CN110095503B - 一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，一种针对改性沥青路面的红外无损探伤一体两用装置的使用方法，包括以下步骤：关闭屏蔽门，根据材料性质选择电磁激励加热或微波激励加热；关闭激励装置，停止加热，控制激励板向两侧移动，打开屏蔽门；开启红外摄像仪对加热单元进行拍摄，本发明通过激励板绕旋转轴转动来实现电磁激励和微波激励的转换，可以根据不同改性沥青路面选择不同的激励加热方式，当改性沥青路面添加了软磁性颗粒、磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯等改性材料时可选择微波激励；当改性沥青路面添加金属、碳类等改性材料时采用电磁激励。加热方式灵活，一法两用，适用范围广。

Description

一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法

技术领域

本发明属于路面红外无损探伤技术领域，具体涉及一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法。

背景技术

交通的发展是一个国家国民经济的重要保障,而交通的基础就是道路，没有道路就不能进行物资运输、人员出行,而想要确保交通的发展就必须要保证道路工程的质量。因此，在不损坏路面或原材料的前提下，对被检验路面材料的表面和内部进行检查的手段，即无损检测技术，对道路的施工与维修有非常重要的意义。虽然现在存在多种无损探测手段，例如：探地雷达、落锤式弯沉仪、超声波探伤、磁粉探伤等，但仍需要一种快速、低成本，大范围的无损探伤技术。红外无损检测便具有上述优点，红外无损检测是无损检测方法中的一种新兴技术，其检测结果以红外热像图的形式显示出来非常直观。但红外探伤有着一些比较致命的弱点，他是利用“热”来实现技术方案的，对温度的要求很高，急需高效率的加热方法，并且存在不同材料需要不同的加热方式以及过长时间加热对对材料的损害等问题，影响实际的探伤检测效果，导致红外无损探伤的应用无法普及。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，以解决目前红外无损探伤中对温度的要求很高，急需高效率的加热方法，并且存在不同材料需要不同的加热方式以及过长时间加热对对材料的损害等问题，影响实际的探伤检测效果等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在工作前将路面进行地面加热单元块17划分，其中加热单元的面积与激励板13面积相同；

S2：判断改性沥青路面添加的改性材料的性质选择电磁激励加热或微波激励加热，若改性沥青路面添加物为软磁性颗粒、磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯等改性材料，选用微波激励模式，若改性沥青路面添加物金属、碳类等改性材料时，选用电磁激励模式；

S3：当改性沥青路面添加物为软磁性颗粒、磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯等改性材料时，伸缩杆6缩短将软磁性板7拉入外壳8的内安装盒体801内，导磁率低且导电率高的外侧壁板802充当屏蔽材料，激励板13绕电动旋转轴12旋转至金属安装板13B面朝下，金属安装板13B面为导磁率低且导电率高的金属材质，微波电子管15开始工作，导磁率低且导电率高的金属外壳8和激励板13的金属安装板13B面反射微波，对路面进行微波加热；

S4：当改性沥青路面添加物金属、碳类等改性材料时，激励装置须由微波激励模式转变为电磁激励模式，激励装置4须由微波激励转变为电磁激励，此时伸缩杆6伸长将软磁性板7推出内安装盒体801，软磁性板7充当导磁材料，激励板13绕电动旋转轴12旋转180°至激励板13的软磁性材质安装板13A面朝下，软磁性材质安装板13A面材质为软磁性材质，升降杆11带动激励板13下降到软磁性板7所包围的空间内，电磁线圈14开始工作，软磁性板7和激励板13的软磁性材质安装板13A面聚集磁感线，对路面进行加热；

S5：关闭激励装置4，在激励装置4停止工作后，电动旋转轴12带动激励板13由水平状态旋转至竖直状态，驱动电机10带动滚轮9转动，滚轮9在滚轮安装槽16内侧移动，两块激励板13通过升降杆11、驱动电机10与滚轮9相连接并在滚轮9的牵引下沿滚轮安装槽16分别向两侧移动，屏蔽门2打开；

