【CN110057745A】一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法【专利】
用于评价金属试件腐蚀程度的红外成像方法
６ 结 语
目前 ，世 界上 有很 多公 司都 在对 Ｇ Ｎ基 多 ａ
量子 阱 Ｌ Ｄ进 行研 究和开发 。 然这种激 光器 在 虽
［ Ｈ ｇ ｅｆ ｍａｃ ｒｄｕ Ｃ ｌｍ ｔｒ Ｅ ／ Ｌ． ７ ｉ Ｐ ｒ ｒ ｎｅ Ｇ ａｉｍ ｏｌ ａｏｓ［Ｂ Ｏ ］ 】 ｈ ｏ ｉ ｈｔ： ｗ ｗ １ｈ ｎｔ ２０—８１／２０—３２． ｔ ／ ｗ ．ｉ ． ｅ，０ １０—０ ０２０— ｐ／ ｇ ０ ［ 孟晓伟， ８ 】 王高． 基于半导体激光器的快速成型能量源 ｆ． Ｊ 应用基础与工程科学学报，２０ ，６： ２…２． １ ０５ （） ２２ ２５
（ 可在 低 电压下工作 ，有 利于设 备 的安全 ３ ） 操 作 ；其 电光 转换 效 率 比 Ｈ — ｄ气体 激光 器 高 ｅＣ 很 多，有利 于节能 。
［ ２ ］李拴庆． Ｇａ Ｎ基半导体激光器发展动态研究 【． Ｊ 】
半 导体 情 报 ， ２０ ，６： ０ １． ００ （） １ ６
瞳日盏圜
用于 评价 金属试 件 腐蚀 程 度 的红外 成像 方法
美 国专利 Ｕ ７３６３ ￥ １５８
（２ ０ ０ ６年 １ １月 １ 日授 权 ） ４
本 发 明提 供 一 种 用 于 测 定 金 属 衬 底 上 腐 蚀 生成 物
数量 和分 布 的 红 外成 像 方 法 。 方 法 先 测 定从 未 受腐 蚀 该
的金属 衬底上反射 的红外能量； 然后测定从 已受腐蚀 的
金属 衬 底上 反 射 的红 外 能 量 ； 最后 测 定 被腐 蚀 成 分 吸 收
的红外能量。 通过测定被金属衬底上腐蚀生成物吸收的 红外能量值，就可以计算 出腐蚀生成物的量 。
本 专 利 文 献 共 １ ，其 中有 ７ 插 图 。 ４页 张
金属腐蚀过程的原位红外反射光谱研究
金属腐蚀过程的原位红外反射光谱研究金属腐蚀是现代工业生产和生活中广泛存在的问题之一，其严重影响了金属制品的使用寿命和性能，导致了严重的经济损失和环境污染。
为了有效地控制金属腐蚀过程，研究金属腐蚀过程的机理和行为是至关重要的。
目前，原位红外反射光谱技术已成为研究金属腐蚀过程的有力工具之一，本文就此展开讨论。
一、原位红外反射光谱技术简介原位红外反射光谱技术是一种将红外反射光谱技术与金属表面研究相结合的非破坏性光学表征方法。
其主要思想是利用外表面金属与周围环境中分子间的相互作用，通过检测外表面金属与气体、液体或固体等界面处反射光的强度和振动光谱信息，以研究金属界面上化学物质的吸附、反应及其动力学和热力学机制。
原位红外反射光谱技术可分为反射吸收光谱技术和反射散射光谱技术两种。
在反射吸收光谱技术中，红外辐射能量与表面吸附物之间的相互作用通过吸收和散射反射来实现。
在反射散射光谱技术中，分子散射反射的情况、反射角和金属表面能量等信息被用来研究表面反应。
两种技术都可以在银镜、金镜和铜镜等金属化合物的红外光谱范围内进行操作。
二、原位红外反射光谱研究金属腐蚀机理金属腐蚀是指金属表面和电介质之间的化学反应产生了不可逆的质量损失。
金属腐蚀过程发生在金属表面和周围环境的交界面处，因此，利用原位红外反射光谱技术可以探索金属和反应介质之间发生的反应及其机理。
在原位反射光谱技术的应用中，通过记录金属表面上具有振动、旋转或摆动性质的各种分子和反应物在不同条件下的反射光谱，可以获得有关于化学反应和物质吸附行为的丰富信息。
同时，与传统的实验室技术相比，原位反射光谱技术还具有非侵入性、高信噪比、重复性好等优点，可用于研究具有难以获得高分子化学信息和反应中间体的化学系统。
基于原位反射光谱技术研究金属腐蚀过程也已经得到了广泛的应用。
例如，研究酸性和碱性环境下铝、钢、铜等金属腐蚀过程，通过分析金属表面吸附物的光谱信息，可以确定反应物种的存在，揭示了金属腐蚀过程的机理；通过利用表面增强拉曼光谱(ATR)和金属粉末表面红外光谱技术，可以观察到纯铁表面在铁腐蚀反应中和氧化铁结晶体上的膜循环行为等等。
混凝土中钢筋锈蚀的红外线检测方法
混凝土中钢筋锈蚀的红外线检测方法一、引言由于混凝土中的钢筋常常会发生锈蚀，导致混凝土的强度下降，影响建筑物的承载能力和使用寿命。
因此，对于混凝土中钢筋的锈蚀情况进行检测和评估非常重要。
红外线检测技术是一种非接触式的无损检测方法，对于混凝土中钢筋锈蚀的检测具有一定的优势。
本文将介绍混凝土中钢筋锈蚀的红外线检测方法。
二、混凝土中钢筋锈蚀的红外线检测原理混凝土中的钢筋锈蚀会产生热量，因此可以通过红外线检测仪器来检测混凝土中钢筋的锈蚀情况。
