[发明专利]面向玻璃幕墙胶接结构损伤的主动红外热波检测方法与系统

说明书

本发明公开了一种面向玻璃幕墙胶接结构损伤的主动红外热波检测方法与系统，方法包括：开启激光热激励源和红外热像仪对玻璃幕墙试样进行热激励和采集，获取玻璃幕墙表面温度曲线；将激光热激励源和红外热像仪搭载于无人飞行器或爬壁机器人；通过温度时间曲线获得激光光束与红外热像仪之间最佳扫描时序；开启激光热激励源和红外热像仪，设置红外热像仪参数和热图像序列采集频率及热激励功率；使无人飞行器或爬壁机器人沿玻璃幕墙胶接结构匀速飞行或移动采集透过幕墙玻璃表面的热辐射量；获得玻璃幕墙胶接结构红外热图像序列并传输至PC端；通过延迟校正获得温度差异更明显的红外热图像，对红外热图像温度分布差异进行分析，识别玻璃幕墙胶接结构损伤情况。

技术领域

本发明涉及玻璃幕墙热波检测技术领域，尤其涉及一种面向玻璃幕墙胶接结构损伤的主动热激励式红外热波检测方法与系统。

背景技术

玻璃幕墙是由支承结构和幕墙玻璃通过结构胶粘接而成的建筑外围结构或装饰结构。玻璃幕墙的主要作用是调节光热、抵御风雨、隔绝噪声、阻断空气渗透，最大限度维持室内适宜的生产生活环境。上世纪90年代，我国第一幢采用现代玻璃幕墙的建筑广州广交会展馆建成。此后，我国玻璃幕墙工程迅猛发展，产量、使用量逐年上升，逐渐成为玻璃幕墙大国。

建筑的寿命通常是几十年甚至上百年，但玻璃幕墙的设计使用寿命约为25年，我国已有相当部分的玻璃幕墙使用时间接近或超过设计使用寿命。近几年，全国多地发生幕墙玻璃脱落事故，严重危害公民的人身安全和财产安全。由于玻璃幕墙胶接结构长期处于温度变化大、高湿度和高辐射的恶劣环境，加之早期玻璃幕墙设计不当、施工缺陷、材料欠佳等原因，胶接结构会产生种类各异的损伤类型，主要包括疲劳、老化和蠕化三种退化形式。玻璃幕墙坠落事故中，由于中空玻璃胶接结构老化脱粘，造成中空玻璃外片坠落的情况最为多见。

面对玻璃幕墙严峻的安全形势，迫切需要对使用中的玻璃幕墙进行新的检测手段。然而，现有的玻璃幕墙专项检测对于玻璃幕墙最具安全隐患的自爆和脱落问题无法给出可靠的结论。当前学者提出的既有玻璃幕墙检测方法无不需要紧密接触幕墙玻璃，在大规模扫查和抽查中，需要紧密接触的力学方法并不适用。因此，目前的应用于玻璃幕墙胶接结构损伤检测的方法不够成熟，缺少标准，检测的方法有待进一步探究完善。主动式红外热波检测是一种通过用热激励源来加热待检查的物体，由于损伤区域与正常区域的热波反射存在差异而形成明显的温差，进而实现损伤检测的检测方法。由于玻璃幕墙的胶接结构位于玻璃与支撑结构中间，无法实现对结构胶的直接检测。而主动式红外热波检测技术具有非接触、直观快速的优点，应用于玻璃幕墙胶接结构损伤检测更具可行性及重要性。因此，针对玻璃幕墙胶接结构损伤的主动式红外热波检测研究是具有重大意义的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种面向玻璃幕墙胶接结构损伤的主动红外热波检测方法与系统。该检测方法与系统采用无人飞行器或爬壁机器人搭载线型激光热激励源和高分辨率红外热像仪，可对玻璃幕墙胶接结构表面进行热激励和热图像采集，根据玻璃幕墙胶接结构温度分布情况判断缺陷情况。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

面向玻璃幕墙胶接结构损伤的主动红外热波检测方法，包括：

开启激光热激励源和红外热像仪对玻璃幕墙试样进行热激励和采集，获取玻璃幕墙表面温度曲线；

将激光热激励源和红外热像仪搭载于无人飞行器或爬壁机器人；并使用线型激光光束作为玻璃幕墙胶接结构损伤热波检测的主动热激励源；

调节红外热像仪的拍摄角度，并通过温度时间曲线获得激光光束与红外热像仪之间最佳扫描时序；

开启激光热激励源和红外热像仪，并设置红外热像仪参数和热图像序列采集频率及热激励功率；

启动无人飞行器或爬壁机器人，并使无人飞行器或爬壁机器人沿玻璃幕墙胶接结构匀速飞行或移动采集透过幕墙玻璃表面的热辐射量；