基于信噪比分析的主动红外热成像技术在混凝土结构分层检测中的可探测性

摘要： 检测混凝土结构全生命周期耐久性与使用性能的关键难点在于识别内部层间剥离。本研究旨在深入探究深度、加热时间及钢筋对剥离可探测能力的影响。实验采用长脉冲热成像技术(LPT)对实验室混凝土试件进行测试，以六盏卤素灯作为热源，搭配640×480像素面阵的长波红外相机作为探测器。研究聚焦于尺寸为10厘米×10厘米×1厘米、埋置深度介于1至8厘米的模拟剥离缺陷。通过信噪比(SNR)评估剥离可探测性，结果表明：随着加热时间延长，SNR值提升使缺陷更易辨识；相同加热条件下，浅层剥离的SNR高于深层；位于钢筋下方的模拟缺陷也呈现SNR适度下降现象。通过监测绝对对比度确定观测时段，并经验性提出无量纲前置因子k来预测剥离深度。采用平均绝对百分比误差(MAPE)量化评估预测深度与实际值的差异，验证了前置因子k估算值具有高度可靠性。