǎn)物，從20世紀(jì)30年代人們就開始研究混凝土無損檢測(cè)方法。材料學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)的發(fā)展，為無損檢測(cè)技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)；電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的迅速發(fā)展，又為無損檢測(cè)技術(shù)提供了現(xiàn)代化的測(cè)試手段。

隨著人們對(duì)建設(shè)工程質(zhì)量的關(guān)注，國(guó)家頒布了《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》，明確了建設(shè)單位，勘察、設(shè)計(jì)單位，施工單位和監(jiān)理單位的責(zé)任和義務(wù)，并提出了主體結(jié)構(gòu)工程、地基基礎(chǔ)工程在設(shè)計(jì)文件規(guī)定的合理使用年限內(nèi)長(zhǎng)期保修和對(duì)事故責(zé)任人終生追究法律責(zé)任。住建部也全面貫徹有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性條文，進(jìn)一步完善了建設(shè)工程的標(biāo)準(zhǔn)體系和明確了質(zhì)量管理的技術(shù)依據(jù)。這些措施的落實(shí)，使無損檢測(cè)技術(shù)在建設(shè)工程質(zhì)量管理中的作用和責(zé)任日益明顯。這是因?yàn)楣こ藤|(zhì)量是由一系列工程技術(shù)指標(biāo)來體現(xiàn)的，這些指標(biāo)的量化值又是通過檢測(cè)來獲取的，如果檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確則必將對(duì)工程質(zhì)量造成誤判。目前施工質(zhì)量控制和驗(yàn)收還僅僅建立在前期材料試件檢測(cè)和外觀檢測(cè)的基礎(chǔ)上，但結(jié)構(gòu)物的原位質(zhì)量才是實(shí)際的工程質(zhì)量，而原位質(zhì)量只能通過無損檢測(cè)的手段來獲取，

另外，隨著無損檢測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展和日臻成熟，它不但已成為工程事故的檢測(cè)和分析手段之一，而且正在成為工程質(zhì)量控制和構(gòu)筑物使用過程中可靠性監(jiān)控的一種工具。可以說，在整個(gè)施工、驗(yàn)收及使用過程中都有其用武之地。在以往的研究中主要集中在強(qiáng)度檢測(cè)和缺陷探測(cè)兩方面，為了滿足新的需要還應(yīng)進(jìn)一步開拓新的檢測(cè)內(nèi)容，例如，混凝土耐久性的預(yù)測(cè)、已建結(jié)構(gòu)物損傷程度的檢測(cè)、早期強(qiáng)度檢測(cè)，高性能混凝土強(qiáng)度及脆性的檢測(cè)等等。只有不斷拓展無損檢測(cè)的檢測(cè)內(nèi)容和使用范圍，才能有效保證建筑產(chǎn)品混凝土質(zhì)量及強(qiáng)度，確保建設(shè)工程質(zhì)量安全。

2 積極拓展混凝土無損檢測(cè)新途徑

無損檢測(cè)技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)在混凝土檢測(cè)方面得到較為一定程度的應(yīng)用。但是，隨著檢測(cè)內(nèi)容和使用范圍的不斷擴(kuò)大，必將產(chǎn)生出無損檢測(cè)的新技術(shù)、新途徑。目前，已有技術(shù)主要集中在測(cè)強(qiáng)和測(cè)缺兩方面。

在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方面：如何提高強(qiáng)度檢測(cè)的精度仍然是主要的研究方向。

應(yīng)該看到，在過去的20年中，測(cè)強(qiáng)技術(shù)進(jìn)展不大。究其原因，除了混凝土強(qiáng)度的影響因素太多、太復(fù)雜之外，還因?yàn)檫^去的研究工作主要集中在超聲和回彈等方法上，思路不夠開闊。從理論上來說，超聲、回彈測(cè)強(qiáng)主要是建立在混凝土應(yīng)力應(yīng)變與強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系上的，而與混凝土強(qiáng)度相關(guān)的因素很多，在實(shí)踐中應(yīng)該擴(kuò)大探索的范圍，以便綜合更多參數(shù)，確保檢測(cè)精度。半破損方法的檢測(cè)結(jié)果比較直觀可靠，許多工程都采用無損方法作為普遍測(cè)量的手段，而用半破損方法作為校核手段，兩者的結(jié)合無疑可提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率，但如何合理結(jié)合是需進(jìn)一步研究的關(guān)鍵問題。

此外，無損測(cè)強(qiáng)方法所推定的混凝土強(qiáng)度，與按混凝土立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值所計(jì)算的強(qiáng)度等級(jí)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系需要進(jìn)一步明確，以便使無損檢測(cè)的評(píng)定結(jié)果與試件評(píng)定結(jié)果具有等效性。

在缺陷檢測(cè)方面：超聲測(cè)缺技術(shù)近年來進(jìn)展較快。

在測(cè)試結(jié)果處理技術(shù)方面，可以說正在進(jìn)入一個(gè)新的飛躍，即由數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)入信息處理技術(shù)的新階段。數(shù)據(jù)處理與信息處理的含義有所不同，前者主要是對(duì)大量測(cè)試數(shù)據(jù)分析處理，歸納有關(guān)規(guī)律，它主要運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基本理論；而信息處理則是指信號(hào)的變換、分離、濾波、頻譜分析、成像、存儲(chǔ)、記錄等方面的技術(shù)。例如CT成像技術(shù)、頻譜分析技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等近年都已越來越多地被無損檢測(cè)研究者運(yùn)用，在所發(fā)表的研究論文中占有相當(dāng)大的比例，并已運(yùn)用于工程檢測(cè)，使檢測(cè)結(jié)果的直觀性和可靠性大為提高。此外，一些新的物理方法將會(huì)更多用于缺陷探測(cè)，例如，雷達(dá)技術(shù)、紅外遙測(cè)技術(shù)、沖擊回波技術(shù)等。

在檢測(cè)儀器方面：我國(guó)的非金屬超聲檢測(cè)儀已達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，有些儀器甚至已處于領(lǐng)先地位，但其他方法的儀器則相對(duì)落后，隨著其他檢測(cè)方法的研究和應(yīng)用，儀器也必將隨之發(fā)展。

技術(shù)規(guī)程的編制也是大力推進(jìn)無損檢測(cè)技術(shù)的重要保障因素。因?yàn)樗环矫媸菍?duì)該項(xiàng)技術(shù)研究成果的總結(jié)和提高，另一方面又是對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的促進(jìn)。目前我國(guó)雖然制訂了無損檢測(cè)的部分技術(shù)規(guī)程，但尚未形成體系，今后應(yīng)將無損檢測(cè)規(guī)程納入混凝土及鋼筋混凝土檢測(cè)體系中統(tǒng)一規(guī)劃逐項(xiàng)落實(shí)。

3 大力加強(qiáng)無損檢測(cè)技術(shù)隊(duì)伍建設(shè)

篇3

【關(guān)鍵詞】道路工程；無損檢測(cè)；評(píng)價(jià)技術(shù)；現(xiàn)狀與發(fā)展

【Abstract】With the continuous development of science and technology， advances in road detection technology and equipment with each passing day. NDT road because of rapid， non-destructive， accurate and so more and more popular within the industry. Aiming at the current status of non-destructive testing technology and future trends start on the road. It describes the current application of the main non-destructive testing technology， road radar， optical fiber sensing， automatic image recognition and falling weight deflectometer， while the laser detection technology， development and application profiler were introduced.

【Key words】Road works；Non-destructive testing；Evaluation techniques；Situation and Development

1. 概述

（1）路基路面從運(yùn)營(yíng)開始便會(huì)產(chǎn)生各種疲勞及損害，使用后期便表現(xiàn)出路基路面脫空、沉陷、唧泥、裂縫、坑槽等典型損害，但到目前為止，在對(duì)道路無損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)與監(jiān)控效果方面，研究者觀點(diǎn)不盡相同，至于采用何種無損檢測(cè)技術(shù)最有效，國(guó)內(nèi)學(xué)者還尚未達(dá)成共識(shí)。

（2）現(xiàn)階段，我國(guó)針對(duì)路基路面病害尚無理想、穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)方法，通常病害形成后才能得到維修養(yǎng)護(hù)。我國(guó)道路無損檢測(cè)技術(shù)種類眾多，每種無損檢測(cè)技術(shù)都有自己擅長(zhǎng)的病害檢測(cè)類型，而且至今還沒有準(zhǔn)確檢測(cè)深層路基路面隱形病害的無損檢測(cè)技術(shù)；如果單獨(dú)開發(fā)新型無損檢測(cè)技術(shù)，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，關(guān)鍵也不是我們擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。因此，我們可對(duì)目前道路無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，有必要時(shí)做適當(dāng)改進(jìn)，找出快速有效的無損檢測(cè)手段，及早檢測(cè)出道路結(jié)構(gòu)層中存在的隱形病害，并對(duì)其采取針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)措施，具有十分重要的意義。

（3）我國(guó)對(duì)道路無損檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了一系列的探索研究，取得了一定的研究成果，包括：路用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、光纖傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)、沖擊反射波技術(shù)、超聲波技術(shù)、落錘式彎沉儀、斷面儀、激光檢測(cè)技術(shù)、瞬態(tài)瑞雷面波分析技術(shù)等，檢測(cè)方法眾多，工作原理和檢測(cè)條件各不相同。

2. 主要無損檢測(cè)技術(shù)介紹

2.1地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)（GPR技術(shù)）。

（1）地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)以電磁場(chǎng)理論、電磁波傳播理論、地球物理學(xué)和現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)為基礎(chǔ)，在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間并不長(zhǎng)。地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)作為一種連續(xù)且快速的道路無損檢測(cè)技術(shù)，現(xiàn)階段主要用于路面結(jié)構(gòu)層厚度，但也開始用于路面脫空、斷板等病害檢測(cè)，但由于測(cè)量精度和穩(wěn)定性稍顯不足，探地雷達(dá)技術(shù)很少用于路面裂縫檢測(cè)。

（2）地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)通過發(fā)射天線往地下發(fā)射高頻率、寬脈沖電磁波束，電磁波在路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)傳播時(shí)以指數(shù)形式衰退，且頻率越高衰減越快。假設(shè)路面結(jié)構(gòu)是一個(gè)層狀且各向同性的均勻介質(zhì)，當(dāng)電磁波遇到各結(jié)構(gòu)層的界面或異常后會(huì)發(fā)生反射，傳播路徑也相應(yīng)發(fā)生變化，通過反射波變化特征、地面反射波與地下反射波時(shí)間差等參數(shù)，進(jìn)而得出路基路面病害的埋置深度和病害類型。

（3）20世紀(jì)70年代，美國(guó)開始將地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)用于道路檢測(cè)，并相應(yīng)的展開了一系列研究；1985年，美國(guó)聯(lián)邦公路局對(duì)地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行了車載試驗(yàn)，隨后高頻率和空氣耦合性高的地質(zhì)雷達(dá)開始用于檢測(cè)路面結(jié)構(gòu)層厚度、路基路面脫空、路面病害位置等，并獲得成功，極大的提高了路面檢測(cè)效率。近年來，美國(guó)將地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行了改進(jìn)，可用于診斷路面病害類型，效果較好。

（4）20世紀(jì)90年代初期，丹麥、瑞典等國(guó)開始將地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)用于道路檢測(cè)工作；隨后，芬蘭開始引進(jìn)地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)，主要用于高速公路的質(zhì)量評(píng)定和檢測(cè)，可用于探測(cè)地下空洞、脫空和路面裂縫。

（5）我國(guó)在20世紀(jì)70年代開始研究地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)技術(shù)，但20世紀(jì)90年代中后期才將其用于路面病害檢測(cè)，目前該技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用較為普遍，可成功對(duì)路面結(jié)構(gòu)層位、路面病害位置進(jìn)行檢測(cè)，但對(duì)深層路基病害、路面病害類型的檢測(cè)有待于進(jìn)步研究，主要表現(xiàn)在探測(cè)深度有限、精度不足。