S6：红外摄像仪5进行工作对相应的地面加热单元块17进行红外摄像，根据红外摄像仪5拍摄的内容来分析改性沥青路面的损伤情况。

优选的，侧壁3共设置有四个，四个侧壁3与屏蔽门2构成无底盒型密闭结构。

优选的，激励板13包括软磁性材质安装板13A和金属安装板13B，软磁性材质安装板13A上固定安装有均匀分布的电磁线圈14，金属安装板13B上面嵌有均匀分布的微波电子管15。

优选的，屏蔽门2采用翻盖式且材质为导磁率低且导电率高的金属，金属安装板13B采用导磁率低且导电率高的金属。

优选的，滚轮安装槽16、滚轮9、驱动电机10、升降杆11和电动旋转轴12均为导磁率低且导电率高的金属材质制成。

优选的，外壳8和伸缩杆6均为导磁率低且导电率高的金属材质。

优选的，软磁性板7为导磁材料制成的长方体板材。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明采用激励板绕旋转轴转动的方法来实现电磁激励和微波激励的转换，可以根据不同改性沥青路面选择不同的激励加热方式，如，当改性沥青路面添加了金属、碳类等改性材料时可选择电磁激励；当改性沥青路面添加了软磁性颗粒、磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯等改性材料时可选择微波激励。加热方式灵活，一法两用，适用范围广，不仅适用于改性沥青路面的无损检测，还可用于其他材料的红外无损检测。

2、本发明采用伸缩杆控制软磁性板升降的方法以实现激励板不同激励模式工作时屏蔽材料的转换；当激励装置为电磁激励时，软磁性板下降以充当导磁材料，软磁性板可实现电磁场的聚集；当激励装置为微波激励时，软磁性板上升，导磁率低且导电率高的金属外壳充当屏蔽材料，导磁率低且导电率高的金属外壳可实现微波的反射；屏蔽方法一法两用，大大提高了激励加热的效率。

3、本发明采用升降杆控制激励板与加热单元的距离的方法；当激励装置为电磁激励时，激励板与加热单元距离较远；当激励装置为微波激励时，激励板与加热单元距离较近；根据不同改性沥青中的改性物质的种类、改性物质的含量来确定激励板与加热单元之间的距离，大大提高了加热效率，且避免了由于加热距离过近导致路面发生高温损伤。

附图说明

图1是装置工作状态图；

图2是装置结构示意图；

图3是装置滚轮安装槽结构示意图；

图4是激励板结构示意图；

图5是软磁性材质安装板结构示意图；

图6是金属安装板结构示意图。

图中：1-控制单元与电源，2-屏蔽门，3-侧壁，4-激励装置，5-红外摄像仪，6-伸缩杆，7-软磁性板，8-外壳，801-内安装盒体，802-外侧壁板，9-滚轮，10-驱动电机，11-升降杆，12-电动旋转轴，13-激励板，13A-软磁性材质安装板，13B-金属安装板，14-电磁线圈，15-微波电子管，16-滚轮安装槽，17-地面加热单元块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，本发明提供如下技术方案：一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在工作前将路面进行地面加热单元块17划分，其中加热单元的面积与激励板13面积相同；

S2：判断改性沥青路面添加的改性材料的性质选择电磁激励加热或微波激励加热，若改性沥青路面添加物为软磁性颗粒、磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯等改性材料，选用微波激励模式，若改性沥青路面添加物金属、碳类等改性材料，选用电磁激励模式；

S3：当改性沥青路面添加物为软磁性颗粒、磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯等改性材料时，伸缩杆6缩短将软磁性板7拉入外壳8的内安装盒体801内，导磁率低且导电率高的外侧壁板802充当屏蔽材料，激励板13绕电动旋转轴12旋转至金属安装板13B面朝下，金属安装板13B面为导磁率低且导电率高的金属材质，微波电子管15开始工作，导磁率低且导电率高的金属外壳8和激励板13的金属安装板13B面反射微波，对路面进行微波加热；

S4：当改性沥青路面添加物金属、碳类等改性材料时，激励装置须由微波激励模式转变为电磁激励模式，激励装置4须由微波激励转变为电磁激励，此时伸缩杆6伸长将软磁性板7推出内安装盒体801，软磁性板7充当导磁材料，激励板13绕电动旋转轴12旋转180°至激励板13的软磁性材质安装板13A面朝下，软磁性材质安装板13A面材质为软磁性材质，升降杆11带动激励板13下降到软磁性板7所包围的空间内，电磁线圈14开始工作，软磁性板7和激励板13的软磁性材质安装板13A面聚集磁感线，对路面进行加热；

