無(wú)損探傷檢測(cè)新技術(shù)論文范文
無(wú)損探傷檢測(cè)新技術(shù)論文范文
無(wú)損檢測(cè)是工業(yè)發(fā)展必不可少的有效工具，它的重要性已得到公認(rèn)，下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!
無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)論文篇一
路面無(wú)損檢測(cè)技術(shù)探討
【摘要】本文在闡述激光檢測(cè)技術(shù)、圖像技術(shù)、頻譜分析技術(shù)、超聲波技術(shù)等主流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合常用檢測(cè)儀器對(duì)無(wú)損檢測(cè)在施工質(zhì)量的檢測(cè)與控制、養(yǎng)護(hù)管理等方面的工程應(yīng)用進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】無(wú)損檢測(cè);主流技術(shù);工程應(yīng)用
0.前言
路面檢測(cè)技術(shù)在改進(jìn)路面設(shè)計(jì)、控制施工質(zhì)量、提高養(yǎng)護(hù)管理水平等方面具有重要的作用。傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)是隨機(jī)選點(diǎn)、鉆孔取樣后進(jìn)行室內(nèi)分析，從而獲得所需的工程參數(shù)。傳統(tǒng)方法雖然能及時(shí)發(fā)現(xiàn)路表問題，但對(duì)道路內(nèi)部狀況卻不能得到滿意的檢測(cè)結(jié)果，難以滿足實(shí)際工作需求。同時(shí)，由于檢測(cè)點(diǎn)是隨機(jī)選取的，缺乏代表性，也容易造成漏檢，給后續(xù)工作留下隱患。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、高精度測(cè)微技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，使得無(wú)損、快速、直觀有效的檢測(cè)道路內(nèi)部狀態(tài)成為可能。路面檢測(cè)技術(shù)由人工檢測(cè)、破損類檢測(cè)、低速度、低精度檢測(cè)向自動(dòng)化檢測(cè)、無(wú)損檢測(cè)、高速度、高精度方向發(fā)展，開展路面無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究有著重要意義。
1.主流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
1.1 激光檢測(cè)技術(shù)
在路面檢測(cè)中，激光檢測(cè)技術(shù)主要用于距離的測(cè)定、彎沉測(cè)定、車轍深度測(cè)定、平整度測(cè)定及路面構(gòu)造深度檢測(cè)幾方面?；驹硎抢眉す飧吡炼?、高分辨率及良好的相干性、衍射性和方向性特點(diǎn)，通過廣電的轉(zhuǎn)換將光能轉(zhuǎn)換為電能，結(jié)合事先標(biāo)定的電流和位移關(guān)系由光電流的變化反推位移的變化，進(jìn)而達(dá)到檢測(cè)目的。
1.2 圖像技術(shù)
圖像技術(shù)包括利用不同材料介質(zhì)導(dǎo)熱性能的差異進(jìn)行熱傳導(dǎo)規(guī)律和測(cè)試場(chǎng)檢測(cè)的紅外成像技術(shù)與通過分析全息攝影，在得到的全息圖上測(cè)取數(shù)據(jù)求取力學(xué)量的激光全息圖像技術(shù)兩種。圖像技術(shù)在路面裂紋檢測(cè)中應(yīng)用較多，檢測(cè)時(shí)運(yùn)用多結(jié)構(gòu)中值濾波法對(duì)路面裂縫圖像進(jìn)行降噪處理，使其圖像信息增強(qiáng)。為突出裂縫目標(biāo)，需要對(duì)圖像進(jìn)行分割，迭代閾值分割法可滿足要求。在分割的基礎(chǔ)上進(jìn)行裂縫特征的測(cè)量，最后用像素統(tǒng)計(jì)法計(jì)算裂縫的長(zhǎng)度和寬度。
1.3 頻譜分析技術(shù)
