本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)裝置及檢驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

國(guó)務(wù)院《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006-2020年)確定了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域，建筑工業(yè)化是規(guī)劃確定的任務(wù)之一，是我國(guó)建筑行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向，灌漿套筒試件是建筑結(jié)構(gòu)中常用的連接結(jié)構(gòu)，通常包括套筒，內(nèi)部鋼筋，以及用于連接固定套筒和內(nèi)部鋼筋的灌漿，建筑結(jié)構(gòu)在正常使用過(guò)程中或地震等突發(fā)狀況時(shí)，灌漿套筒試件將承受拉、壓等作用，內(nèi)部灌漿材料的應(yīng)力很大，如果灌漿不密實(shí)或存在較大缺陷必將嚴(yán)重影響建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，產(chǎn)生安全隱患。因此，對(duì)灌漿套筒試件的材料密實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)是建筑行業(yè)廣泛關(guān)注并亟待解決的問(wèn)題。“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“工業(yè)化建筑質(zhì)量驗(yàn)收方法及標(biāo)準(zhǔn)體系”等項(xiàng)目已開(kāi)展工業(yè)化建筑節(jié)點(diǎn)驗(yàn)收的相關(guān)研究，以期解決灌漿缺陷的定量識(shí)別問(wèn)題。目前，常用的檢測(cè)方法是對(duì)灌漿套筒試件進(jìn)行力學(xué)性能的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)過(guò)程會(huì)對(duì)灌漿套筒試件造成損壞，而且不能對(duì)灌漿套筒試件的缺陷面積和缺陷位置等進(jìn)行精確計(jì)算。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷面積和缺陷位置等進(jìn)行精確計(jì)算且能夠避免對(duì)灌漿套筒試件造成損壞的灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)裝置，包括X射線機(jī)、灌漿套筒試件、數(shù)字影像板、操作平臺(tái)和計(jì)算機(jī)，所述灌漿套筒試件和所述數(shù)字影像板固定在所述操作平臺(tái)上，所述操作平臺(tái)上設(shè)有載物臺(tái)，所述載物臺(tái)可相對(duì)所述操作平臺(tái)進(jìn)行移動(dòng)，所述灌漿套筒試件固定在所述載物臺(tái)上，所述數(shù)字影像板和所述計(jì)算機(jī)連接，所述X射線機(jī)發(fā)出的X射線照射在所述灌漿套筒試件后在所述數(shù)字影像板上投影成像。本發(fā)明的灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)裝置，通過(guò)對(duì)灌漿套筒試件進(jìn)行位置調(diào)整，X射線機(jī)照射后由數(shù)字影像板得到投影成像圖像，再對(duì)投影成像圖像進(jìn)行參數(shù)分析，即可得到灌漿套筒試件的缺陷面積和缺陷位置等精確信息。

所述灌漿套筒試件沿豎直方向固定在所述載物臺(tái)上，所述載物臺(tái)可在水平方向和豎直方向進(jìn)行移動(dòng)并可繞灌漿套筒試件軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述數(shù)字影像板緊貼所述灌漿套筒試件，所述數(shù)字影像板與所述X射線機(jī)的發(fā)射源和所述灌漿套筒試件的中心連線垂直。

