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申请/专利权人：浙江大学;浙江省建工集团有限责任公司;浙江省建筑设计研究院

摘要：本发明涉及建筑材料检测技术领域，旨在提供一种基于红外热成像的识别钢管混凝土构件脱空缺陷的方法。该方法是通过加热装置对钢管混凝土构件待测区域进行加热，拍摄试件表面图像，然后通过红外数字图像处理软件进行处理分析，通过对比分析加热区域与非加热区域的温度分布规律，计算钢管混凝土表面的温度分布梯度；进一步根据温度分布梯度判断钢管混凝土脱空区域的范围，识别钢管混凝土脱空区域的边界。本发明在采用温度变化率的方法来识别钢管混凝土构件脱空缺陷的边界，因此具有可重复性，测试结果不受人为因素的影响。本发明操作简便，测试设备可根据测试精度要求选择不同的现有的商业化仪器，节省人力物力，测试成本较低。

主权项：1.一种基于红外热成像的识别钢管混凝土构件脱空缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：1制作一个正方形钢管混凝土试件作为基准试件，方形钢管钢板围成，内部使用混凝土填充，保证钢板与混凝土粘结良好；所述钢板与钢管混凝土构件中的钢管具有相同的材质与厚度；基准试样所用的混凝土配方、制备方法及养护过程与钢管混凝土构件保持一致；2将基准试样置于加热装置的热场中，并使两者中心重合；加热部件的加热面平行于基准试样中的钢板，加热部件与基准试样保持20cm-30cm间距；调节加热装置的控制器，对基准试样加热10～30分钟；停止加热后，使用红外数字图像收集系统从各方向对基准试样进行拍照；3将钢管混凝土构件置于加热装置的热场中，使其中心与热场中心重合；加热部件的加热面平行于钢管混凝土构件的钢管轴线方向，加热部件与钢管混凝土构件保持20cm-30cm间距；调节加热装置的控制器，对钢管混凝土构件加热10～30分钟；停止加热后，使用红外数字图像收集系统从各方向对钢管混凝土构件进行拍照；4将拍摄所得红外数字照片通过有线或无线方式传输至计算机，并存储在存储设备中；5使用红外数字图像处理软件对红外数字照片进行温度识别处理，分别绘制出基准试样和钢管混凝土构件的温度分布图；6基于基准试样的温度分布图，获得表面温度平均值，记为T1；基于钢管混凝土构件的温度分布图，获得待测区域平均温度，记为T2；7.1如果钢管混凝土构件的待测区域内任一点与其平均温度T2的差值在±3℃之间，则认为待测区域的温度分布均匀，此时按下述方式进行评估：A、如果T1与T2的差值在±3℃之间，判定钢管混凝土待测区域的钢管与混凝土粘结良好，不存在脱空现象；B、如果T2-T18℃，判定钢管混凝土构件的待测区域内钢管与混凝土完全脱空；C、如果3℃T2-T18℃或者T1-T23℃，判定试验过程中误差过大；此时应重复步骤2～6，以再次获取的T1、T2数据重新进行评估；7.2如果钢管混凝土构件的待测区域内存在超过3个位置的温度与平均温度T2的差值大于±3℃，则认为待测区域的温度分布不均，并且判定待测区域内部分区域存在脱空缺陷；此时按下述方式继续进行评估：a、根据钢管混凝土构件待测区域的温度分布图，区分高温区域H与低温区域L；b、在高温区域H中选择温度相对平均的子区域，基于该子区域的温度分布图获得平均温度，记为T3；在低温区域L中选择温度相对平均的子区域，基于该子区域的温度分布图获得平均温度，记为T4；c、如果T1与T4的差值在±3℃之间，判定低温区域L的钢管与混凝土粘结良好；d、如果T1与T4的误差大于±3℃，判定测试过程中误差过大，此时应重复步骤2～6，以再次获取的T1、T4数据重新进行评估；e、如果T3-T15℃，判定钢管混凝土构件待测区域高温区域与混凝土完全脱空；f、如果T3-T15℃，判定试验过程中误差过大；此时应重复步骤2～6，以再次获取的T1、T3数据重新进行评估；g、根据钢管混凝土构件待测区域的温度分布图，计算低温区域L到高温区域H的温度变化梯度G，单位℃cm；当某位置的温度变化梯度G大于关键值Gc时，判定此处为钢管混凝土构件脱空区域的边界点；h、重复步骤e，获得若干个边界点；连接相邻的边界点，直至识别并绘制出钢管混凝土构件待测区域脱空缺陷的完整边界。

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