混凝土裂縫寬度檢測(cè)方法

1、混凝土裂縫寬度檢測(cè)方法與儀器D發(fā)布時(shí)間：2011/5/16 瀏覽次數(shù)：134次濮存亭(北京市康科瑞工程檢測(cè)技術(shù)有限責(zé)任公司北京100037)裂縫寬度測(cè)試要求裂縫寬度測(cè)試儀器的讀數(shù)精度優(yōu)于0.02mmo測(cè)位處混凝土表面應(yīng)清 潔、平整，裂縫內(nèi)部不應(yīng)有灰塵或泥漿，宜選擇裂縫張開狀態(tài)下檢測(cè)。一條連續(xù)裂縫上宜 布置2個(gè)以上裂縫寬度測(cè)位，在裂縫分布圖中標(biāo)注檢測(cè)部位和最大裂縫寬度部位。一、裂縫寬度測(cè)試儀器介紹裂縫寬度宜采用裂縫讀數(shù)顯微鏡或裂縫寬度測(cè)試儀器檢測(cè)，現(xiàn)有的裂縫寬度的測(cè)量方 法分四類：1、塞尺或裂縫寬度對(duì)比卡：簡(jiǎn)單，但只能用于粗測(cè)，測(cè)試精度低。2、裂縫顯微鏡：用具有一定放大倍數(shù)的顯微鏡直接觀測(cè)裂縫寬

2、度，讀數(shù)精度一般為 0.02mm-0.05mm，需要人工近距離調(diào)節(jié)焦距并讀數(shù)和記錄，有些還需另配光源，測(cè)試速度慢, 測(cè)試工作的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且有較大的人為讀數(shù)誤差。裂縫顯微鏡方法是目前裂縫測(cè)試的主 要方法。例如：國(guó)產(chǎn)儀器WYSK-40型裂縫寬度測(cè)試儀：測(cè)量范圍0-4mm,精度0.05mm；進(jìn) 口產(chǎn)品ELE35-25202505型裂縫寬度測(cè)試儀：測(cè)量范圍0-4mm，精度0.02mm。裂縫寬度讀數(shù)顯微鏡3、圖像顯示人工判讀的裂縫寬度測(cè)試儀器近年內(nèi)市場(chǎng)上有通過攝像頭拍攝裂縫圖像并放大顯示在顯示屏上，然后依據(jù)屏幕上的刻 度尺，人工讀取裂縫寬度的裂縫測(cè)試儀器，如北京康科瑞公司的KON-FK (O)裂縫寬

3、度測(cè)試 儀、深圳市思韋爾檢測(cè)科技公司的SW-LW-101型表面裂縫寬度觀測(cè)儀、四川省建筑科學(xué)研究 院的Z 72型等。這種測(cè)試儀避免了裂縫顯微鏡必須近距離調(diào)節(jié)焦距的要求，降低了裂縫測(cè) 試的勞動(dòng)強(qiáng)度，但仍需人工估測(cè)和記錄寬度，因此必然存在人工讀數(shù)時(shí)的離散。KON-FK (O)裂縫寬度測(cè)試儀4、圖像顯示自動(dòng)判讀的裂縫寬度測(cè)試儀器該類儀器的最大特點(diǎn)是對(duì)裂縫深度的自動(dòng)判讀，即通過攝像頭拍攝裂縫圖像并放大顯示 在顯示屏上，然后對(duì)裂縫圖像進(jìn)行圖像處理和識(shí)別，執(zhí)行特定的算法程序自動(dòng)判讀出裂縫寬 度，這類測(cè)量?jī)x器具備了攝取裂縫圖像并自動(dòng)判讀以及顯示、記錄和存儲(chǔ)功能，測(cè)試實(shí)時(shí)快 速準(zhǔn)確，代表了裂縫寬度測(cè)量?jī)x器的發(fā)

4、展方向。進(jìn)口儀器有日產(chǎn)FCV-21型裂縫寬度測(cè)試儀， 前端為數(shù)字式攝像頭，用于攝取裂縫圖像，經(jīng)連接線將圖像顯示在掌上電腦的顯示屏上，自 動(dòng)判讀并顯示裂縫寬度。測(cè)試范圍0.05-2.0mm，讀測(cè)精度0.05mm，測(cè)試精確度0.03mm。 但0.05mm的讀測(cè)精度偏低，另外進(jìn)口儀器的價(jià)格較高，且不便于售后服務(wù)。北京康科瑞公 司于2006年最新推出的KON-FK(A)裂縫寬度測(cè)試儀是最新型的國(guó)產(chǎn)自動(dòng)判讀數(shù)顯式裂縫 寬度測(cè)試儀。二、KON-FK(A)裂縫寬度測(cè)試儀KON-FK(A )裂縫寬度測(cè)試儀儀器采用新型高精度、高靈敏度的光電轉(zhuǎn)換器件進(jìn)行圖像采集，利用DSP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像 分析與處理，通過特征提取與