红外线检测仪器能够感知混凝土表面的红外线辐射，通过对红外线辐射的分析，可以确定混凝土中的钢筋锈蚀情况。
在检测过程中，需要注意控制环境温度和湿度，以避免环境因素对检测结果的影响。
三、混凝土中钢筋锈蚀的红外线检测步骤1. 确定检测区域首先需要确定要检测的区域，通常选择混凝土表面明显凸起或凹陷处进行检测。
在选择检测区域时，需要考虑到混凝土的结构和钢筋的位置，以确保检测结果的准确性。
2. 准备检测仪器选择合适的红外线检测仪器，并按照说明书正确使用和安装。
需要注意的是，在使用检测仪器前，应对其进行校准，以确保检测结果的准确性。
3. 开始检测将红外线检测仪器对准检测区域，按下检测按钮，开始检测。
在检测过程中，需要保持检测仪器与混凝土表面的距离一致，以避免距离对检测结果的影响。
4. 分析检测结果将检测仪器采集到的数据进行分析，根据数据的变化情况，可以初步判断混凝土中钢筋的锈蚀情况。
需要注意的是，分析结果应该参考混凝土结构和钢筋的位置等因素，综合判断钢筋的锈蚀程度。
5. 形成检测报告将检测结果整理成检测报告，包括检测区域、检测仪器型号、检测结果和分析结论等内容。
检测报告应该准确、详细、可读性强，以便于后续的维修和改造。
四、注意事项1. 环境条件对检测结果有影响，需要在相同的环境条件下进行检测，以确保检测结果的准确性。
2. 检测仪器需要定期校准，以确保检测结果的准确性。
3. 检测结果应该综合考虑混凝土结构和钢筋的位置等因素，综合判断钢筋的锈蚀程度。
混凝土钢筋锈蚀的红外热成像检测方法
混凝土钢筋锈蚀的红外热成像检测方法一、前言混凝土钢筋在长时间使用或受到外力作用后，往往会产生锈蚀现象，严重的会导致钢筋断裂，进而影响到混凝土的强度和使用寿命。
因此，对混凝土钢筋的锈蚀情况进行及时的检测是非常必要的。
而红外热成像技术作为一种非接触式的无损检测方法，被广泛应用于混凝土建筑中。
本文将详细介绍混凝土钢筋锈蚀的红外热成像检测方法。
二、红外热成像技术原理红外热成像技术是一种基于物体表面温度分布的无损检测方法，它是通过红外热成像仪记录物体表面的热分布图像，并利用这些数据进行分析和诊断。
红外热成像技术利用物体表面的辐射能量，通过红外热像仪将这些能量转换成电信号，并以图像的形式显示出来。
由于不需要接触物体表面，因此可以避免对物体造成损伤，同时也可以在不影响正常生产的情况下进行检测。
三、红外热成像仪的选择和使用红外热成像仪是进行混凝土钢筋锈蚀检测的重要工具，因此在选择和使用时需要注意以下几个方面：1. 分辨率：红外热成像仪的分辨率决定了检测的精度，一般来说，分辨率越高，检测精度越高。
2. 灵敏度：红外热成像仪的灵敏度决定了它能够检测到的温度变化范围。
一般来说，灵敏度越高，检测的范围越广。
3. 帧率：红外热成像仪的帧率决定了它每秒钟可以捕捉多少帧图像。
一般来说，帧率越高，检测速度越快。
4. 波长范围：红外热成像仪的波长范围决定了它可以检测到的物体表面温度范围。
一般来说，波长范围越广，检测范围越广。
在使用红外热成像仪进行混凝土钢筋锈蚀检测时，需要注意以下几个方面：1. 温度校准：在进行检测前，需要对红外热成像仪进行温度校准，以确保检测的准确性。
2. 检测距离：红外热成像仪的检测距离一般为几米到几十米之间，需要根据具体情况进行选择。
3. 检测角度：红外热成像仪的检测角度需要根据具体情况进行调整，以确保检测的准确性。
四、混凝土钢筋锈蚀的红外热成像检测方法混凝土钢筋锈蚀的红外热成像检测方法包括以下几个步骤：1. 准备工作：首先需要对红外热成像仪进行温度校准，并确定好检测距离和检测角度。
一种金属材料腐蚀监测系统和方法
专利名称：一种金属材料腐蚀监测系统和方法专利类型：发明专利
发明人：李宁,张卫方,徐海,窦照峰,刘雪蓉,黄元星申请号：CN202111131487.3
申请日：20210926
公开号：CN113970516A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种金属材料腐蚀监测系统和方法，该系统包括：信号激励单元，用于通过电化学阻抗监测仪向两个电化学阻抗探针施加正弦交流激励信号；信号接收单元，用于通过电化学阻抗监测仪基于正弦交流激励信号得到瞬时响应信号；电信号参数获取单元，用于根据瞬时响应信号获取到分别连接两个电化学阻抗探针的两根导线之间的等效电路的等效阻抗；数据分析单元，用于根据等效阻抗来计算腐蚀电流密度和腐蚀速率，以实现对金属材料的腐蚀监测。
通过本发明提供的技术方案，可以得到金属材料在各个腐蚀阶段中的腐蚀速率，从而实现了实时、快速地测量金属材料的瞬时腐蚀速率。
