CN108444936A - 一种钢管混凝土脱空的无损检测***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管混凝土脱空的无损检测***，包括用于加热钢管混土的涡流加热装置，所述涡流加热装置通入交流电后，能够使钢管混凝土的钢管表面产生涡流而使钢管混凝土被加热；还包括用于采集红外录像的红外热像仪以及配置有脱空识别软件的计算机，所述脱空识别软件能够从红外录像中提取红外图像，并根据红外图像计算出随时间变化的温度曲线，从而根据温度曲线识别出钢管混凝土是否存在脱空。本发明还公开了一种脱空检测方法，采用本发明的无损检测***进行检测，能够根据红外图像对脱空区域进行定性识别，还能定量检测脱空厚度，完全从钢管混凝土外部进行检测，操作简便，精度高。

Description

一种钢管混凝土脱空的无损检测***及方法

技术领域

本发明涉及桥梁建筑领域以及图像处理技术领域，尤其是利用红外图像来检测钢管混凝土脱空情况的方法。

背景技术

钢管混凝土就是把混凝土混入钢管中并捣实，从而结合了钢管抗弯能力与混凝土抗压强度，具有承载能力强、跨度大等优点。目前钢管混凝土结构被广泛的应用到拱桥建设中，然而，由于施工、温度、徐变等原因，钢管混凝土也逐渐呈现出一些病害，其中，脱空会严重影响到拱桥的承载力，如何定性、定量检测钢管混凝土的脱空程度、评判钢管混凝土的质量，仍是桥梁界研究的热点问题。

目前，国内外学者在钢管混凝土脱空检测领域做了大量的研究工作。按照对构件的损伤程度，钢管混凝土脱空检测方法分为有损检测和无损检测两大类。有损检测主要有钻孔取芯法，无损检测主要有人工敲击法、光纤传感法及超声波法等，其中，光纤传感法操作较为复杂，需要在钢管内壁预先布置光纤，以实现力学量到光学量的转换，对光纤布置的位置要求十分严格，并且光纤作为耗材也无法重复利用；超声波法则往往只能通过超声波的声学参数来判断其是否存在缺陷，由于超声波在钢管中会存在绕设，对脱空厚度的定量计算存在极大干扰，误差极大。目前，对钢管混凝土脱空检测还处于初级阶段，各种检测虽能对脱空进行定性，但并不能达到定量检测效果，且在实验室中进行应用，准确性和适用性都不能让人满意，还远远不能在实际工程中进行应用。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种钢管混凝土脱空的无损检测***，能够对钢管混凝土脱空实现重复性无损检测，无需耗材，使用十分方便，操作难度低；能够用于实现对脱空厚度的定量检测。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种钢管混凝土脱空的无损检测***，包括用于加热钢管混土的涡流加热装置，所述涡流加热装置通入交流电后，能够使钢管混凝土的钢管表面产生涡流而使钢管混凝土被加热；还包括用于采集红外录像的红外热像仪以及配置有脱空识别软件的计算机，所述脱空识别软件能够从红外录像中提取红外图像，并根据红外图像计算出随时间变化的温度曲线，从而根据温度曲线识别出钢管混凝土是否存在脱空。

优选的，所述涡流加热装置包括供电电路、开关电路、加热线圈以及壳体；所述供电电路用于接入高频交流电源，并通过开关电路输出给加热线圈；所述供电电路与开关电路设置在壳体内，所述加热线圈设置在壳体外。

优选的，还包括用于冷却涡流加热装置的冷却***，所述冷却***包括设置在壳体内的冷却水循环管、水槽以及设置在水槽内的水泵；所述冷却水循环管的进水口通过进水管与水泵的出水口连通，冷却水循环管的出水口通过排水管与水槽连通。

本发明还提供一种钢管混凝土脱空的无损检测方法，采用权利要求1所述的钢管混凝土脱空的无损检测***，包括以下步骤：

步骤1：在钢管混凝土外表面选定若干待检测区域；

步骤2：利用涡流加热装置以及红外热像仪依次对各个待检测区域的红外录像进行采集；在对各待检测区域进行采样的过程中，涡流加热装置以相同的加热功率、相同的设定加热时间对各待检测区域进行加热；各待检测区域的设定冷却时间相同；每个待检测区域均按如下方式进行采集：