（6）大連理工大學(xué)的蔡迎春和鄭州大學(xué)的王復(fù)明等建立了地質(zhì)雷達(dá)電磁波在路面結(jié)構(gòu)中傳播的二維時(shí)域有限差分（2D-FDTD）方程，探索研究了探地雷達(dá)用于半剛性基層路面裂縫檢測(cè)的可行性，結(jié)果表明：當(dāng)半剛性基層出現(xiàn)裂縫后，雷達(dá)反射波會(huì)在路面結(jié)構(gòu)層間出現(xiàn)一個(gè)負(fù)反射波，且波幅隨著裂縫寬度的增加而增大；高頻、低噪音的探地雷達(dá)技術(shù)可用于檢測(cè)半剛性基層產(chǎn)生的各種裂縫；當(dāng)基層裂縫寬度大于1cm時(shí)檢測(cè)效果更好。

（7）黃淮學(xué)院的李修忠通過理論分析和物理數(shù)值模擬，對(duì)多層均勻介質(zhì)中垂直裂縫模型的雷達(dá)波場(chǎng)特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：基于垂直裂縫模型的探地雷達(dá)技術(shù)可對(duì)高速公路路面以下1m深度范圍內(nèi)的隱形裂縫進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，能快速對(duì)高速公路的工作情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，可對(duì)工后維修養(yǎng)護(hù)工作提供重要參考。

2.2光纖傳感技術(shù)。 光纖傳感檢測(cè)技術(shù)的工作原理是通過充分利用某些物理量的敏感特性并將外界物理量轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，最終達(dá)到測(cè)量的目的。國(guó)內(nèi)的光纖傳感檢測(cè)技術(shù)經(jīng)過了三十多年來在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，舉得了突破性的發(fā)展。光纖傳感檢測(cè)技術(shù)可以有效地檢測(cè)道路和橋梁使用現(xiàn)狀和破損狀況，包括路基路面脫空、路表坑槽、應(yīng)變特性、預(yù)應(yīng)力混凝土內(nèi)部應(yīng)力等。相對(duì)傳統(tǒng)的傳感器而言，光纖應(yīng)變傳感器靈活輕便、樣式齊全，最關(guān)鍵的是它受外界環(huán)境和被測(cè)對(duì)象影響較小，而且能夠承受高壓、腐蝕、易燃易爆等特殊境況，實(shí)用性非常強(qiáng)。然而，光纖應(yīng)變傳感器的市場(chǎng)價(jià)格要比一般的傳感器高出很多，這給光纖應(yīng)變傳感器在道路和橋梁檢測(cè)工作中的推廣帶來了很大的阻力。

2.3數(shù)字化圖像識(shí)別技術(shù)。數(shù)字化圖像識(shí)別技術(shù)可將路面病害以圖像的方式展現(xiàn)出來，形象直觀，使人們更方便的觀察到路面的使用現(xiàn)狀。該技術(shù)要依次對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、編碼、圖像數(shù)字化處理，通常包括圖像收集子系統(tǒng)和圖像解釋子系統(tǒng)。圖像數(shù)字化處理能實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的分割與組合，能對(duì)圖像進(jìn)行形象化的描述?，F(xiàn)階段典型的路面數(shù)字化圖像檢測(cè)系統(tǒng)有ARRB交通研究所和美國(guó)PAVEDEX公司開發(fā)的路面信息檢測(cè)車。

2.4落錘式彎沉儀。落錘式彎沉儀是國(guó)際上較為通用的路面無損檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)用較為廣泛，通過產(chǎn)生荷載脈沖來模擬行駛車輛車輪荷載的影響，用于測(cè)定在動(dòng)態(tài)作用下產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)彎沉和彎沉盆，可與其他路面檢測(cè)設(shè)備一同評(píng)價(jià)路面的使用性能。鄭州大學(xué)的王復(fù)明教授將落錘式彎沉儀（FWD）用于高聚物注漿修復(fù)技術(shù)中，F(xiàn)WD具有試驗(yàn)檢測(cè)速度快、數(shù)據(jù)處理速度快、精度高、重復(fù)性好等特點(diǎn)，能較好的模擬實(shí)際行車荷載對(duì)路面的作用。

2.5激光檢測(cè)技術(shù)。激光檢測(cè)技術(shù)是一種新型的無損檢測(cè)技術(shù)，不僅具有高亮度和高分辨率，還具有較好的方向性、相干性和衍射性。激光檢測(cè)技術(shù)在路面檢測(cè)中采用的原理主要是激光的光反射原理、光衍射原理和光時(shí)差原理，激光的光強(qiáng)越強(qiáng)則光電流越強(qiáng)，當(dāng)光強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)光電流也相應(yīng)的發(fā)生變化，根據(jù)所標(biāo)定的光電流與位移的關(guān)系，通過光電流的變化反算彎沉和位移的變化量，當(dāng)作為路面檢測(cè)技術(shù)是正是利用了這一原理，因此，激光檢測(cè)技術(shù)可用于測(cè)量裂縫深度、彎沉、車轍和平整度等參數(shù)。

2.6斷面儀。平整度是路面使用性能的最重要的指標(biāo)之一，直接影響到行車舒適性。平整度的測(cè)試設(shè)備有兩大類：反應(yīng)類和斷面類。反應(yīng)類的代表設(shè)備為顛簸累積儀，它測(cè)量后軸同車身之間懸掛系統(tǒng)的位移，當(dāng)位移累積一定量后，就送出一脈沖信號(hào)給電子計(jì)數(shù)器。但此類設(shè)備有一顯著缺點(diǎn)：必須經(jīng)常標(biāo)定以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。斷面類設(shè)備直接沿行駛車輛的輪跡測(cè)量路表高程，得到路表斷面，通過數(shù)學(xué)分析后采用綜合統(tǒng)計(jì)表征其平整度。以前主要用的是水準(zhǔn)測(cè)試和梁式斷面儀，雖測(cè)試簡(jiǎn)單、直觀，但測(cè)試速度較慢。近年來，人們逐漸采用激光斷面儀來評(píng)價(jià)路面的平整度。

3. 發(fā)展趨勢(shì)探討

與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)道路無損檢測(cè)技術(shù)發(fā)展相對(duì)落后，目前尚不能單獨(dú)用于高精度的隱形病害檢測(cè)。比如地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)可用于準(zhǔn)確檢測(cè)水泥混凝土板的脫空、橋面鋪裝層剝離、路面厚度、路面坑洞等，但目前為止尚不能準(zhǔn)確給出脫空邊界、路面隱形裂縫等；比如落錘式彎沉儀，可用于評(píng)定路基路面彎沉、橋面鋪裝剝離判定，但往往需要采用不同的檢測(cè)方法來相互印證；再比如激光檢測(cè)技術(shù)，大大提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的精度，但是由于路面狀況復(fù)雜多變，必須對(duì)所測(cè)結(jié)果的可重復(fù)性、可再現(xiàn)性進(jìn)行深人研究，歐洲和美國(guó)均進(jìn)行過較大規(guī)模的可重復(fù)性和可再現(xiàn)性研究，并在其所使用的設(shè)備類型和品牌之間建立了相關(guān)關(guān)系，目前在我國(guó)使用的激光斷面儀有多種品牌，但還沒有進(jìn)行過再現(xiàn)性研究。

4. 綜上所述

4.1雖然我國(guó)道路無損檢測(cè)技術(shù)眾多，但還未形成標(biāo)準(zhǔn)化路面檢測(cè)設(shè)備，同樣也未制定供道路工作者參考的與道路無損檢測(cè)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。因此，有必要對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段的道路無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，找出快速有效的路基路面檢測(cè)方法，及早發(fā)現(xiàn)路面隱形病害，及早進(jìn)行針對(duì)性維修養(yǎng)護(hù)。

4.2因此，可以預(yù)見，道路無損檢測(cè)技術(shù)未來發(fā)展方向?yàn)椋?/p>

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關(guān)鍵詞:無損檢測(cè) 路面檢測(cè) 雷達(dá)波

一、無損檢測(cè)技術(shù)及原理

1.超聲波無損檢測(cè)技術(shù)

超聲波是一種頻率高于人耳能聽到的頻率的聲波,它在傳輸過程中服從于波的傳輸規(guī)律。超聲波路面檢測(cè)技術(shù)主要是通過發(fā)射超聲波到材料介質(zhì),接收反射波的相關(guān)參數(shù),進(jìn)而判斷結(jié)構(gòu)內(nèi)部破損情況的一種新型無損檢測(cè)方法。

2.激光檢測(cè)技術(shù)

激光檢測(cè)技術(shù)是近幾十年來發(fā)展起來的新型無損檢測(cè)技術(shù),它之所以能得到廣泛應(yīng)用,主要是由于激光具有高亮度和分辨率,好的方向性、相干性、衍射性等特點(diǎn),激光技術(shù)在路面檢測(cè)中的應(yīng)用主要利用激光的上述的特性。

3.圖象技術(shù)

圖象技術(shù)包括紅外成像技術(shù)和激光全息圖像技術(shù)。前者主要是利用不同材料介質(zhì)導(dǎo)熱性能不同的原理,利用高精度的熱敏傳感器可以檢測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的熱傳導(dǎo)規(guī)律和溫度場(chǎng)分布狀況,將檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)圖象化,從而將結(jié)構(gòu)內(nèi)部狀況呈現(xiàn)出來。

4.頻譜分析技術(shù)

頻譜分析檢測(cè)技術(shù)的基本原理是分析在不同介質(zhì)中傳播表面波的頻率特性。在路面結(jié)構(gòu)表面用一力錘施加瞬時(shí)的垂直沖擊,就可以產(chǎn)生一組以振源為中心的具有各種頻率成分并沿地表一定深度向四周傳播的瑞雷面波,通過調(diào)整力錘重量或不同的錘頭可以獲得含有各種頻率成分的瑞雷面波信號(hào),在不同位置設(shè)置傳感器可以檢測(cè)到波傳播的頻率,借助于頻域的互譜分析和相干分析技術(shù),可以達(dá)到測(cè)試不同深度分層介質(zhì)力學(xué)參數(shù)的目的。

二、無損檢測(cè)技術(shù)的意義

眾所周知,傳統(tǒng)的方法是根據(jù)規(guī)程隨機(jī)選點(diǎn),鉆孔取樣、進(jìn)行室內(nèi)分析處理,從中獲取各種工程參數(shù)。然而,這種常規(guī)方法存在一定的局限性,因此,如果能夠研究開發(fā)出無損、快速、直觀、能顯示道路內(nèi)部狀態(tài)的檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)手段,必將使道路建設(shè)質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)管理水平進(jìn)人一個(gè)新的水平。開展路面無損檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)研究,將在控制道路施工質(zhì)量、深入認(rèn)識(shí)路面長(zhǎng)期使用性能、改善路面設(shè)計(jì)、優(yōu)化道路改造方案及提高路網(wǎng)養(yǎng)護(hù)水平等方面具有重要意義。

