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光学检测技术范文精选

光学检测技术

光学检测技术范文第1篇

生物芯片技术具有并行、快速和自动化分析的特点,应用前景引人注目,已成为现今生物医学工程的重要组成部分。生物芯片技术包括:基因芯片即DNA芯片、蛋白质芯片或叫生物分子芯片、细胞芯片和组织芯片以及药物芯片、生物电子芯片等技术。

蛋白质是一切生命的物质基础,到目前为止,已知的人体中存在的蛋白质种类达数十万种之多,其功能各异,在机体中各行其职。蛋白质的组成具有多样性和可变性,蛋白质的表达受多种因素的调控。在生命发育的不同阶段,蛋白质的种类和构成都是不一样的,不同组织中细胞表达的蛋白质有很大的差异;在病理或治疗过程中,细胞蛋白质的组成及其变化与正常过程中的也有不同。因此,蛋白质的研究是在一个更加深入、更贴近生命本质层面上去探讨和发现生命活动的规律,揭示生理和病理现象的本质。随着人类对于蛋白质的认识,为了解人体的健康状况,进一步诊断和治疗疾病,识别和检测蛋白质是一种非常重要的技术手段。

国际上绝大多数蛋白质芯片技术采用了标记方法(包括荧光标记法、酶标记法等)。标记方法的优势非常明确,但是也存在一定的不足,比如:(1)蛋白质分子不具有均一的化学性质,使得标记方法很难成为定量分析方法;(2)被标记蛋白质分子生物活性受到一定的影响;(3)对已知的数十万种蛋白质分子进行化学标记所耗费的财力、物力难以想象。因此无标记蛋白质芯片检测技术(如表面等离子体共振技术及其衍生技术、反射干涉光谱技术、椭偏光学成像技术等)应运而生,这些技术的优势在于采用单一无标记试剂即可检测溶液中的靶分子,很好地避免了标记所带来的问题。光学蛋白质芯片系统是探测和研究蛋白质的新技术。此方法将高分辨率的光学显微成像技术和集成化多元蛋白质芯片技术相结合,形成了新型并行、快速生物分子识别和检测技术。它无需预处理和标记样品,对生物活性影响小,还可以检测生物分子反应的动力学参数,从而获得很多传统技术所难以提供的信息,有望用于生物医学研究、健康预测、临床诊断、新药筛选和鉴定以及生物工业流程中的活性监测等。

2蛋白质芯片研究的主要内容及研制过程

概括地讲,蛋白质芯片技术主要包括以下5部分内容:(1)芯片设计。根据待测分析物及靶分子设计芯片的结构和操作流程。(2)配基装配。将具有生物特异性识别的配基分子有效组装在芯片的既定位置,并保持其生物活性。(3)芯片反应器。是配基分子与待测物反应的空间环境,可以对反应条件进行调控。(4)芯片信号采样和处理。将分子相互作用的结果读出,并转化成可视物理信号,由此反推出待测物的信息。(5)芯片数据库。提供芯片的历史数据和基本参数,供对比和参考。

光学检测技术范文第2篇

实习报告

实习报告

大学生医院实习报告

从20××年的*月××日到总后仪器药品检验所实习到现在已经整整一个多月了。实习期间努力将自己在学校所学的理论知识向实践方面转化,尽量做到理论与实践相结合,并且了解医疗器械行来的动态以及发展方向,为即将走上社会打下良好的基础。

些次实习的目的巩固课堂所学的理论知识,掌握医学工程维修、检修的基本技能和方法,提高实践动手能力,初步具备独立分析、解决专业问题的能力,养成理论联系实际的作风,注重能力素质训练,增强创新意识,培养严谨的科学态度。

在总共*个月的实习期间,我们六个人两人一队分三组在所里的放射室,光电室,综合室,三个科室进行轮转,*个月一轮。

20××年*月到*日—*月××日在放射室

放射室是全军大型医疗设备检测及维修中心,主要业务是:⑴负责医用诊断及治疗x线机、ct机、磁共振成像设备、核医学等放射仪器的维修和应用质量检测工作。⑵负责新购置的放射类医疗仪器的验收质量检验工作。⑶负责医用诊断及治疗x线机的计量检定(检测)工作。⑷负责放射类医疗仪器(卫生装备)的研制工作。⑸负责放射类医疗仪器检测新方法、新技术的研究。⑹负责放射类医疗仪器专业实习、进修人员的培训。