首先，将钢管混凝土的待检测区域置于红外热像仪的照射区域内；

然后，利用涡流加热装置对待检测区域进行加热，在加热开始的时候，同时启动红外热像仪对待检测区域的升温过程进行连续记录；

达到设定加热时间后，涡流加热装置停止加热，使待检测区域自然冷却，红外热像仪持续对待检测区域的降温过程进行记录，直到达到设定冷却时间；

步骤3：将各待检测区域的红外录像输入配置有脱空识别程序的计算机中，所述脱空识别软件能够从各待检测区域的红外录像中提取对应的红外图像，并根据红外图像计算出对应待检测区域的随时间变化的温度曲线，最后将待检测区域的温度曲线分别与基准温度曲线进行比较，从而能够识别出待检测区域是否脱空。

优选的，所述计算机中还配置有基准温度曲线标定程序，并按如下步骤执行：

步骤101：从各待检测区域的红外录像中分别提取对应的若干包含升温过程与降温过程的红外图像，并根据各待检测区域的红外图像计算出若干时间节点上的温度值，从而根据所述温度值在时间-温度坐标系中为各待检测区域拟合出随时间变化的温度曲线；

步骤102：根据各待检测区域的温度曲线，计算各待检测区域升温过程的平均升温速率以及降温过程的平均降温速率，其中，平均升温速率为正值，平均降温速率为负值

步骤103：提取平均升温速率最小并且平均降温速率的绝对值最小的温度曲线C_min，然后提取与温度曲线C_min重合的若干参考温度曲线；

步骤104：在时间-温度坐标系中，随机选取若干时间节点，为各个时间节点在所述温度曲线C_min以及参考温度曲线上找到对应的温度值，然后计算该时间节点所对应的平均温度值；

步骤105：根据步骤104所计算得到的若干平均温度值，拟合出一条温度曲线，以此作为基准温度曲线。

优选的，所述脱空识别程序保护所述基准温度曲线标定程序，并在完成步骤105后，按如下步骤执行：

步骤106：根据基准温度曲线计算升温过程的基准平均升温速率A、降温过程的基准平均降温速率A′；

步骤107：将各待检测区域的温度曲线逐一与基准温度曲线进行比较，记当前待检测区域的温度曲线为待定温度曲线，待定温度曲线的平均升温速率记为B、平均降温速率记为B′；

步骤108：若A＜B且|A′|＜|B′|，则待定温度曲线所对应的当前待检测区域为脱空区域；

若A≥B且|A′|≥|B′|，则待定温度曲线所对应的当前待检测区域为非脱空区域。

优选的，还配置有脱空厚度计算程序，用于根据待检测区域的平均升温速率计算出待检测区域的脱空厚度，按脱空厚度与平均升温速率的关系函数：h＝f(k)，其中，h表示脱空厚度，B表示待检测区域的平均升温速率。

优选的，所述关系函数，按如下方式确实：

步骤201：制作含有n个脱空区域的钢管混凝土试件，并在钢管混凝土外表面标记出各个脱空区域，各脱空区域的脱空厚度为已知，分别为h₁、h₂...h_i...h_n，其中，h_i表示第i个脱空区域的脱空厚度；

步骤202：利用涡流加热装置以及红外热像仪依次对各个脱空区域的红外录像进行采集；在对各个脱空区域进行采样的过程中，涡流加热装置以相同的加热功率、相同的设定加热时间对各待检测区域进行加热；各个脱空区域的设定冷却时间相同；每个各个脱空区域均按如下方式进行采集：

首先，将钢管混凝土试件的脱空区域于红外热像仪的照射区域内；

然后，利用涡流加热装置对脱空区域进行加热，在加热开始的时候，同时启动红外热像仪对脱空区域的升温过程进行连续记录；

达到设定加热时间后，涡流加热装置停止加热，使待脱空区域自然冷却，红外热像仪持续对脱空区域的降温过程进行记录，直到达到设定冷却时间；步骤203：将各脱空区域的红外录像输入计算机中，提取各个脱空区域的温度曲线，根据温度曲线计算对应脱空区域的平均升温速率，从而获得一组测量数据{(h_i,k_i),i＝1,2,...n}，其中，k_i表示第i个脱空区域的平均升温速率；

步骤204：以平均升温速率为自变量，并以脱空厚度为因变量，根据步骤203中的测量数据拟合出关系函数：h＝f(k)。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的无损检测***无需在钢管混凝土内部安装传感器，操作极为简便，所有部件均可重复使用，完全从钢管混凝土外部进行检测，能够对钢管混凝土进行无接触式的无损检测。