所述灌漿套筒試件上還設(shè)有用于測(cè)定所述X射線在所述數(shù)字影音板上投影成像靈敏度的像質(zhì)計(jì)。

本發(fā)明的目的還在于提供一種可實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷面積和缺陷位置等進(jìn)行精確計(jì)算且能夠避免對(duì)灌漿套筒試件造成損壞的灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、測(cè)量灌漿套筒試件的套筒的外徑D以及所述套筒內(nèi)的鋼筋的直徑Φ；S2、將所述灌漿套筒試件固定在載物臺(tái)上，所述載物臺(tái)設(shè)在操作平臺(tái)上，所述載物臺(tái)可相對(duì)所述操作平臺(tái)進(jìn)行移動(dòng)，所述灌漿套筒試件的一側(cè)設(shè)置X射線機(jī)，所述灌漿套筒試件的另一側(cè)設(shè)置數(shù)字影像板，所述數(shù)字影像板連接計(jì)算機(jī)；S3、將所述載物臺(tái)調(diào)整至第一位置，測(cè)定所述X射線機(jī)的射線源與套筒試件軸線的距離H，打開(kāi)所述X射線機(jī)，所述X射線機(jī)發(fā)射的X射線穿過(guò)所述灌漿套筒試件后由所述數(shù)字影像板接收，所述數(shù)字影像板接收所述X射線進(jìn)行處理后得到第一張投影圖像文件；S4、將所述載物臺(tái)調(diào)整至第二位置從而使所述灌漿套筒試件繞軸線旋轉(zhuǎn)一定角度，得到第二張投影圖像文件；S5、對(duì)所獲得的第一張投影圖像文件和第二張投影圖像文件進(jìn)行參數(shù)分析，進(jìn)而計(jì)算出所述灌漿套筒試件的缺陷的寬度、長(zhǎng)度和面積信息。本發(fā)明的灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)方法，通過(guò)對(duì)灌漿套筒試件進(jìn)行位置調(diào)整，經(jīng)X射線機(jī)照射后由數(shù)字影像板得到投影成像圖像，再對(duì)投影成像圖像進(jìn)行參數(shù)分析，即可得到灌漿套筒試件的缺陷面積和缺陷位置等精確信息。

所述灌漿套筒試件沿豎直方向固定在所述載物臺(tái)上，所述載物臺(tái)可進(jìn)行水平方向和豎直方向的移動(dòng)，并可繞灌漿套筒試件軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述數(shù)字影像板緊貼所述灌漿套筒試件，所述數(shù)字影像板與所述X射線機(jī)的發(fā)射源和所述灌漿套筒試件的中心連線垂直。

所述步驟S4中灌漿套筒試件繞軸線的旋轉(zhuǎn)角度為90°。

所述步驟S5中參數(shù)分析的方法為：l＝min(l₁,l₂)，A＝s×l,其中s為缺陷實(shí)際寬度，H為X射線機(jī)的射線源與套筒試件軸線的距離，R為灌漿套筒試件的半徑，a₁為第一位置投影成像缺陷顯示寬度，a₂為第二位置投影成像缺陷顯示寬度，l為缺陷實(shí)際長(zhǎng)度，l₁為第一位置投影成像缺陷顯示長(zhǎng)度，l₂為第二位置投影成像缺陷顯示長(zhǎng)度，A為缺陷當(dāng)量面積。

所述灌漿套筒試件上還設(shè)有用于測(cè)定所述X射線在所述數(shù)字影音板上投影成像靈敏度的像質(zhì)計(jì)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本發(fā)明的具體實(shí)施例一中缺陷寬度的參數(shù)分析示意圖；

圖4為本發(fā)明的具體實(shí)施例一中缺陷長(zhǎng)度的參數(shù)分析示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明的灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)裝置的具體實(shí)施例一，如圖1至圖4中所示，包括灌漿套筒試件1、載物臺(tái)2、操作平臺(tái)3、X射線機(jī)4、數(shù)字影像板5、像質(zhì)計(jì)6和計(jì)算機(jī)7，灌漿套筒試件1和數(shù)字影像板5固定在操作平臺(tái)3上，數(shù)字影像板5設(shè)置在灌漿套筒試件1一側(cè)，數(shù)字影像板5連接有計(jì)算機(jī)7，X射線機(jī)4設(shè)置在灌漿套筒試件1的另一側(cè)，X射線機(jī)4發(fā)出X射線對(duì)灌漿套筒試件1進(jìn)行照射，數(shù)字影像板5接收穿過(guò)灌漿套筒試件1的X射線并通過(guò)計(jì)算機(jī)7得到投影圖像文件。

