一种钢管内填混凝土密实度红外检测装置及方法与流程

一种钢管内填混凝土密实度红外检测装置及方法与流程

本发明属于建筑材料检测技术领域，具体涉及一种钢管内填混凝土密实度红外检测装置及方法。

背景技术

钢管混凝土是近年来发展起来的一种新型建筑结构形式，通过将混凝土灌注到空钢管内并养护而成。这种结构具有强度高、抗震性能好、施工便捷等优点，广泛应用于超高层建筑、单层工业厂房和拱桥等建筑中。然而，由于钢管和混凝土两种材料的性质差异，以及施工工艺的限制，可能导致钢管内部存在空鼓、空洞等密实度缺陷。

现有的检测方法主要通过加热钢管后，利用红外摄像机采集钢管外部的红外图像，判断钢管与混凝土之间是否存在脱空缺陷。但这种方法只能检测出混凝土与钢管之间的图像信息，无法获取内部混凝土的图像信息，特别是靠近钢管圆心区域的混凝土密实度情况。

技术实现思路

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种钢管内填混凝土密实度红外检测装置及方法。

装置结构

该装置主要包括能够沿着钢管内填混凝土预留孔纵向移动的红外检测机器人，以及用于为钢管内填混凝土加热的加热结构。红外检测机器人和加热结构均能接收上位机的控制信号。

红外检测机器人采用伸缩十字架结构，具体包括：

• 伸缩十字架：由中心筒和四个伸缩组件组成，每个伸缩组件的端部安装有带有轮毂电机的行走轮。
• 驱动装置：包括驱动电机和主轴，用于驱动红外摄像头旋转和伸缩十字架伸缩。
• 切换组件：通过电磁推拉杆和轴承实现传动连接与非传动连接状态的切换。

加热结构采用环形电加热板。

方法步骤

1. 利用加热结构对填充了混凝土的钢管进行加热。
2. 将红外检测机器人置入混凝土中预留的预留孔，并控制其纵向移动，同时控制红外摄像头进行360°往复旋转，采集预留孔侧壁的红外图像。
3. 根据采集的红外图像判断混凝土密实度是否符合要求。

技术优势

• 通过加热和红外检测，能够从混凝土内部检测密实度，避免仅从外侧检测时产生的误差。
• 采用伸缩十字架结构，既能保持机器人在预留孔内的平稳支撑，又能适应不同孔径的预留孔。
• 伸缩十字架结构和红外摄像头由同一驱动装置驱动，简化了装置结构。

技术特征

1. 包括能够沿着预留孔纵向移动的红外检测机器人和加热结构，两者均能接收上位机控制信号。
2. 红外检测机器人采用伸缩十字架结构，配备360°旋转的红外摄像头和驱动装置。
3. 伸缩组件通过弹簧和拉绳实现伸缩功能。
4. 驱动装置通过电磁推拉杆和轴承实现传动连接与非传动连接状态的切换。
5. 加热结构采用环形电加热板。

技术总结

本发明提供了一种结构简单、适应性强、实用性强的钢管内填混凝土密实度红外检测装置及方法，通过加热和红外检测技术，能够准确检测混凝土内部的密实度情况。

技术研发团队：孙亚南、宋学进、解芳、王钰翔、耿杨、王惠锋、刘涛、陈海续、姚俊飞、冯小磊、刘丽华、宗金秀、陈润池、林瑞瑞、李晨晨、许春凤、张艺、张昊辰

技术使用者：河南豫美建设工程检测有限公司

技术公布日期：2025年3月3日