2、增加了冷却***，采用水冷方式对涡流加热装置进冷却，冷却效果好，防止涡流加热装置过热而损坏，延长使用寿命。

3、本发明的检测方法为无接触式的无损检测方法，利用红外图像来识别脱空区域，不仅能定性识别脱空区域，还能定量计算脱空区域的厚度，与超声波法相比，抗干扰性好，检测精度高。

4、本发明的检测方法在定性识别脱空区域时，无需先验知识，即无需预先知道非脱空区域的温度变化速率，全部采集实时采集的红外图像来相互比较进行确定，因此通用性好，能够适用于各种材料成分不同的钢管混凝土。

附图说明

图1是本具体实施方式中钢管混凝土脱空的无损检测***的检测过程的结构示意图；

图2是本具体实施方式中钢管混凝土试件的结构示意图；

图3是本具体实施方式中各待检测区域的温度曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种钢管混凝土脱空的无损检测***，包括用于加热钢管混土的涡流加热装置2，所述涡流加热装置通入交流电后，能够使钢管混凝土6的钢管表面产生涡流而使钢管混凝土6被加热；还包括用于采集红外录像的红外热像仪5以及配置有脱空识别软件的计算机(图中未示出)，所述脱空识别软件能够从红外录像中提取红外图像，并根据红外图像计算出随时间变化的温度曲线，从而根据温度曲线识别出钢管混凝土是否存在脱空。

根据能量辐射基本定律，凡是温度高于绝对零度的物体，其自身都可以向外界进行热辐射，且温度越高对外辐射量越大。当钢管混凝土6内部存在脱空时，脱空区域被空气填充，其热导率很低，导致热量无法继续传导下去，致使脱空处钢管表面温度比周围升高得快。使用涡流加热目的在于在短时间内达到最佳检测效果，使得脱空区与非脱空区的升温变化率差别更大。根据这一特点，使用红外热像仪5收集非脱空区与脱空待定区的钢管混凝土6表面辐射的热量图像，将两个区域的温度变化—时间曲线绘制在一起，比较升温率，即可对是否存在脱空进行判定。

在钢管混凝土6结构中，钢管外包在混凝土外面，混凝土在钢管内部。当采用涡流加热后，外部钢管温度迅速升高。当有脱空区域时，温度上升较快，也即温度上升速率较快。加热装置移除后，钢管混凝土6处于降温阶段。对于非脱空区，由于内部混凝土在钢管加热时温度已经上升，因此在冷却阶段，温度下降速率较慢。而对于脱空区，内部混凝土温度较低，脱空区域空气温度也较低，因此，温度下降速率较快。

为了实现对钢管脱空程度的检测，发明人进行了大量的试验，并发现以下现象：针对不同脱空程度的钢管混凝土6，给待检测区域施加相同时间、相同功率的热荷载，红外热像仪5的检测结果表明，不同脱空厚度的钢管混凝土6，其升温率不同，且随着脱空厚度的增加，升温率随之增加。在明确了本发明思路的基础上，不仅可对脱空进行定位，还可进一步对钢管混凝土6的脱空程度进行量化，明确脱空尺寸，有针对性地制订处治措施，维护桥梁健康。

本具体实施方式中，所述涡流加热装置2包括供电电路、开关电路、加热线圈4以及壳体；所述供电电路用于接入高频交流电源1，并通过开关电路输出给加热线圈4；所述供电电路与开关电路设置在壳体内，所述加热线圈4设置在壳体外。在对钢管混凝土6进行加热时，将加热线圈4置于钢管混凝土外表面附近，并位于红外热像仪5的照射区域内，红外热像仪5针对待检测区域上的一个或几个点进行红外录像采集，因此，加热线圈4不会对采集过程造成遮挡和干扰。

本具体实施方式中，还包括用于冷却涡流加热装置的冷却***3，所述冷却***3包括设置在涡流加热装置2的壳体内的冷却水循环管、设置在所述壳体外的水槽34以及设置在水槽34内的水泵31；所述冷却水循环管的进水口32通过进水管与水泵31的出水口连通，冷却水循环管的出水口33通过排水管与水槽34连通。增加了冷却***，采用水冷方式对涡流加热装置2进行冷却，冷却效果好，防止涡流加热装置2过热而损坏，延长使用寿命。

