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0.02mm 。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

2、測(cè)裂縫寬度，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(guò)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

3、kon-fk （ o ） 裂縫寬度測(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(guò)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

4、準(zhǔn)確， 代表了裂縫寬度測(cè)量?jī)x器的發(fā)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

5、，利用 dsp 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)圖像分析與處理， 通過(guò)特征提取與優(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： 0.02 8.00mm ；估測(cè)精度： 0.01mm ；標(biāo)準(zhǔn)寬度校準(zhǔn)測(cè)線測(cè)量誤差0.01mm ；測(cè)試精度高于現(xiàn)有同類儀器，測(cè)試誤差小；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)?pc 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.（1）

6、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.（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(lái)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

7、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。試驗(yàn)結(jié)果表明 kon-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(guò)圖像處理技術(shù)和算法將裂縫邊界從背景中分割出來(lái)，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。試驗(yàn)結(jié)果表明： kon-fk （a） 裂縫寬度測(cè)試儀測(cè)試結(jié)果與用顯微鏡人工讀數(shù)測(cè)試結(jié)果的平均值非常接近，其平均偏差為0.016mm. 但是kon-