申请人：北京航空航天大学
地址：100000 北京市海淀区学院路37号
国籍：CN
代理机构：北京众泽信达知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：张艳萍
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基于红外热成像的混凝土内部钢筋锈蚀度检测方法[发明专利]
![基于红外热成像的混凝土内部钢筋锈蚀度检测方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/40353b0c172ded630a1cb6df.png)
专利名称：基于红外热成像的混凝土内部钢筋锈蚀度检测方法专利类型：发明专利
发明人：周建庭,郑丹,张劲泉,朱红军,唐德东,谢峻,陈悦,张洪申请号：CN201510107890.0
申请日：20150312
公开号：CN104677943A
公开日：
20150603
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种基于红外热成像的混凝土内部钢筋锈蚀度检测方法，该方法通过对混凝土构件内部钢筋施加电磁激励使之发热，然后采集混凝土构件表面红外热像图，然后通过红外热像图提取出温度变化速率数据，根据温度变化速率数据对钢筋锈蚀情况进行检测；本发明的有益技术效果是：能对混凝土内钢筋的锈蚀区域进行精确定位，操作简单易行，十分利于推广。
申请人：重庆交通大学
地址：400074 重庆市南岸区学府大道66号
国籍：CN
代理机构：重庆辉腾律师事务所
代理人：侯懋琪
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钢筋锈蚀的涡流红外检测方法
钢筋锈蚀的涡流红外检测方法摘要：钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土桥梁耐久性的主要因素。
本文采用了电涡流加热裸钢筋和混凝土内部的钢筋，并通过红外热像方法测量钢筋和混凝土表面的温度变化和分布情况，得到了钢筋在未锈蚀和锈蚀后的温度的变化规律，成为钢筋混凝土桥梁钢筋锈蚀检测的新方法。
关键词：钢筋锈蚀检测方法在我国公路桥梁中，钢筋混凝土梁桥从数量上占绝对比重。
然而，部分桥梁由于建设质量存在问题、超重车辆破坏作用、自然灾害以及桥梁自身老化等众多因素，桥梁的安全难以得到保障。
其中，钢筋混凝土桥梁的锈蚀问题是影响桥梁安全和耐久性问题的重要原因。
特别是桥梁内部的锈蚀问题，具有隐蔽性、突发性，大危害性等特点。
1钢筋锈蚀1.1 钢筋锈蚀原理混凝土中钢筋的锈蚀实际上主要是，外界离子和钢筋中的铁离子发生作用的过程，还有部分碳化腐蚀。
目前，有关对钝化膜破坏作用的机理主要有氧化膜理论、吸附理论、过渡络合理论及场效应理论[1]。
以下为基本电化学式：阴极：阳极：1.2 钢筋锈蚀检测方法为此，国内外提出了许多钢筋锈蚀的检测方法，基本上可分为三种：分析法、电化学法和物理法三种。
其中，分析法包括半电池电位法、线性极化法等；物理法包括电阻探针法、射线探伤法、声波发射法等。
但大量工程实例表明，每种方法都存在一定的局限性，不能准确、有效、快速地判定混凝土内部钢筋的锈蚀程度。
2涡流红外检测原理本文提出了涡流红外检测方法，即利用高频交变电流产生的涡流使钢筋发热，再通过热成像技术显示出不同锈蚀程度热状态变化，从而达到检测桥梁内部钢筋锈蚀程度的目的。
2.1 涡流加热原理涡流红外检测钢筋锈蚀的核心原理是通过使用高频感应加热仪的感应加热线圈，在钢筋混凝土内部钢筋产生感应电流，钢筋将产生热量，致使钢筋温度上升。
依据是焦耳定律，即下式：钢筋温度的升高破坏了钢筋混凝土原有的热平衡，使得热量在混凝土内部传导，焦耳热会通过热量传递导致混凝土表面的温度变化。
钢材的导热系数一般介于28.2-48W/m.k之间，但对于混凝土而言，一般介于1.4~3.6W/m.k之间，对比可知钢筋的热传导系数约为混凝土的20~30倍。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910316762.5
(22)申请日 2019.04.19
(71)申请人 华中科技大学
地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路
1037号
(72)发明人 朱彬 张天寅 贾若愚 王凯
刘勇 张宜生 王梁 唐铭基
(74)专利代理机构 华中科技大学专利中心
42201
代理人 曹葆青 李智
(51)Int.Cl.