采用本具体实施方式中的钢管混凝土6脱空的无损检测***的无损检测方法，包括以下步骤：

步骤1：在钢管混凝土6外表面选定若干待检测区域；

步骤2：利用涡流加热装置以及红外热像仪5依次对各个待检测区域的红外录像进行采集；在对各待检测区域进行采样的过程中，涡流加热装置以相同的加热功率、相同的设定加热时间对各待检测区域进行加热；各待检测区域的设定冷却时间相同；每个待检测区域均按如下方式进行采集：

首先，将钢管混凝土6的待检测区域置于红外热像仪5的照射区域内；

然后，利用涡流加热装置对待检测区域进行加热，在加热开始的时候，同时启动红外热像仪5对待检测区域的升温过程进行连续记录；

达到设定加热时间后，涡流加热装置停止加热，使待检测区域自然冷却，红外热像仪5持续对待检测区域的降温过程进行记录，直到达到设定冷却时间；

步骤3：将各待检测区域的红外录像输入配置有脱空识别程序的计算机中，所述脱空识别软件能够从各待检测区域的红外录像中提取对应的红外图像，并根据红外图像计算出对应待检测区域的随时间变化的温度曲线，最后将待检测区域的温度曲线分别与基准温度曲线进行比较，从而能够识别出待检测区域是否脱空。

为了减小涡流加热的不均匀性对实验造成的影响，可采用如下优选方案来简化数据处理：所述温度变化率数据取热像图的平均温度变化速率。

本具体实施方式中，所述计算机中还配置有基准温度曲线标定程序，并按如下步骤执行：

步骤101：从各待检测区域的红外录像中分别提取对应的若干包含升温过程与降温过程的红外图像，并根据各待检测区域的红外图像计算出若干时间节点上的温度值，从而根据所述温度值在时间-温度坐标系中为各待检测区域拟合出随时间变化的温度曲线；

步骤102：根据各待检测区域的温度曲线，计算各待检测区域升温过程的平均升温速率以及降温过程的平均降温速率，其中，平均升温速率为正值，平均降温速率为负值

步骤103：提取平均升温速率最小并且平均降温速率的绝对值最小的温度曲线C_min，然后提取与温度曲线C_min重合的若干参考温度曲线；由于实际测量过程中会存在不可避免的误差，温度曲线C_min与参考温度曲线的重合并不是指每个对应的点都重合，误差范围内的偏差也视为重合，本具体实施方式中±0.5℃视为重合。

步骤104：在时间-温度坐标系中，随机选取若干时间节点，为各个时间节点在所述温度曲线C_min以及参考温度曲线上找到对应的温度值，然后计算该时间节点所对应的平均温度值；

步骤105：根据步骤104所计算得到的若干平均温度值，拟合出一条温度曲线，以此作为基准温度曲线。

本具体实施方式中，所述脱空识别程序保护所述基准温度曲线标定程序，并在完成步骤105后，按如下步骤执行：

步骤106：根据基准温度曲线计算升温过程的基准平均升温速率A、降温过程的基准平均降温速率A′；

步骤107：将各待检测区域的温度曲线逐一与基准温度曲线进行比较，记当前待检测区域的温度曲线为待定温度曲线，待定温度曲线的平均升温速率记为B、平均降温速率记为B′；

步骤108：若A＜B且|A′|＜|B′|，则待定温度曲线所对应的当前待检测区域为脱空区域；

若A≥B且|A′|≥|B′|，则待定温度曲线所对应的当前待检测区域为非脱空区域。

本具体实施方式中，还配置有脱空厚度计算程序，用于根据待检测区域的平均升温速率计算出待检测区域的脱空厚度，按脱空厚度与平均升温速率的关系函数：h＝f(k)，其中，h表示脱空厚度，B表示待检测区域的平均升温速率。

本具体实施方式中，所述关系函数，按如下方式确实：

步骤201：制作含有n个脱空区域的钢管混凝土试件6，并在钢管混凝土试件6外表面标记出各个脱空区域，各脱空区域的脱空厚度为已知，分别为h₁、h₂...h_i...h_n，其中，h_i表示第i个脱空区域的脱空厚度；

步骤202：利用涡流加热装置以及红外热像仪依次对各个脱空区域的红外录像进行采集；在对各个脱空区域进行采样的过程中，涡流加热装置以相同的加热功率、相同的设定加热时间对各待检测区域进行加热；各个脱空区域的设定冷却时间相同；每个各个脱空区域均按如下方式进行采集：

