利用超声波和光检测钢筋及混凝土的隐藏缺陷

2016-10-110阅读0

  岛津制作所2016年10月5日宣布,开发出了利用超声波和光、非破坏性检测钢结构及混凝土的隐藏缺陷并生成图像的技术。该公司已于2016年9月启动了与京都大学的合作研究项目,以便通过实际验证研究,使这项技术能投入实用。今后还将与基础设施的管理者、检查公司等合作,力争在3年后实现商业化。

  

本次开发的新技术的装置构成

  使用专用的激光灯和摄像头,使通过物体表面附近的超声波的振动引发的微小位移可视化,由此检测出内部缺陷(摘自岛津制作所的发布资料,下同)

  在老朽的基础设施构造物的维护管理作业中,定期检查必不可少。此类检查一般采用磁粉探伤试验、目测和锤击试验等方法,但磁粉探伤试验必须去除构造物表面的涂膜等,非常麻烦;而目测和锤击试验则要依靠操作者的感觉,容易出现误差和遗漏。

  

与传统超声波探伤技术的区别

  传统技术是沿截面方向检测缺陷,而新技术是以等同于目测观察的视野,使缺陷可视化,因此容易掌握缺陷的位置和形状

  这次的新技术是使用超声波和光的新型非破坏性检查技术。其原理是,向检查对象的表面传输超声波,使用专用的激光灯和摄像头检测对象物表面因振动而产生的微小位移,使超声波的传输情况可视化。对象物表面附近存在的裂纹、剥离、空洞等内部缺陷,会转化成超声波传输的紊乱(中断处)被检测出来。

  

使用新技术实现缺陷可视化的示例

  因为能够以等同于目测和通常摄像头摄影的视野来观察缺陷,所以可以简便地判断出缺陷的位置和形状。而且该技术可覆盖钢材和混凝土两种对象物的检查。过去的超声波探伤技术主要是沿对象物体深度方向的截面来检测缺陷,钢材和混凝土需要使用不同的检查技术。

  岛津制作所实施了基础试验,使用这项技术发现了涂装钢板涂膜下的裂纹和涂膜空鼓等目测观察不到的缺陷。因为在检查之前无需去除涂膜,所以有望大幅减轻检查作业的工作量。而且,使用这项技术,还成功通过图像观察到了混凝土表面附近的微小裂缝、距离表面不到1cm深的剥离等过去难以检测的缺陷。

  今后,该公司将以实用化为目标,反复开展验证试验,提高这项技术的可用性和性能。通过与京都大学的合作研究,验证将该技术用于检查桥梁等交通基础设施构造物的可行性。还将与基础设施管理者和检查公司合作,在2016年度内开始对该技术用于工厂设备检查用途的可行性进行现场验证。除此之外,还要探讨与材料试验机、非破坏性检查设备产品等岛津制作所现有产品的结合,创造技术协同效应。(特约撰稿人:工藤宗介)

  (全文完)