图像像素测量技术在钢锈蚀厚度检测中的应用.pdf

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1、张风杰，等：图像像素测量技术在钢锈蚀厚度检测中的应用图像像素测量技术在钢锈蚀厚度检测中的应用张风杰夏军武谭永超夏翔(1．中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验d一～一室一～∞一，江一苏一～徐州一～一幽一．一22～一1一-一008～一；L～一～一兰2．深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏徐州221008)摘要：为准确测量钢管混凝土柱外部钢管的锈蚀程度，设计11根构件并对其中8根构件进行人工加速锈蚀试验，分别采用千分尺、PhotoInfor图像分析技术、超声无损检测技术3种检测方法测试试验构件的锈蚀厚度，对构件锈层厚度进行了明确标定，并确定千分尺测量方法为标准

2、结果。对PhotoInfor图像像素分析结果与标准结果进行对比，发现该方法的测试结果有较高的精准度；超声无损检测方法在实际测试中表现出一定的局限性。关键词：锈蚀厚度；PhotoInfor图像采集；像素；检测技术DOI：10．13206／J．西g201506023APPLICATIoNOFIMAGEPIXELMEASUREMENTTECHNoLOGYINTHEDETECTIoNoFTHETHICKNESSOFSTEELCoRRoSIoNZhangFengjie。XiaJunwuTanYongchao一_吐一二～Xi涮一a一叭∞m㈣X～一ima．n一_王g～薹一_五～r～hwr～_

3、h一～一罟一～一_∞三_Jm(1．JiangsuKeyIahoratoryofEnvironmentallmpactandStructuralSafetyinEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China；2．StateKeyLaboratoryforGeomechanics&DeepUndergroundEngineering，Xuzhou221008，China)．m钢管昆凝土结构大量应用于结构承压构件，在对3种测试技术的精确度、使用性及局限性进行我国获得了较大的发展]。随着钢管混凝土在

4、分析。工程中的应用各种问题随之而来，首先是外部钢管遭受锈蚀后锈蚀厚度的测定比较困难，由于多1试验设计数情况下不能破坏构件直接测量，故测试精度难1．1锈蚀试验设计以保证。目前对于金属材质的锈蚀厚度测定有截试验设计构件直径为139mitt，高度为500mm，面损失法、失重法、阳极电流密度法等。]，但这些预计锈蚀厚度分别为0，0．2，0．3，0．46，0．5，0．7，方法对于在役结构或构件的检测均显示出局限0．8，1．0miD_。其中3根构件锈蚀度为0，其直径性。如何对在役构件进行现场鉴定以获得准确数作为基准数据，与锈蚀后的构件直径进行对比，以据来判定构件的损伤程度成为研究人员关注的

5、重确定构件的锈蚀厚度。对其他8根构件采用通电点_8]，因此开发一种快速、直观、准确的检测方法就的方法进行实验室加速锈蚀，在进行加速锈蚀前显得尤为重要和迫切。*国家自然科学基金资助项目(51274192)；江苏省土木工程环本文设计11根圆钢管混凝土柱，并人工加速锈境灾变与结构可靠性重点实验室开放基金(JSKI2012YB04)；江苏蚀其中的8根，对于钢管锈蚀厚度利用千分尺进行省优势学科。第一作者：张风杰，男，1979年出生，博士研究生。直接测量技术、超声无损检测技术、PhotoInfor图Email：z@cumt．edu．Cll像像素采集分析技术来进行检测。通过试验结果收稿日期：

6、20141229SteelConstruction．2015(6)，Vo1．30，No．19893防火与防腐先对构件的锈蚀层厚度进行设计，后采用法拉第表1千分尺测量结果定律原理对达到锈蚀层厚度所需电流大小及通电时间进行计算，随后对构件通电进行加速锈蚀，当构件通电时间达到计算时间后即认为达到锈蚀厚度，随后对构件断电，进行锈层清理并进行构件直径测量，通过对比3根未锈蚀构件的直径，即可确定构件的锈蚀厚度。通电结束后，钢管的锈层厚度是否达到了试验设计的锈蚀厚度还有待进一步检测验证。1．2锈蚀层厚度定义本文定义锈蚀层厚度为去除锈层待构件表面裸注：误差一l锈蚀厚度预计锈蚀厚度{／预计锈蚀厚

7、度。露出材质本身的色泽后的厚度即为锈层厚度。对锈蚀构件先用打磨机将锈蚀层打磨掉，裸露出光滑的2．2PhotoInfor软件分析钢材表面即认为锈层清除干净。从化学角度而言，PhotoInfor是通过获取图像信息进行分析的清除掉构件表面铁的化合物后即为将锈蚀层清除，一种方法。数字照相量测技术在材料变形演变过程此时构件表面裸露出的即为构件本身的材质。实际的全程观测与细观力学特性研究方面具有突出的优操作过程中对锈蚀物的清除先是粗除，即将表面的越性。数字照相量测是一项通用性很强的现代非接修饰物机械清除