首先，将钢管混凝土试件6的脱空区域于红外热像仪的照射区域内；

然后，利用涡流加热装置对脱空区域进行加热，在加热开始的时候，同时启动红外热像仪对脱空区域的升温过程进行连续记录；

达到设定加热时间后，涡流加热装置停止加热，使待脱空区域自然冷却，红外热像仪持续对脱空区域的降温过程进行记录，直到达到设定冷却时间；步骤203：将各脱空区域的红外录像输入计算机中，提取各个脱空区域的温度曲线，根据温度曲线计算对应脱空区域的平均升温速率，从而获得一组测量数据{(h_i,k_i),i＝1,2,...n}，其中，k_i表示第i个脱空区域的平均升温速率；

步骤204：以平均升温速率为自变量，并以脱空厚度为因变量，根据步骤203中的测量数据拟合出关系函数：h＝f(k)。

为验证本发明的对钢管混凝土的脱空检测的效果，特设计以下试验进行验证：制作一个内含脱空的钢管混凝土试件，脱空材料采用热导率与空气相近的聚乙烯塑料泡沫，如图2所示布设5个待检测区：61、62、63、64、65，脱空厚度分别为0cm、1cm、0cm、2cm和0cm，温度曲线分别记为系列一、系列二、系列三、系列四和系列五，对应的平均升温率记为k₁,k₂,k₃,k₄,k₅。涡流加热装置采用同一加热功率对5个待检测区域加热相同时间，然后关闭电源冷却处理，通过对5个区域所对应的红外图像进行处理后，将其温度曲线绘制在同一坐标系中，如图3所示，图中横坐标为时间(s)，纵坐标为温度(℃)；从图中可见，系列一、三、五重合，并根据系列一、三、五平均温度变化速率绘制基准温度曲线；系列二与系列四曲线的升温速率与降温速率均大于基准温度曲线，可判定其所对应的区域为脱空区域，且系列四的升温率大于系列二的升温速率，可判定系列四所对应的脱空程度比系列二的严重。

将k₁,k₂,k₃,k₄,k₅分别代入h＝f(k)中，算出脱空厚度分别为0.06cm、0.94cm、0.04cm、2.08cm、0.10cm，误差均在0.1cm以内，可见该方法可较准确地测得钢管混凝土的脱空厚度。

Claims (8)

1.一种钢管混凝土脱空的无损检测***，其特征在于：包括用于加热钢管混土的涡流加热装置，所述涡流加热装置通入交流电后，能够使钢管混凝土的钢管表面产生涡流而使钢管混凝土被加热；还包括用于采集红外录像的红外热像仪以及配置有脱空识别软件的计算机，所述脱空识别软件能够从红外录像中提取红外图像，并根据红外图像计算出随时间变化的温度曲线，从而根据温度曲线识别出钢管混凝土是否存在脱空。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土脱空的无损检测***，其特征在于：所述涡流加热装置包括供电电路、开关电路、加热线圈以及壳体；所述供电电路用于接入高频交流电源，并通过开关电路输出给加热线圈；所述供电电路与开关电路设置在壳体内，所述加热线圈设置在壳体外。

3.根据权利要求3所述的钢管混凝土脱空的无损检测***，其特征在于：还包括用于冷却涡流加热装置的冷却***，所述冷却***包括设置在壳体内的冷却水循环管、水槽以及设置在水槽内的水泵；所述冷却水循环管的进水口通过进水管与水泵的出水口连通，冷却水循环管的出水口通过排水管与水槽连通。

4.一种钢管混凝土脱空的无损检测方法，其特征在于：采用权利要求1所述的钢管混凝土脱空的无损检测***，包括以下步骤：

步骤1：在钢管混凝土外表面选定若干待检测区域；

步骤2：利用涡流加热装置以及红外热像仪依次对各个待检测区域的红外录像进行采集；在对各待检测区域进行采样的过程中，涡流加热装置以相同的加热功率、相同的设定加热时间对各待检测区域进行加热；各待检测区域的设定冷却时间相同；每个待检测区域均按如下方式进行采集：

