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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 便攜式建筑物表面裂縫檢測(cè)儀
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 裂縫尺寸是評(píng)價(jià)混凝土類建筑物安全性的最重要指標(biāo)之一。針對(duì)這一問(wèn)題，本項(xiàng)目組研制開(kāi)發(fā)了一款便攜式建筑物表面裂縫檢測(cè)儀，該儀器可用于搜索、采集、觀察、測(cè)量建筑物表面可視大范圍缺陷或不可視微小缺陷，能實(shí)現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)近距離裂縫測(cè)量的功能，解決了現(xiàn)有人工檢測(cè)方法中精度低、人為誤差大、操作效率低以及橋梁、高層建筑等無(wú)法觀測(cè)的裂縫問(wèn)題，為裂縫評(píng)估和形成機(jī)理研究提供了客觀準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 綜合運(yùn)用圖像傳感原理和數(shù)字圖像處理技術(shù)、光學(xué)顯微與望遠(yuǎn)成像技術(shù)，對(duì)光學(xué)和機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)專用裂縫測(cè)量軟件，研制成便攜式建筑物表面裂縫檢測(cè)儀樣機(jī)
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的：裂縫尺寸是評(píng)價(jià)混凝土類建筑物安全性的最重要指標(biāo)之一。近年來(lái)有關(guān)建筑物安全的投訴有增多趨勢(shì)。針對(duì)這一問(wèn)題，本項(xiàng)目組研制開(kāi)發(fā)了一款便攜式建筑物表面裂縫檢測(cè)儀，該儀器可用于搜索、采集、觀察、測(cè)量建筑物表面可視大范圍缺陷或不可視微小缺陷，能實(shí)現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)近距離裂縫測(cè)量的功能，解決了現(xiàn)有人工檢測(cè)方法中精度低、人為誤差大、操作效率低以及橋梁、高層建筑等無(wú)法觀測(cè)的裂縫問(wèn)題，為裂縫評(píng)估和形成機(jī)理研究提供了客觀準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 設(shè)計(jì)思路：綜合運(yùn)用圖像傳感原理和數(shù)字圖像處理技術(shù)、光學(xué)顯微與望遠(yuǎn)成像技術(shù)，對(duì)光學(xué)和機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)專用裂縫測(cè)量軟件，研制成便攜式建筑物表面裂縫檢測(cè)儀樣機(jī)。創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵： (1)實(shí)現(xiàn)了顯微、望遠(yuǎn)和測(cè)距等多功能的集成，達(dá)到儀器一體化便攜式設(shè)計(jì)的目的，使大幅度降低儀器成本成為可能； (2)開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件； (3)研制了多功能標(biāo)準(zhǔn)樣板，實(shí)現(xiàn)了儀器的量值溯源。主要技術(shù)指標(biāo)： （1）對(duì)裂縫近距離接觸測(cè)量時(shí)，測(cè)量范圍7.5 mm×10mm，分辨率優(yōu)于0.02mm； （2）對(duì)裂縫遠(yuǎn)距離非接觸式搜索檢測(cè)時(shí)，可觀測(cè)距離2m～100m，可以分辨的裂縫寬度不大于0.5mm。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1.一體化設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)了顯微、望遠(yuǎn)和測(cè)距等多功能的集成，達(dá)到儀器一體化便攜式設(shè)計(jì)；2.近距離檢測(cè)精度高、范圍廣：在近距離檢測(cè)時(shí)，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的儀器使用系統(tǒng)中的數(shù)碼顯微視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)采集建筑物表面裂縫圖像，通過(guò)USB接口將裂縫圖像顯示在顯示器上，并通過(guò)系統(tǒng)的專用裂縫圖像處理軟件計(jì)算出裂縫的寬度等參數(shù)；3.遠(yuǎn)距離可實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量；4．安全且可進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)：現(xiàn)有儀器在測(cè)量橋梁底部等不易接觸的部位時(shí)需要利用腳手架或橋梁檢測(cè)車，存在安全隱患，某些方法還具有破壞性，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的儀器通過(guò)數(shù)碼視覺(jué)系統(tǒng)與系統(tǒng)應(yīng)用軟件的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了非接觸式裂縫搜索與檢測(cè)，安全可靠；5.