一種鋼筋混凝土鋼筋原位監(jiān)測裝置及方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼筋混凝土監(jiān)測裝置及方法，特別是涉及一種在用鋼筋混凝土中的鋼筋腐蝕與減薄程度的原位監(jiān)測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼筋混凝土是過在混凝土中加入鋼筋網(wǎng)、鋼板或纖維而構(gòu)成的一種組合材料，是建筑、橋梁、隧道等重大設(shè)施的核心材料。鋼筋混凝土在役使用過程中，受到環(huán)境、氣候影響，混凝土中的鋼筋易發(fā)生腐蝕，長期腐蝕下會(huì)出現(xiàn)鋼筋減薄斷裂，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)混凝土斷裂坍塌的危險(xiǎn)。目前對(duì)于鋼筋混凝土中的鋼筋腐蝕檢測問題，通常采用人工定期抽樣檢測，對(duì)于大型鋼筋混凝土設(shè)施，檢測效率低，易出現(xiàn)漏檢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種鋼筋混凝土鋼筋原位監(jiān)測裝置及方法，采用電磁渦流與電化學(xué)集成監(jiān)測方法，監(jiān)測裝置預(yù)埋到被檢鋼筋混凝土中，監(jiān)測裝置與被檢鋼筋混凝土處在相同的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)在用鋼筋混凝土中的鋼筋腐蝕與減薄程度的原位監(jiān)測。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種鋼筋混凝土鋼筋原位監(jiān)測裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊、電磁渦流檢測傳感器、電化學(xué)腐蝕檢測傳感器、電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器、無線信號(hào)傳輸裝置、磁感應(yīng)式充電電源、電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，其特征在于:所述標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊是與被檢鋼筋材質(zhì)結(jié)構(gòu)相同的一段鋼筋;所述電磁渦流檢測傳感器固定在標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊上;所述電化學(xué)腐蝕檢測傳感器固定在標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊上;所述電磁渦流檢測傳感器、電化學(xué)腐蝕檢測傳感器與標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊一同在鋼筋混凝土制作過程灌注混凝土之前預(yù)埋固定在被檢鋼筋周圍；所述電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器在鋼筋混凝土制作過程灌注混凝土之前預(yù)埋固定在被檢鋼筋周圍，電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器與電磁渦流檢測傳感器、電化學(xué)腐蝕檢測傳感器采用信號(hào)線纜電連接;所述電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器包括一個(gè)猝發(fā)式信號(hào)發(fā)生器和一個(gè)電磁渦流檢測信號(hào)處理模塊、一個(gè)電化學(xué)腐蝕檢測信號(hào)處理模塊，采用分壓激勵(lì)方式一次猝發(fā)激勵(lì)獲得兩種激勵(lì)信號(hào)，兩種激勵(lì)信號(hào)中的高壓激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)電磁渦流檢測傳感器，兩種激勵(lì)信號(hào)中的低壓激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)電化學(xué)腐蝕檢測傳感器;所述無線信號(hào)傳輸裝置在鋼筋混凝土制作過程灌注混凝土之前預(yù)埋固定在被檢鋼筋周圍，無線信號(hào)傳輸裝置與電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器采用信號(hào)線纜電連接;所述磁感應(yīng)式充電電源在鋼筋混凝土制作過程灌注混凝土之前預(yù)埋固定在被檢鋼筋周圍，磁感應(yīng)式充電電源與無線信號(hào)傳輸裝置、電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器電連接，磁感應(yīng)式充電電源通過磁感應(yīng)式充電器無線充電；所述無線信號(hào)傳輸裝置與電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)無線連接;所述電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過無線信號(hào)傳輸裝置遠(yuǎn)程操控電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器的檢測工作，所述電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)處理、分析、存儲(chǔ)電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器通過無線信號(hào)傳輸裝置無線傳輸過來的電磁渦流檢測數(shù)據(jù)與電化學(xué)腐蝕檢測數(shù)據(jù)。