頻譜分析技術(shù)具有速度快、檢測(cè)效率的特點(diǎn)。檢測(cè)時(shí)，在相應(yīng)位置設(shè)置傳感器，用力錘在路面施加瞬時(shí)垂直沖擊，傳感器可檢測(cè)到具有各種頻率成分且以振源為中心，沿地表某一深度向周圍傳播的波的頻率。通過設(shè)置不同力錘重量或錘頭獲得含多種頻率成分的瑞雷面波信號(hào)，利用頻域互譜分析和相干分析技術(shù)即可測(cè)定不同深度分層介質(zhì)力學(xué)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)路面質(zhì)量的無(wú)損檢測(cè)。頻譜分析法常用于檢測(cè)路面各層的剛度、強(qiáng)度及診斷下沉、裂縫、缺陷、脫空等病害。利用相干函數(shù)和R波頻散曲線可評(píng)定路面分層情況，并能揭示路面下的介質(zhì)情況。但工程實(shí)踐證明，頻譜分析法的精度會(huì)隨著路面結(jié)構(gòu)深度的增加而靈敏度降低，需要引起注意。
1.4 超聲波技術(shù)
超聲波具有容易激發(fā)、檢測(cè)工藝簡(jiǎn)單、操作方便和價(jià)格便宜等眾多優(yōu)點(diǎn)，在路面檢測(cè)，特別是高等級(jí)水泥路面檢測(cè)中有著廣泛的應(yīng)用。目前，超聲波技術(shù)已成功地應(yīng)用于路面材料密實(shí)度、彈性模量、路面厚度、孔隙、混凝土抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度等方面的檢測(cè)。但水泥路面情況較為特殊，超聲波探頭無(wú)法埋置，造成了一定的檢測(cè)困難，一般采用超聲波技術(shù)與回彈法組合檢測(cè)。工程實(shí)踐證明，波速對(duì)于路面檢測(cè)十分有用，一般超聲波檢測(cè)法也稱為波速法。
2.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
2.1施工質(zhì)量的檢測(cè)與控制
公路路面的施工質(zhì)量會(huì)直接影響到公路的整體質(zhì)量和使用壽命，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)能在道路建設(shè)期及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量隱患，有效地防止路面過早破壞。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路施工質(zhì)量的檢測(cè)與控制中主要應(yīng)用于抗滑性能檢測(cè)、平整度檢測(cè)、彎沉檢測(cè)和厚度檢測(cè)等。
(1)抗滑性檢測(cè)：抗滑性檢測(cè)一般使用由測(cè)車、測(cè)輪系及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等組成的SAFEGATE摩擦測(cè)試車來(lái)完成，其工作原理是使測(cè)試輪與路面緊密接觸，在測(cè)試輪上施加恒定垂直荷載，以恒定速度沿與車輛前進(jìn)方向平行前進(jìn)，然后由力矩傳感器檢測(cè)獲得測(cè)試輪上產(chǎn)生的縱向滾滑摩阻力。測(cè)試時(shí)需要將測(cè)試車盡量鎖定在某一固定速度，選擇干、冰或?yàn)⑺疁y(cè)試模式控制水量。測(cè)定的縱向滾滑摩阻力以電信號(hào)的形式通過脈沖傳感器傳至處理系統(tǒng)。
(2)平整度檢測(cè)：平整度檢測(cè)一般使用在英國(guó)TRRL激光平整度儀基礎(chǔ)上改進(jìn)的非接觸式DYNATEST-5051RSP激光平整度測(cè)試車。該測(cè)試車主要由激光器、距離傳感器、橫杠、處理器、便攜式電腦和測(cè)試車等組成。測(cè)試前要進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定完成后通過電腦輸入測(cè)段長(zhǎng)、數(shù)據(jù)收集模式和起始位置等參數(shù)，然后預(yù)運(yùn)行約250米，以某一恒定速度進(jìn)入測(cè)段收集數(shù)據(jù)。測(cè)試車自帶處理器會(huì)將測(cè)試結(jié)果以國(guó)際平整度指標(biāo)IRI 值(m/km)輸出。該測(cè)試車全程自動(dòng)化控制，操作簡(jiǎn)單，且采樣點(diǎn)相距為0.16米，代表性強(qiáng)，測(cè)試精度能達(dá)到0.1mm級(jí)，在對(duì)高等級(jí)公路大面積檢測(cè)時(shí)優(yōu)勢(shì)最為明顯。
(3)彎沉檢測(cè)：彎沉檢測(cè)一般使用由牽引車和托掛體組成的DY