在这里我们充分的了解了x线机的构造与原理,把书本上的知识和实践紧密的联系到了一起,对以前理论上的知识有了感性的认识,多次随带教老师出去维修,在维修的过程中带教老师大胆锻炼我们的动手能力。期间我们还跟随齐伟光老师亲自动手安装过万东医疗器械厂和上海医疗器械厂生产200ma的x线机各一台。还跟卢勇老师到309医院亲自动手拆除过东芝800max线机一台。平时在科室里主要和刘刚老师学习x线管的维修,自已多次动手拆开过x线管并换过里面的变压器油和中频x线管里的二级管和电容。这就很好地结合的课堂里所学的知识,更深层的了解了x线机的结构原理,以及安装时设计布线等方面的内容。

在*月份期间我们还在所里的学术报告厅参加了全国首届医疗器械不良事件培训班学习:主要学习了骨科植入物、人工瓣膜、宫内节育器、ct机工作原理及其使用中不良事件中的实例、影响、监测及预防。深刻的子解了医疗器械不良事件监测工作的重要意义。

在20××年*月*日我们还在首都医科大学附属佑安医院参加医疗仪器维修培训班学习。这次是沾了所里老师的光,这次培训是原本是收费的,但是所里的老师有参加讲课,把我们带去免费听课,我们的非常的感谢。本次演进主要学习了x线机、b超、心脑电图机、生化分析议等医疗设备的原理、结构及维修。老师们生动的演讲加上powerpoint的课件,很好的复习巩固了课本所学的内容,老师们都把平常维修的经验教训结合到演进中来,这些在书本上是学不到的。这次听讲的学员大部分是来自各个地方医院设备科里的工程师们,和他们的交流中也收获不少,了解了医院里的仪器对医院特别是病人的重要地位,并对我们的职位性质,有了深刻的认识。认识到我们学的东西还有很多,不然是很难应对实际工作中的突发事件。

20××年*月*日—20××年*月*日在光电室

光电室主要业务是:(1)负责心脑电图机、监护仪、超声诊断仪、各类高频及超短波治疗机、磁疗机、各种中、低频治疗仪、透析机、常规电生理类医疗仪器的维修。(2)负责国产及进口电子类医疗仪器的验收工作。(3)负责电生理类医疗仪器的计量检定(检测)工作。(4)负责电生理类医疗卫生装备的研制工作。(5)负责电生理类医疗仪器检测新方法、新技术的研究。(6)负责电子类医疗仪器专业实习、进修人员的培训。(7)负责血球、血气、尿液分析仪器和各类全自动、半自动生化分析仪器以及显微镜、各类医用检查镜、各类分光光度计等检验仪器的维修(8)负责国产及进口光学生化类医疗仪器的验收工作(9)负责光学生化类医疗仪器的计量检定(检测)工作。(10)负责光学生化类医疗卫生装备的研制工作。(11)负责光学生化类医疗仪器检测新方法、新技术的研究。(12)负责光学生化类医疗仪器专业实习、进修人员的培训.带教老师在维修的过程中以不同的故障为例为我们详细的讲解了怎样去发现故障、分析故障和解决故障,让我们自己动手,大大提高了我们对机器的感性认识。主要带教老师是杨彦琴,张世真。杨老师主要带我们生化,生球等医院检测验医器。他和蔼可亲平时和我们聊天中就聊着聊着就聊到我们专业上,并深入浅出地给我们讲解书本上的基础知识。每次医院送来的机器,如果有机会一定培训我们自己动手的实践能力。经过这么三个多月的学习我们的动手能力提高了不少,并能初步的判断基本的故障,和维修一些小配件。张世真老师是心电图机方面的专家,平常没事我们就钻到他的维修间向他学习。而在教学中从基本的判断三极管的管脚到识别电路图。并重点给我们讲解了光电6511心电图。从电图图到原理,再从原理到故障。以及常见的故障。都详细的讲解一遍。现在我们已经一些简单的电路图,知道常见的故障点,应该怎么入门。还有王玉平老师也给我们讲过瑞士产的心气分析仪一台,从基本的原理到故障经及如何维修。