三、路面雷達(dá)測(cè)試

雷達(dá)發(fā)射電磁脈沖，并在較短時(shí)間內(nèi)穿透路面，脈沖反射波被無線接收機(jī)接收，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄返回時(shí)問和路面結(jié)構(gòu)中的不連續(xù)電介質(zhì)常數(shù)的突變情況。路面各結(jié)構(gòu)層材料的電介質(zhì)常數(shù)明顯不同，因此，電介質(zhì)常數(shù)突變處，也就足兩結(jié)構(gòu)層的界面。根據(jù)測(cè)知的各種路面材料的電介質(zhì)常數(shù)及波速，則可計(jì)算路面各結(jié)構(gòu)層的厚度或給出含水量、損壞位置等資料。探地雷達(dá)檢測(cè)瀝青路面厚度，路面脫空、裂縫、陷落、空澗等病害。其檢測(cè)速度可達(dá)80km／h以上，最大探測(cè)深度大于60cm。目前在公路無損檢測(cè)方面，探地雷達(dá)已取得了較好的效果，而且還有更為廣闊的應(yīng)用前景。路面雷達(dá)的測(cè)試速度與采樣頻率直接相關(guān)，通常約60km/h左右?？梢哉f，路面雷達(dá)為路面厚度測(cè)試、相對(duì)高含水區(qū)域檢測(cè)、結(jié)構(gòu)層完整性判定等提供了難以替代的手段。目前的路面雷達(dá)在瀝青砼面層厚度檢測(cè)上的精度約為3%，在水泥砼面層厚度檢測(cè)上的精度約為5%。路面雷達(dá)的應(yīng)用，除了雷達(dá)天線本身的精度外，后處理軟件也非常關(guān)鍵，可以說，設(shè)備提供了檢測(cè)的手段，而軟件決定了應(yīng)用的廣度和深度，應(yīng)當(dāng)引起國(guó)內(nèi)用戶足夠的重視。另外，根據(jù)雷達(dá)測(cè)試數(shù)據(jù)分析路面結(jié)構(gòu)的壓實(shí)度和含水量也是一個(gè)研究方向，目前國(guó)內(nèi)尚沒有見到公開發(fā)表的實(shí)際應(yīng)用情況的論文或報(bào)告。數(shù)據(jù)分析與評(píng)價(jià)目前我國(guó)的公路科研和管理部門在綜合各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，分析路面病害原因，評(píng)價(jià)其使用性能，并提出相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施方面已經(jīng)建立了自己的體系。但近年來早期建設(shè)的道路開始進(jìn)入了大中修或改建的高峰期，新建高速公路的一些路段也出現(xiàn)了早期損壞；與此同時(shí)，新型檢測(cè)設(shè)備不斷涌現(xiàn)，提供了更豐富、更精確的信息。因此，如何更好地利用自動(dòng)化的無損檢測(cè)技術(shù)和分析方法，評(píng)價(jià)路面使用性能，深入分析病害產(chǎn)生的原因，以提出經(jīng)濟(jì)上優(yōu)化、技術(shù)上合理可行的維修方案，對(duì)于創(chuàng)造更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益是至關(guān)重要的。

四、路面雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前國(guó)內(nèi)使用的路用雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)主要是靠引進(jìn)外國(guó)的設(shè)備，費(fèi)用昂貴，而該項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)外路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量無損檢測(cè)中有著廣闊的應(yīng)用前景和工程實(shí)用價(jià)值，所以開發(fā)研制雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)及功能

路面雷達(dá)檢測(cè)系統(tǒng)主要硬件結(jié)構(gòu)主要由固體共振腔、發(fā)射與接收天線、時(shí)窗記錄儀、數(shù)字處理與波形顯示、打印等部分組成。

1)第一部分是固體共振腔。這是雷達(dá)的核心部件，產(chǎn)生脈沖高頻電磁波，它是一種特制的固體共振腔，產(chǎn)生的頻率可達(dá)到2GHz以上。

2)第二部分是天線。它分發(fā)射天線與接收天線兩部分，發(fā)射天線是將波源的高頻電磁波定向向路基路面發(fā)送的主要器件，要求定向性好、發(fā)射穩(wěn)定、功損小，這是一般材料天線所達(dá)不到的。

3)第三部分是時(shí)窗記錄器。是發(fā)射記時(shí)脈沖的主要器件，又稱時(shí)間窗，采樣收發(fā)時(shí)間，完成雷達(dá)測(cè)量時(shí)間的主要工作。

4)第四部分是計(jì)算機(jī)數(shù)字處理與波形顯示。它能直觀、可視地將處理數(shù)據(jù)以三維波形圖形式顯示在屏幕上。

2.硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的要點(diǎn)

由于雷達(dá)波本身穿透能力強(qiáng)，在雷達(dá)測(cè)厚方面可以滿足不同探測(cè)深度的要求。從公路需求方面來講，測(cè)厚時(shí)更關(guān)注路面層的測(cè)量精度問題，因?yàn)闇y(cè)量的厚度越淺，對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的分辨力要求越高，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這一點(diǎn)。

1)固體振蕩器的選擇

雷達(dá)源是雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)的核心部件。它主要由體效應(yīng)管、諧振空腔、散熱器以及短路活塞等組成晶體效應(yīng)振蕩器，也叫固體振蕩器。要求共振腔振源穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、激發(fā)的頻率能滿足測(cè)試精度要求。

2)發(fā)射接收天線的選擇

雷達(dá)天線過去用于軍事為多，天線體積大、質(zhì)量重，顯然不能滿足路基路面的檢測(cè)需要。因而，對(duì)于公路測(cè)試用的天線需要專門設(shè)計(jì)。公路型天線一般為小型，要求損耗小，發(fā)射穩(wěn)定，接收不失真，對(duì)于不同的用途，需要使用不同的工作頻率。

3)抗干擾處理技術(shù)

抗干擾處理技術(shù)也是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。從硬件設(shè)計(jì)來說，要求雷達(dá)天線特制成空氣耦合聚焦型，并做成橫向電磁波喇叭型，這種設(shè)計(jì)主要考慮到天線工作時(shí)需要懸空，電磁波發(fā)射后遇到空氣會(huì)影響發(fā)射與接收器品質(zhì)。

4)時(shí)間記錄器的設(shè)計(jì)

時(shí)間記錄器的設(shè)計(jì)與測(cè)量深度有關(guān)，一般根據(jù)測(cè)量深度來考慮，雷達(dá)探測(cè)深度愈深，其時(shí)間記錄器設(shè)計(jì)相應(yīng)亦愈長(zhǎng)，探測(cè)深度愈淺，則時(shí)間記錄器設(shè)計(jì)相應(yīng)亦愈短。由于時(shí)窗記錄器測(cè)量時(shí)間的精度直接影響到測(cè)量深度的準(zhǔn)確性，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮將其設(shè)計(jì)成可調(diào)的，能夠根據(jù)測(cè)量深度的不同選用相應(yīng)測(cè)量時(shí)間檔，以滿足測(cè)量精度的要求。

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關(guān)鍵詞：樁基；無損檢測(cè)；發(fā)展；優(yōu)勢(shì)

Abstract: due to the modern infrastructure construction of requirements and standards with the progress of science and technology promotion, the quality detection means also has developed rapidly. This paper pile foundation nondestructive testing of achievements in research at home and abroad are introduced, and two kinds of testing technology (dynamic measurement method, low strain launch wave method) development, analyzes the foundation pile nondestructive testing technology in actual application of their respective advantages, which mainly includes the transverse wave method, double speed method, super shock hair and longitudinal impedance profile analysis.

Keywords: pile foundation; Nondestructive testing; Development; advantage

中圖分類號(hào)： TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1 引言

樁基無損檢測(cè)技術(shù)屬于工程物探發(fā)展出來的一個(gè)新領(lǐng)域，不僅成為隱蔽工程質(zhì)量檢測(cè)的一種重要手段，工程監(jiān)理質(zhì)量評(píng)估的重要依據(jù)，而且將還成為公路和鐵路建設(shè)基樁工程中一種必不可少的質(zhì)量檢驗(yàn)手段。但是目前中國(guó)還存在大量碼頭、橋梁、公路和鐵路橋樁基尚未徹底檢測(cè)的，而且進(jìn)行尚未普及檢測(cè)和評(píng)估服役期的基樁的樁身質(zhì)量，也沒有形成較成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[1]。

樁基檢測(cè)技術(shù)

2.1低應(yīng)變發(fā)射波法

（1）反射波法技術(shù)原理

基于Hessein的一緯動(dòng)力學(xué)理論發(fā)展而來的動(dòng)測(cè)法目前應(yīng)用最為廣泛，該技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展越來越成熟。其測(cè)試原理也在于此，某一急震力作于樁頂時(shí)，會(huì)使樁身產(chǎn)生縱向振動(dòng)，而當(dāng)應(yīng)力波通以樁身為介質(zhì)進(jìn)行傳播的過程中受到變異波阻抗時(shí)，自然會(huì)產(chǎn)生反射和投射效應(yīng)，這種反射信號(hào)會(huì)由安裝在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮占跋汝P(guān)的儀器收集記錄，再通過計(jì)算機(jī)軟件處理分析獲得波形和頻譜曲線[3]，最后根據(jù)波動(dòng)理論進(jìn)行分析樁身結(jié)構(gòu)質(zhì)量，對(duì)樁基工程質(zhì)量做出客觀的評(píng)估。然而因?yàn)槭皱N敲擊的震擊力相對(duì)小，一維波動(dòng)理論本身也存在局限性，因此反射波法在實(shí)際應(yīng)用中存在某些缺陷，比如有效檢測(cè)深度不足、信號(hào)分析帶有較強(qiáng)主觀性、容易受次生反射信號(hào)干擾等。

（2）反射波法技術(shù)發(fā)展

工程師研發(fā)出新的改善方法，提高了測(cè)試精度，也增強(qiáng)了反射波發(fā)的實(shí)用性。目前應(yīng)用前景相對(duì)可觀的方法有Johnson等人1996年提出的“雙速度法”。其測(cè)試原理：沿樁身縱向布置兩個(gè)加速度傳感器，并同時(shí)測(cè)量這兩點(diǎn)加速度的時(shí)域曲線[4]，根據(jù)Lundberg等人提出的實(shí)測(cè)樁身兩點(diǎn)的應(yīng)變分析出樁身內(nèi)的上、下行波的理論，通過速度與應(yīng)變的關(guān)系得到下行波的計(jì)算公式[5]，再通過兩點(diǎn)間距與時(shí)差計(jì)算出樁身內(nèi)的波速，從而分離出有效的上行波。實(shí)際操作中，2點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)推測(cè)出波速之前，必須經(jīng)過手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)制。由美國(guó)PDI公司開研究開發(fā)出的儀器及其軟件可支持雙通道測(cè)量，且自動(dòng)得出上行波。此法尤其適用于對(duì)樁頂端連接有上部結(jié)構(gòu)的基樁進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。而實(shí)際案例中，布置多傳感器的情況大多數(shù)僅用于計(jì)算波速，并沒有很好地利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

“雙速度”法也存在一定應(yīng)用條件：①基樁露出段不低于1.5m，以供傳感器安裝；①信號(hào)分析相對(duì)復(fù)雜。為了克服實(shí)際工況條件的各種不利因素，需要使用者不斷總結(jié)并積累經(jīng)驗(yàn)，努力做到能根據(jù)具體情況進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整測(cè)試方法，因此應(yīng)變性要求較高。

1）橫波法。橫波法是在樁地段和下端附近或位于樁身同側(cè)分別安裝1個(gè)速度儀，在樁側(cè)橫向擊震產(chǎn)生1個(gè)同時(shí)向上和向下傳播的彎曲波，其信號(hào)分別有2個(gè)方向上終端安裝的速度儀接受并記錄下來，即時(shí)顯示時(shí)域分析結(jié)果。其優(yōu)勢(shì)在于因?yàn)榧羟胁▊鞑ニ俣冗h(yuǎn)比縱波慢，從而不僅可獲得較高的分比率而且其盲區(qū)直徑較小，有效解決了大直徑的小應(yīng)變測(cè)試問題。田冬俊利用Visual C++開發(fā)工具編寫過縱波和彎曲剪切波的綜合擬合程序。目前正在實(shí)驗(yàn)階段的研發(fā)工作還在進(jìn)行，以期開發(fā)出操作簡(jiǎn)便的擊振設(shè)備，提剪切波信號(hào)。

2）超震波法。沿樁測(cè)共線等距布置多個(gè)接收器，當(dāng)震擊樁頂端或樁身時(shí)，便可測(cè)得質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間變化的曲線圖?？梢酝ㄟ^改變深度，復(fù)測(cè)獲得直達(dá)波和反射波的到達(dá)時(shí)間。平滑連結(jié)直達(dá)波到達(dá)的所有波峰點(diǎn)及反射波的所有波峰點(diǎn)，兩條連線的交點(diǎn)為樁底或者缺陷點(diǎn)。超震波法由于需要安裝多組傳感器，因此需要較大的樁身暴露長(zhǎng)度，在實(shí)際工程中很難保證滿足；對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間海水侵蝕及大量的水生生物附著的碼頭樁基的檢測(cè)，可能由于樁基表面不能達(dá)到平整度要求而很大程度地限制了超震波法的實(shí)用性和可信度。

