建筑設備維修再制造無損檢測技術研究

摘要：經(jīng)濟的發(fā)展推動了建筑技術進步，建筑施工過程中使用的機械設備種類越來越復雜，很容易出現(xiàn)設備故障，急需進行設備維修，因此研究建筑設備維修再制造無損檢測技術很有必要。使用超聲探測法檢測建筑設備維修再制造缺陷，進行裂縫滲透檢測，基于X射線法設計了無損檢測框架，實現(xiàn)了建筑設備維修再制造無損檢測。設計的無損檢測技術的檢測效果較好，有一定的應用價值，可以作為后續(xù)建筑設備維修檢測的參考。

關鍵詞：建筑設備;維修再制造;無損檢測技術;裂縫滲透檢測

0" "引言

建筑設備占據(jù)較長的建筑周期，隨著建筑技術的快速發(fā)展[1]，我國現(xiàn)有的建筑設備的種類和數(shù)量越來越多。建筑設備維修再制造不僅需要消耗大量的人力[2]，還要投入大量的資金，研究人員需要不斷檢測維修再制造建筑設備的質(zhì)量。傳統(tǒng)的檢測方法往往使用二維圖形來進行檢測，該方法不僅信息缺陷提取不到位，檢測耗時較長，且容易對再制造的設備造成二次損傷，對建筑設備維修再制造十分不利，因此急需設計一種新的建筑設備維修再制造無損檢測技術，保證建筑設備維修再制造的有效性。

相關研究人員深入研究了有關建筑設備的維修再制造方式[3]，提出了一種無損檢測技術新概念，其可以簡稱為無損探傷。無損檢測技術可以根據(jù)建筑設備維修再制造過程中，設備材料內(nèi)部產(chǎn)生的某些細微變化進行精準探測[4]，還可以借助信息化技術，對可能存在的缺陷進行全方位探測，從根本上提高了檢測效率。現(xiàn)有的無損檢測方法有很多種類，例如RT/UT/MT等[5]。本文結合現(xiàn)有的無損檢測方式，設計了一種新的建筑設備維修再制造無損檢測技術。

1" "建筑設備維修再制造無損檢測技術設計

1.1" "超聲探測缺陷

受無損檢測技術實際需求限制，本文設計的技術首先針對建筑設備的內(nèi)部淺層進行超聲探測。超聲波具有超強的探測性[6]，在實際檢測過程中可以根據(jù)機械設備的穿透性差異，判斷設備內(nèi)部裂縫的具體位置，對機械設備中較微小的損傷有較好的探測效果[7]。本文根據(jù)超聲探測法的探測效果，設計了具體的探測流程，如圖1所示。

由圖1可知，使用該超聲探測流程，首先需要選取正確的超聲波探測儀，保證探測敏感性。通常會根據(jù)維修再制造設備的材質(zhì)和使用方式，進行損傷定位和范圍探測。其次設計符合探測裝置的電路反饋設備[8]，將探測到的設備聲波信號轉(zhuǎn)化成電信號，從而得到探測結果。

在探測的過程中，需要格外注意探測定量變化，避免出現(xiàn)超聲探測誤差。可以在探測前，使用小錘敲擊建筑設備的外部，探測大概的損傷范圍，降低探測誤差。如果探測部位存在較大裂紋，導致探測異常，則需要重新進行校準，計算出標準的探測允許值，并設計綜放支架，保證對內(nèi)部裂縫的定位效果，增加探測的有效性。

1.2" "滲透檢測裂縫

使用超聲技術進行內(nèi)部淺層裂縫定位后，需要進行無損滲透檢測。在建筑設備使用過程中，最常出現(xiàn)的就是設備結構件裂紋，針對該裂縫可進行深入探測。選取恰當?shù)娜旧珓┻M行染色，受染色液體作用影響，滲透劑會慢慢滲透到檢測設備裂縫中。清洗掉設備表面多余的染色劑后，進行染色劑探測，結合設備表面可能出現(xiàn)的吸附作用進行檢測，從而準確地識別出設備內(nèi)部的裂縫。

在滲透檢測的過程中，最重要的就是滲透探傷試劑的噴涂過程。如果噴涂總量過大，很容易出現(xiàn)清洗困難的問題。如果內(nèi)部寬度噴涂不正確，很容易降低試劑的覆蓋率，影響實際的滲透效果。因此需要計算恰當?shù)脑噭B透時間，使用顯像劑進行顯像處理，控制顯像時間，觀察缺陷部位，去除表面的滲透探傷試劑，完成滲透檢測，保證滲透檢測的檢測準確性。

1.3" "基于X射線法設計無損檢測框架

為了降低無損檢測消耗的時間，本文設計的技術使用了X射線法，設計了無損檢測框架，如圖2所示。

由圖2可知，在進行X射線無損檢測過程中，首先需要使用X射線發(fā)生器采集設備中的損傷信息，其次使用光電轉(zhuǎn)換模塊和信號采集模塊對采集到的信息進行處理，進行信號傳輸，從而得到檢測結果。