首先，将钢管混凝土的待检测区域置于红外热像仪的照射区域内；

然后，利用涡流加热装置对待检测区域进行加热，在加热开始的时候，同时启动红外热像仪对待检测区域的升温过程进行连续记录；

达到设定加热时间后，涡流加热装置停止加热，使待检测区域自然冷却，红外热像仪持续对待检测区域的降温过程进行记录，直到达到设定冷却时间；

步骤3：将各待检测区域的红外录像输入配置有脱空识别程序的计算机中，所述脱空识别软件能够从各待检测区域的红外录像中提取对应的红外图像，并根据红外图像计算出对应待检测区域的随时间变化的温度曲线，最后将待检测区域的温度曲线分别与基准温度曲线进行比较，从而能够识别出待检测区域是否脱空。

5.根据权利要求4所述的钢管混凝土脱空的无损检测方法，其特征在于：所述计算机中还配置有基准温度曲线标定程序，并按如下步骤执行：

步骤101：从各待检测区域的红外录像中分别提取对应的若干包含升温过程与降温过程的红外图像，并根据各待检测区域的红外图像计算出若干时间节点上的温度值，从而根据所述温度值在时间-温度坐标系中为各待检测区域拟合出随时间变化的温度曲线；

步骤102：根据各待检测区域的温度曲线，计算各待检测区域升温过程的平均升温速率以及降温过程的平均降温速率，其中，平均升温速率为正值，平均降温速率为负值；

步骤103：提取平均升温速率最小并且平均降温速率的绝对值最小的温度曲线C_min，然后提取与温度曲线C_min重合的若干参考温度曲线；

步骤104：在时间-温度坐标系中，随机选取若干时间节点，为各个时间节点在所述温度曲线C_min以及参考温度曲线上找到对应的温度值，然后计算该时间节点所对应的平均温度值；

步骤105：根据步骤104所计算得到的若干平均温度值，拟合出一条温度曲线，以此作为基准温度曲线。

6.根据权利要求5所述的钢管混凝土脱空的无损检测方法，其特征在于：所述脱空识别程序保护所述基准温度曲线标定程序，并在完成步骤105后，按如下步骤执行：

步骤106：根据基准温度曲线计算升温过程的基准平均升温速率A、降温过程的基准平均降温速率A′；

步骤107：将各待检测区域的温度曲线逐一与基准温度曲线进行比较，记当前待检测区域的温度曲线为待定温度曲线，待定温度曲线的平均升温速率记为B、平均降温速率记为B′；

步骤108：若A＜B且|A′|＜|B′|，则待定温度曲线所对应的当前待检测区域为脱空区域；

若A≥B且|A′|≥|B′|，则待定温度曲线所对应的当前待检测区域为非脱空区域。

7.根据权利要求4所述的钢管混凝土脱空的无损检测方法，其特征在于：还配置有脱空厚度计算程序，用于根据待检测区域的平均升温速率计算出待检测区域的脱空厚度，按脱空厚度与平均升温速率的关系函数：h＝f(k)，其中，h表示脱空厚度，B表示待检测区域的平均升温速率。

8.根据权利要求7所述的钢管混凝土脱空的无损检测方法，其特征在于：所述关系函数按如下方式确定：

步骤201：制作含有n个脱空区域的钢管混凝土试件，并在钢管混凝土试件外表面标记出各个脱空区域，各脱空区域的脱空厚度为已知，分别为h₁、h₂...h_i...h_n，其中，h_i表示第i个脱空区域的脱空厚度；

步骤202：利用涡流加热装置以及红外热像仪依次对各个脱空区域的红外录像进行采集；在对各个脱空区域进行采样的过程中，涡流加热装置以相同的加热功率、相同的设定加热时间对各待检测区域进行加热；各个脱空区域的设定冷却时间相同；每个各个脱空区域均按如下方式进行采集：

首先，将钢管混凝土试件的脱空区域于红外热像仪的照射区域内；

然后，利用涡流加热装置对脱空区域进行加热，在加热开始的时候，同时启动红外热像仪对脱空区域的升温过程进行连续记录；

达到设定加热时间后，涡流加热装置停止加热，使待脱空区域自然冷却，红外热像仪持续对脱空区域的降温过程进行记录，直到达到设定冷却时间；

步骤203：将各脱空区域的红外录像输入计算机中，提取各个脱空区域的温度曲线，根据温度曲线计算对应脱空区域的平均升温速率，从而获得一组测量数据{(h_i,k_i),i＝1,2,...n}，其中，k_i表示第i个脱空区域的平均升温速率；

步骤204：以平均升温速率为自变量，并以脱空厚度为因变量，根据步骤203中的测量数据拟合出关系函数：h＝f(k)。