堤防與混凝土結構物的熱像法檢測

Inspection of Embankments and Concrete Structures Using Infrared Thermography

莊雯茹(Wen-Ru Zhuang)

指導教授 ： 江支弘

朝陽科技大學/理工學院/營建工程系/碩士(2011年)

摘要

由於堤防構造物往往都是沿著河川兩旁或海岸線施築，分佈範圍非常遼闊，因此施以紅外線熱影像法進行檢測，不頇直接接觸到受測物表面，可遠距離施測，故迅速又安全。
本研究實驗部分一共有三個案例，針對所拍攝的紅外線影像進行不同的影像處理，經過影像處理後，可以有效地將雜訊消除，並且也可以將熱影像圖中不明顯的位置顯示出來；除了實驗方面外還以ANSYS模擬受日曬及風吹後，不同缺陷大小及類型的模型，並考慮了無風狀態及風速3m/s 及10m/s 不同對流層的邊界條件來進行分析與比較，研究結果發現有無設置對流層對於溫差大小的影響也有關係，而風速對於不同類型的缺陷溫差也有影響；另缺陷深度越淺及缺陷越寬時，溫差變大，溫差計算的結果，若以溫度分佈之中位數為基準值，則實驗值與低風速的數值模擬結果中，表層為80%混凝土熱傳導係數的情況最接近。

關鍵字

有限元素 ； 熱像法 ； 堤防

並列摘要

The inspection of deteriorated river or coastal embankments requires non-destructive testing techniques. Current study applies infrared thermography and finite element modeling (FEM) to the inspection of the concrete cover of the embankment. Thermal images are processed using different image processing methods. Features such as cracks in different direction can be enhanced using gradient-based algorithms. Sub-surface anomalies including holes may sometimes be identified more easily after image reconstruction using time-domain polynomial fitting techniques. Difference between the surface temperature at the top of a thin cover layer and the median temperature of the whole surface area under inspection is very close to the result of FEM simulations at a wind speed of 3m/s and 80% thermal conductivity of concrete. Certain confidence has been obtained based on similar results of FEM simulations that infrared thermography is effective for inspecting deteriorated concrete cover over a large area of the embankment.

並列關鍵字

Embankments ； Infrared Thermography ； ANSYS

參考文獻

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