在實際檢測過程中，容易受X射線的能量限制，導致電磁場偏轉(zhuǎn)，從而給檢測帶來誤差。因此在檢測時，應該根據(jù)檢測設備的衰減效果，使用射線管和探測儀進行綜合探測，保證探測效果。還可以使用Halcon設計在線檢測平臺，最大限度增加檢測準確性。

1.4" "其他檢測技術

實現(xiàn)建筑設備無損檢測，還需要結合其他檢測方法進行綜合檢測，保證實際檢測效果。可以結合磁粉檢測技術識別被測設備表面的微小裂縫。該檢測方法主要依賴檢測表面壓力，探測檢測能量變化，從而判定細微的磁場變化。

受檢測磁化作用影響，一旦檢測設備內(nèi)部存在變形缺陷，會立刻引發(fā)磁場變化，因此可以立即進行磁場敏感識別，設置磁性標記，進一步有效探測出設備的缺陷信息，辨別裂縫的形狀。還可以結合電磁感性，使用渦流檢測法探測設備周圍的線圈磁場變化，計算磁場的移動距離和渦電流大小，從而判斷此時是否存在設備變形缺陷。一旦渦電流過大，會導致疊加磁場出現(xiàn)巨大變化，需要添加耦合劑來保證檢測的可視化。

在實際檢測過程中，可以結合計算機掃描技術觀察檢測圖像，進一步判定設備的實際情況。除此之外，還需要重視渦流探頭的型號，確保其有較高的檢測性能，從而實現(xiàn)建筑設備無損檢測。

2" "實例分析

2.1" "概況及準備

為了檢測無損檢測技術的效果，本文以X建筑為例，分析對該建筑內(nèi)的設備進行維修再制造無損檢測，為了保證檢測的有效性，可以使用Revit Architecture設計X建筑內(nèi)部的MEP模型，并進行設備整合。根據(jù)后續(xù)的測試需求，在選取的實驗平臺中構建該建筑內(nèi)部的設備組成模型，并根據(jù)檢測需求，提取X建筑內(nèi)的機械設備維修再制造內(nèi)部數(shù)據(jù)。

結合X建筑內(nèi)部設備信息，設置實例分析中可能使用到的共享參數(shù)，為后續(xù)檢測信息的查詢提供參考，本實驗結合BIM構建機械設備可視化無損檢測平臺，使用Revit軟件進行信息統(tǒng)計，實驗中使用到的建筑設備基本信息如表1所示。

由表1可知，上述建筑設備均涉及了維修再制造工藝，因此符合后續(xù)的無損檢測需求，結合上述檢測設備，可以構建Revit VBA信息庫，為后續(xù)的分析提供基礎。

2.2" "應用效果與討論

根據(jù)上述的建筑設備選型和建筑設備維修再制造分析方案，分別使用本文設計的建筑設備維修再制造無損檢測技術和傳統(tǒng)的檢測技術進行檢測，統(tǒng)計兩種檢測技術消耗的檢測時間，如表2所示。

由表2可知，本文設計的機械設備維修再制造無損檢測技術在相同情況下消耗的檢測時間最少，能最大程度上保證機械設備維修再制造無損檢測需求，因此本文設計的無損檢測技術具有有效性。

3" "結束語

本文結合傳統(tǒng)的幾種無損檢測方法設計了新的無損檢測技術，進行實例分析。結果表明，設計的建筑設備維修再制造無損檢測技術的檢測效果較好，在相同條件下的檢測耗時較短，證明其具有一定的應用價值，可以作為后續(xù)建筑設備技術發(fā)展的參考。

參考文獻

[1] 王曉蕾，姬治崗，郭向前，等.煤礦機械設備維修再制造無損檢測技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科學技術與工程，2021，21（2）：423-433.

[2] 劉芯志，彭成，滿君豐，等.引入自注意力機制的1DCNN-BiLSTM模型及其在滾動軸承故障診斷中的應用[J].信息與電腦（理論版），2021，33（23）：80-83.

[3] 沈保明，陳保家，趙春華，等.深度學習在機械設備故障預測與健康管理中的研究綜述[J].機床與液壓，2021，49（19）：162-171.

[4] 李惠玲，張曉東，李葦，等.設施園藝作物生長信息智能化檢測設備的創(chuàng)新設計[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設備，2020，41（5）：30-35+41.

[5] 沈長青，湯盛浩，江星星，等.獨立自適應學習率優(yōu)化深度信念網(wǎng)絡在軸承故障診斷中的應用研究[J].機械工程學報，2019，55（7）：81-88.

[6] 趙小康，趙鑫，朱啟兵，等.一種基于無監(jiān)督主動學習的蘋果品質(zhì)光譜無損檢測模型構建方法[J].光譜學與光譜分析，2022，42（1）：282-291.

[7] 吳學松.聚焦行業(yè)轉(zhuǎn)型期施工機械化的新需求新趨勢2021施工機械化分會年會暨建筑設備租賃大會成功召開[J].建筑設備化，2021，42（11）：9-10.

[8] 李紅彩.腳踏實地抓安全合力構建生態(tài)圈——北京市建筑設備行業(yè)協(xié)會2020年年會暨第一屆塔機安全高峰論壇紀實[J].建筑設備，2021（1）：14-18.