[0005]—種鋼筋混凝土鋼筋原位監(jiān)測方法，其特征在于:采用電磁渦流與電化學(xué)集成監(jiān)測方法，將監(jiān)測裝置預(yù)埋到被檢鋼筋混凝土中，實(shí)現(xiàn)在用鋼筋混凝土中的鋼筋腐蝕與減薄程度的原位監(jiān)測，在鋼筋混凝土在用過程中，由于標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊與被檢鋼筋在相同的混凝土環(huán)境中，標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊與被檢鋼筋將具有相同的腐蝕變化，通過監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊腐蝕變化，即可間接監(jiān)測被檢鋼筋的腐蝕變化，監(jiān)測方法如下，
在鋼筋混凝土在用過程中，電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過無線信號(hào)傳輸裝置定時(shí)操控開啟電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器;電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器的猝發(fā)式信號(hào)發(fā)生器猝發(fā)激勵(lì)電磁渦流檢測傳感器與電化學(xué)腐蝕檢測傳感器檢測標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊;電磁渦流檢測傳感器將采集的電磁渦流檢測信號(hào)傳輸至電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器中的電磁渦流檢測信號(hào)處理模塊，電磁渦流檢測信號(hào)處理模塊處理電磁渦流檢測信號(hào)得到電磁渦流檢測信號(hào)幅度數(shù)據(jù)；電化學(xué)腐蝕檢測傳感器將采集的電化學(xué)腐蝕檢測信號(hào)傳輸至電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器中的電化學(xué)腐蝕檢測信號(hào)處理模塊，電化學(xué)腐蝕檢測信號(hào)處理模塊處理電化學(xué)腐蝕檢測信號(hào)得到電化學(xué)腐蝕量數(shù)據(jù)；
電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器通過無線信號(hào)傳輸裝置將電磁渦流檢測信號(hào)幅度數(shù)據(jù)與電化學(xué)腐蝕量數(shù)據(jù)傳輸至電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；
電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)處理、分析、存儲(chǔ)電磁渦流檢測信號(hào)幅度數(shù)據(jù)與電化學(xué)腐蝕量數(shù)據(jù)；以電磁渦流檢測信號(hào)幅度大小為縱坐標(biāo)、以電磁渦流檢測信號(hào)幅度的采集時(shí)間為橫坐標(biāo)，制作電磁渦流檢測信號(hào)幅度監(jiān)測曲線，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊腐蝕減薄后，電磁渦流檢測信號(hào)幅度將變小，檢測人員通過觀測電磁渦流檢測信號(hào)幅度監(jiān)測曲線間接判斷被檢鋼筋的減薄程度；以電化學(xué)腐蝕量大小為縱坐標(biāo)、以電化學(xué)腐蝕量的采集時(shí)間為橫坐標(biāo)，制作電化學(xué)腐蝕量監(jiān)測曲線，檢測人員通過觀測電化學(xué)腐蝕量監(jiān)測曲線判斷被檢鋼筋的腐蝕程度；
檢測人員通過分析比對(duì)電磁渦流檢測信號(hào)幅度監(jiān)測曲線與電化學(xué)腐蝕量監(jiān)測曲線，進(jìn)一步預(yù)測被檢鋼筋的使用壽命；
檢測人員定期通過磁感應(yīng)充電器為預(yù)埋在鋼筋混凝土內(nèi)的磁感應(yīng)式充電電源充電，確保磁感應(yīng)式充電電源為無線信號(hào)傳輸裝置、電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器提供充足的電能。
[0006]進(jìn)一步的，對(duì)于大型鋼筋混凝土設(shè)施，可以將多個(gè)監(jiān)測裝置預(yù)埋到大型鋼筋混凝土設(shè)施中的多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)中，通過對(duì)多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的電磁渦流與電化學(xué)集成監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)整個(gè)大型鋼筋混凝土設(shè)施的安全狀態(tài)及使用壽命的評(píng)估。
