淺談無(wú)損檢測技術(shù)在土木工程中的應用論文
摘 要： 無(wú)損檢測技術(shù)是利用物質(zhì)的某些物理性質(zhì)因為存在缺陷或組織結構上的差異而使其物理量發(fā)生變化的現象,在不使被檢物使用性能及形態(tài)受到損傷的前提下,通過(guò)測量這些變化來(lái)了解和評價(jià)材料,產(chǎn)品和設備構件的性質(zhì),狀態(tài)或者內部結構等的一種特殊檢測技術(shù)。本文將重點(diǎn)論述多傳感器信息融合技術(shù)以及非接觸超聲換能技術(shù)在土木工程中的運用。
關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測技術(shù)；信息融合；非接觸
無(wú)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(wú)缺陷的手段。它利用材料內部結構的異�；蛉毕莸拇嬖谒鸬膶�、聲、光、電、磁等反應的變化，評價(jià)結構異常和缺陷存在及其危害程度。無(wú)損檢測可以定量掌握強度與缺陷的關(guān)系，評價(jià)構件的允許負荷以及壽命或剩余壽命；檢測在制造過(guò)程中產(chǎn)生的結構不完整性及缺陷情況，以便我們改善制造工藝；可以有效地防止建筑物的破壞所造成的經(jīng)濟損失，減少人員傷亡。
一、多傳感器信息融合技術(shù)
目前，常用的無(wú)損檢測技術(shù)有超聲、渦流、磁粉、射線(xiàn)檢測等，這些方法各有所長(cháng)，也各有局限性。多傳感器信息融合技術(shù)可以有效地避免多種技術(shù)的不足，因此成為目前研究的熱點(diǎn)。信息融合(或數據融合)是指對來(lái)自多個(gè)信息源的數據進(jìn)行檢測、關(guān)聯(lián)、相關(guān)、估計和綜合等多級與多方面的處理，以獲得對被測狀態(tài)的精確估計和評價(jià)。信息融合的基本目的是要充分利用多個(gè)傳感器資源，通過(guò)適當的綜合來(lái)獲得比任何單一信息源所能表達的更多的信息，即通過(guò)多傳感器協(xié)調和聯(lián)合運作的優(yōu)勢提高檢測系統的整體性能。信息融合系統所處理的信息層次將信息融合系統分為3個(gè)層次：即數據層融合、特征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(jìn)行關(guān)聯(lián)后，送入融合中心，完成對被測對象的綜合評價(jià)。數據層融合是傳感器水平上的融合，其優(yōu)點(diǎn)是保持了盡可能多的原始信號信息,缺點(diǎn)是處理的信息量過(guò)大，速度慢，實(shí)時(shí)性差，而且當傳感器不一致時(shí)，數據融合具有很大的盲目性。
2、特征層融合
特征層融合是指把原始數據先經(jīng)特征提取，再進(jìn)行數據關(guān)聯(lián)和歸一化等處理，完成對被測對象的綜合評價(jià)。特征層融合屬于信息的中間層次融合。其優(yōu)點(diǎn)是既保留了足夠數量的原始信息，又實(shí)現了一定數量的數據壓縮，有利于實(shí)時(shí)處理。但是，該技術(shù)在復雜環(huán)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征提取和決策等任務(wù)，然后進(jìn)行關(guān)聯(lián)，再送入融合中心處理。決策層融合是數據融合中的高級融合。其優(yōu)點(diǎn)是數據通訊量小、實(shí)時(shí)性好，可以處理非同步信息，能有效地融合不同類(lèi)型的信息。而且，在一個(gè)或幾個(gè)傳感器失效時(shí)，系統仍能繼續工作，具有良好的容錯性，系統可靠性高。因此，決策層融合是目前信息融合研究的熱點(diǎn)。由于土木工程無(wú)損檢測受環(huán)境影響很大，故采用多傳感器信息融合技術(shù)有利于搜集大量信息，可以提高無(wú)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(shù)
非接觸超聲換能技術(shù)是新型超聲檢測新技術(shù)。傳統的超聲檢測均采用接觸式換能方法，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(zhì)使超聲波的大部分能量傳入被檢構件。無(wú)論使用何種耦合介質(zhì)，在檢測工作結束后我們都應該將其清除，殘留的耦合介質(zhì)有時(shí)會(huì )造成工件的質(zhì)量問(wèn)題。另外，在高溫或高速生產(chǎn)的流水線(xiàn)上，一般的超聲探頭無(wú)法穩定地耦合到被檢工件上。目前發(fā)明了一種新型非接觸超聲換能技術(shù)——激光超聲技術(shù)。它利用脈沖激光產(chǎn)生窄脈沖超聲信號，再用光干涉檢測方法檢測超聲波。它具有時(shí)間與空間上的高分辨力，且光學(xué)上的聚焦可使檢測點(diǎn)很小。該技術(shù)不僅適用于高溫和快速運動(dòng)等非接觸檢測的工作，而且可對形狀結構較復雜或尺寸較小的工件進(jìn)行無(wú)損評價(jià)。激光超聲技術(shù)在檢測時(shí)不需加任何介質(zhì)并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(wèn)題。在土木工程中，激光超聲技術(shù)可以廣泛應用于對大型網(wǎng)架結點(diǎn)、桿件穩定性的測量，進(jìn)而可以有效減少工作量，使檢測工作更方便。
無(wú)損檢測技術(shù)大多采取相對測量與間接測量方法,并由無(wú)損檢測人員對檢測結果做出解釋,分析,評定與判斷,其中會(huì )涉及設備變量,工藝變量和應用變量以及無(wú)損檢測人員主觀(guān)因素等諸多因素影響,為了保證無(wú)損檢測技術(shù)能得到正確實(shí)施,能夠得到可靠準確的檢測結果,進(jìn)行正確的判斷和評價(jià),要求無(wú)損檢測人員應具備和保持一定的技術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗,應能在統一的標準或規范下,使用標準化的檢測設備和檢測材料,正確實(shí)施無(wú)損檢測,獲得相同的,能復現的檢測結果,盡可能防止錯誤的檢測與判斷,特別是無(wú)損檢測與常規的破壞性試驗最大的區別在于后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(chǎn)品負責,因此在無(wú)損檢測技術(shù)運用與土木工程之時(shí)，則有其特殊的要求。這些要求的提出，是針對于土木工程的特點(diǎn)而提出的。土木工對質(zhì)量要求嚴格，因此其對質(zhì)量檢測技術(shù)有很高的要求，尤其是無(wú)損檢測技術(shù)。隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，無(wú)損檢測技術(shù)在土木工程中的運用越來(lái)越多，其影響也越來(lái)越深刻，所以我們要強調無(wú)損檢測技術(shù)在土木工程中的應用。
參考文獻：
[1]中國高新技術(shù)企業(yè), 2009, (06)
【淺談無(wú)損檢測技術(shù)在土木工程中的應用論文】相關(guān)文章：
無(wú)損檢測個(gè)人總結09-05
淺談學(xué)具在小學(xué)數學(xué)教學(xué)中的應用論文08-04
淺談農業(yè)種植在中藥學(xué)教學(xué)案例中的應用論文04-07
關(guān)于計算機技術(shù)在檔案管理中的應用的論文10-30
淺論計算機技術(shù)在企業(yè)管理中的應用論文09-22
淺談?dòng)⒄Z(yǔ)教學(xué)中的文化教學(xué)論文06-13
BIM技術(shù)在建筑工程造價(jià)管理中的應用論文（精選3篇）07-27
- 相關(guān)推薦