G01N 17/00(2006.01)
(54)发明名称
一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法
(57)摘要
本发明属于红外热像无损检测技术领域，并
具体公开了一种金属构件腐蚀情况的红外检测
方法。
该方法包括获得金属构件的红外图像并进
行滤波去噪处理，然后设定阈值获得二值化图
像；标记腐蚀区域和未腐蚀区域，并绘制腐蚀区
域的轮廓；根据腐蚀区域的轮廓提取二值化图像
中腐蚀区域的掩模，使用该掩模在红外图像中计
算腐蚀区域的温度；将腐蚀区域的温度输入温度
腐蚀深度转化模型，获得金属构件的腐蚀深度。
本发明提供的金属构件腐蚀情况的红外检测方
法，只需对红外图像进行处理，并根据温度腐蚀
深度转化模型便可从三个方面具体描述金属构
件的腐蚀情况，包括腐蚀位置、腐蚀面积和腐蚀
深度，从而实现了对金属构件的腐蚀情况进行定
性和定量分析。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页CN 110057745 A 2019.07.26
C N 110057745
A
1.一种金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1获得金属构件的红外图像并进行滤波去噪处理，然后设定阈值获得所述红外图像的二值化图像；
S2根据所述二值化图像中各像素与其相邻像素的连通性，标记腐蚀区域和未腐蚀区域，并绘制所述腐蚀区域的轮廓；
S3根据所述腐蚀区域的轮廓提取所述二值化图像中腐蚀区域的掩模，使用该掩模在所述红外图像中计算所述腐蚀区域的温度；
S4将所述腐蚀区域的温度输入温度腐蚀深度转化模型，获得所述金属构件的腐蚀深度。
2.如权利要求1所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S1中，采用边缘保留滤波的方法进行滤波去噪处理。
3.如权利要求1或2所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S1中，采用Otsu二值化算法或最大归一化温差法获得所述红外图像的二值化图像。
4.如权利要求1～3任一项所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S3中，所述腐蚀区域的温度包括所述腐蚀区域中各像素点的温度、所述腐蚀区域的平均温度或所述腐蚀区域的最大温度。
5.如权利要求1所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S4中，
所述温度腐蚀深度转化模型中腐蚀深度的隐式函数为：
式中，A k 为傅里叶展开的第k个系数，βk 为第k个特征值，
B k 为傅里叶展开的第k个系数，γk 为第k个特征值，其是关于腐蚀深度的函数，τ为加热时间，a 1为腐蚀层的热扩散率，a 2为未腐蚀层的热扩散率，δ为金属构件的厚度，t 0为金属构件的初始温度，t f 为加热温度，λ1为腐蚀层的金属热导率，λ2为未腐蚀层的金属热导率，
h为金属构件的表面传热系数，T b 为未腐蚀区域的温度，T 1为腐蚀区域的温度。
6.如权利要求5所述的金属构件腐蚀情况的红外检测方法，其特征在于，在步骤S4中，所述温度腐蚀深度转化模型的构建方法包括如下子步骤：
S41构建未腐蚀区域的模型，获得未腐蚀区域的温度T b
为：
S42构建腐蚀深度为Dep的腐蚀区域的模型，获得该腐蚀区域的温度T 1
为：
S43根据公式(二)和公式(三)获得腐蚀深度Dep的隐式函数为：
权 利 要 求 书1/2页2CN 110057745 A。