專利名稱：鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕定量檢測裝置，具體涉及一種混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕定量檢測儀器。
背景技術(shù)：
混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕是混凝土耐久性的一個重要指標?；炷林袖摻罡g狀態(tài)的無損檢測，目前國內(nèi)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(tài)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(jié)構(gòu)中腐蝕是一種電化學(xué)反應(yīng)過程，當鋼筋表面形成陽極或陰極區(qū)，在這些區(qū)域存在電位差，混凝土內(nèi)部就會有電流產(chǎn)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”的電壓值相對基本恒定，而混凝土中鋼筋因腐蝕發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)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(jīng)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利(申請)號200810024647.2、200810039180.9、201210113659.9三種的發(fā)明型專利，前兩種發(fā)明皆屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域的預(yù)埋式鋼筋腐蝕監(jiān)測裝置，第一種可以粗略地估測鋼筋的腐蝕狀態(tài)，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(jié)構(gòu)不適用，第三鐘雖已做到定量分析，但沒能實現(xiàn)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(jié)構(gòu)的條件下，實現(xiàn)對在役混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕定量檢測，同時也進一步提聞了檢測數(shù)據(jù)的準確度。
發(fā)明內(nèi)容本儀器實際上包括兩部分，其設(shè)計原理分別與半電池電位法、電阻率法原理相近，在鋼筋銹蝕儀和混凝土電阻率檢測儀的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)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后計算分析的工作量，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(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。本發(fā)明主要由主機和信號采集裝置組成。主機部分主要由IXD顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、溫度、濕度測量模塊、電源模塊構(gòu)成。信號采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，將兩個輸入端口分別與電位采集裝置和待測鋼筋相連接，信號采集裝置將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至檢測儀，檢測儀對數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的計算處理之后，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采集裝置，電阻率信號采集裝置將采集到的數(shù)據(jù)傳入主機，主機對數(shù)據(jù)進行對應(yīng)計算處理之后，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、濕度。所述IXD顯示模塊由IXD顯示屏及相應(yīng)的驅(qū)動電路構(gòu)成，與單片機相連，顯示測量結(jié)果、測量條件等相關(guān)內(nèi)容。所述數(shù)據(jù)處理模塊由單片機、A/D轉(zhuǎn)換器及總線驅(qū)動器構(gòu)成。A/D轉(zhuǎn)換器將電位采集裝置、溫度、濕度測量模塊采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，電位信號經(jīng)計算模塊轉(zhuǎn)化為鋼筋腐蝕率，經(jīng)單片機處理后傳輸至IXD顯示模塊顯示出來；A/D轉(zhuǎn)換器將混凝土電阻率采集裝置、溫度、濕度測量模塊采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，電阻率信號經(jīng)計算模塊轉(zhuǎn)化為鋼筋腐蝕率，經(jīng)單片機處理后傳輸至IXD顯示模塊顯示出來。所述溫度、濕度測量模塊采用相應(yīng)的溫度和濕度傳感器，能夠精確地測出工作環(huán)境中的溫度和濕度。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(diào)理至單片機正常工作需要的電壓。所述電位信號采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。所述電阻率信號采集裝置為專配四電極探頭，該探頭和混凝土表面接觸后，很快就可以測試出鋼筋的銹蝕情況。本發(fā)明的檢測儀，構(gòu)造簡單，制作簡便，操作方便，易于維護。與現(xiàn)有的其他鋼筋腐蝕檢測儀相比，最突出的優(yōu)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(shù)據(jù)做進一步的數(shù)據(jù)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(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，定量測出鋼筋腐蝕程度，對于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(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。1、主機，2、電位采集器3、混凝土電阻率采集器、A:按鈕、B:按鈕。說明:1、主機。主要由IXD顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、溫度測量模塊、濕度測量模塊及電源模塊構(gòu)成。啟動按鈕A測量時，主機兩個輸入端口分別與電位采集器和待測鋼筋相連接，主機接收到電位信號后，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采集裝置連接，主機接收到電阻率信號后，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、電位采集器。其為專配硫酸銅半電池電極，測量時信號采集裝置一端與主機相連，另一端與混凝土表面接觸，采集混凝土中鋼筋腐蝕電位。3、混凝土電阻率采集器。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，采集混凝土表面電阻率。
權(quán)利要求1.一種混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，屬于土木工程鋼筋腐蝕檢測技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，主要由主機和信號采集裝置組成，主機部分主要由IXD顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、溫度、濕度測量模塊、電源模塊構(gòu)成，信號采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，主機兩個輸入端口分別與電位采集器和待測鋼筋相連接，主機接收到電位信號后，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、濕度；啟動按鈕B測量時，主機一端與混凝土電阻率信號采集裝置連接，主機接收到電阻率信號后，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、濕度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，其特征是，LCD顯示模塊由LCD顯示屏及相應(yīng)的驅(qū)動電路構(gòu)成，顯示測量結(jié)果、測量環(huán)境等相關(guān)內(nèi)容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，其特征是，數(shù)據(jù)處理模塊由單片機、A/D轉(zhuǎn)換器及總線驅(qū)動器構(gòu)成，A/D轉(zhuǎn)換器將電位采集器和混凝土電阻率采集器、溫度、濕度測量模塊采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)單片機處理后傳輸至LCD顯示模塊顯示出來。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，其特征是，溫度、濕度測量模塊采用相應(yīng)的溫度和濕度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，其特征是，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。
專利摘要一種鋼筋腐蝕定量綜合檢測儀，屬于土木工程鋼筋腐蝕檢測技術(shù)領(lǐng)域。本儀器主要由主機和信號采集裝置組成。啟動A，將本儀器兩輸入端分別接信號采集裝置和待測鋼筋，信號采集裝置將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至檢測儀，檢測儀對數(shù)據(jù)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采集裝置，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、濕度。本實用新型可在不破壞或極微量破壞砼結(jié)構(gòu)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(wěn)定等特點。研究結(jié)果為在役砼結(jié)構(gòu)耐久性和安全性評估提供重要依據(jù)。
文檔編號G01N17/02GK202928936SQ20122051307
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者聶志虎, 沈化榮, 黃明喜, 王潤卿, 聶志豹, 王寶蘭, 聶洪勤, 陸曉春 申請人:聶志虎