20××年*月在丰台西路17号中国人民解放军总后勤部卫生部药品仪器检验所学术报告厅参加全军大型医疗设备培训班学习:详细了解了磁共振成像设备应用质量检测技术与评审。在两天的学习中。刘主任精彩的演进和生动的课件都给我们留下了深刻的印像。更重要的是我们已经了解核磁共振成像这门技术基本的原理,因为我们学校并没有开这门课。以及磁共振成像设备应用质量检测技术与评审在工作中的地位。

20××年*月××日—20××年*月××日在综合室

综合室主要业务是:⑴负责医用制冷设备、呼吸麻醉机、离心机、牙科设备以及各类医用气、液压设备的维修。⑵负责国产及进口综合类医疗仪器的验收工作。⑶负责综合类医疗仪器的计量检定(检测)工作。⑷负责综合类医疗卫生装备的研制工作。⑸负责综合类医疗仪器检测新方法、新技术的研究。⑹负责综合类医疗仪器专业实习、进修人员的培训。

在综合室跟何保新等学习制冷设备的安装维修。有及医院的其他一些设备。见到的机器就比较多了,在这近两个月的实习期间里感受到自己知识上的不足,还有很多要学习的地方。

在还有剩余的一个多月里,复习书本的知识,如果有机器并对照实物学习。尽可能多的掌握知识,为即将走入工作岗位打下良好的基础。

在最后还特别要感谢所里对我们生活方面所的照顾,吃在所里的食堂,并为我们办了食堂,尤其是住的方面为了减少我们的负担所领导把原先为军队实习生安排的住房分给了我们住,从而为我们减少了一大笔开支,无论是生活中的什么困难领导都能为我想到并安排好一切,给我们的实习学习创造了良好的环境。

由于我们是地方生很多生活方面的细节都很散漫,没有良好的纪律作风,在刚开始的实习中给领导带来了很多麻烦,在唐助理一次次的教导中我们学到了部队的优良作风,在还有的一个月的时间里继续保持前段时间培养的良好生活习惯。完成最后的实习阶段。

光学检测技术范文第3篇

关键词:检测技术;自动化;制造系统

0前言

几年来,机械设备制造产业的高速蓬勃发展下,产品质量、制造业领域加工精益要求越来越高,因此对检测机械设施的检测仪器要求有所提高,机械设施的传感器技术、信息技术设备研究领域范畴内的研究成本以及研究力度得到深入。随着国外不断涌现高科技、精密度的检测设备外,新型的检测仪器也不断涌现,高度自动化检测仪器在机械制造行业中成为主流。随着计算机应用和集成技术的发展下,检测设施功能也越来越完备。反观,国内的机械设备技术发展有待提升,没有自主研发的高科技、精密度高的检测设备,只能依靠进口先进检测设备。检测技术的进步有助于更好实现机械制造系统的自动化生产、生产效率升级、产品质量保证等功能。机械制造业的发展在国内市场经济发展起着举足轻重的地位。为此,维护机械制造产业的长远健康发展深入强化机械制造系统中检测自动化技术,提升生产加工的成本效益、产品质量把控,同时有助于提升生产程序标准化,升级社会效益和经济效益的双重功能。机械制造产业的进步发展需要依靠检测自动化技术的同步优化、创新。在现代科技领域的发展水平下,目前检测自动化技术为机械设备提供了程序编制、自动化检测的功能,大大减少了人工成本,提升制造业的劳动生产效率。为此,在机械制造系统中对检测自动化技术的应用研究是十分重要的。

