CN110095502A - 一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，包括红外摄像仪、旋转装置和屏蔽装置，所述屏蔽装置包括第一侧边屏蔽罩和第二侧边屏蔽罩，所述第一侧边屏蔽罩和第二侧边屏蔽罩分别位于旋转装置的两边，所述红外摄像仪位于旋转装置的正上方位置处，所述旋转装置构成无底的盒型装置。本发明的加热方式灵活，适应性强，可根据路面材料的不同决定采用电磁感应加热还是微波加热，并且利用聚磁、反射效应高效地使用电磁波或微波对路面材料进行快速加热，解决了红外道路无损检测技术中路面材料对加热方式与温度要求苛刻的问题。

Description

一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置
技术领域
本发明属于路面材料红外探伤技术领域，具体涉及一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置。
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，X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤等，但更便捷的，能适应特定情况的无损探测技术是需要的。
红外无损检测是无损检测方法中的一种新兴技术，具有快速，低成本，大范围的特点，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，导致红外道路无损探伤的应用无法普及。
本发明的目的在于提供一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，在使用时，可根据路面材料决定采用电磁感应加热还是微波加热，并利用聚磁、反射效应高效地使用电磁波或微波对路面材料进行快速加热，解决了红外无损检测技术中路面材料对加热方式与温度要求苛刻的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，以解决使用现有红外道路无损检测装置进行检测时，路面材料对加热方式与温度要求苛刻的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，包括红外摄像仪、旋转装置和屏蔽装置，其特征在于：所述屏蔽装置包括第一侧边屏蔽罩和第二侧边屏蔽罩，所述第一侧边屏蔽罩和第二侧边屏蔽罩分别位于旋转装置的两边，所述红外摄像仪位于旋转装置的正上方位置处，所述旋转装置构成无底的盒型装置，所述盒型装置由顶面的电磁/微波发生板和侧面的特制材料板组成，所述电磁/微波发生板包含电磁激励线圈、微波发生装置、特制材料板、旋转接头、横向接头、竖向接头和固定轴，所述横向接头、竖向接头的末端连接有旋转转轴，所述旋转转轴的外侧可转动的连接有特制材料板，所述电磁/微波发生板均与外部电源连接。
优选的，所述固定轴的底端固定连接有竖向接头，所述固定轴的内侧设置有旋转接头，所述旋转接头的一侧可转动的连接有横向接头。
优选的，所述特制材料板包括大电阻高导磁软磁性材料面和小电阻低导磁金属性材料面，所述屏蔽装置通体采用小电阻低导磁金属性材料制作。
优选的，所述大电阻高导磁软磁性材料面的一侧与小电阻低导磁金属性材料面固定连接，所述特制材料板的中间位置处连接有旋转转轴。
优选的，所述电磁/微波发生板的大电阻高导磁软磁性材料面的顶端安装有电磁激励线圈，所述小电阻低导磁金属性材料面的底端固定安装有微波发生装置。
优选的，所述旋转转轴采用聚四氟乙烯、聚丙烯、陶瓷或塑料等不被磁场或微波影响的材料制作。
优选的，所述红外摄像仪能进行温度成像，可与温控仪或电脑主机相连。
优选的，所述第一侧边屏蔽罩和第二侧边屏蔽罩内有电动滚轮结构。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明的加热方式灵活，适应性强，装置可根据路面材料的不同选用电磁感应或微波的方式对路面进行加热。使用旋转装置，可根据路面材料决定采用电磁感应加热还是微波加热，利用电磁感应原理对加入导磁材料如钢砂、钢丝绒、导电钢纤维、工业废钢渣的改性沥青路面进行快速加热，利用微波对加入磁铁矿粉、活性炭、碳纳米管、石墨烯等吸收微波材料的改性沥青路面进行快速加热，装置的加热功能一体两用，灵活多变，因而可延申至其他多种材料的红外无损检测，避免了使用红外道路无损检测装置时，难以选择合适的加热方式对不同沥青路面进行快速加热，影响红外道路无损检测装置的检测效果的问题。