[0007]本發(fā)明的有益效果是，一種鋼筋混凝土鋼筋原位監(jiān)測裝置及方法，將監(jiān)測裝置預(yù)埋到被檢鋼筋混凝土中，監(jiān)測裝置采用無線信號(hào)傳輸及無線充電方式，采用電磁渦流與電化學(xué)集成監(jiān)測方法，實(shí)現(xiàn)在用鋼筋混凝土中的鋼筋腐蝕與減薄程度的遠(yuǎn)程、長期原位監(jiān)測，電磁渦流與電化學(xué)集成監(jiān)測可進(jìn)一步預(yù)測被檢鋼筋的使用壽命。
[0008]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的一種鋼筋混凝土鋼筋原位監(jiān)測裝置及方法不局限于實(shí)施例。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖中實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0010]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的監(jiān)測裝置示意圖。
[0011 ]圖中，1.標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊，2.電磁渦流檢測傳感器，3.電化學(xué)腐蝕檢測傳感器，4.電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器，5.無線信號(hào)傳輸裝置，6.磁感應(yīng)式充電電源，7.電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，8.鋼筋混凝土，9.被檢鋼筋。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例，如圖1所示，一種鋼筋混凝土鋼筋原位監(jiān)測裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊2、電磁渦流檢測傳感器2、電化學(xué)腐蝕檢測傳感器3、電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器4、無線信號(hào)傳輸裝置5、磁感應(yīng)式充電電源6、電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)7，其特征在于:所述標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊2是與被檢鋼筋9材質(zhì)結(jié)構(gòu)相同的一段鋼筋;所述電磁渦流檢測傳感器2固定在標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊2上;所述電化學(xué)腐蝕檢測傳感器3固定在標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊2上；所述電磁渦流檢測傳感器2、電化學(xué)腐蝕檢測傳感器3與標(biāo)準(zhǔn)鋼筋試塊2—同在鋼筋混凝土 8制作過程灌注混凝土之前預(yù)埋固定在被檢鋼筋9周圍；所述電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器4在鋼筋混凝土8制作過程灌注混凝土之前預(yù)埋固定在被檢鋼筋9周圍，電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器4與電磁渦流檢測傳感器2、電化學(xué)腐蝕檢測傳感器3采用信號(hào)線纜電連接;所述電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器4包括一個(gè)猝發(fā)式信號(hào)發(fā)生器和一個(gè)電磁渦流檢測信號(hào)處理模塊、一個(gè)電化學(xué)腐蝕檢測信號(hào)處理模塊，采用分壓激勵(lì)方式一次猝發(fā)激勵(lì)獲得兩種激勵(lì)信號(hào)，兩種激勵(lì)信號(hào)中的高壓激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)電磁渦流檢測傳感器2，兩種激勵(lì)信號(hào)中的低壓激勵(lì)信號(hào)激勵(lì)電化學(xué)腐蝕檢測傳感器3;所述無線信號(hào)傳輸裝置5在鋼筋混凝土8制作過程灌注混凝土之前預(yù)埋固定在被檢鋼筋9周圍，無線信號(hào)傳輸裝置5與電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器4采用信號(hào)線纜電連接;所述磁感應(yīng)式充電電源6在鋼筋混凝土8制作過程灌注混凝土之前預(yù)埋固定在被檢鋼筋9周圍，磁感應(yīng)式充電電源6與無線信號(hào)傳輸裝置5、電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器4電連接，磁感應(yīng)式充電電源6通過磁感應(yīng)式充電器無線充電；所述無線信號(hào)傳輸裝置5與電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)7無線連接;所述電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)7通過無線信號(hào)傳輸裝置5遠(yuǎn)程操控電磁渦流與電化學(xué)腐蝕集成檢測儀器4的檢測工作，所述電磁渦流與電化學(xué)腐蝕遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)7處理、分析、存儲(chǔ)