1机械制造系统中自动检测技术的功能

1.1自动检测系统组成

自动检测系统由多个子系统所共同构成。具体子系统包括:信号反馈、处理系统,输出单元、自我诊断系统、自动计量系统、信号处理等。自动检测系统的功能模块则包括输出单元以及电子测量电路以及敏感元件。这三大功能模块间相互协调配置,实现机械制造系统的检测工作。检测功能是基于不同信息间的对应关系下的不同表现形式的信号进行定性、定量的关系确认,最后经过信息采集、传递、储存以及显示的设备及手段。所以检测自动化系统下的各类模块、子系统影响检测治理问题,所说的那家企业的检测质量有效降低。为了维护检测自动化系统的功能状态发挥最佳效果,则要求国内明晰自动化检测在对生产工艺和产品质量的影响;除外还要配备专门技术人员负责检测结果的监控管理,实现最低成本上高效的检测系统性能,发挥数据信息的系统检测功能,从而全程指引机械生产过程。

1.2检测系统的数学模型

自动化检测系统中的关键零部件则是传感器。传感器负责输入信号。但是传感器内信号的波动开展能量传递以及运动惯性会造成一定的反映时间,从而传感输出不能实现即时输入参数完全追踪变化。为此,建立数学模型分析检测系统传感器输入量和输出量两者关系。检测系统的理想状态是线性检测系统,既可以根据输入信号的动态浮动时作出线性信号输出。检测系统满足线性系统式方能开展下步准确的数学模型的分析和研究。但是,实际上检测对象的在传感器中的信号输入和信号输出受客观因素影响呈现非线性系统,通常在某个既定范畴内,为此为了开展数学建模分析,假设检测系统的传感器内部信号输入和输出用系数线性微分方程表达为以下:以上数学模型的系统阶次是由上述微分方程的输出量最高微分阶次决定的。基于此数学模型的视角得出机械制造系统中检测系统具备下述两大特征:(1)叠加性。检测系统中相互作用的各个输入量共同得出的输出量,等于不同输入量独立引起的输出量的和。(2)频率保持性。线性系统中输入既定频率信号则输出的幅值y(t)、对应相位都可能存在不同值,但是输出信号和输入信号的频率一致。

2检测自动化技术在机械制造系统中的应用

2.1检测技术

在日新月异的科技技术发展下,机械制造产业对于产品制造观念不断更新、进步。检测技术和手段也从以往单纯的人工产品质量检验到系统化得自动化检测系统在线检测的转变。机械设备检测技术融入了多项新晋信息技术譬如传感器技术、计算机技术等等。通过以上现代科技技术的应用,使得机械制造系统实现了即时、全面、自动化的在线检测,大大提升了产品质量和减少人工成本。而且随着机械制造系统的性能认知逐步深入下,选用有效手段可以规避机械制造生产活动中的损坏,延长机械设备的使用生命周期。

2.2检测测量装置

机械制造系统检测测量装置有直接测量装置和间接装置。间接测量装置负责按生产要求编制适合的程序并执行的装置,主要对检测设备的尺寸型号等参数进行检测。直接测量装置负责对机械设施生产过程的尺寸变化进行测量。(1)直接测量装置按照直接测量装置的测量对象的测量表面可分为几大类装置,分别是孔型表面装置、外圆型表面测量装置、平面测量装置等。基于不同被测表面的特征、形状测量装置组成部件也有不同。外圆磨削动测量仪器的组成部件包括:测量装置浮动式单触点测量装置、传感器、浮动式气动测量仪以及量头、晶体导管光电控制器。工作原理是首先将量头装置在磨床工作台上,其次将工件下母线和测量杠杆端面衔接。另一端面和浮动式气动嘴留有间隙。工件符合设定的尺寸范畴内时,浮标切断光电控制器灯泡的射光向光电传感器传递输出信号从而控制砂轮从工件中退出。(2)间接测量装置间接测量装置的测量对象主要针对机械加工活动时的工件尺寸预先设定程序检测装置实现机床控制程序。间接实现工件尺寸的检测控制。具体在研磨过程中则需要配备间接测量装置对工件尺寸进行监控。

2.3刀具控制系统

刀具控制系统对已加工的工件外表储存在机床内的自动测量系统。刀具在加工过程中因使用频繁,容易出现磨损,当刀具尺寸大小变化到设定的预先数字内时,控制装置向补偿装置发出刀具位移指令补偿工件尺寸变化。实现刀具控制补偿工件尺寸变化的刀具控制系统。

