鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀的製作方法
2023-07-11 17:37:11 1
專利名稱：鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀的製作方法
鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀技術領域
本發明為一種混凝土結構鋼筋腐蝕定量檢測裝置，具體涉及一種混凝土結構鋼筋腐蝕定量檢測儀器。
背景技術：
混凝土結構鋼筋腐蝕是混凝土耐久性的一個重要指標。混凝土中鋼筋腐蝕狀態的無損檢測，目前國內外基本上都是定性或粗略定量檢測，最常用的方法是半電池電位法。此種方法過去被認為僅能對鋼筋腐蝕狀態作定性分析，而不能定量檢測鋼腐蝕程度。這極大地埋沒了半電池電位法在實際工程中潛在的巨大價值。半電池電位法的確無法精確測定鋼筋的腐蝕程度，但在一定的條件下基本定量是完全可以做到的。鋼筋在混凝土結構中腐蝕是一種電化學反應過程，當鋼筋表面形成陽極或陰極區，在這些區域存在電位差，混凝土內部就會有電流產生，當混凝土中腐蝕電流越大，說明混凝土的電阻率越小，說明混凝土中鋼筋的腐蝕概率或速度越大；當混凝土中腐蝕電流越小，說明混凝土的電阻率越大，說明混凝土中鋼筋的腐蝕概率或速度越小。因此混凝土電阻率在判斷鋼筋腐蝕程度時起著十分重要的作用。使用最廣泛的半電池電位法是利用「銅+硫酸銅飽和溶液」形成的半電池與「鋼筋 +混凝土」形成的半電池組成一個整電池。因為「銅+硫酸銅飽和溶液」的電壓值相對基本恆定，而混凝土中鋼筋因腐蝕發生的電化學反應將引起整個電池的電壓值變化，因此一定的條件下，半電池電位法能夠定量測出鋼筋腐蝕程度。
經現有技術的檢索發現，中國專利(申請)號200810024647. 2、200810039180· 9、 201210113659. 9三種的發明型專利，前兩種發明皆屬於土木工程技術領域的預埋式鋼筋腐蝕監測裝置，第一種可以粗略地估測鋼筋的腐蝕狀態，第二種可較為準確檢測鋼筋腐蝕程度，但這兩種方法的共同缺點是對未埋入此檢測裝置的在役混凝土結構不適用，第三鍾雖己做到定量分析，但沒能實現與電阻率法綜合使用，若兩種方法綜合使用，工程檢測能不破壞或極微量破壞混凝土結構的條件下，實現對在役混凝土結構鋼筋腐蝕定量檢測，同時也進一步提聞了檢測數據的準確度。發明內容
本儀器實際上包括兩部分，其設計原理分別與半電池電位法、電阻率法原理相近， 在鋼筋鏽蝕儀和混凝土電阻率檢測儀的基礎上，針對現行檢測方法的不足，提供了一種定量檢測鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕的程度方法，本方法大大減小了檢測後計算分析的工作量， 能通過兩種方法較為準確地定量檢測混凝土中鋼筋的腐蝕程度。
本發明通過以下技術方案實現。本發明主要由主機和信號採集裝置組成。主機部分主要由IXD顯示模塊、數據處理模塊、溫度、溼度測量模塊、電源模塊構成。信號採集裝置為專配硫酸銅半電池電極和專配四電極探頭。啟動按鈕A測量時，將兩個輸入埠分別與電位採集裝置和待測鋼筋相連接，信號採集裝置將採集到的數據傳輸至檢測儀，檢測儀對數據進行相應的計算處理之後，即可得出待測鋼筋的腐蝕率；啟動按鈕B測量時，將本儀器輸入端接混凝土電阻率信號採集裝置，電阻率信號採集裝置將採集到的數據傳入主機，主機對數據進行對應計算處理之後，即可直接讀出混凝土電阻率和鋼筋腐蝕率以及混凝土表面的溫度、溼度。
所述IXD顯示模塊由IXD顯示屏及相應的驅動電路構成,與單片機相連,顯示測量結果、測量條件等相關內容。
所述數據處理模塊由單片機、A/D轉換器及總線驅動器構成。A/D轉換器將電位採集裝置、溫度、溼度測量模塊採集到的模擬信號轉換成數位訊號，電位信號經計算模塊轉化為鋼筋腐蝕率，經單片機處理後傳輸至IXD顯示模塊顯示出來；A/D轉換器將混凝土電阻率採集裝置、溫度、溼度測量模塊採集到的模擬信號轉換成數位訊號，電阻率信號經計算模塊轉化為鋼筋腐蝕率，經單片機處理後傳輸至IXD顯示模塊顯示出來。
所述溫度、溼度測量模塊採用相應的溫度和溼度傳感器，能夠精確地測出工作環境中的溫度和溼度。
所述電源模塊由電池及電源處理電路組成。電池為本檢測儀器提供能源，可以使用鎳氫電池，也可以使用鋰電池；電源處理電路將電池所提供的電壓調理至單片機正常工作需要的電壓。
所述電位信號採集裝置為專配硫酸銅半電池電極，使用半電池電位法，利用「銅+ 硫酸銅飽和溶液」形成的半電池與「鋼筋+混凝土」形成的半電池組成一個整電池，通過測量整電池的電壓值來測出待測鋼筋的腐蝕率。
所述電阻率信號採集裝置為專配四電極探頭，該探頭和混凝土表面接觸後，很快就可以測試出鋼筋的鏽蝕情況。
