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基本信息
- 項目名稱：
- 便攜式建筑物表面裂縫檢測儀
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 裂縫尺寸是評價混凝土類建筑物安全性的最重要指標(biāo)之一。針對這一問題，本項目組研制開發(fā)了一款便攜式建筑物表面裂縫檢測儀，該儀器可用于搜索、采集、觀察、測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)同時進(jìn)行遠(yuǎn)近距離裂縫測量的功能，解決了現(xiàn)有人工檢測方法中精度低、人為誤差大、操作效率低以及橋梁、高層建筑等無法觀測的裂縫問題，為裂縫評估和形成機(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)，對光學(xué)和機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計、開發(fā)專用裂縫測量軟件，研制成便攜式建筑物表面裂縫檢測儀樣機(jī)
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、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)計目的：裂縫尺寸是評價混凝土類建筑物安全性的最重要指標(biāo)之一。近年來有關(guān)建筑物安全的投訴有增多趨勢。針對這一問題，本項目組研制開發(fā)了一款便攜式建筑物表面裂縫檢測儀，該儀器可用于搜索、采集、觀察、測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)同時進(jìn)行遠(yuǎn)近距離裂縫測量的功能，解決了現(xiàn)有人工檢測方法中精度低、人為誤差大、操作效率低以及橋梁、高層建筑等無法觀測的裂縫問題，為裂縫評估和形成機(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)，對光學(xué)和機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計、開發(fā)專用裂縫測量軟件，研制成便攜式建筑物表面裂縫檢測儀樣機(jī)。創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)關(guān)鍵： (1)實(shí)現(xiàn)了顯微、望遠(yuǎn)和測距等多功能的集成，達(dá)到儀器一體化便攜式設(shè)計的目的，使大幅度降低儀器成本成為可能； (2)開發(fā)了具有自主知識產(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）對裂縫近距離接觸測量時，測量范圍7.5 mm×10mm，分辨率優(yōu)于0.02mm； （2）對裂縫遠(yuǎn)距離非接觸式搜索檢測時，可觀測距離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：實(shí)現(xiàn)了顯微、望遠(yuǎn)和測距等多功能的集成，達(dá)到儀器一體化便攜式設(shè)計；2.近距離檢測精度高、范圍廣：在近距離檢測時，本項目設(shè)計的儀器使用系統(tǒng)中的數(shù)碼顯微視覺系統(tǒng)來采集建筑物表面裂縫圖像，通過USB接口將裂縫圖像顯示在顯示器上，并通過系統(tǒng)的專用裂縫圖像處理軟件計算出裂縫的寬度等參數(shù)；3.遠(yuǎn)距離可實(shí)現(xiàn)非接觸式測量；4．安全且可進(jìn)行無損檢測：現(xiàn)有儀器在測量橋梁底部等不易接觸的部位時需要利用腳手架或橋梁檢測車，存在安全隱患，某些方法還具有破壞性，本項目設(shè)計的儀器通過數(shù)碼視覺系統(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，安全可靠；5.本項目設(shè)計中回避了以往人工讀數(shù)記錄的方法，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件，減少了測試人員工作量，避免了人工讀數(shù)時的離散，降低了人為讀數(shù)誤差。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 中國計量學(xué)院第五屆課外科技競賽一等獎 2010“創(chuàng)意杭州”工業(yè)設(shè)計大賽產(chǎn)品組銅獎
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目“便攜式建筑物表面裂縫數(shù)碼檢測儀的研制”
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 、模型
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢： 1.本項目研制的便攜式建筑物表面裂縫檢測儀可以同時進(jìn)行近距離檢測與遠(yuǎn)距離檢測，這種儀器是目前市場上所沒有的；2.開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件；3.通過軟件與硬件的有機(jī)結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離裂縫搜索，解決了無法觀測橋梁、高層建筑等的裂縫的問題；4.顯微視覺系統(tǒng)采用USB供電的LED上照明方式，望遠(yuǎn)測量采用LED射燈照明，滿足環(huán)保要求。本儀器可用于房屋、橋梁、堤壩、道路等的裂縫檢測與分析等。目前顯微視覺光學(xué)系統(tǒng)與望遠(yuǎn)視覺光學(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儀的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，集成方便，可快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，沒有技術(shù)瓶頸，便于在應(yīng)用領(lǐng)域的大范圍推廣。該項目的成功實(shí)施將為工程安全監(jiān)控研究提供全面、準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，為建筑物安全程度判斷和預(yù)示危險構(gòu)件，以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性的評估和重大事故的預(yù)警提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。開展此項研究有助于為突發(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)營的需要，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
同類課題研究水平概述
- 我國目前已經(jīng)的檢測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)字測量儀； ②李欣、黃戰(zhàn)華等的技術(shù)成果——建筑工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫自動搜索與檢測技術(shù)； ③飛秒光電科技（西安）有限公司的專利——建筑物裂縫檢測方法及系統(tǒng)； ④ 深圳市思韋爾檢測科技有限公司的專利—一種準(zhǔn)確的裂縫寬度檢測方法； ⑤ 劉其偉等的專利—混凝土表面裂縫遠(yuǎn)距離光電式數(shù)字檢測系統(tǒng)。 這些專利無具體的技術(shù)指標(biāo)，儀器從功能上看僅用于近距離裂縫檢測，或僅用于遠(yuǎn)距離裂縫檢測。本項目創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了近距離檢測同遠(yuǎn)距離檢測相結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計，并進(jìn)行了便攜式現(xiàn)場檢測儀器樣品的開發(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)，只用一臺儀器就可以實(shí)現(xiàn)近距離和遠(yuǎn)距離的便攜式現(xiàn)場測量。