3）縱阻抗剖分析法。由法國(guó)房屋和公共工程研究中心（CEBTP）和Paquet在1991年提出的，他們首先通過實(shí)測(cè)導(dǎo)納曲線獲得與基樁半徑相同的無限長(zhǎng)的虛擬基樁的理論導(dǎo)納曲線，再經(jīng)過相減得出由于缺陷或樁底反射形成的導(dǎo)納曲，進(jìn)一步通過反傅里葉變換及相關(guān)尺度調(diào)節(jié)，然后根據(jù)反射洗系數(shù)計(jì)算出各深度處的阻抗，借此判斷缺陷位置。該方法的優(yōu)勢(shì)：無需豐富的經(jīng)驗(yàn)，操作簡(jiǎn)便；讀圖直觀。目前主要的缺陷是在實(shí)際應(yīng)用中計(jì)算“無限長(zhǎng)”樁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)尚未實(shí)現(xiàn)，需要進(jìn)一步研究。

2.2高應(yīng)變法

（1）高應(yīng)變法的原理

高應(yīng)變法最顯著的特征是在檢測(cè)過程找那個(gè)需要配置機(jī)械設(shè)備對(duì)樁體施加能量較大的脈沖式震擊荷載，有關(guān)規(guī)范規(guī)定震擊荷載能量高達(dá)數(shù)萬kN。期中具有代表性的包括了CASE法，來自PDI公司的Rauche等人于1978年首先發(fā)表了關(guān)于高應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性的論文，但未提到施加震擊荷載，期主要內(nèi)容論證了根據(jù)受力和加速度波形的受力與時(shí)間的變化，根據(jù)受力與速度波形之間的相對(duì)變化，計(jì)算出樁身內(nèi)部機(jī)構(gòu)的完整性系數(shù)，并作為評(píng)估其質(zhì)量的主要指標(biāo)。

（2）高應(yīng)變法的優(yōu)勢(shì)和缺陷

1）高應(yīng)變法的優(yōu)勢(shì)有：①剪切波由于波長(zhǎng)較大從而可以大大地較少波速損失；②脈沖能量高、抗干擾性強(qiáng)、衰減比率小、信噪比較高，很適用于檢測(cè)上方承載有結(jié)構(gòu)物的樁基；③比低應(yīng)變法更有穿透力，能探測(cè)到采用低應(yīng)變法不能測(cè)到的樁身內(nèi)部較隱蔽的缺陷；④低應(yīng)變波易被水平裂縫反射，在缺陷處和頂端造成往復(fù)發(fā)射，從而使結(jié)果產(chǎn)生誤判現(xiàn)象，但是高應(yīng)變法就不存在這樣的缺陷；在對(duì)樁基承載力評(píng)估上，高應(yīng)變法優(yōu)勢(shì)更為突出、可信度較高，相比之下，低應(yīng)變法存在很大的不確定性。

2）高應(yīng)變法的缺陷：①盲區(qū)半徑大、分辨率較低，淺出缺陷反射波易和下行波形成疊加，造成定位能力比低應(yīng)變法弱；②成本高、操作復(fù)雜、安全系數(shù)低。目前高應(yīng)變法在檢測(cè)樁基完整性無損檢測(cè)過程中僅起輔助作用，實(shí)際應(yīng)用較少。

2.3高、低應(yīng)變法相結(jié)合

在實(shí)際工程應(yīng)用中，應(yīng)采取高、低應(yīng)變法兩種手段的優(yōu)勢(shì)，綜合運(yùn)用“雙速度”法等改進(jìn)了的低應(yīng)變法和高應(yīng)變CASE法進(jìn)行檢測(cè)。低應(yīng)變發(fā)可用于檢測(cè)樁身近水面一定區(qū)域的中、淺層缺陷，高應(yīng)變法主要用于檢測(cè)基樁的深部缺陷。

3 結(jié)語

無損檢測(cè)是在不對(duì)原有結(jié)構(gòu)造成任何破壞的情況下進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)，在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有了應(yīng)用于評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)剩余服役年限的制度，也成為建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)的主流趨勢(shì)。低應(yīng)變和高應(yīng)變兩種檢測(cè)手段都有其優(yōu)缺點(diǎn)，且二者的優(yōu)缺點(diǎn)具有一定的互補(bǔ)性，因此目前高、低應(yīng)變法結(jié)合使用在實(shí)際案例應(yīng)用中起到很好效果。

【參考文獻(xiàn)】

[1]邵帥,王元戰(zhàn),黃長(zhǎng)虹.在役高樁碼頭樁基完整性無損檢測(cè)技術(shù)研究的進(jìn)展[J].港工技術(shù),2011,(6).

[2]任春山.基樁無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].鐵道建筑技術(shù),2008,(s1).

[3] Johnson M, Raushe F. Low Strain Testing of Piles Utilizing Two Acceleration Signals [J].Stress Wave, 1996,859-869.

篇6

    論文摘要：近幾年信息中介機(jī)構(gòu)不斷出現(xiàn)，這種趨勢(shì)是適應(yīng)現(xiàn)代的產(chǎn)業(yè)發(fā)展而誕生的，有很強(qiáng)的時(shí)代性和實(shí)用性。通過信息直接的交流和溝通最終實(shí)現(xiàn)對(duì)于各個(gè)行業(yè)和部門之間的協(xié)調(diào)，最終達(dá)到信息完善和提高工作效率的目的。在本次研究中，通過信息中介對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的作用來分析信息中介中信息技術(shù)的應(yīng)用。 

信息中介機(jī)構(gòu)逐漸的融入人們的生活，融入到各個(gè)行業(yè)中來，通過信息中介機(jī)構(gòu)的帶領(lǐng)，很多行業(yè)得到快速的發(fā)展，信息中介產(chǎn)業(yè)也得到了很快的發(fā)展，信息技術(shù)在其中的應(yīng)用就顯得非常的重要，信息技術(shù)無論是從農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)還是服務(wù)業(yè)中都起著至關(guān)重要的作用，信息中介機(jī)構(gòu)讓不同產(chǎn)業(yè)變得更加的完善，在一定程度上信息中介機(jī)構(gòu)也對(duì)各個(gè)行業(yè)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的彌補(bǔ)，讓行業(yè)體系更加健全，擁有了信息中介機(jī)構(gòu)作為行業(yè)支撐行業(yè)發(fā)展和變化也更加的靈活和便捷。 

 1.農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中信息機(jī)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)化 

人們了解生物生活狀態(tài)及環(huán)境變化等情況是通過農(nóng)業(yè)生物及環(huán)境信息的采集而來的，這是實(shí)施人工調(diào)控及管理決策的基本途徑。一般傳統(tǒng)的人工手動(dòng)觀測(cè)方法，難以實(shí)現(xiàn)精確農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)信息的需求，如準(zhǔn)確、大量、及時(shí)、有效等。傳統(tǒng)的信息采集方法如今已逐步被以計(jì)算機(jī)為中心的自動(dòng)信息獲取方法所代替，從而成為農(nóng)業(yè)信息獲取的主要手段。 

農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境信息主要包括農(nóng)作物的需水量、需肥量、生產(chǎn)量、氣候環(huán)境等信息。檢測(cè)這些情況的主要技術(shù)有計(jì)算機(jī)視覺、傳感器、微電極、顯微圖像等。目前，對(duì)于精細(xì)農(nóng)業(yè)的實(shí)踐研究國(guó)內(nèi)外已在開展，大多數(shù)是從農(nóng)田土壤特性的變異性開始研究的，研究的主要內(nèi)容是集中對(duì)一些要素的快速采集方面，如土壤的養(yǎng)分及水分、電導(dǎo)率、土壤ph值、耕作阻力和耕作層深度等要素。對(duì)于土壤養(yǎng)分的快速測(cè)量，目前為止采用的測(cè)量?jī)x器有3類，分別是基于光電分色等傳統(tǒng)的養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)的土壤養(yǎng)分速測(cè)儀；基于近紅外技術(shù)通過土壤或葉面反射光譜特性直接或者間接進(jìn)行農(nóng)田肥力水平快速評(píng)估的儀器和基于離子選擇場(chǎng)效應(yīng)晶體管集成元件的土壤主要礦物元素含量測(cè)量?jī)x器。 

土壤的重要組成部分是土壤水分。精細(xì)農(nóng)業(yè)中實(shí)施節(jié)水灌溉的基礎(chǔ)是土壤水分的測(cè)量。土壤信息主要包括土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)物質(zhì)含量等一系列的參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)于特定土壤來說是基本固定不變的，一般是不需要測(cè)定多次的。對(duì)于土壤的含水量、含鹽量、含養(yǎng)分量等是需要進(jìn)行多次采集測(cè)定的，因?yàn)檫@些參數(shù)會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化。土壤水鹽的電磁測(cè)定是基于土壤的節(jié)點(diǎn)型質(zhì)，而介電常數(shù)又與土壤水分含量的多少有著密切的聯(lián)系。在土壤介質(zhì)中插入“l(fā)”型的波導(dǎo)棒，高頻的電磁脈沖信號(hào)會(huì)從波導(dǎo)棒的前端傳播到末端，且會(huì)在探頭的周圍產(chǎn)生電磁場(chǎng)，波導(dǎo)棒由于前端是出于開路狀態(tài)的，脈沖信號(hào)則會(huì)因反射而又沿波導(dǎo)棒返回于前端。土壤的電導(dǎo)率可從檢測(cè)脈沖輸入與反射回的時(shí)間以及發(fā)射時(shí)間的脈沖幅度的衰減情況反映出來，從而計(jì)算出土壤水鹽含量。土壤的電導(dǎo)率能不同程度的反映出土壤中鹽分、水分、有機(jī)物含量等參數(shù)的大小。對(duì)于確定各種田間參數(shù)時(shí)空分布的差異來說有效的獲取土壤電導(dǎo)率是具有一定意義的。 

 2.農(nóng)作物生產(chǎn)目標(biāo)信息檢測(cè)技術(shù) 

農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo)信息主要有病蟲害、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、成熟度等。農(nóng)作物品質(zhì)檢測(cè)的技術(shù)主要有超聲波、視覺技術(shù)、紅外、激光、gps、頻譜、近紅外檢測(cè)、人工嗅覺及味覺和圖像處理等。農(nóng)作物品質(zhì)反映三方面內(nèi)容，一是農(nóng)作物外表特征的外部品質(zhì)；二是農(nóng)作物基本物理性質(zhì)的品質(zhì)；三是農(nóng)作物內(nèi)部特征的內(nèi)部品質(zhì)。無損檢測(cè)（即非破壞性檢測(cè)）是在不破壞所測(cè)物品的化學(xué)性質(zhì)及狀態(tài)的前提下，為獲取與所測(cè)物品品質(zhì)有關(guān)的性質(zhì)、內(nèi)容等信息所采用的一種檢測(cè)方法。農(nóng)產(chǎn)品中采用的無損檢測(cè)技術(shù)一般有電磁特性、聲學(xué)特性、x射線與激光、可見光與近紅外光譜、機(jī)器視覺技術(shù)等。而機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)是通過圖像傳感器獲取農(nóng)產(chǎn)品的圖像，然后對(duì)圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，利用計(jì)算機(jī)判別準(zhǔn)則去對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別和理解，以達(dá)到分析圖像并作出結(jié)論目的的一種技術(shù)。它可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的大小、形狀、成熟度、顏色等內(nèi)外品質(zhì)進(jìn)行無損檢測(cè)。 

 3.信息中介機(jī)構(gòu)的完善 

在信息化發(fā)展的今天信息中介通過其自身的競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展力，信息化產(chǎn)業(yè)如雨后春筍出現(xiàn)在在各個(gè)行業(yè)中，是行業(yè)進(jìn)步的推動(dòng)劑也是行業(yè)發(fā)展的快速發(fā)展的必要條件，在一定程度上信息中介機(jī)構(gòu)減少了行業(yè)間的操作步驟，節(jié)省時(shí)間提高工程效益，行業(yè)對(duì)于信息中介機(jī)構(gòu)的要求也促進(jìn)了信息中介機(jī)構(gòu)的快速發(fā)展。在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和信息要求的不斷升級(jí)中，信息中介機(jī)構(gòu)不斷的優(yōu)化和完善。 

 4.結(jié)語 

精確農(nóng)業(yè)可合理利用有限的水土資源，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，且又保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵所在。精細(xì)農(nóng)業(yè)的其他技術(shù)發(fā)展大大優(yōu)先于田間信息的快速采集技術(shù)的研究。為了滿足我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)實(shí)施中不同用戶多層次的需求，需對(duì)精確變量肥水處方的多源信息獲取與診斷決策，進(jìn)行研究分析，探討方法。對(duì)于農(nóng)村品的無損測(cè)試技術(shù)可快速獲取農(nóng)作物的優(yōu)勢(shì)、營(yíng)養(yǎng)等基礎(chǔ)上，對(duì)農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)及水分脅迫特征信息的診斷和提取方法進(jìn)行研究。 

 

參考文獻(xiàn)： 

［1］高進(jìn)田,鄺健安.網(wǎng)絡(luò)時(shí)代房地產(chǎn)中介業(yè)生存基礎(chǔ)剖析[j].云南財(cái)貿(mào)學(xué)院學(xué)報(bào).2002,(01). 