2、本发明的特制材料板由大电阻高导磁软磁性材料面和小电阻低导磁金属性材料面组成，通过大电阻高导磁软磁性材料面聚磁，小电阻低导磁金属性材料面反射微波使得磁场或微波聚集于装置底部，对材料的加热效率大幅提高。盒型装置顶面的电磁/微波发生板，大电阻高导磁软磁性材料面上装有电磁激励线圈，小电阻低导磁金属性材料面上装有微波发生装置，大电阻高导磁软磁性材料面能良好地聚集磁场，小电阻低导磁金属性材料面能良好地反射微波，经过盒型装置四面及顶面特制材料板的聚磁效果或反射微波的效果，大幅提升了电磁感应加热或微波加热的效率，旋转装置一体两用，避免了使用红外道路无损检测装置时，探伤装置加热源加热方向扩散，加热效果差影响红外成像精度，从而造成红外无损检测失败的问题。
3、本发明设置了旋转装置的特制材料板构成盒型装置，将磁场或微波限制在盒型装置内，并且小电阻低导磁金属性材料制作的屏蔽装置将漏磁或漏微波的可能进一步降低，防止周围环境对装置实验时的影响，提高红外加热无损检测的精度，并防止了磁场或微波对人可能的危害。旋转装置通过特制材料板构成盒型装置，盒型装置内特制材料板的大电阻高导磁软磁性材料面或小电阻低导磁金属性材料面对磁场或微波作用的范围作出限制；并使用屏蔽装置，屏蔽装置通体采用小电阻低导磁金属性材料制作，可在系统工作时紧密闭合，进一步限制磁场或微波的同时，减少气温及其他周围环境因素对装置加热时的干扰，提高红外加热无损检测的精度，并且可以防止强磁场或微波对实验人员造成危害，避免了使用红外道路无损检测装置对材料进行加热时，气温及其他环境因素影响红外成像精度的问题。
4、本发明拥有电磁感应加热和微波两种加热方式，无论是电磁感应加热还是微波加热，两种加热方式能量利用率高，能在与路面非接触的情况下高效快速地加热沥青路面，比其他加热方式更加节能，且电磁或微波对周围的环境不会造成污染，绿色环保。避免了使用红外道路无损检测装置时，红外道路无损检测装置难以高效地加热路面，造成能量大量损耗以及长时间加热损害路面材料的问题。
5、本发明的电磁/微波发生板分为若干单元，装有若干电磁激励线圈和微波发生装置，可对进行加热的路面单元进行均匀加热，避免了使用单个加热源对路面加热不均造成红外无损检测误差的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的使用状态图；
图3为本发明的电磁/微波发生板结构示意图；
图4为本发明的固定轴结构示意图；
图5为本发明的电磁/微波发生板正视图；
图6为本发明的电磁/微波发生板侧视图；
图7为本发明的电磁/微波发生板俯视图。
图中：1-红外摄像仪，2-旋转装置，3-屏蔽装置，301-第一侧边屏蔽罩，302-第二侧边屏蔽罩，4-加入改性材料的沥青路面结构，5-旋转接头，6-旋转转轴，7-特制材料板，701-电磁/微波发生板，8-电磁激励线圈，9-微波发生装置，10-大电阻高导磁软磁性材料面，11-小电阻低导磁金属性材料面，12-横向接头，13-竖向接头，14-固定轴。
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1-7所示，本发明提供如下技术方案：一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，包括红外摄像仪1、旋转装置2和屏蔽装置3，其特征在于：屏蔽装置3包括第一侧边屏蔽罩301和第二侧边屏蔽罩302，第一侧边屏蔽罩301和第二侧边屏蔽罩302分别位于旋转装置2的两边，红外摄像仪1位于旋转装置2的正上方位置处，旋转装置2构成无底的盒型装置，盒型装置由顶面的电磁/微波发生板701和侧面的特制材料板7组成，电磁/微波发生板701包含电磁激励线圈8、微波发生装置9、特制材料板7、旋转接头5、横向接头12、竖向接头13和固定轴14，横向接头12、竖向接头13的末端连接有旋转转轴6，旋转转轴6的外侧可转动的连接有特制材料板7，电磁/微波发生板701均与外部电源连接。
固定轴14的底端固定连接有竖向接头13，固定轴14的内侧设置有旋转接头5，旋转接头5的一侧可转动的连接有横向接头12。
特制材料板7包括大电阻高导磁软磁性材料面10和小电阻低导磁金属性材料面11，屏蔽装置3通体采用小电阻低导磁金属性材料制作。
大电阻高导磁软磁性材料面10的一侧与小电阻低导磁金属性材料面11固定连接，特制材料板7的中间位置处连接有旋转转轴6。
电磁/微波发生板701大电阻高导磁软磁性材料面10的顶端安装有电磁激励线圈8，小电阻低导磁金属性材料面11的底端固定安装有微波发生装置9。
旋转转轴6采用聚四氟乙烯、聚丙烯、陶瓷或塑料等不被磁场或微波影响的材料制作。
红外摄像仪1能进行温度成像，可与温控仪或电脑主机相连。
第一侧边屏蔽罩301和第二侧边屏蔽罩302内设置有电动滚轮结构。