S5：关闭激励装置4，在激励装置4停止工作后，电动旋转轴12带动激励板13由水平状态旋转至竖直状态，驱动电机10带动滚轮9转动，滚轮9在滚轮安装槽16内侧移动，两块激励板13通过升降杆11、驱动电机10与滚轮9相连接并在滚轮9的牵引下沿滚轮安装槽16分别向两侧移动，屏蔽门2打开；

S6：红外摄像仪5进行工作对相应的地面加热单元块17进行红外摄像，根据红外摄像仪5拍摄的内容来分析改性沥青路面的损伤情况。

侧壁3共设置有四个，四个侧壁3与屏蔽门2构成无底盒型密闭结构。

激励板13包括软磁性材质安装板13A和金属安装板13B，软磁性材质安装板13A上固定安装有电磁线圈14，金属安装板13B上面嵌有均匀分布有微波电子管15。

屏蔽门2采用翻盖式且材质为导磁率低且导电率高的金属，金属安装板13B采用导磁率低且导电率高的金属。

滚轮安装槽16、滚轮9、驱动电机10、升降杆11和电动旋转轴12均为导磁率低且导电率高的金属材质制成。

外壳8和伸缩杆6均为导磁率低且导电率高的金属材质。

软磁性板7为导磁材料制成的长方体板材。

一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，包括控制单元与电源1、屏蔽门2、侧壁3和激励装置4，其特征在于：侧壁3共设置有四个，四个侧壁3与屏蔽门2构成无底盒型密闭结构，无底盒型密闭结构的顶端通过铰链转动连接有屏蔽门2，激励装置4位于无底盒型密闭结构内侧，激励装置4包括滚轮安装槽16、滚轮9、驱动电机10、升降杆11、电动旋转轴12和激励板13，，升降杆11的顶端固定安装有驱动电机10，驱动电机10的转轴与滚轮9的中心轴固定连接，升降杆11的底端固定连接有电动旋转轴12，电动旋转轴12的外侧设置有激励板13，激励板13包括软磁性材质安装板13A和金属安装板13B，软磁性材质安装板13A上固定安装有电磁线圈14，金属安装板13B上面嵌有均匀分布有微波电子管15。

滚轮安装槽16共设置有两个，两个滚轮安装槽16分别安装于无底盒型密闭结构内部两侧。

滚轮安装槽16内侧滑动连接有滚轮9，滚轮9共设置有四个，四个滚轮9分为两两一组均匀分布于两个滚轮安装槽16内侧。

侧壁3由伸缩杆6、软磁性板7以及外壳8组成。

外壳8包括外侧壁板802和内安装盒体801。

外侧壁板802的内侧上部固定安装有内安装盒体801，内安装盒体801的内侧顶端安装有伸缩杆6，伸缩杆6的底端固定安装有软磁性板7。

软磁性板7与内安装盒体801的底端滑槽滑动连接。

本发明的工作原理及使用流程：本发明在使用时，在工作前将路面进行地面加热单元块17划分，其中加热单元的面积与激励板13面积相同，在工作时，屏蔽门2沿图示箭头方向关闭此时激励装置4开始工作；如果改性沥青路面添加物为软磁性颗粒、磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯等改性材料，此时采用微波激励；伸缩杆6缩短将软磁性板7拉入外壳8的内安装盒体801内，导磁率低且导电率高的外侧壁板802充当屏蔽材料，激励板13绕电动旋转轴12旋转至金属安装板13B面朝下，金属安装板13B面为导磁率低且导电率高的金属材质，微波电子管15开始工作，导磁率低且导电率高的金属外壳8和激励板13的金属安装板13B面反射微波，提高加热效率。当改性沥青路面添加物为金属、碳类等改性材料时，激励装置4须由微波激励转变为电磁激励，此时伸缩杆6伸长将软磁性板7推出内安装盒体801，软磁性板7充当导磁材料，激励板13绕电动旋转轴12旋转180°至激励板13的软磁性材质安装板13A面朝下，软磁性材质安装板13A面材质为软磁性材质，升降杆11带动激励板13下降到软磁性板7所包围的空间内，电磁线圈14开始工作，软磁性板7和激励板13的软磁性材质安装板13A面聚集磁感线，提高加热效率。