5、優(yōu)化算法自動(dòng)判讀裂縫寬度，同時(shí)在液晶屏上實(shí)時(shí)顯示裂縫圖 像和裂縫寬度的測(cè)試結(jié)果。1、技術(shù)指標(biāo)和特點(diǎn)：檢測(cè)范圍：0.028.00mm；估測(cè)精度：0.01mm；標(biāo)準(zhǔn)寬度校準(zhǔn)測(cè)線測(cè)量誤差土 0.01mm ;測(cè)試精度高于現(xiàn)有同類儀器，測(cè)試誤差??；自 動(dòng)判讀一致性好，避免了人工讀數(shù)誤差；實(shí)時(shí)快速的進(jìn)行裂縫圖像顯示和寬度自動(dòng)判讀，顯 示判讀時(shí)間0.15秒，大大提高了測(cè)試效率，可以對(duì)使用中的構(gòu)件裂縫或不同荷載等級(jí)作用下的裂 縫的發(fā)展情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)或長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)、回放查 看；并傳輸?shù)絇C機(jī)上作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)或文字報(bào)告處理。2、創(chuàng) 新點(diǎn)（1）用DSP（專用數(shù)據(jù)處理器）為主控器，在數(shù)據(jù)處理速度和數(shù)據(jù)處理功

6、能方面都優(yōu)于 日產(chǎn)FCV-21型裂縫寬度測(cè)試儀所采用的掌上電腦，保證了運(yùn)算速度和專用數(shù)據(jù)處理算法的 運(yùn)行，從而保證了測(cè)試精度和測(cè)試速度，日產(chǎn)FCV-21型的判讀時(shí)間為15秒，KON-FK（A）型 僅為0.15秒。（2）裂縫圖像分析判讀專用算法和相應(yīng)軟件裂縫圖像是漸變灰度圖像，如何將裂縫圖像在背景圖形中分割出來是算法的關(guān)鍵，要使 得裂縫圖像自動(dòng)分割結(jié)果與人眼判讀結(jié)果基本一致，KON-FK（A）裂縫寬度測(cè)試儀采用了專用 算法（專利技術(shù)）。三、KON-FK（A）裂縫寬度測(cè)試儀測(cè)試精度1、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)裂縫寬度的測(cè)試精度標(biāo)準(zhǔn)裂縫是指黑白分明、邊界明確界定的裂縫，如圖所示，且裂縫寬度經(jīng)第三方計(jì)量機(jī) 構(gòu)校準(zhǔn)。驗(yàn)證

7、試驗(yàn)用KON-FK（A）裂縫寬度測(cè)試儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)縫寬進(jìn)行測(cè)量，測(cè)試結(jié)果與縫寬校準(zhǔn)值 進(jìn)行比較見下表。籍寬校準(zhǔn)KOX-FK E 染縫寬度測(cè)試懼測(cè)試仙mm測(cè)試平均.；mm測(cè)試值標(biāo)WE nmi12345O.501T1H1o3o0.50OJD0.500.500.500, OO1 50mniL501.501.501.50J O00. OO2O01XU112M2.002.002.002.002,00Q,帥4.001111114 .004.004.004.004W4.00。06M6.006.006.006.006 000.00g.OOimn8M8.00S.008.00S.00s.oo0. OO試驗(yàn)結(jié)果表明KON

8、-FK（A）裂縫寬度測(cè)試儀測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)縫寬的校準(zhǔn)值完全一 致。2、對(duì)混凝土裂縫的測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)裂縫的邊界是黑白分明、邊界明確的，但混凝土裂縫并非黑白分明，其 邊界是灰度漸變的，裂縫寬度本身不具有明確的真值，人眼讀數(shù)也只能是約定真 值，考慮到人眼讀數(shù)的離散性，因此可以用多次人眼讀數(shù)的平均值為約定真值對(duì) 裂縫寬度測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量精度驗(yàn)證。KON-FK（A）裂縫寬度測(cè)試儀需要在灰度漸變的裂縫圖像中首先通過圖像處 理技術(shù)和算法將裂縫邊界從背景中分割出來，將裂縫的灰度圖像處理為黑白顯示 邊界明確的圖像（見下圖），然后進(jìn)行寬度檢測(cè)。因此對(duì)圖像處理技術(shù)、算法以 及運(yùn)算速度提出較高的要求。下表為在混凝土裂縫同一

9、位置上用讀數(shù)顯微鏡和KON-FK（A）裂縫寬度測(cè)試 儀的測(cè)量結(jié)果。裂維號(hào)測(cè)由史器測(cè)抵吹數(shù)平均值WF 版 A 勺顯微鏡 膜地平均 值之差KON-FK微鏡成數(shù) 的標(biāo)推.12345砒也1顯指健。皿0.010.040.030.0250.0250.01KOX-FK U)0.020.020/020 020.020.02-0.0050裂縫上金禳翅0.060070.060 06a.050 060.006KON-FK CA)0.060.060.060.060.060.0600魏解3顯微筱0.170 10 IS0.170 190.17SO.OC5KON-FK( A)0.160,160.170.160470 L64

10、-0.014O.OC4裂縫40.450.440.3503SQ3?4Q.031KON-FK (A :0360.370 360 360360.362-0 0320OW裂心顯微鏡0.08G.OS0 090.1Q.120.0?+0 015KOFK A)Og0.090.090.0?0,C90.050,0040獺6KKtt0.6QC30 610 66Q.660.6320 025KOX-FK 。一590r60 606。一 60.S9S-0 0340 Ofl-I裂新顯am0.560.520.60.5?060.572OOS2KON-FK A)0.590590.60.60.60 一部00240.005試驗(yàn)結(jié)果表明：KON-FK （A）裂縫寬度測(cè)試儀測(cè)試結(jié)果與用顯