操作平臺(tái)3上設(shè)有載物臺(tái)2，載物臺(tái)2可相對(duì)操作平臺(tái)3進(jìn)行豎直方向和水平方向的移動(dòng)并可繞灌漿套筒試件軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，灌漿套筒試件1通過(guò)內(nèi)部的鋼筋垂直固定在載物臺(tái)2上并隨載物臺(tái)2一起相對(duì)操作平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，通過(guò)載物臺(tái)2的移動(dòng)可實(shí)現(xiàn)灌漿套筒試件1的位置調(diào)整，再通過(guò)數(shù)字影像板5即可得到投影圖像文件。

數(shù)字影像板5緊貼灌漿套筒試件1安裝固定，數(shù)字影像板5與X射線機(jī)4的發(fā)射源和灌漿套筒試件1的中心連線垂直，從而便于對(duì)數(shù)字影像板5得到的投影圖像文件進(jìn)行參數(shù)分析，當(dāng)然，在本發(fā)明的漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)裝置的其他實(shí)施例中，數(shù)字影像板5可以和灌漿套筒試件1保持一定的間距，從而避免數(shù)字影像板5和灌漿套筒試件1安裝固定時(shí)發(fā)生干涉，另外，數(shù)字影像板5與X射線機(jī)4的發(fā)射源和灌漿套筒試件1的中心線也可根據(jù)實(shí)際狀況設(shè)定為其他角度。

像質(zhì)計(jì)6設(shè)置在灌漿套筒試件1上，用于測(cè)定X射線在數(shù)字影像板5上投影成像靈敏度，安裝像質(zhì)計(jì)6，可檢驗(yàn)X射線投影成像的精準(zhǔn)性，從而保證灌漿套筒試件1的缺陷分析的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例中像質(zhì)計(jì)6的型號(hào)為10FE16，射線檢驗(yàn)技術(shù)等級(jí)為AB級(jí)。

本發(fā)明的灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)方法的具體實(shí)施例一，如圖1至圖4中所示，所涉及的檢驗(yàn)裝置和上述灌漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)裝置的具體實(shí)施例一中的檢驗(yàn)裝置一致，包括灌漿套筒試件1、操作平臺(tái)3、X射線機(jī)4、數(shù)字影像板5、像質(zhì)計(jì)6和計(jì)算機(jī)7，灌漿套筒試件1和數(shù)字影像板5固定在操作平臺(tái)3上，數(shù)字影像板5設(shè)置在灌漿套筒試件1一側(cè)，數(shù)字影像板5連接有計(jì)算機(jī)7，X射線機(jī)4設(shè)置在灌漿套筒試件1的另一側(cè)，X射線機(jī)4發(fā)出X射線對(duì)灌漿套筒試件1進(jìn)行照射，數(shù)字影像板5接收穿過(guò)灌漿套筒試件1的X射線并通過(guò)計(jì)算機(jī)7得到投影圖像文件。

數(shù)字影像板5緊貼灌漿套筒試件1安裝固定，數(shù)字影像板5與X射線機(jī)4的發(fā)射源和灌漿套筒試件1的中心連線垂直，從而便于對(duì)數(shù)字影像板5得到的投影圖像文件進(jìn)行參數(shù)分析，當(dāng)然，在本發(fā)明的漿套筒試件的缺陷檢驗(yàn)方法的其他實(shí)施例中，數(shù)字影像板5可以和灌漿套筒試件1保持一定的間距，從而避免數(shù)字影像板5和灌漿套筒試件1安裝固定時(shí)發(fā)生干涉，另外，數(shù)字影像板5與X射線機(jī)4的發(fā)射源和灌漿套筒試件1的中心線也可根據(jù)實(shí)際狀況設(shè)定為其他角度。

像質(zhì)計(jì)6設(shè)置在灌漿套筒試件1上，用于測(cè)定X射線在數(shù)字影像板5上投影成像靈敏度，安裝像質(zhì)計(jì)6，可檢驗(yàn)X射線投影成像的精準(zhǔn)性，從而保證灌漿套筒試件1的缺陷分析的準(zhǔn)確性，本實(shí)施例中像質(zhì)計(jì)6的型號(hào)為10FE16，射線檢驗(yàn)技術(shù)等級(jí)為AB級(jí)。

