基本信息
- 項目名稱：
- 便攜式建筑物表面裂縫檢測儀
- 小類：
- 機械與控制
- 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，能實現同時進行遠近距離裂縫測量的功能，解決了現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理研究提供了客觀準確的基礎數據。
- 詳細介紹：
- 綜合運用圖像傳感原理和數字圖像處理技術、光學顯微與望遠成像技術，對光學和機械系統進行優(yōu)化設計、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
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 設計目的：裂縫尺寸是評價混凝土類建筑物安全性的最重要指標之一。近年來有關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，能實現同時進行遠近距離裂縫測量的功能，解決了現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理研究提供了客觀準確的基礎數據。 設計思路：綜合運用圖像傳感原理和數字圖像處理技術、光學顯微與望遠成像技術，對光學和機械系統進行優(yōu)化設計、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。創(chuàng)新點及技術關鍵： (1)實現了顯微、望遠和測距等多功能的集成，達到儀器一體化便攜式設計的目的，使大幅度降低儀器成本成為可能； (2)開發(fā)了具有自主知識產權的系統應用軟件； (3)研制了多功能標準樣板，實現了儀器的量值溯源。主要技術指標： （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。
科學性、先進性
- 1.一體化設計：實現了顯微、望遠和測距等多功能的集成，達到儀器一體化便攜式設計；2.近距離檢測精度高、范圍廣：在近距離檢測時，本項目設計的儀器使用系統中的數碼顯微視覺系統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，并通過系統的專用裂縫圖像處理軟件計算出裂縫的寬度等參數；3.遠距離可實現非接觸式測量；4．安全且可進行無損檢測：現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，本項目設計的儀器通過數碼視覺系統與系統應用軟件的結合，實現了非接觸式裂縫搜索與檢測，安全可靠；5.本項目設計中回避了以往人工讀數記錄的方法，開發(fā)了具有自主知識產權的系統應用軟件，減少了測試人員工作量，避免了人工讀數時的離散，降低了人為讀數誤差。
獲獎情況及鑒定結果
- 中國計量學院第五屆課外科技競賽一等獎 2010“創(chuàng)意杭州”工業(yè)設計大賽產品組銅獎
作品所處階段
- 樣機改進，準備小批量生產
技術轉讓方式
- 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碼檢測儀的研制”
作品可展示的形式
- 實物、產品 、模型
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 技術特點與優(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行近距離檢測與遠距離檢測，這種儀器是目前市場上所沒有的；2.開發(fā)了具有自主知識產權的系統應用軟件；3.通過軟件與硬件的有機結合，可實現遠距離裂縫搜索，解決了無法觀測橋梁、高層建筑等的裂縫的問題；4.顯微視覺系統采用USB供電的LED上照明方式，望遠測量采用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。目前顯微視覺光學系統與望遠視覺光學系統的相關技術成熟，而且便攜式建筑物表面裂縫檢測儀的機械結構簡單，集成方便，可快速實現產業(yè)化，沒有技術瓶頸，便于在應用領域的大范圍推廣。該項目的成功實施將為工程安全監(jiān)控研究提供全面、準確的監(jiān)測數據，為建筑物安全程度判斷和預示危險構件，以及網絡系統化進行結構安全性的評估和重大事故的預警提供基礎數據。開展此項研究有助于為突發(fā)公共事件監(jiān)控和預防提供技術支持，是保障既有建筑物安全運營的需要，具有明顯的經濟效益和社會效益。
同類課題研究水平概述
- 我國目前已經的檢測建筑物表面裂縫寬度的相關專利文獻主要有： ①黃戰(zhàn)華、李欣等的專利——建筑結構物裂縫數字測量儀； ②李欣、黃戰(zhàn)華等的技術成果——建筑工程結構構件裂縫自動搜索與檢測技術； 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； ④ 深圳市思韋爾檢測科技有限公司的專利—一種準確的裂縫寬度檢測方法； ⑤ 劉其偉等的專利—混凝土表面裂縫遠距離光電式數字檢測系統。 這些專利無具體的技術指標，儀器從功能上看僅用于近距離裂縫檢測，或僅用于遠距離裂縫檢測。本項目創(chuàng)造性地實現了近距離檢測同遠距離檢測相結合的系統設計，并進行了便攜式現場檢測儀器樣品的開發(fā)。該系統克服了目前儀器使用范圍單一、不方便攜帶等缺點，只用一臺儀器就可以實現近距離和遠距離的便攜式現場測量。
