本技術(shù)涉及混凝土工程，尤其是涉及一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需求日益增加。大體積混凝土因其原材料豐富，施工便捷，承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在交通、水利、建筑等領(lǐng)域得到了廣泛的利用，同時(shí)越來越多的問題也伴隨而來。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)尺寸比較大，其中膠凝材料含量豐富，導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)期的水化熱效應(yīng)顯著，受到內(nèi)外約束作用下及外部環(huán)境影響下，極易出現(xiàn)溫度裂縫。大體積混凝土施工階段產(chǎn)生的溫度裂縫是其內(nèi)部矛盾發(fā)展的結(jié)果，一方面是混凝土由于內(nèi)外溫差產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變；另一方面是結(jié)構(gòu)物的外約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)的約束阻止了這種應(yīng)變，一旦溫度應(yīng)力超過混凝土能承受的極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)產(chǎn)生不同程度的裂縫。

2、目前，評(píng)估混凝土的抗裂性能主要通過人工觀測(cè)其裂縫特征。但這種方法識(shí)別效率低，結(jié)果存在較大誤差。為準(zhǔn)確測(cè)試大體積混凝土的抗裂性能，需要能夠模擬其水化熱效應(yīng)的試驗(yàn)方法?，F(xiàn)有的模擬混凝土水化熱效應(yīng)的試驗(yàn)裝置可以利用溫控系統(tǒng)模擬水化熱釋放，并加載混凝土樣品。但是該裝置仍主要依靠人工測(cè)量樣品裂縫參數(shù)，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

3、因此，仍待設(shè)計(jì)一種集成機(jī)器視覺的混凝土裂縫自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的就是為了解決混凝土抗裂性能試驗(yàn)中依賴人工測(cè)量、無法動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)混凝土裂縫的問題而提供一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置。

2、本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，包括：

4、混凝土成型模塊，其包括底板以及安裝于底板上的內(nèi)圓環(huán)和外圓環(huán)，內(nèi)圓環(huán)和外圓環(huán)同軸設(shè)置且二者之間形成約束混凝土構(gòu)件的約束空間；

5、熱處理控制模塊，其包括緊貼于內(nèi)圓環(huán)內(nèi)側(cè)的加熱圈，加熱圈連接有溫度控制組件；

6、照明模塊，其包括設(shè)置于混凝土成型模塊周圍的活動(dòng)支架和安裝于活動(dòng)支架上的照明光源，照明光源均連接有光源控制器；

7、圖像采集模塊，其包括安裝于活動(dòng)支架上的圖像采集組件。

8、進(jìn)一步地，所述外圓環(huán)包括兩個(gè)半圓環(huán)，兩個(gè)半圓環(huán)可拆卸連接。

9、進(jìn)一步地，所述外圓環(huán)的外壁設(shè)有一層薄鐵皮套箍。

10、進(jìn)一步地，所述內(nèi)圓環(huán)的內(nèi)徑為40-50cm，外圓環(huán)的內(nèi)徑為60-75cm。

11、進(jìn)一步地，所述內(nèi)圓環(huán)和外圓環(huán)均為厚度0.8-1.2cm的鋼環(huán)。

12、進(jìn)一步地，所述底板為厚度1.6-2.4cm的鋼板。鋼底板可以增強(qiáng)內(nèi)圓環(huán)和外圓環(huán)的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，有助于保持試驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性，特別是在加熱和冷卻過程中。

13、進(jìn)一步地，所述加熱圈為陶瓷加熱圈，所述溫度控制組件為智能控溫箱。

14、進(jìn)一步地，所述照明模塊包括圍繞混凝土成型模塊設(shè)置的勻光板，可以使光線更加均勻，減少由光源不均勻而導(dǎo)致圖像上出現(xiàn)的光斑。

15、進(jìn)一步地，所述照明光源通過連接鋼構(gòu)件和緊固件安裝于活動(dòng)支架上。

16、進(jìn)一步地，所述活動(dòng)支架上安裝有多個(gè)照明光源，各照明光源與外圓環(huán)之間的凈距均相等，使得光照均勻。

17、進(jìn)一步地，所述照明光源與外圓環(huán)之間的凈距均相等。

18、進(jìn)一步地，所述照明光源的光線與水平的夾角為40-50°，優(yōu)選為45°。

19、進(jìn)一步地，所述照明光源為條形光源，優(yōu)選為led照明光源。條形光源常用于表面與邊緣的缺陷檢測(cè)，可以滿足圖像采集的需求，目標(biāo)表面特征清晰。