本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中回避了以往人工讀數(shù)記錄的方法，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件，減少了測(cè)試人員工作量，避免了人工讀數(shù)時(shí)的離散，降低了人為讀數(shù)誤差。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 中國(guó)計(jì)量學(xué)院第五屆課外科技競(jìng)賽一等獎(jiǎng) 2010“創(chuàng)意杭州”工業(yè)設(shè)計(jì)大賽產(chǎn)品組銅獎(jiǎng)
作品所處階段
- 樣機(jī)改進(jìn)，準(zhǔn)備小批量生產(chǎn)
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 與杭州富光科技有限公司合作項(xiàng)目“便攜式建筑物表面裂縫數(shù)碼檢測(cè)儀的研制”
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 、模型
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)： 1.本項(xiàng)目研制的便攜式建筑物表面裂縫檢測(cè)儀可以同時(shí)進(jìn)行近距離檢測(cè)與遠(yuǎn)距離檢測(cè)，這種儀器是目前市場(chǎng)上所沒(méi)有的；2.開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件；3.通過(guò)軟件與硬件的有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離裂縫搜索，解決了無(wú)法觀測(cè)橋梁、高層建筑等的裂縫的問(wèn)題；4.顯微視覺(jué)系統(tǒng)采用USB供電的LED上照明方式，望遠(yuǎn)測(cè)量采用LED射燈照明，滿足環(huán)保要求。本儀器可用于房屋、橋梁、堤壩、道路等的裂縫檢測(cè)與分析等。目前顯微視覺(jué)光學(xué)系統(tǒng)與望遠(yuǎn)視覺(jué)光學(xué)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)成熟，而且便攜式建筑物表面裂縫檢測(cè)儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，集成方便，可快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，沒(méi)有技術(shù)瓶頸，便于在應(yīng)用領(lǐng)域的大范圍推廣。該項(xiàng)目的成功實(shí)施將為工程安全監(jiān)控研究提供全面、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為建筑物安全程度判斷和預(yù)示危險(xiǎn)構(gòu)件，以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性的評(píng)估和重大事故的預(yù)警提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。開(kāi)展此項(xiàng)研究有助于為突發(fā)公共事件監(jiān)控和預(yù)防提供技術(shù)支持，是保障既有建筑物安全運(yùn)營(yíng)的需要，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
同類課題研究水平概述
- 我國(guó)目前已經(jīng)的檢測(cè)建筑物表面裂縫寬度的相關(guān)專利文獻(xiàn)主要有： ①黃戰(zhàn)華、李欣等的專利——建筑結(jié)構(gòu)物裂縫數(shù)字測(cè)量?jī)x； ②李欣、黃戰(zhàn)華等的技術(shù)成果——建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫自動(dòng)搜索與檢測(cè)技術(shù)； ③飛秒光電科技（西安）有限公司的專利——建筑物裂縫檢測(cè)方法及系統(tǒng)； ④ 深圳市思韋爾檢測(cè)科技有限公司的專利—一種準(zhǔn)確的裂縫寬度檢測(cè)方法； ⑤ 劉其偉等的專利—混凝土表面裂縫遠(yuǎn)距離光電式數(shù)字檢測(cè)系統(tǒng)。 這些專利無(wú)具體的技術(shù)指標(biāo)，儀器從功能上看僅用于近距離裂縫檢測(cè)，或僅用于遠(yuǎn)距離裂縫檢測(cè)。本項(xiàng)目創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了近距離檢測(cè)同遠(yuǎn)距離檢測(cè)相結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了便攜式現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀器樣品的開(kāi)發(fā)。該系統(tǒng)克服了目前儀器使用范圍單一、不方便攜帶等缺點(diǎn)，只用一臺(tái)儀器就可以實(shí)現(xiàn)近距離和遠(yuǎn)距離的便攜式現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。