NATEST-8000FWD落錘式彎沉儀。使用該彎沉儀檢測(cè)時(shí)可調(diào)節(jié)錘重和落高實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊荷載的調(diào)整，我國(guó)測(cè)試時(shí)一般落錘質(zhì)量設(shè)為5t ,承載板直徑30cm, 這樣對(duì)路面的壓強(qiáng)就為0.7MPa。落錘式彎沉儀實(shí)際測(cè)得的是動(dòng)態(tài)總彎沉，可根據(jù)彈性層狀體系理論，由彎沉數(shù)據(jù)反算路面各層材料的彈性模量。測(cè)試時(shí)因?yàn)槌休d板、位移傳感器和路面接觸不穩(wěn)定，一般要在同一點(diǎn)落錘三次，并取第三次的測(cè)試值作為測(cè)點(diǎn)結(jié)果。
(4)厚度檢測(cè)：厚度檢測(cè)一般使用由天線、信號(hào)處理機(jī)、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和終端設(shè)備等組成的GPR儀器。目前GPR是能滿足高采樣率、連續(xù)無(wú)損檢測(cè)的唯一手段，相比宏觀評(píng)價(jià)的鉆芯法和水準(zhǔn)測(cè)量法，GPR更能反映路面及路面一定深度下的微觀變化。測(cè)試時(shí)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生已知波形的射頻，由GPR記錄的地面反射波和地下反射波的時(shí)間差計(jì)算所測(cè)路面的厚度。
2.2 養(yǎng)護(hù)管理檢測(cè)
道路建成后，路面使用性能會(huì)隨著使用時(shí)間的增加逐漸劣化，前期劣化較緩慢，損傷累積不斷累積后，劣化速率加快，整個(gè)過程劣化的速率是不均勻的。使用先進(jìn)的路面檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行檢測(cè)和分析，可認(rèn)識(shí)到路面使用性能劣化基本規(guī)律，為優(yōu)化養(yǎng)護(hù)方案和實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策提供有力依據(jù)。工程實(shí)踐表明，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在道路養(yǎng)護(hù)管理中的應(yīng)用可以有效減少道路養(yǎng)護(hù)的檢測(cè)工作強(qiáng)度，提高工作效率。
地質(zhì)雷達(dá)在瀝青路面病害的無(wú)損檢測(cè)和養(yǎng)護(hù)中使用較多，測(cè)試時(shí)主要包括測(cè)試布線、時(shí)窗選擇、確定水平采樣點(diǎn)距、天線頻率選取、垂向取樣點(diǎn)距選取等關(guān)鍵步驟。然后對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定面層波速與厚度、水分含量和壓實(shí)度等計(jì)算參數(shù)，實(shí)現(xiàn)瀝青路面病害的無(wú)損檢測(cè)。
激光斷面儀在路面平整度和車轍檢測(cè)中應(yīng)用較多。激光斷面儀由激光傳感、慣性制導(dǎo)單元、測(cè)試梁、距離傳感器和信號(hào)數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)等組成。路面平整度測(cè)試時(shí)用激光平整度儀沿著需要測(cè)定的路段全程連續(xù)測(cè)量平整度3至5次，取測(cè)試數(shù)據(jù)平均值作為測(cè)試結(jié)果，然后將測(cè)試結(jié)果與路段已知IRI值對(duì)應(yīng)，繪制曲線并進(jìn)行回歸分析，建立相關(guān)關(guān)系。車轍深度數(shù)據(jù)的采集與平整度測(cè)試通過一個(gè)過程完成，測(cè)試操作方法也完全相同，只是數(shù)據(jù)的軟件處理不同。此外，激光斷面儀還能進(jìn)行橫坡、縱坡、曲率等幾何參數(shù)的連續(xù)快速測(cè)試。
3.總結(jié)
隨著我國(guó)公路里程的不斷增加，道路檢測(cè)工作量強(qiáng)度加大，對(duì)路面檢測(cè)的質(zhì)量和效率也提出了更高的要求，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越受到工程技術(shù)人員的重視。本文闡述了主流的檢測(cè)技術(shù)，并分析了無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在施工質(zhì)量的檢測(cè)與控制、養(yǎng)護(hù)管理等方面的應(yīng)用?！科]
【參考文獻(xiàn)】
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