本发明的工作原理及使用流程：本发明在使用时，图2为装置工作时图片，装置正在对加入改性材料的沥青路面结构4进行红外无损检测，屏蔽装置3的第一侧边屏蔽罩301和第二侧边屏蔽罩302此时向中央合拢关闭；本发明进行探伤检测时，根据路面材料的不同采用不同的加热方式，例如，需要从电磁感应加热转换为微波加热时，使顶面所有的电磁/微波发生板701绕旋转转轴6进行180°旋转，使所有电磁/微波发生板701的微波发生装置9朝下正对所要加热的材料，并使旋转装置2四周的所有特制材料板7绕旋转转轴6旋转，使所有大电阻高导磁软磁性材料面10变为小电阻低导磁金属性材料面11朝向盒型装置内侧，用以反射聚集微波，提升加热效率，同时小电阻低导磁金属性材料面把微波作用范围限制在盒型装置内，减少了漏微波的可能。反之，采用电磁感应加热时，过程同上述类似。
控制第一侧边屏蔽罩301和第二侧边屏蔽罩302向中央合拢关闭，减少漏磁或漏微波的现象，防止周围环境因素对实验的干扰，提升实验精度，并且可以防止强磁场或微波对实验人员造成危害，随后通过外部电源开启电磁激励线圈或微波发生装置对材料开始加热。加热完成后，向两侧打开屏蔽装置3的第一侧边屏蔽罩301和第二侧边屏蔽罩302，然后盒型装置顶面的所有电磁/微波发生板701绕旋转接头5旋转(如图4旋转接头5处所示，横向接头12可绕固定轴14旋转，从而带动电磁/微波发生板701向上转动)，盒型装置顶面的所有电磁/微波发生板701沿中央的缝隙向上打开，此时，可使用红外摄像仪1对下方加热的材料立刻进行红外成像，得到的红外图像可用来分析材料的损伤情况。
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 (8)

1.一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，包括红外摄像仪(1)、旋转装置(2)和屏蔽装置(3)，其特征在于：所述屏蔽装置(3)包括第一侧边屏蔽罩(301)和第二侧边屏蔽罩(302)，所述第一侧边屏蔽罩(301)和第二侧边屏蔽罩(302)分别位于旋转装置(2)的两边，所述红外摄像仪(1)位于旋转装置(2)的正上方位置处，所述旋转装置(2)构成无底的盒型装置，所述盒型装置由顶面的电磁/微波发生板(701)和侧面的特制材料板(7)组成，所述电磁/微波发生板(701)包含电磁激励线圈(8)、微波发生装置(9)、特制材料板(7)、旋转接头(5)、横向接头(12)、竖向接头(13)和固定轴(14)，所述横向接头(12)、竖向接头(13)的末端连接有旋转转轴(6)，所述旋转转轴(6)的外侧可转动的连接有特制材料板(7)，所述电磁/微波发生板(701)与外部电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，其特征在于：所述固定轴(14)的底端固定连接有竖向接头(13)，所述固定轴(14)的内侧设置有旋转接头(5)，所述旋转接头(5)的一侧可转动的连接有横向接头(12)。
3.根据权利要求1所述的一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，其特征在于：所述特制材料板(7)包括大电阻高导磁软磁性材料面(10)和小电阻低导磁金属性材料面(11)，所述屏蔽装置(3)通体采用小电阻低导磁金属性材料制作。
4.根据权利要求3所述的一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，其特征在于：所述特制材料板(7)大电阻高导磁软磁性材料面(10)的一侧与小电阻低导磁金属性材料面(11)固定连接，所述特制材料板(7)的中间位置处连接有旋转转轴(6)。
5.根据权利要求4所述的一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，其特征在于：所述电磁/微波发生板(701)大电阻高导磁软磁性材料面(10)的顶端安装有电磁激励线圈(8)，所述小电阻低导磁金属性材料面(11)的底端固定安装有微波发生装置(9)。
6.根据权利要求1所述的一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，其特征在于：所述旋转转轴(6)采用聚四氟乙烯、聚丙烯、陶瓷或塑料等不被磁场或微波影响的材料制作。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，其特征在于：所述红外摄像仪(1)能进行温度成像，可与温控仪或电脑主机相连。
8.根据权利要求1所述的一种发射电磁或微波进行红外道路病害无损检测的装置，其特征在于：所述第一侧边屏蔽罩(301)和第二侧边屏蔽罩(302)内设置有电动滚轮结构。
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