本實(shí)施例中，為獲得較好的投影圖像文件，X射線機(jī)4的發(fā)射源設(shè)在灌漿套筒試件1的前方，對(duì)準(zhǔn)灌漿套筒試件1的中部，與灌漿套筒試件1的軸線的距離H為600～800mm(取750mm為宜)，X射線機(jī)的管電壓為190～230kV，管電流5mA。

具體的檢驗(yàn)步驟如下：

S1、測(cè)量灌漿套筒試件1的套筒11的外徑D以及套筒11內(nèi)的鋼筋12的直徑Φ；

S2、將灌漿套筒試件1通過(guò)其內(nèi)部的鋼筋12垂直固定在載物臺(tái)2上，載物臺(tái)2設(shè)在操作平臺(tái)3上，載物臺(tái)2可相對(duì)操作平臺(tái)3進(jìn)行水平方向和豎直方向的移動(dòng)并可繞灌漿套筒試件軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，灌漿套筒試件1的一側(cè)設(shè)置X射線機(jī)4，灌漿套筒試件1的另一側(cè)設(shè)置數(shù)字影像板5，數(shù)字影像板5緊貼灌漿套筒試件1設(shè)置，數(shù)字顯像板4與X射線機(jī)4的發(fā)射源和灌漿套筒試件1的中心連線垂直，數(shù)字影像板5連接計(jì)算機(jī)7；

S3、將載物臺(tái)2調(diào)整至第一位置，測(cè)定X射線機(jī)4至灌漿套筒試件1的軸線的距離H，打開(kāi)X射線機(jī)4，X射線機(jī)4發(fā)射的X射線穿過(guò)灌漿套筒試件1后由數(shù)字影像板5接收，照射時(shí)間1～2min，數(shù)字影像板5接收X射線進(jìn)行處理后得到第一張投影圖像文件；

S4、將載物臺(tái)2調(diào)整至第二位置從而使灌漿套筒試件1繞軸線旋轉(zhuǎn)90°，打開(kāi)X射線機(jī)4，照射時(shí)間1～2min，得到第二張投影圖像文件；

S5、對(duì)所獲得的第一張投影圖像文件和第二張投影圖像文件進(jìn)行參數(shù)分析，進(jìn)而計(jì)算出所述灌漿套筒試件的缺陷的寬度、長(zhǎng)度和面積信息。

S5中參數(shù)分析的方法如下：

計(jì)算公式如下：

公式1：

公式2：l＝min(l₁,l₂)

公式3：A＝s×l

上述計(jì)算公式中：

H:X射線源與套筒試件軸線的距離；

Φ：連接鋼筋直徑；

D：灌漿套筒試件1直徑；

R：灌漿套筒試件1半徑，R＝D/2；

a₁：第一位置投影成像缺陷顯示區(qū)域?qū)挾龋?/p>

l₁：第一位置投影成像缺陷顯示區(qū)域長(zhǎng)度；

a₂：第二位置投影成像缺陷顯示區(qū)域?qū)挾龋?/p>

l₂：第二位置投影成像缺陷顯示區(qū)域長(zhǎng)度；

s：缺陷實(shí)際寬度；

l：缺陷實(shí)際長(zhǎng)度；

A：缺陷當(dāng)量面積。

上述計(jì)算公式中公式1的計(jì)算過(guò)程如下：

假設(shè)缺陷s(AC)的分量為X和Y，如圖中所示，AB、BC分別與s的分量y和x無(wú)限趨近，所以x和y近似地取為BC和AB的長(zhǎng)度，即x＝BC；y＝AB

由相似三角形定理可得(公式等號(hào)為近似相等)

同理可得

由上可得出x和y的表達(dá)式：

將x和y代入由于Φ/2的值遠(yuǎn)小于H的值，故可以省去不計(jì)，化簡(jiǎn)最終可得

上述計(jì)算公式中公式2的計(jì)算過(guò)程如下：

由于H的值較大，因此缺陷實(shí)際長(zhǎng)度l可近似為第一位置投影成像缺陷顯示區(qū)域長(zhǎng)度l₁和第二位置投影成像缺陷顯示區(qū)域長(zhǎng)度l₂中的較小值。