十堰市水下監測施工單位常規的水下無損檢測方法一般有水下目視檢測(UWVT)、水下磁粉檢測(UWMT)、水下超聲波檢測(UWUT)和水下射線檢測(UWRT)等。但是,這些檢測方法都存在一定的不足,如檢測能力有限、檢測可靠性低、檢測時間長、費用高或者對人體有害等。為了提高檢測效率與精度,降低勞動強度,節省檢測費用,人們一直都在探索更有效的檢測手段和方法。近年來,一些新的方法開始應用于近海水下 結構物的檢測,主要有交流電磁場測量法(ACFM)、進水構件測試法(MFD)和水下檢測成像技術等。以下對這些方法的原理、特點和設備進行介紹,對它們在我國的應用前景進行評估,并對其未來的發展進行展望。
十堰市水下監測施工單位水下聲成像系統利用高頻率聲波獲得水下目標高質量圖像,由于聲波的波長較長,水中懸浮顆粒的散射較弱。因此,聲學監測幾乎不受水下渾濁度的影響,而且可以在較大范圍內迅速尋找目標(如100~200m范圍內的海底管線)。水下聲成像系統利用兆赫級聲波、稀疏的陣列技術、單位字節(one??bit)數字化技術以及聲信號照度技術生成高清晰度的三維圖像,解決了水下成像技術難題。該系統適用于檢測海底管線和近海結構的表面缺陷。微光成像技術[7,] 微光成像是指自然環境照度<10-1lx時的光學成像。
在渾濁水條件下,水的能見度極低,透明度只有空氣的千分之一,光波在水中傳輸時產生強烈的吸收與散射效應,使得圖像信號衰減很快,所以渾濁 水成像屬于典型的微光成像范疇。微光成像儀器中的光學系統設計有其特殊性。目前主要的微光成像系統有微光SIT(硅增強靶型)、攝像機微光CCD(電荷耦合器件)攝像機、微光ICCD(增強CCD)攝像機和微光EBCCD(電子轟擊CCD)攝像機等。英國、美國、日本、俄羅斯等都在積極開展水下微光成像的研究。zui近英國科學家采用像增強器制成海豚25SIT型水下電視攝像機,即使在00m水深處,只要物體表面有相當于鐮月夜空的10 -21 lx的照度,便可攝取 清晰的電視圖像。英國Osprey公司推出的高靈敏度、高質量水下微光攝像機成為當今世界這一領域的;英國KongsbergSimrad公司開發的水下電視攝像系統OE1325也采用了微光成像技術。國內這方面的研究才剛剛起步,目前還很少有公司能生產成熟的水下微光成像產品,主要靠進口,但是很多高校和科研院所都在開展這方面的研究。
水下激光成像技術 水下激光成像技術是20世紀0年代末出現的成像技術,其發展很快,發展潛力很大。由于水介質的吸收和散射,電磁波在水中的傳播距離受到嚴重限制。而藍綠激光具有高強度、高準直性和單色性好等特性,在水中傳播時具有透明窗口效應,成像系統選用激光作為光源可獲得zuijia的成像效果。水下激光成像系統就是基于海水對藍綠激光(波長40~540nm)的透明窗口效應所開發的一種新型水下成像系統。這種成像系統不但能用于普通水中,還能用于渾濁水中,甚至在漆黑的海底也能進行觀察。近十年來,水下激光成像研究取得重大進展[9~11],開始走向應用。目前水下藍綠激光成像關鍵技術主要有距離選通技術、同步掃描技術、偏振技術和時間選通法,其成像距離遠、分辨力高,在海洋工程領域有著十分廣泛的應用前景。
為了開發我國近海豐富的石油、天然氣資源,已有上百座海洋平臺投入使用。我國海上早期開發建造的固定平臺壽命一般為10~15a(年),單從時間計算已接近役齡,由各種原因造成的安全隱患不斷出現,如渤海灣水域的某些平臺在使用期內,由于結構發生破壞影響生產不得不進行加固。為了保證安全、保護海洋環境,必須進行全面的安全例檢。然而水下無損檢測技術在我國起步較晚,檢測手段落后、檢測精度低,不能滿足實際工程的需要,特別是在傳統的檢測領域與國外存在較大差距,而且傳統的檢測方法費用高、檢測時間長,已有的檢測方法不適合我國特殊海洋環境,因此水下無損檢測新技術在我國有著廣泛的應用前景,加快檢測新技術的研究和應用具有以下重要意義: (1)可大大縮短檢測時間、節省檢測費用。如采用ACFM檢測技術可以節省60%的時間和費用。巴西石油公司zui近采用ACFM技術對海洋平臺進行測,節省費用200萬美元。
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