［2］徐弋.房地產(chǎn)中介企業(yè)信息化研究[d].武漢理工大學(xué).2005. 

篇7

關(guān)鍵詞：紅外熱像技術(shù)；溫度場(chǎng)；PS材料；土遺址；室內(nèi)模型試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：K826文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1引言

我國(guó)西北地區(qū)的新疆、甘肅、寧夏和陜西境內(nèi)，遺存下許多古代土建筑遺址，如陜西西安近郊的半坡村、甘肅秦安縣的大地灣人類居住遺址、新疆吐魯番地區(qū)的交河故城和西夏王陵土遺址等等[1]。這些土建筑遺址歷史久遠(yuǎn)，有的已被列為世界文化遺產(chǎn)，具有很高的考古學(xué)價(jià)值和歷史價(jià)值[2,3]。我國(guó)大部分土建筑遺址地處西北干旱地區(qū)，該地區(qū)晝夜溫差大，據(jù)張虎元等[4]研究者的實(shí)測(cè)研究，地處新疆吐魯番的交河故城最高與最低氣溫相差21.9℃，地面晝夜溫差達(dá)44.5℃。溫差的劇烈變化在巨大的土體顆粒內(nèi)部以及顆粒之間會(huì)產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力效應(yīng)，造成應(yīng)力的局部集中，使土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，如此長(zhǎng)期反復(fù)的溫差變化，將使土體的結(jié)構(gòu)不斷疏松，直至脫落崩解。因此，處于西北干旱區(qū)的土遺址如今有的已千瘡百孔，有些已大面積坍塌，呈現(xiàn)毀滅性破壞之勢(shì)。大量的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，頻繁交替的巨大晝夜溫差所引起的物理風(fēng)化作用是該地區(qū)土遺址遭受破壞的主要原因。在這種情況下，開展土遺址加固研究就具有很重要的意義[5]。

近年來，土遺址防風(fēng)化加固是世界文物保護(hù)界普遍關(guān)注和重視的熱點(diǎn)課題，除了應(yīng)用傳統(tǒng)方法進(jìn)行加固保護(hù)外，還采用化學(xué)材料進(jìn)行防風(fēng)化加固。大量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，PS—一種高模數(shù)的硅酸鉀溶液，作為新型的無機(jī)加固材料可用于干旱區(qū)土遺址的加固保護(hù)，成效顯著[6]。另外，土遺址土體加固效果的檢測(cè)是目前土遺址防風(fēng)化加固研究中亟需解決的一個(gè)重要問題，而紅外熱像這一無損檢測(cè)技術(shù)是基于被測(cè)對(duì)象的溫度場(chǎng)變化規(guī)律進(jìn)行的，可以用于PS加固土遺址土體效果的檢測(cè)。本文主要采用土遺址現(xiàn)場(chǎng)采取的擾動(dòng)土做土樣模型，然后采用模數(shù)一定，濃度不同的PS加固土樣模型，之后應(yīng)用紅外熱像儀充分捕捉土體加固前后的熱圖，由此探討分析PS加固土體的溫度場(chǎng)變化規(guī)律。試驗(yàn)分析表明，未加固土體比PS加固土體對(duì)溫度變化更敏感，加溫后未加固土體升溫快，PS加固土體的熱傳導(dǎo)過程受到了阻礙。利用紅外熱像這一技術(shù)手段檢測(cè)土體的加固效果，操作簡(jiǎn)單快捷，成效明顯可靠，完全能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)的目的。這一現(xiàn)代無損檢測(cè)技術(shù)在土遺址保護(hù)工作中的有效應(yīng)用，對(duì)進(jìn)行土遺址風(fēng)化機(jī)理以及加固保護(hù)技術(shù)的研究具有十分重要的意義。

2基本檢測(cè)原理

紅外熱像檢測(cè)技術(shù)是利用紅外輻射對(duì)物體或材料表層進(jìn)行檢測(cè)、測(cè)量，并且可將不可見的紅外輻射轉(zhuǎn)化為可見圖像的一種專門技術(shù)[7]。利用這一技術(shù)研制成的紅外裝置稱為熱像儀。

2.1紅外線工作原理

紅外線是一種肉眼看不見的波，具有和光一樣的特性，像光一樣，紅外線具有直線傳播、反射、折射、干涉、衍射、偏振等性質(zhì)[8]。自然界中的一切物體，只要它的溫度高于絕對(duì)溫度（-273℃）就存在分子和原子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，其表面就不斷輻射紅外線。如圖1所示，紅外線是一種電磁波，其波長(zhǎng)范圍為0.76～1000μm，不為人眼所見，它反映物體表面的能量場(chǎng)，即溫度場(chǎng)[8]。

圖1紅外光譜在電磁波中的位置示意圖[7]

Fig.1The position schematic diagram of infrared spectrum in electromagnetic wave

2.2 紅外熱像檢測(cè)系統(tǒng)工作原理及主要試驗(yàn)設(shè)備

紅外熱像檢測(cè)利用紅外輻射對(duì)物體或材料表層進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)量，其工作原理為：溫度在絕對(duì)零度以上的物體，都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而輻射出紅外線。通過紅外探測(cè)器將物體輻射的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，經(jīng)電子系統(tǒng)處理，傳至顯示屏上得到與物體表面熱分布相應(yīng)的熱像圖。當(dāng)物體內(nèi)部發(fā)生結(jié)構(gòu)或材料性質(zhì)（如裂縫、缺陷、加固等）變化時(shí)，它將改變物體的熱傳導(dǎo)，使物體表面溫度分布產(chǎn)生差別。再用紅外熱像儀捕捉物體表面溫度狀況，進(jìn)而深入分析物體所處的狀態(tài)。紅外熱像檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理[8]如圖2所示。

由于它反映了目標(biāo)各部分的熱分布和各部分的發(fā)射本領(lǐng)的差異，因此可根據(jù)所形成的熱像分析目標(biāo)各部分的狀況。

圖2紅外熱像檢測(cè)系統(tǒng)示意圖

Fig.2The schematic diagram of infrared imaging detection system

該試驗(yàn)采用的Research-N1紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)主要是由紅外熱像儀與相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件及通訊網(wǎng)絡(luò)組成。由紅外熱像儀采集到的被測(cè)目標(biāo)的溫度圖像數(shù)據(jù)，通過必要的接口傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)或控制中心對(duì)檢測(cè)目標(biāo)的紅外圖像和溫度數(shù)據(jù)變化進(jìn)行快速檢索與分析處理。

3試驗(yàn)概況

該實(shí)驗(yàn)主要采用新疆交河故城遺址現(xiàn)場(chǎng)采取的擾動(dòng)土，依照現(xiàn)場(chǎng)土的密度、含水量、空隙比等物理指標(biāo)，在室內(nèi)制備長(zhǎng)方體（20cm×30cm×2.5cm 長(zhǎng)×寬×高）土樣模型。將土樣模型的一半用模數(shù)為3.84，濃度為10%PS加固，另一半不做處理。然后以紅外燈作為熱激勵(lì)，紅外熱像儀充分捕捉土樣模型在加熱和散熱全過程中的紅外熱像圖序列，分析PS加固對(duì)熱圖特征的影響。

3.1試驗(yàn)土樣模型制備

采用新疆交河故城土遺址現(xiàn)場(chǎng)采取的擾動(dòng)土進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)用土特征：黃色，空隙較大，滲透性好，天然含水量極低，小于1.3%。依照以下步驟制備土樣模型：

(1) 將試驗(yàn)用土碾碎，經(jīng)直徑為2mm的試驗(yàn)篩篩分，使其粉粒含量在95%左右。

（2）加10%水拌合，配制成均勻濕土,確保粉粒含量在90%～95%。

（3）將配制的均勻濕土放置在制樣機(jī)[9]中制備成20cm×30cm×2.5cm（長(zhǎng)×寬×高）的長(zhǎng)方體重塑樣模型。

（4）將模數(shù)為3.84，濃度為10%PS按時(shí)間間隔T=5min，均勻噴灑在模型的表面上，使PS的滲透深度達(dá)到2.5cm，將其一半加固。

在室溫、通風(fēng)良好的條件下，將PS加固土樣模型靜置室內(nèi)20d，直至自然風(fēng)干為止。PS加固土樣模型如圖3所示。

其中：①—PS加固區(qū)②—未加固區(qū)

圖3土樣模型

Fig.3The soil models

3.2 試驗(yàn)方法

將制備的PS加固土樣模型放在一塊厚2mm的絕熱薄板上，靜置一段時(shí)間，使土樣模型兩部分的初始溫度與室溫均趨于一致。將紅外燈熱激勵(lì)放置在距模型50cm正上方的高度處，確保整個(gè)模型處于紅外燈光照范圍之內(nèi)。調(diào)節(jié)紅外熱像儀支架的高度及熱像儀的各參數(shù)，在土樣模型的兩部分范圍內(nèi)各確定一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，為了便于對(duì)比熱圖差異，兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)關(guān)于模型中心線對(duì)稱為最佳。模型試驗(yàn)布置示意圖如圖4所示。

其中：①—紅外燈②—紅外熱像儀

③—土樣模型未加固區(qū)

④—土樣模型PS加固區(qū)

圖4模型試驗(yàn)布置示意圖

Fig.4Layout schematic diagram of the model test

4 試驗(yàn)結(jié)果及討論

在連續(xù)升溫和降溫的過程中，紅外熱像儀會(huì)記錄土樣模型各部分的熱圖和任意時(shí)刻的溫度值。圖5（a）～（d）為干密度為1.42g/cm3的土樣模型的熱圖檢測(cè)結(jié)果。

（a）

（b）

（c）

（d）

其中： PO1—未加固區(qū)測(cè)溫點(diǎn)

PO2—PS加固區(qū)測(cè)溫點(diǎn)

圖5土樣模型熱圖

Fig.5 Thermography of the soil model

紅外燈未對(duì)土樣模型升溫之前，由熱像儀顯示的熱圖可以看出，模型加固區(qū)和未加固區(qū)的熱圖相同，溫度值一樣，均與室溫一致，表明PS的加固和模型的制作均是均勻的。從圖5（a）～（b）可以看出，隨著紅外燈持續(xù)不斷地釋放熱量，周圍環(huán)境溫度升高，土樣模型的加固區(qū)和未加固區(qū)的溫度也緩慢升高，但二者的溫度變化幅度不同，未加固區(qū)相對(duì)加固區(qū)溫度升高幅度較大。兩個(gè)區(qū)域的熱圖上的熱斑亮度不同，對(duì)應(yīng)熱圖右邊的溫度標(biāo)識(shí)，可以明顯看出，土樣模型的未加固區(qū)溫度比加固區(qū)溫度高。圖6為測(cè)溫點(diǎn)PO1、PO2在升溫和降溫過程中溫度隨時(shí)間變化關(guān)系曲線。初始時(shí)，二者溫度基本一致，但由于PS加固區(qū)的傳熱過程受阻，隨著時(shí)間的增加，二者的溫差也越來越大，這與上述從熱圖角度分析所得結(jié)論是一致的。