20、進(jìn)一步地，所述圖像采集組件通過連接鋼構(gòu)件和緊固件安裝于活動(dòng)支架上且位于照明光源上方。

21、進(jìn)一步地，所述圖像采集組件為高清高分辨率攝像頭。

22、進(jìn)一步地，所述圖像采集組件均連接有圖像處理組件。

23、更進(jìn)一步地，所述圖像處理組件具有圖像識(shí)別算法，可以計(jì)算裂紋長(zhǎng)度、寬度和數(shù)量，并根據(jù)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土抗裂性能進(jìn)行評(píng)估。

24、進(jìn)一步地，所述圖像采集組件和圖像處理組件之間還連接有用于中繼和協(xié)調(diào)圖像傳輸?shù)目刂破鳌?/p>

25、更進(jìn)一步地，所述控制器的作用在于中繼和協(xié)調(diào)圖像的傳輸，確保圖像的實(shí)時(shí)性和完整性。控制器的傳輸速率、緩存容量等參數(shù)需滿足高效處理和傳輸大容量圖像數(shù)據(jù)的需求。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

27、(1)本實(shí)用新型的混凝土成型模塊能夠主動(dòng)約束混凝土構(gòu)件并通過熱處理控制模塊以模擬大體積混凝土的水化熱過程，同時(shí)在照明模塊的輔助下通過圖像采集模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土裂縫過程的自動(dòng)動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)。

28、(2)本實(shí)用新型通過圖像采集組件和圖像處理組件可以實(shí)時(shí)、高效、科學(xué)地采集并識(shí)別混凝土裂縫圖像。相比傳統(tǒng)的人工觀測(cè)，這種機(jī)器視覺系統(tǒng)可以自動(dòng)、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)混凝土裂縫，大幅提高了測(cè)試效率，為研究混凝土抗裂性能提供了重要支持，具有實(shí)用性和可靠性。

29、(3)本實(shí)用新型的裂縫識(shí)別試驗(yàn)裝置以小型試驗(yàn)裝置為基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，有效降低了試驗(yàn)成本，避免使用大量材料和資源，能以更低的成本和更小的試驗(yàn)規(guī)模來獲得準(zhǔn)確的性能評(píng)估結(jié)果。

30、(4)本實(shí)用新型的裂縫識(shí)別試驗(yàn)裝置與傳統(tǒng)的人工識(shí)別方法相比，具有識(shí)別速度快、精度高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，可有效提升抗裂混凝土裂縫評(píng)估的效率。該機(jī)器視覺識(shí)別裂縫試驗(yàn)裝置的應(yīng)用將大大促進(jìn)抗裂混凝土材料的研發(fā)與應(yīng)用，提高工程結(jié)構(gòu)的抗裂性能，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)特征：

1.一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述外圓環(huán)(13)包括兩個(gè)半圓環(huán)，兩個(gè)半圓環(huán)可拆卸連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述加熱圈(21)為陶瓷加熱圈，所述溫度控制組件(22)為智能控溫箱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述照明模塊(3)包括圍繞混凝土成型模塊(1)設(shè)置的勻光板(34)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述照明光源(32)通過連接鋼構(gòu)件和緊固件安裝于活動(dòng)支架(31)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述活動(dòng)支架(31)上安裝有多個(gè)照明光源(32)，各照明光源(32)與外圓環(huán)(13)之間的凈距均相等。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述照明光源(32)的光線與水平的夾角為40-50°。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像采集組件(41)通過連接鋼構(gòu)件和緊固件安裝于活動(dòng)支架(31)上且位于照明光源(32)上方。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像采集組件(41)為高清高分辨率攝像頭。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像采集組件(41)均連接有圖像處理組件(42)，圖像采集組件(41)和圖像處理組件(42)之間還連接有用于中繼和協(xié)調(diào)圖像傳輸?shù)目刂破?43)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種用于評(píng)價(jià)混凝土抗裂性能的裂縫監(jiān)測(cè)裝置，包括：混凝土成型模塊，其包括底板以及安裝于底板上的內(nèi)圓環(huán)和外圓環(huán)，內(nèi)圓環(huán)和外圓環(huán)同軸設(shè)置且二者之間形成約束混凝土構(gòu)件的約束空間；熱處理控制模塊，其包括緊貼于內(nèi)圓環(huán)內(nèi)側(cè)的加熱圈，加熱圈連接有溫度控制組件；照明模塊，其包括設(shè)置于混凝土成型模塊周圍的活動(dòng)支架和安裝于活動(dòng)支架上的照明光源，照明光源均連接有光源控制器；圖像采集模塊，其包括安裝于支架上的圖像采集組件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)可以實(shí)時(shí)、高效、科學(xué)地采集并識(shí)別混凝土裂縫圖像以評(píng)估混凝土的抗裂性能。

技術(shù)研發(fā)人員：楊立君,李燁,張鵬,魏云龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東高速河南發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240320
技術(shù)公布日：2024/12/10