在激励装置4停止工作后，电动旋转轴12带动激励板13由水平状态旋转至竖直状态，驱动电机10带动滚轮9转动，滚轮9在滚轮安装槽16内侧移动，两块激励板13通过升降杆11、驱动电机10与滚轮9相连接并在滚轮9的牵引下沿滚轮安装槽16分别向两侧移动；此时屏蔽门2打开，红外摄像仪5进行工作对相应的地面加热单元块17进行红外摄像，根据红外摄像仪5拍摄的内容来分析改性沥青路面的损伤情况。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在工作前将路面进行地面加热单元块（17）划分，其中加热单元的面积与激励板（13）面积相同；

S2：根据改性沥青路面添加的改性材料的性质选择电磁激励加热或微波激励加热，若改性沥青路面添加物为软磁性颗粒、磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯时，选用微波激励模式，若改性沥青路面添加物为金属时，选用电磁激励模式；

S3：当改性沥青路面添加物为软磁性颗粒、磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯时，伸缩杆（6）缩短将软磁性板（7）拉入外壳（8）的内安装盒体（801）内，导磁率低且导电率高的外侧壁板（802）充当屏蔽材料，激励板（13）绕电动旋转轴（12）旋转至金属安装板（13B）面朝下，所述激励板（13）包括软磁性材质安装板（13A）和金属安装板（13B），金属安装板（13B）面为导磁率低且导电率高的金属材质，金属安装板（13B）上面嵌有均匀分布的微波电子管（15），微波电子管（15）开始工作，导磁率低且导电率高的金属外壳（8）和激励板（13）的金属安装板（13B）面反射微波，对路面进行微波加热；

S4：当改性沥青路面添加物金属时，激励装置须由微波激励模式转变为电磁激励模式，激励装置（4）须由微波激励转变为电磁激励，此时伸缩杆（6）伸长将软磁性板（7）推出内安装盒体（801），软磁性板（7）充当导磁材料，激励板（13）绕电动旋转轴（12）旋转180°至激励板（13）的软磁性材质安装板（13A）面朝下，软磁性材质安装板（13A）面材质为软磁性材质，软磁性材质安装板（13A）上固定安装有均匀分布的电磁线圈（14），升降杆（11）带动激励板（13）下降到软磁性板（7）所包围的空间内，电磁线圈（14）开始工作，软磁性板（7）和激励板（13）的软磁性材质安装板（13A）面聚集磁感线，对路面进行加热；

S5：关闭激励装置（4），在激励装置（4）停止工作后，电动旋转轴（12）带动激励板（13）由水平状态旋转至竖直状态，驱动电机（10）带动滚轮（9）转动，滚轮（9）在滚轮安装槽（16）内侧移动，两块激励板（13）通过升降杆（11）、驱动电机（10）与滚轮（9）相连接并在滚轮（9）的牵引下沿滚轮安装槽（16）分别向两侧移动，屏蔽门（2）打开；

S6：红外摄像仪（5）进行工作对相应的地面加热单元块进行红外摄像，根据红外摄像仪（5）拍摄的内容来分析改性沥青路面的损伤情况。

2.根据权利要求1所述的一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，其特征在于：所述外壳（8）包括外侧壁板（802）和内安装盒体（801），侧壁（3）由伸缩杆（6）、软磁性板（7）以及外壳（8）组成，所述侧壁（3）共设置有四个，四个所述侧壁（3）与屏蔽门（2）构成无底盒型密闭结构。

3.根据权利要求1所述的一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，其特征在于：所述屏蔽门（2）采用翻盖式且材质为导磁率低且导电率高的金属，所述金属安装板（13B）采用导磁率低且导电率高的金属。

4.根据权利要求1所述的一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，其特征在于：所述滚轮安装槽（16）、滚轮（9）、驱动电机（10）、升降杆（11）和电动旋转轴（12）均为导磁率低且导电率高的金属材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，其特征在于：所述外壳（8）和伸缩杆（6）均为导磁率低且导电率高的金属材质。

6.根据权利要求1所述的一种针对改性沥青路面的红外无损探伤装置的使用方法，其特征在于：所述软磁性板（7）为导磁材料制成的长方体板材。

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