技术详细介绍
一种利用微测热辐射相机和射频CO2激光器监测工程构造物的技术。
项目简介：
本技术基于中红外数字全息摄影术(MIR DH)，利用微测热辐射相机和射频CO2激光器，可以在室外条件下运用，获取大型工程构造物（例如建筑物）的微小振动/变形/位移的远程实时信息。
本技术利用激光辐射的长波长，可以以亚微米的分辨率实时绘制建筑物大区域的振动幅度和频率，可用于评估建筑物的安全状况，提前采取矫正预防措施。
项目核心创新点：
对工程构造物进行动态监测，可以了解构造物的基本振动模式，评估构造物的安全状况和脆弱性。这种监测可以揭示构造物（例如建筑物）的结构缺陷，提供有关构造物对地震力、环境影响（风、雨和自然灾害）或人类活动（铁路或机车交通、地下工程等）的响应。
目前，可以使用地震仪或 SAR实现精确的动态监测。这类设备都具有严重的缺陷，妨碍了它们的大规模应用。本技术克服了这些问题，首次应用中红外数字全息摄影术(MIR DH)，可以获得沿着被照射的建筑物表面的法线的位移值。
项目详细用途：
中红外数字全息摄影术(MIR DH)是一种干涉测量成像技术，能提供有关被用红外相干放射线辐照的物体所散射的波阵面的幅度和相位信息。由目标物（物体光束）所散射的放射线与直接射到数字记录仪上的参考光束之间的干涉产生全息图。相对于可见光范围的数字全息摄影术而言，红外数字全息摄影术适用于监测大型构造物的振动模式。
本技术开发了一种紧凑型MIR DH样机，其中采用了640 X 480像素的微测热辐射相机和小巧的射频CO2激光器，该激光器在10.6μm具有60W的CW输出功率，并且具有长于50m的相干长度。这种装置已在开放空间和没有阻尼系统的情况下进行了试验，以研究其测量微米级的位移的能力。通过对相邻帧的相位图进行全息重构，获得了位移随时间推移的演变情况。将全息测量数据与通过全球定位系统信号进行同步而获得的地震数据进行了比较，显示两种技术的相关度极高。
预期效益说明：
应用领域包括建筑过程管理、建筑设备、自然灾害、遥感、地质工程、筑造学、地震学、振动与声学工程、非破坏性测试、土木工程、环境风险与影响评估。