3结语

总而言之,在信息技术蓬勃发展的现代信息时代下,机械制造领域中不断涌现新的各项技术,用于解决产业中遇到的各类问题。自动化的检测技术满足了机械制造业的的广泛检测项目和对象的要求。作为机械设备制造业首先需要正视当下的检测技术缺失的问题,并且寻求有效的制造业检测自动化技术优化机械制造系统,突破传统生产模式,促进生产工艺精密度和成本效益的提高。

参考文献

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光学检测技术范文第4篇

高速公路工程设施检测的特征

高速公路的工程检测主要是指测试工程施工过程中所使用产品是否合格,以及产品完成安装以后,能否满足设计文件的规范和要求。由于高速工程实施检测涉及的内容和行业部门较多,又要根据国家技术标准、行业技术标准和设计文件等,并结合高速公路的实际的使用效果,对整个高速公路工程设施进行物理的、化学以及制造工艺的,产品性能、使用效果和施工质量所作出的测定。其涉及的主要内容包括道路工程学、汽车工程学、电子电工工程学、光学等众多学科,因此,相关检测人员必须具有多专业交叉的学科背景,并掌握国家有关标准、交通部和建设部的行业标准,以及电子电工和机械冶金的行业标准等众多标准,另外,要重视各种标准的发展变化,因为检测工作所参照的标准更新换代速度比较频繁,给检测人员收集以及理解和把握各种检测标准的,带来了很大的困难。在检测过程中,时常出现为了核对某些检测标准,在检测时必须准备好与之相配套的几套甚至是十几套标准的情况。而工程设施检测的项目众多,若每一个项都要引用这么多的标准,那么,对于检测者来说,掌握众多标准将是一个巨大的困难,甚至是一个不可能完成的任务,因为很多标准都在发生变化,一个标准更新不及时,都可能影响检测工作的质量。比如对于常用的反光膜的检测,所涉及的检测项目就包括产品的光度性能、色品行能、那高温性能、那溶剂性能、奶盐雾性能等,涉及到的标准主要包括《视觉信号表面色》、《公路交通标志反光膜》、《盐雾腐蚀试验表面方法》、《公路交通标志板条件等》,这仅仅是其中一个检测项目,涉及的标准就如此众多,可想而知,检测人员面对如此众多的技术标准,掌握起来将是一件多么的困难的事情。因此,我国高速公路的检测技术仅仅停留在高速公路的安全设施检测阶段,给高速公路工程设施的检测带来了众多的问题。不过随着国外先进检测技术涌入中国,国内的许多检测单位将面临前所未有的冲击。因此,各级检测单位必须正视眼前的问题,并通过加强检测人员素质和各种先进设备的应用来面对激烈的市场竞争。

中国高速公路工程设施检测中存在的问题

我国的检测行业应经逐步实现了自身的市场化和规范化,不过仍有一些检测单位对高速公路工程设施的检测的认识仍然停留在资料的核查过关方面,且很多时候检测单位和委托单位之间的关系不仅仅是委托与受托的关系,而是一种从属的关系,因此,检测单位对整个工程的质量把关不是非常严格,有时为了工作的灵活和方便,就简化一些检测程序,删减部分检测项目,给检测行业的发展带来了严重的隐患。另外,由于高速公路的工程设施检测技术发展比较晚,又在高速公路的质量检测管理中长期处于附属地位,没有得到重视,因此与高速公路的其他领域相比,在人力、技术、资金、设备等投入方面都显不足,发展比较缓慢。面对未来更加智能化的高速公路设施,高速公路工程设施检测部门必须不断加强对检测人员的培养和培训,提高他们的素质,充实和完善各种检测设备,做好各项技术储备,以应对未来的发展。