時(shí)間/s

圖6測(cè)溫點(diǎn)PO1、PO2溫度變化曲線

Fig.6Temperature chang curves of temperature measuring points PO1、PO2

觀察圖6，兩區(qū)域溫度曲線的變化趨勢(shì)是一致的，但曲線并不平滑。升溫過程中，溫度有時(shí)會(huì)突然下降到某個(gè)值，隨后繼續(xù)升高，降溫過程中，溫度有時(shí)會(huì)回升到某個(gè)值，繼而下降。經(jīng)分析，出現(xiàn)該狀況的原因有可能是受到環(huán)境因素（如風(fēng)速、環(huán)境濕度等）的影響，另外，紅外燈的燈絲發(fā)出的光暈不均勻分布，亦會(huì)影響土樣模型的溫度變化。然而，這些因素的影響畢竟還是很微小的，不會(huì)造成兩個(gè)區(qū)域的溫度變化趨勢(shì)發(fā)生很大波動(dòng)。

根據(jù)李最雄[10]等人的研究，土體經(jīng)PS加固處理后，會(huì)改變其原來離散態(tài)、片狀、晶狀黏土礦物的微結(jié)構(gòu)，形成致密、非晶態(tài)的網(wǎng)狀凝膠體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的變化使土體的物理力學(xué)強(qiáng)度和抗風(fēng)化、風(fēng)蝕能力大大提高。通過用不同濃度PS制備的土樣模型重復(fù)做該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PS加固區(qū)和未加固區(qū)的溫度差值的平均值最高可達(dá)15℃。而且從所得熱圖分析，PS濃度越大，兩區(qū)域溫差越大，PS加固效果越好。由此，初步得出結(jié)論，PS對(duì)土遺址土體的熱傳導(dǎo)過程具有巨大的阻礙作用，也就是說，PS對(duì)防止由于溫差所引起的物理風(fēng)化作用有重要的意義。

5結(jié)論

(1) 紅外熱像檢測(cè)這一無損檢測(cè)技術(shù)能夠應(yīng)用于土體加固效果的研究中，可很好地實(shí)現(xiàn)檢測(cè)加固效果的目的。

(2) 從土樣模型熱圖和溫度變化曲線分析，PS阻礙土體的傳熱過程，從而對(duì)土體具有良好的加固效果。

(3) 該模型試驗(yàn)的PS加固土體深度為2.5cm，那么，改變加固深度會(huì)對(duì)土樣模型的熱圖產(chǎn)生何影響，進(jìn)而分析PS加固土體的效果將是下一步的研究工作。另外，PS是一種高模數(shù)的硅酸鉀溶液，升溫和降溫的過程中，PS是否會(huì)發(fā)生化學(xué)變化，以致影響土體的加固效果尚待研究。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]李最雄. 絲綢之路古遺址保護(hù)[M]. 北京：科學(xué)出版社, 2003.

[2]王銀梅. 西北干旱區(qū)土建筑遺址加固概述[J]. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào),2003,11(2): 189—192.

[3]李最雄, 張虎元, 王旭東.古代土建筑遺址的加固研究[J]. 敦煌研究, 1995,（3）: 1—17.

[4]張虎元, 劉平, 王錦芳, 等. 土建筑遺址表面結(jié)皮形成與剝離機(jī)制研究[J].巖土力學(xué), 2009,30(7):1883-1891.

[5]李黎, 邵明申, 裴強(qiáng)強(qiáng), 等. 環(huán)境因素對(duì)PS加固土遺址效果的影響[C]//古遺址保護(hù)國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)暨國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)區(qū)域研討會(huì)論文集, 北京: 科學(xué)出版社, 2008.

[6]李黎, 陳銳, 邵明申, 等. 經(jīng)PS加固土遺址水飽和強(qiáng)度及加固效果的環(huán)境影響研究[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2009, 28(5):1074—1080.

[7]王汝琳, 王永濤. 紅外檢測(cè)技術(shù)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006.

[8]李曉剛, 付冬梅. 紅外熱像檢測(cè)與診斷技術(shù)[M]. 中國(guó)電力出版社, 2006.

篇8

關(guān)鍵詞：數(shù)字射線 面陣的成像 長(zhǎng)輸?shù)墓艿?管道環(huán)焊縫

中圖分類號(hào)：TU81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

0 引言

1 數(shù)字射線成像技術(shù)具有的特點(diǎn)

從古至今,長(zhǎng)輸管道環(huán)焊縫的X射線檢測(cè)最主要的是對(duì)膠片成像的運(yùn)用，傳統(tǒng)的X射線膠片成像技術(shù)沒辦法存儲(chǔ)電子文檔,對(duì)數(shù)字化的管道建設(shè)是不利的。數(shù)字射線成像技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用推廣到了醫(yī)療及異型件的無損檢測(cè)等行業(yè)當(dāng)中,國(guó)外也已經(jīng)能夠自動(dòng)檢驗(yàn)、存儲(chǔ)圖像及部分缺陷的自動(dòng)識(shí)別,提供了這個(gè)設(shè)備應(yīng)用于管道環(huán)焊縫檢測(cè)的一個(gè)技術(shù)條件。對(duì)比傳統(tǒng)的X射線檢測(cè)技術(shù),管道環(huán)焊縫的數(shù)字X射線檢測(cè)技術(shù)有下面幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):

(1)應(yīng)用了圖像處理的技術(shù),補(bǔ)片量減少。圖像后處理技術(shù)使數(shù)字化的成像質(zhì)量大大提高,經(jīng)過計(jì)算機(jī)的分析和處理,運(yùn)用邊緣增強(qiáng)或者平滑技術(shù),把沒有經(jīng)過處理的影像當(dāng)中看不到的一些特征信息顯示到熒屏上,進(jìn)而能夠讓圖像顯得更加清晰。

(2)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ),使存儲(chǔ)的成本降低。數(shù)字化的圖像能夠存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的硬盤上,面陣探測(cè)器的壽命可以高至10年,能夠節(jié)約大量射線膠片,使無損檢測(cè)的管理水平及效率提高了。

(3)無膠片化及射線機(jī)的量低了。數(shù)字射線檢測(cè)不使用膠片,使重金屬的污染消除了。面陣探測(cè)器有很高靈敏度,需射線機(jī)的量大約是普通膠片的1/10～1/3,污染環(huán)境的程度也降低了。

(4)能夠遠(yuǎn)程評(píng)片。寬帶的網(wǎng)絡(luò)傳輸即方便又快速,完全可以遠(yuǎn)程集中評(píng)片,能夠有效杜絕人為因素帶來的影響,評(píng)片結(jié)果顯得更為公正和客觀。

2 管道環(huán)焊縫數(shù)字射線檢測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)介

2.1 設(shè)備性能

適用于管徑≥500 mm;其靈敏度優(yōu)于2.0%，而探測(cè)器的空間分辨率是0.127 mm;探測(cè)器的成像分辨率是1024×1024;系統(tǒng)的分辨率≥3 Lp/mm;同時(shí)沿焊縫的最大動(dòng)態(tài)掃查速度是2 m/min;X射線管電壓是40～225 kV;圖像的灰度等級(jí)是4 096。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

將可以開合的爬行軌道由焊縫的一側(cè)把它固定于管道上,射線探測(cè)器在電機(jī)驅(qū)動(dòng)之下沿著焊縫進(jìn)行掃查,同步工作恒電位的X射線機(jī)在管內(nèi),射線探測(cè)器把接收到的射線變成了電信號(hào),通過電子掃描，數(shù)據(jù)采集及分析軟件的處理后得到和焊縫射線所掃查一樣的圖像,用在焊接的質(zhì)量評(píng)判以及電子檔案的存儲(chǔ)當(dāng)中。

2.2.1 X射線機(jī)

實(shí)時(shí)成像射線機(jī)和普通的X射線機(jī)相比,所要求的穩(wěn)定性能高,電池的容量大,其具有的特點(diǎn)如下:

(1)小焦點(diǎn)。檢測(cè)圖像是放大的圖像，起到?jīng)Q定作用,若射線機(jī)焦點(diǎn)比較大,隨放大的倍數(shù)增大,幾何不清晰度將增大,影響著圖像質(zhì)量,為提高系統(tǒng)的檢測(cè)的分辨率,選用小焦點(diǎn)金屬陶瓷管射線源[1]。

(2)恒電位。因?yàn)橛?jì)算機(jī)的處理需穩(wěn)定圖像、重復(fù)性好,射線源穩(wěn)定性能是很關(guān)鍵的。運(yùn)用恒電位的X射線機(jī),管的電壓峰差≤1%。

2.2.2 面陣探測(cè)器[2]

面陣探測(cè)器空間分辨率能夠直接對(duì)成像質(zhì)量造成影響,所選用的VALIAN1313面陣的探測(cè)器,至使空間的分辨率到達(dá)了0.1127 mm。面陣探測(cè)器特性表現(xiàn)：偏置、增益特性。

2.2.3 電子圖像的高速采集和圖像顯示處理軟件[3-4]

經(jīng)由成像的面板及計(jì)算機(jī)的硬件接口,將面陣探測(cè)器所接收到的射線變成可測(cè)量電信號(hào),完成采集射線圖像信號(hào)。電子圖像的掃查和數(shù)據(jù)的采集速度對(duì)檢測(cè)的效率有決定作用,是這項(xiàng)檢測(cè)的技術(shù)是否用在實(shí)時(shí)的檢測(cè)關(guān)鍵的因素。隨面陣探測(cè)器的性能提高, GE、Varian等的公司也推出15幀/s以上的采集速率面陣的探測(cè)器,速度足夠讓某一空間的分辨率之下的動(dòng)態(tài)掃查，避免了圖像模糊情況出現(xiàn),接著經(jīng)由射線的接收、數(shù)據(jù)的讀出、復(fù)位的控制及掃查速度等多方面的技術(shù)配合,使電子圖像動(dòng)態(tài)掃查實(shí)現(xiàn)了。接著再經(jīng)由軟件編程,利用簡(jiǎn)潔操作在界面顯示出X射線的掃查結(jié)果、分析和處理、電子存檔。用數(shù)字圖像處理技術(shù)來改善X射線圖像是很重要和不可少的。X射線的影像處理最主要是應(yīng)用了增強(qiáng)技術(shù)和感興趣區(qū)來定量和估值,完成了在線處理及圖像的后處理,包含邊緣增強(qiáng)、濾波平滑、對(duì)比度增強(qiáng)等。經(jīng)由數(shù)字處理技術(shù),把圖像的對(duì)比度與清晰度增強(qiáng),獲得良好圖像質(zhì)量。

發(fā)射和采集是同步工作的,計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)與管內(nèi)的爬行器間通訊連接是運(yùn)用了磁感應(yīng)的方式。

3 影響數(shù)字射線檢測(cè)系統(tǒng)成像質(zhì)量的主要因素是因?yàn)槠桨逄綔y(cè)器的自身復(fù)雜性,好多因素導(dǎo)致圖像的質(zhì)量下降,使圖像質(zhì)量往往都很難達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。在X射線平板探測(cè)器的數(shù)字成像系統(tǒng)當(dāng)中,所引起圖像質(zhì)量下降主要的因素有：幾何因素及探測(cè)器噪聲。為使圖像質(zhì)量提高,使用有針對(duì)性措施改善圖像質(zhì)量很有必要。通過實(shí)驗(yàn)研究分析,在面陣探測(cè)器的空間分辨率及射線源的焦點(diǎn)尺寸一定前提下,為使數(shù)字射線檢測(cè)系統(tǒng)成像質(zhì)量提高,一定要保持好面陣探測(cè)器的工作是在規(guī)定溫度的范圍之內(nèi),進(jìn)而使系統(tǒng)信噪比提高,同時(shí)采用圖像合理優(yōu)化處理及疊加技術(shù),得到理想動(dòng)態(tài)的掃查電子圖像。