本發明的檢測儀，構造簡單，製作簡便，操作方便，易於維護。與現有的其他鋼筋腐蝕檢測儀相比，最突出的優點就是能定量檢測出待測鋼筋的腐蝕程度，而無需再對測量的數據做進一步的數據處理，可以省去很大一部分工作量。而儀器能夠在不破壞或極微量破壞現有混凝土結構的基礎上，定量測出鋼筋腐蝕程度，對於土木工程中鋼筋的腐蝕測量具有極其重要的實用價值。
圖1，本發明結構示意圖。
I、主機，2、電位採集器3、混凝土電阻率採集器、A :按鈕、B :按鈕。
說明
I、主機。主要由IXD顯示模塊、數據處理模塊、溫度測量模塊、溼度測量模塊及電源模塊構成。啟動按鈕A測量時，主機兩個輸入埠分別與電位採集器和待測鋼筋相連接， 主機接收到電位信號後，再對電信號進行計算處理，最終得出待測鋼筋的腐蝕電位、腐蝕率等；啟動按鈕B測量時，主機一端與混凝土電阻率信號採集裝置連接，主機接收到電阻率信號後，再對電信號進行計算處理，最終得出待測混凝土的電阻率、混凝土中鋼筋腐蝕率等。
2、電位採集器。其為專配硫酸銅半電池電極，測量時信號採集裝置一端與主機相連，另一端與混凝土表面接觸，採集混凝土中鋼筋腐蝕電位。
3、混凝土電阻率採集器。其為專配混凝土電阻率測量探頭，測量時該探頭一端與主機相連，另一端與混凝土表面接觸，採集混凝土表面電阻率。
權利要求
1.一種混凝土結構鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀。屬於土木工程鋼筋腐蝕檢測技術領域。其特徵在於，主要由主機和信號採集裝置組成。主機部分主要由IXD顯示模塊、數據處理模塊、溫度、溼度測量模塊、電源模塊構成。信號採集裝置為專配硫酸銅半電池電極、專配混凝土電阻率測量探頭。啟動按鈕A測量時，主機兩個輸入埠分別與電位採集器和待測鋼筋相連接，主機接收到電位信號後，再對電信號進行計算處理，最終得出待測鋼筋的腐蝕電位、腐蝕率、溫度、溼度；啟動按鈕B測量時，主機一端與混凝土電阻率信號採集裝置連接，主機接收到電阻率信號後，再對電信號進行計算處理，最終得出待測混凝土的電阻率、混凝土中鋼筋腐蝕率、溫度、溼度。
2.根據權利要求I所述的鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，其特徵是，LCD顯示模塊由LCD顯示屏及相應的驅動電路構成，顯示測量結果、測量環境等相關內容。
3.根據權利要求I所述的鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，其特徵是，數據處理模塊由單片機、A/D轉換器及總線驅動器構成。A/D轉換器將電位採集器和混凝土電阻率採集器、溫度、溼度測量模塊採集到的模擬信號轉換成數位訊號，經單片機處理後傳輸至LCD顯示模塊顯示出來。
4.根據權利要求I所述的鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，其特徵是，溫度、溼度測量模塊採用相應的溫度和溼度傳感器。
5.根據權利要求I所述的鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，其特徵是，電源模塊由電池及電源處理電路組成。電池為本檢測儀提供能源，電源處理電路將電壓降至單片機正常工作需要的電壓。
6.根據權利要求I所述的鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，其特徵是，信號採集裝置為專配硫酸銅半電池電極、專配混凝土電阻率測量探頭。
全文摘要
一種鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，屬於土木工程鋼筋腐蝕檢測技術領域。本儀器主要由主機和信號採集裝置組成。啟動A，將本儀器兩輸入端分別接信號採集裝置和待測鋼筋，信號採集裝置將採集到的數據傳輸至檢測儀，檢測儀對數據進行計算處理，得出待測鋼筋腐蝕電位及腐蝕率；啟動B，將本儀器輸入端接砼電阻率採集裝置，該裝置連接砼可直接讀出砼電阻率和鋼筋腐蝕率以及砼表面溫度、溼度。本發明可在不破壞或極微量破壞砼結構條件下，通過砼表面的傳感器較準確定量檢測出砼中鋼筋腐蝕程度，突破了以往僅能定性估測砼中鋼筋腐蝕程度的局限性，具有安全、簡單、快速、直觀、可靠、穩定等特點。研究結果為在役砼結構的耐久性和安全性評估提供重要依據。
文檔編號G01N27/04GK102980918SQ20121037812
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月9日 優先權日2012年10月9日
發明者聶志虎, 陸曉春, 聶志豹, 黃明喜, 王寶蘭 申請人:聶志虎