高速公路工程设施检测技术的作用和地位

高速公路工程设施是确保车辆高速、安全、经济、舒适行驶的必要条件,高速公路各项功能能否充分发挥,就取决于它的质量和性能,它的质量优劣将直接影响着高速公路效能的发挥,若一些工程设施质量不过关或者设置不当,就会给埋下交通安全隐患,甚至导致交通事故的发生,给国家和人民的生命财产造成损失,因此,必须加强高速公路工程设施的检测,保证高速公路工程设施的质。要想确保工程设施质量合格,符合相关规范,就必须对各种交通设施进行检测。尽管高速公路工程设施检测技术在我国起步比较晚,各项技术指标、技术储备、检测设备和仪器尚不完善,有待提高,但是我国高速公路仍处在高速发展阶段,只有在高速公路上对各种工程设施采取有效地管理和检测,充分发挥高速公路的各项功能,保证行车的安全舒适具有重要作用。作为一门完整的技术科学,检测技术是对高速公路工程设施产品检验和质量控制的总要手段,它不仅能够区分出产品是否合格,并将不合格产品提出,通过检测与生产并行,及时通过反馈对生产过程进行控制,使之自动调节到最佳生产状态。另外,它是未来智能交通中不可缺少的一部分,智能交通运行的基础是能够对各种信息进行准确的获取、转换、处理,由计算机完成对数据的分析、判断和控制的过程。只有精确及时的将被控对象的各项参数数据准确的的检测出来,并传送和处理这个信号,整个智能交通才能正常的运转,因此,工程实施检测技术对于高速公路自身性能的发具有重要意义,是打造未来智能交通的基础。

高速公路工程设施检测技术的未来发展趋势

近年来,高速公路检测单位应由逐步转变过去事业单位的心态,逐步树立起企业独立法人的意识,积极吸收和借鉴国外先进企业的技术和经验,应对市场竞争,建立完善检测单位的发展制度,树立起服务观念,摆脱过去“检查团”的陈旧意识,提高自身服务水平。另外,要结合我国国情,在吸收借鉴国外先进经验的基础上,建立和完善一套工程设施检测的质量保证体系,进而提高检测质量。同时,检测单位要加强检测领域从业人员的培养,提高从业检测人员的技术要求,并不断完善相应的人才培养机制和培训机制,并联合相关高校,进行联合研发,做好相关技术储备和人才储备工作,提高自身竞争力,从而不断适应日益激烈的未来国内国际市场竞争。

光学检测技术范文第5篇

1红外热像技术的基本原理

在现实物理世界中,任何物体只要具备一定的温度且比绝对温度高,它在任意时刻都会散发红外线辐射,这种光线的光谱位于可见光的红色光外侧,波长约0.80~1000μm,因此叫做红外线[4]。红外线含有物体大量的特征信息,如热力温度场可以反映结构物的热传导特性,通过热力温度场中的异常值来推测物体的某种特性,如建筑物的外墙缺陷、结构物中的局部渗水以及建筑物结构质量损伤等[5]。红外线在遵循一般的可见光传播规律之外,也存在着自身特有的规律,如遵循斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维恩位移定律和普朗克定律等[6]。一般而言,衡量红外线辐射的功率的物理指标为光谱辐射率PλT,如公式(1)所示。2511TCTCPeλλλ−=−(1)式中:λ为红外线的波长;T为物体的温度;e为自然底数;C1为第一辐射系数,其数值为C1=3.74209×10-16w·m2;C2为第二辐射系数,其数值为C1=1.4390×10-2m·K。红外热像检测时,使用红外热像仪对待测物体进行扫描,物体产生的红外线辐射穿过探测设备的光学成像物镜,被红外探测器中的光学敏感元件采集到辐射红外线光子,并将光子的能量转换为电信号传输至数据采集系统中,记录的电信号通过数据处理系统的信号放大、滤波等处理转化为红外热像图,使得不可见的红外线能量以可见的红外热像图形式在电视屏幕或者监视器中显示[7]。