3.1 面陣成像的器件的放大作用影響成像的質(zhì)量[1]在X射線的面陣成像當(dāng)中,因?yàn)樘綔y(cè)器和被測(cè)的管件間有一定的距離,對(duì)成像來說具有放大作用,圖1所示。采用了圖像的放大技術(shù),使圖像變得易識(shí)別,同時(shí)圖像的分辨率提高,利于圖像的質(zhì)量改善。但是因?yàn)槊骊囂綔y(cè)器是平面結(jié)構(gòu),管道環(huán)焊縫是在弧面上,面陣的探測(cè)器的像素和射線源距離是不同的,為保證圖像的放大是一致性的,需建立起非均勻性的校正模型,不但要保證模型不會(huì)傳遞噪聲,也充分的考慮到成像器件的中心及邊緣的增益特性不一致的特點(diǎn)。

圖1 面陣成像器件對(duì)圖像的放大作用

3.2 系統(tǒng)噪聲對(duì)成像質(zhì)量的影響[5]

數(shù)字射線的成像系統(tǒng)當(dāng)中具有的噪聲主要兩類:光量子噪聲、電噪聲。

3.2.1 光量子噪聲

光量子的噪聲是依賴像元點(diǎn)于整個(gè)曝光時(shí)間內(nèi)所吸收光子數(shù)多少,它由X射線光子的分布所引起。平板探測(cè)器內(nèi),光量子的噪聲服從于泊松的分布,這個(gè)是平板探測(cè)器內(nèi)主要噪聲源之一。選用高密度的材料使軟射線過濾,運(yùn)用鉛質(zhì)的窗口來限制好主射線束的面積,對(duì)工件的被檢測(cè)區(qū)域外表面的實(shí)行具有效屏蔽作用,選用恒壓的射線源,使曝光時(shí)間內(nèi)避免射線輻射的波動(dòng),能夠有效的減少散射線影響,使光量子的噪聲降低。

3.2.2 電噪聲

圖像在采集過程中,存在隨機(jī)噪聲干擾圖像質(zhì)量,包含電阻、電容噪聲及放大器的噪聲、漏電流、勢(shì)阱噪聲等所引起散粒噪聲。運(yùn)用大容量的硬件圖像采集卡來加速信號(hào)處理輔助軟件的處理技術(shù),可使電噪聲降低,同時(shí)也使圖像速度及質(zhì)量提高。計(jì)算機(jī)的圖像處理技術(shù)可以分成時(shí)域法、頻域法。時(shí)域法是直接處理好圖像當(dāng)中的像素,比如對(duì)比度的增強(qiáng)、銳化圖像的邊界、增強(qiáng)圖像的灰度等,明顯提高了圖像的分辨率;頻域法是在圖像變換基礎(chǔ)上,不用直接處理像素,而用高通、低通的濾波和圖像的連續(xù)疊加技術(shù)作為主要的處理方法。

4 結(jié)束語

面陣探測(cè)器(FPD)的數(shù)字成像是20世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來的新型無損檢測(cè)技術(shù),是當(dāng)前最為先進(jìn)的數(shù)字成像技術(shù),同時(shí)也逐步的應(yīng)用推廣到航空航天及醫(yī)療等的無損檢測(cè)領(lǐng)域當(dāng)中,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也逐漸完善,為這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于長(zhǎng)輸管道環(huán)焊縫射線檢測(cè)當(dāng)中提供了條件。這項(xiàng)技術(shù)代表管道焊縫檢測(cè)發(fā)展的方向,長(zhǎng)輸管道的建設(shè)當(dāng)中有很好應(yīng)用前景,隨數(shù)字化的管道建設(shè),管道環(huán)焊縫的射線檢測(cè)將朝著數(shù)字X射線的檢測(cè)方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任大海,尤政,孫長(zhǎng)庫,等.射線成像檢測(cè)中射線源焦點(diǎn)的影響及修正.光學(xué)技術(shù), 1999(6): 48-49.

[2] 艾維平. DXR250RT平板探測(cè)器X射線實(shí)時(shí)成像檢測(cè)系統(tǒng)的研究: [學(xué)位論文].蘭州:蘭州理工大學(xué), 2007.

[3] 程耀瑜,胡郾,韓焱,等.高質(zhì)量X射線檢測(cè)的數(shù)字化成像及快速采集.光學(xué)精密工程, 2002, 187(4): 359-364.

篇9

論文摘要:壓力管道是指那些在生產(chǎn)和生活中使用的輸送可能引起燃燒、爆炸或中毒等危險(xiǎn)性介質(zhì)的承壓管道，如輸送原油、燃?xì)?、蒸汽、各類工藝物料、有毒有害氣體等介質(zhì)的管道。壓力管道是在一定溫度和壓力下，用于輸送流體介質(zhì)，且具有爆炸危險(xiǎn)性的特種設(shè)備。因此，應(yīng)加強(qiáng)壓力管道檢驗(yàn)技術(shù)研究。本文分析了壓力管道檢驗(yàn)的相關(guān)問題。

壓力管道是在一定溫度和壓力下，用于運(yùn)輸流體介質(zhì)的特種設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、電力等行業(yè)生產(chǎn)及城市燃?xì)夂凸嵯到y(tǒng)等公眾生活之中。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和城市燃?xì)饧盁崃芫W(wǎng)的普及，各類管道的數(shù)量不斷增加，特別是輸送可燃?xì)?、易爆性及?duì)人體和環(huán)境有害性介質(zhì)的壓力管道數(shù)量逐年遞增，這也使發(fā)生事故的可能性增大。作為五種物流運(yùn)輸方式之一的壓力管道，其安全運(yùn)行與生產(chǎn)生活關(guān)系極為密切，保證壓力管道的安全運(yùn)行意義十分重大。因此，應(yīng)加強(qiáng)壓力管道檢驗(yàn)技術(shù)研究，確保壓力管道的安全運(yùn)行。

1 壓力管道檢驗(yàn)技術(shù)研究

壓力管道的運(yùn)行維護(hù)與檢驗(yàn)，對(duì)于確保壓力管道的安全運(yùn)行，至關(guān)重要。但目前，對(duì)于壓力管道的運(yùn)行維護(hù)與檢驗(yàn)問題，法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)并不完善，這與以前我國(guó)壓力管道條塊分割的管理體系有關(guān)。

壓力管道檢驗(yàn)具有不完全同于鍋爐和壓力容器的技術(shù)與方法。其原因在于壓力管道具有如下特點(diǎn):(1)種類多，數(shù)量大，設(shè)計(jì)、制造、安裝、應(yīng)用管理環(huán)節(jié)多;(2)長(zhǎng)細(xì)比大，跨越空間大，邊界條件復(fù)雜;(3)現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量大;(4)材料應(yīng)用種類多，選用復(fù)雜;(5)管道及其元件生產(chǎn)廠家規(guī)模較小，產(chǎn)品質(zhì)量保證較差，事故分析發(fā)現(xiàn)，占30%～40%;(6)長(zhǎng)輸管道與燃?xì)夤艿阑旧蠟槁竦胤笤O(shè)，熱力管道為管溝敷設(shè)。針對(duì)上述壓力管道特點(diǎn)，完全仿照鍋爐壓力容器的檢測(cè)手段，工作量相當(dāng)龐大，管道使用單位的負(fù)擔(dān)也會(huì)很重。

如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)管道不搭腳手架、不拆保溫層的在線檢測(cè)，是對(duì)量多面廣的工業(yè)管道實(shí)行定期檢驗(yàn)的關(guān)鍵，需引進(jìn)并研究國(guó)外先進(jìn)的檢測(cè)手段與設(shè)備。英國(guó)TWI公司提出的Long range ultrasonic method是以Guided-Ultrasonic Wave技術(shù)為基礎(chǔ)，可對(duì)不能進(jìn)入的管段，如穿、跨越以及空架管道進(jìn)行在線檢測(cè)，無需搭腳手架與拆保溫層。同時(shí)，應(yīng)加快工業(yè)管道的安全評(píng)定技術(shù)向工程實(shí)用方向的轉(zhuǎn)變，使科研成果能盡快轉(zhuǎn)變?yōu)闄z驗(yàn)與評(píng)定規(guī)范。

長(zhǎng)輸管道與燃?xì)夤艿?，基本上為埋地敷設(shè)，要想全面開挖檢測(cè)，難度相當(dāng)大，也得不償失。目前，現(xiàn)有檢驗(yàn)檢測(cè)單位的檢驗(yàn)方法千差萬別，水平參差不齊，不利于國(guó)際化的競(jìng)爭(zhēng)以及檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步。因此，開展埋地管道的地面檢測(cè)技術(shù)研究與開發(fā)，使之標(biāo)準(zhǔn)化，很必要，而我國(guó)開展管道檢驗(yàn)工作的歷史不長(zhǎng)。目前，埋地管道地面檢測(cè)技術(shù)主要是按照物探原理，利用電磁法進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)精度有限，受干擾比較明顯，特別是人口稠密的城市埋地管道，因?yàn)楣艿婪植驾^密集，各種電磁信號(hào)的干擾很大。因此，有必要研究埋地管道防腐涂層缺陷與現(xiàn)有檢測(cè)儀器的檢測(cè)參數(shù)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如電流衰減率與涂層缺陷大小的關(guān)系等。對(duì)于穿越管段，可采用TWI公司Long range ultrasonic method。同時(shí)，宜開展新的檢測(cè)方法研究，如將雷達(dá)信號(hào)無損檢測(cè)技術(shù)、微波信號(hào)無損檢測(cè)技術(shù)、聲發(fā)射無損檢測(cè)技術(shù)等納入埋地管道地面檢測(cè)儀器的開發(fā)研究領(lǐng)域。

在埋地管道檢驗(yàn)評(píng)價(jià)方面，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)研究。當(dāng)前埋地管道檢驗(yàn)隊(duì)伍對(duì)于檢驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)工作重視程度有限，原因可能在于經(jīng)費(fèi)問題。天津大學(xué)開發(fā)了1套埋地管道防腐系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)技術(shù)軟件，主要采用了四指標(biāo)法，即腐蝕電流密度、管地自然電位、管道防腐層技術(shù)狀況以及陰極保護(hù)的有效性，但沒有對(duì)管道本身的性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，如管道材料適用性、剩余壽命、剩余強(qiáng)度以及風(fēng)險(xiǎn)因子等。由前所述，只有對(duì)管道本身性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，才能使管道使用單位對(duì)管道性能有全面的了解，也才有利于有關(guān)職能部門的安全監(jiān)察。

2 加強(qiáng)壓力管道檢驗(yàn)整治工作

對(duì)于壓力管道檢驗(yàn)，要突出重點(diǎn)，優(yōu)先安排高壓、有毒、易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)管道的定期檢驗(yàn)工作。同時(shí)，針對(duì)不同管道的特點(diǎn)和實(shí)際情況，要采取切實(shí)有效的措施。壓力管道定期檢驗(yàn)工作要特別注重落實(shí)使用單位的責(zé)任，充分發(fā)揮企業(yè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的積極性，努力提高壓力管道定期檢驗(yàn)覆蓋率。

工業(yè)管道的檢驗(yàn)要按照《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程》(試行)的規(guī)定，由核準(zhǔn)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)實(shí)施全面檢驗(yàn)，使用單位進(jìn)行在線檢驗(yàn)，并將從事在線檢驗(yàn)的人員統(tǒng)一納入特種設(shè)備作業(yè)人員管理。經(jīng)核準(zhǔn)的具有壓力容器檢驗(yàn)資格的企業(yè)自檢機(jī)構(gòu)，只要具備2名以上持證的壓力管道檢驗(yàn)人員，即可試開展工業(yè)管道定期檢驗(yàn)工作，并及時(shí)辦理壓力管道檢驗(yàn)資格增項(xiàng)手續(xù)。對(duì)一些危險(xiǎn)性較小的工業(yè)管道，制定基于合乎使用原則的缺陷處理規(guī)定，各地質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門可以因地制宜，對(duì)上述管道的定期檢驗(yàn)和缺陷處理提出試行意見，先行試點(diǎn)工作。

長(zhǎng)輸(油氣)管道的檢驗(yàn)應(yīng)當(dāng)在開展普查工作的基礎(chǔ)上，按照《天然氣管道檢驗(yàn)規(guī)程》(Q/SY93-2004)等有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求開展。經(jīng)核準(zhǔn)的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)施專業(yè)性檢驗(yàn)和管道內(nèi)腐蝕檢測(cè)，使用單位進(jìn)行一般性檢驗(yàn)，從事一般性檢驗(yàn)的人員統(tǒng)一納入特種設(shè)備作業(yè)人員管理。

城市公用管道普查的重點(diǎn)是查清管道的分布和數(shù)量，采集地理信息，建立地理信息管理網(wǎng)絡(luò)。公用管道的整治主要是督促使用單位有計(jì)劃地開展對(duì)重大危險(xiǎn)源管道的篩查，組織進(jìn)行管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和埋地管道的不開挖檢驗(yàn)。對(duì)在普查、檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的事故隱患，要責(zé)成并監(jiān)督使用單位及時(shí)處理并予以消除。

經(jīng)在線檢驗(yàn)合格的工業(yè)管道和經(jīng)一般性檢驗(yàn)合格的長(zhǎng)輸管道，或已經(jīng)建立地理信息管理網(wǎng)絡(luò)的城市公用管道，經(jīng)使用單位申請(qǐng)后，可以按照《壓力管道使用登記管理規(guī)則》(試行)的規(guī)定辦理使用登記。

3 建立和完善壓力管道檢驗(yàn)規(guī)則

應(yīng)加強(qiáng)立法，建立起有關(guān)的壓力管道運(yùn)行維護(hù)管理與檢驗(yàn)等方面的安全監(jiān)察體系，依照鍋爐壓力容器的管理經(jīng)驗(yàn)，借鑒國(guó)外先進(jìn)的壓力管道運(yùn)行維護(hù)與檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，制訂法規(guī)與部門規(guī)章，做到有法可依。

結(jié)合當(dāng)前我國(guó)壓力管道安全管理與監(jiān)察現(xiàn)狀，在政府行政法規(guī)方面，有關(guān)部門應(yīng)著手制訂《壓力管道安全監(jiān)察規(guī)定》、《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《壓力管道元件制造監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程》、《在用壓力管道檢驗(yàn)規(guī)程》、《壓力管道檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資格管理辦法》、《壓力管道使用、運(yùn)行維護(hù)規(guī)程》、《壓力管道操作人員規(guī)定》。上述法規(guī)的編寫，應(yīng)針對(duì)工業(yè)管道、公用管道與長(zhǎng)輸管道的不同特點(diǎn)，分別制訂相應(yīng)的部門規(guī)章規(guī)章與規(guī)范性文件，并與現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外檢驗(yàn)檢測(cè)最新技術(shù)緊密結(jié)合，使之具有先進(jìn)性、適用性與可行性。

在運(yùn)行維護(hù)管理與檢驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面，應(yīng)針對(duì)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外檢驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)芰?，制訂適合于中國(guó)國(guó)情的埋地管道檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)規(guī)范，如完善現(xiàn)有的《地下管線電磁法探測(cè)規(guī)程》等，同時(shí)，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)檢驗(yàn)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)現(xiàn)狀與水平，通過科學(xué)研究，制訂埋地燃?xì)夤艿涝u(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范，如《埋地管道外防腐涂層的分級(jí)評(píng)價(jià)方法》。通過上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制訂，使現(xiàn)有的地下管線檢測(cè)有標(biāo)準(zhǔn)可循，各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的行為規(guī)范化。

當(dāng)前，首先應(yīng)在全國(guó)范圍內(nèi)開展壓力管道使用登記管理工作以及定期檢驗(yàn)的試點(diǎn)，從而實(shí)行以“企業(yè)負(fù)責(zé)、政府監(jiān)督”為主的壓力管道新的檢驗(yàn)與安全運(yùn)行監(jiān)察體系。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王千.在用壓力管道全面檢驗(yàn)中的工作方法分析[J].科學(xué)之友，2011(6).

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關(guān)鍵詞：橋梁；健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；損傷檢測(cè)；工作流程；信號(hào)分析與處理

中圖分類號(hào)：K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、結(jié)構(gòu)檢測(cè)與健康監(jiān)測(cè)概況

結(jié)構(gòu)檢測(cè)與健康監(jiān)測(cè)概況工程結(jié)構(gòu)一般會(huì)受到兩種損傷一突發(fā)性損傷和累積性損傷。突發(fā)性損傷由突發(fā)事件引起，使損傷在短期內(nèi)達(dá)到或超過一定限值；累積損傷則有緩慢積累的性質(zhì)，達(dá)一定程度會(huì)引起破壞影響安全和使用。健康檢測(cè)能夠在突發(fā)性損傷發(fā)生時(shí)及時(shí)做出判斷和警報(bào)，以便采取處理措施，防止發(fā)生進(jìn)一步的破壞和引發(fā)其它事故。對(duì)于累積損傷，能夠定期對(duì)損傷的狀態(tài)做出描述，以便根據(jù)情況采取相應(yīng)措施。

二、橋梁健康監(jiān)測(cè)意義（一）監(jiān)控與評(píng)估。橋梁健康檢測(cè)的基本內(nèi)涵是通過對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)控與評(píng)估，為工程在特殊氣候、交通條件下或運(yùn)營(yíng)狀況嚴(yán)重異常時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，為橋梁維護(hù)、維修與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。為此，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)控：①橋梁結(jié)構(gòu)在正常環(huán)境與交通條件下運(yùn)營(yíng)的物理與力學(xué)狀態(tài)；②橋梁重要非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和附屬設(shè)施的工作狀態(tài)；③結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性；④工程所處環(huán)境條件等等。（二）設(shè)計(jì)驗(yàn)證。由于大型橋梁的力學(xué)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及所處的特定環(huán)境，在大橋設(shè)計(jì)階段安全掌握和預(yù)測(cè)其力學(xué)特性和行為特性是非常困難的。因此，通過橋梁健康檢測(cè)所獲得的實(shí)際結(jié)構(gòu)的動(dòng)靜力行為來檢驗(yàn)大橋的理論模型和計(jì)算假定具有重要意義。不僅對(duì)設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)模型有驗(yàn)證作用，而且有益于新的設(shè)計(jì)理論的形成。（三）研究與發(fā)展。橋梁健康監(jiān)測(cè)帶來的將不僅是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和某種特定橋梁設(shè)計(jì)的反思，它還可能并成為橋梁研究的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室。由于運(yùn)營(yíng)中的橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境所獲得信息不僅是理論研究和實(shí)驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充，而且可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為與環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)的信息。

三、健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

（一）大型橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

大型橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般應(yīng)包括以下幾部分內(nèi)容：

1、傳感系統(tǒng)。由傳感器、二次儀表及高可靠性的工控機(jī)等部分組成。

2、信號(hào)采集與處理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)多種信息源、不同物理信號(hào)的采集與預(yù)處理，并根據(jù)系統(tǒng)功能要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解、變換以獲取所需要的參數(shù)，以一定的形式存儲(chǔ)起來。

3、通信系統(tǒng)。將處理過的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

4、監(jiān)控中心。利用可實(shí)現(xiàn)診斷功能的各種軟硬件對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，包括結(jié)構(gòu)是否受到損傷以及損傷位置、損傷程度等。傳感器監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)信號(hào)，經(jīng)過采集與處理曲通信系統(tǒng)傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行分析和判斷，從而對(duì)結(jié)構(gòu)的健康狀況作出評(píng)估。若結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常行為，則由監(jiān)控中心發(fā)出預(yù)警信號(hào)，并對(duì)檢測(cè)出來的損傷進(jìn)行定性、定位和定量分析同時(shí)提供維修建議。

（二）信號(hào)的分析與處理。橋梁結(jié)構(gòu)的健康狀況是由測(cè)試的信號(hào)來監(jiān)測(cè)和評(píng)估的，即從傳感器采集的信號(hào)中提取各種特征，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)檢測(cè)、狀態(tài)監(jiān)控和損傷診斷等。

（三）損傷檢測(cè)。損傷檢測(cè)一般可分為兩大類，即整體法和局部法。整體法試圖評(píng)價(jià)整體結(jié)構(gòu)的狀態(tài)．確定損傷存在的可疑區(qū)域，而局部法則依靠成熟的無損檢測(cè)技術(shù)對(duì)某個(gè)特定的部位進(jìn)行精確檢測(cè)。整體法和局部法在大型橋梁的損傷檢測(cè)中結(jié)合使用效果較好。

四、現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的問題

在目前已有的橋梁結(jié)構(gòu)健康與安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，明顯存在監(jiān)測(cè)項(xiàng)目種類不足，而個(gè)別監(jiān)測(cè)項(xiàng) 目規(guī)模又過于龐大，尤其在對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的管理方面，還沒有形成一個(gè)較為完善的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理查詢系統(tǒng)，大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得不到妥善的處理和利用?？偨Y(jié)現(xiàn)有橋梁健康與安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不足之處，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體規(guī)劃上主要有以下一些較為突出的問題：缺乏有效實(shí)用的優(yōu)化算法造成測(cè)點(diǎn)數(shù)量巨大，系統(tǒng)規(guī)模過大導(dǎo)致數(shù)據(jù)量大、信息大量冗余；監(jiān)控系統(tǒng)與管理系統(tǒng)未能實(shí)現(xiàn)無縫連接；結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究多基于理論范疇，缺少工程實(shí)用性的研究；橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)缺乏規(guī)范性指導(dǎo)原則。就現(xiàn)在橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)及診斷的研究水平來看，在技術(shù)層面上也有許多問題主要表現(xiàn)為：傳感器的優(yōu)化布設(shè)是橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)和診斷中的一個(gè)重要問題應(yīng)該做到使用盡量少的傳感器獲取盡可能多的結(jié)構(gòu)的健康信息。開發(fā)適合橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)的專用傳感器是橋梁檢測(cè)問題中的關(guān)鍵。測(cè)量?jī)x器的精度不夠以及效率低是困擾橋梁檢測(cè)的一大難題

五、結(jié)語

橋梁健康監(jiān)測(cè)研究涉及振動(dòng)理論、傳感技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、系統(tǒng)辨識(shí)理論、信號(hào)分析處理、數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)、隨機(jī)過程和可靠度等多門學(xué)科，是―個(gè)系統(tǒng)工程。經(jīng)過多年來的積極探索．人們已經(jīng)取得了許多成果。但是由于橋梁結(jié)構(gòu)受到許多不確定因素和復(fù)雜工作環(huán)境的影響，以 及對(duì)橋梁在使用年限內(nèi)的工作特性的變化缺乏全面深入的了解，因此目前所取得的成就和研究還處于基礎(chǔ)性探索階段，要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于實(shí)際的目標(biāo)尚需要多學(xué)科的進(jìn)一步交叉與發(fā)展!對(duì)于實(shí)現(xiàn)大橋和特大橋健康狀態(tài)的在線監(jiān)控、無需振動(dòng)設(shè)備、不妨礙交通、適于遠(yuǎn)程遙控檢測(cè)的環(huán)境振動(dòng)法為其展現(xiàn)了美好的前景!要從真正意義上實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的健康診斷、推動(dòng)其在實(shí)踐中的應(yīng)用、基本實(shí)現(xiàn)大型橋梁健康監(jiān)測(cè)、長(zhǎng)期、定時(shí)、在線、經(jīng)濟(jì)的要求，還必需廣大橋梁工作者和研究人員的不斷努力和探索!

參考文獻(xiàn)：

李穎.張廉.唐穎棟 橋梁結(jié)構(gòu)無損檢測(cè)與評(píng)估研究進(jìn)展[期刊論文]-中外公路 2009(1).