2建筑结构缺陷参数对红外热像检测结果的影响分析

红外热像检测技术利用的是物体辐射的红外线强度来反演建筑结构物的物理性质,属于非接触性、无损检测方法,检测设备与被测物体之间存在一定的距离,检测过程也可以实现自动化和智能化,但是红外热像的解译精度数和物理参数的影响,在实际工程中红外热像检测技术的应用存在一定程度的阻碍[8]。为此,以建筑物表面结构缺陷为例,利用数值模拟方法设置不同的建筑结构缺陷参数,研究其对红外热像检测结果的影响。建筑结构缺陷参数共有3种,分别为热流密度、缺陷深度、缺陷尺寸。数值模拟计算采用迈达斯MIADASGTS有限元分析软件建立二维平面模型进行运算,基本模型尺寸长度为50cm,宽度为25cm,材料属性为C40混凝土,其密度为25kg/cm3,比热容为835J/kg·K;在模型中设置有一个边长为4cm的正方形缺陷,缺陷距离结构物表面的距离为2cm,缺陷属性为空气,其密度为0kg/cm3,比热容为1J/kg·K。

计算过程中,模拟的表面加热的热流密度为700w/m2。为比较热流密度对红外热像检测结果的影响,将缺陷的热流密度分别设置为70、700、7000w/m2;为比较缺陷深度对红外热像检测结果的影响,将缺陷的深度分别设置为1.0、2.0、4.0cm;为比较缺陷尺寸对红外热像检测结果的影响,将正方形缺陷的边长分别设置为2.0、4.0、8.0cm。图1为不同缺陷热流密度对红外热像检测结果的影响曲线。从图中可以看出,当热流密度为70w/m2时,随着时间的增长,物体表面与缺陷之间的温度差基本没有变化,因此在红外热像检测时较难获得缺陷异常;当热流密度为700w/m2时,物体表面与缺陷之间的热流密度一致,随着时间的增长,初始阶段物体表面与缺陷之间的温度差存在非线性段,但时间大于300s后,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时较容易获得缺陷异常;当热流密度为7000w/m2时,缺陷的热流密度远大于物体表面的热流密度,随着时间的增长,初始阶段物体表面与缺陷之间的温度差存在非线性段,但时间大于300s后,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时容易获得缺陷异常。综合可知,物体表面与缺陷之间的热流密度越大,红外热像越容易获得缺陷异常。图1不同缺陷热流密度对红外热像检测结果的影响曲线图2为不同缺陷深度对红外热像检测结果的影响曲线。从图中可以看出,当缺陷深度为4.0cm时,随着时间的增长,物体表面与缺陷之间的温度差增加幅度基本可以忽略不计,因此在红外热像检测时较难获得缺陷异常;当缺陷深度为2.0cm,随着时间的增长,初始阶段物体表面与缺陷之间的温度差存在非线性段,但时间大于300s后,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时较容易获得缺陷异常;当缺陷深度为1.0cm,随着时间的增长,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时容易获得缺陷异常。综上可知,缺陷的深度越小,物体表面与缺陷之间的温度差越大,红外热像越容易获得缺陷异常,缺陷深度大于一定深度后,红外热像就无法识别缺陷的位置。

图3为不同缺陷尺寸对红外热像检测结果的影响曲线。从图中可以看出,当缺陷边长为2.0cm时,随着时间的增长,物体表面与缺陷之间的温度差增加幅度基本可以忽略不计,因此在红外热像检测时较难获得缺陷异常;当缺陷边长为2.0cm,随着时间的增长,初始阶段物体表面与缺陷之间的温度差存在非线性段,但时间大于300s后,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时较容易获得缺陷异常;当缺陷边长为8.0cm,随着时间的增长,初始阶段物体表面与缺陷之间的温度差存在非线性段,但时间大于300s后,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时较容易获得缺陷异常。综合可知,缺陷的尺寸越大,物体表面与缺陷之间的温度差越大,红外热像越容易获得缺陷异常,缺陷边长小于一定尺寸后,红外热像就无法识别缺陷的大小。的影响曲线。从图中可以看出,当缺陷深度为4.0cm时,随着时间的增长,物体表面与缺陷之间的温度差增加幅度基本可以忽略不计,因此在红外热像检测时较难获得缺陷异常;当缺陷深度为2.0cm,随着时间的增长,初始阶段物体表面与缺陷之间的温度差存在非线性段,但时间大于300s后,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时较容易获得缺陷异常;当缺陷深度为1.0cm,随着时间的增长,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时容易获得缺陷异常。综上可知,缺陷的深度越小,物体表面与缺陷之间的温度差越大,红外热像越容易获得缺陷异常,缺陷深度大于一定深度后,红外热像就无法识别缺陷的位置。图2不同缺陷深度对红外热像检测结果的影响曲线图3为不同缺陷尺寸对红外热像检测结果的影响曲线。

从图中可以看出,当缺陷边长为2.0cm时,随着时间的增长,物体表面与缺陷之间的温度差增加幅度基本可以忽略不计,因此在红外热像检测时较难获得缺陷异常;当缺陷边长为2.0cm,随着时间的增长,初始阶段物体表面与缺陷之间的温度差存在非线性段,但时间大于300s后,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时较容易获得缺陷异常;当缺陷边长为8.0cm,随着时间的增长,初始阶段物体表面与缺陷之间的温度差存在非线性段,但时间大于300s后,物体表面与缺陷之间的温度差呈现近线性增加,因此在红外热像检测时较容易获得缺陷异常。综合可知,缺陷的尺寸越大,物体表面与缺陷之间的温度差越大,红外热像越容易获得缺陷异常,缺陷边长小于一定尺寸后,红外热像就无法识别缺陷的大小。

3红外热像检测技术在建筑结构表面缺陷检测中的应用效果

甘肃省兰州市某建筑修建于2006年,为混凝土框架剪力墙结构,由主楼和裙楼组成,主楼结构层高21层,裙楼结构层高5层,建筑总面积约22000m2。建筑外墙采用白色釉面瓷砖装饰,尺寸的为7.5cm×1.5cm,厚度为0.5cm,装饰瓷砖采用水泥砂浆与建筑混凝土结构外墙进行粘贴。由于建筑物长时间的运营,白色釉面装饰瓷砖出现不同程度的剥落、空鼓、破损等现象,极大地影响建筑物的美观,也存在安全隐患。为此,借助红外热像技术对建筑结构物的白色釉面装饰瓷砖进行扫描检测,以为缺陷的整治提供现实依据。工程测试时采用的检测设备为NECTH5102红外热像仪,其可测试温度范围大,能够测试物体表面的热场分布范围为-20~200℃,最小温度分辨率达到0.03℃,测量精度可达到±0.5%,可检测红外线的波长范围从8~12μm不等,成像范围在水平方向为30°,纵向方向为28°,水平方向上的图像像素为225点,垂直方向上的图像像素为233点,聚焦范围大于等于30cm。对整栋建筑物的外表面进行红外线扫描,获得的红外热像如图4所示。从图中可以看出,在白色釉面装饰瓷砖存在缺陷的位置,红外热像可以容易地进行识别和确定,为了进一步验证红外热像检测结果的可靠性,采用敲击法进行验证,两者的对比结果如表1所示。从表1中可以看出,不同缺陷边长等级的红外热像检测结果与敲击法验证结果基本一致,准确率均大于85%,表明采用红外热像技术可以对建筑结构的缺陷得到可靠的分析结果。

4结语

以甘肃省兰州市某建筑为红外热像检测项目为研究对象,采用数值模拟以及现场实测的研究手段,分析了缺陷热流密度、缺陷深度和缺陷尺寸对红外热像检测效果的影响,并应用于实际工程项目中,得到以下几个结论:(1)物体表面与缺陷之间的热流密度越大,物体表面与缺陷之间的温度差越大,红外热像越容易获得缺陷异常;(2)缺陷的深度越小,物体表面与缺陷之间的温度差越大,红外热像越容易获得缺陷异常,缺陷深度大于一定深度后,红外热像就无法识别缺陷的位置;(3)缺陷的尺寸越大,物体表面与缺陷之间的温度差越大,红外热像越容易获得缺陷异常,缺陷边长小于一定尺寸后,红外热像就无法识别缺陷的大小;(4)不同缺陷边长等级的红外热像检测结果与敲击法验证结果基本一致,准确率均大于85%,表明采用红外热像技术可以对建筑结构的缺陷得到可靠的分析结果。

参考文献:

[1]彭雄,钟新谷,赵超,等.基于无人机热成像的建筑饰面层脱粘缺陷识别[J].红外技术,2022,44(2):189-197.

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