CN102980918A

CN102980918A - 钢筋腐蚀定量综合检测仪

Info

Publication number: CN102980918A
Application number: CN2012103781278A
Authority: CN
Inventors: 聂志虎; 陆晓春; 聂志豹; 黄明喜; 王宝兰
Original assignee: 聂志虎
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2013-03-20

Abstract

一种钢筋腐蚀定量综合检测仪，属于土木工程钢筋腐蚀检测技术领域。本仪器主要由主机和信号采集装置组成。启动A，将本仪器两输入端分别接信号采集装置和待测钢筋，信号采集装置将采集到的数据传输至检测仪，检测仪对数据进行计算处理，得出待测钢筋腐蚀电位及腐蚀率；启动B，将本仪器输入端接砼电阻率采集装置，该装置连接砼可直接读出砼电阻率和钢筋腐蚀率以及砼表面温度、湿度。本发明可在不破坏或极微量破坏砼结构条件下，通过砼表面的传感器较准确定量检测出砼中钢筋腐蚀程度，突破了以往仅能定性估测砼中钢筋腐蚀程度的局限性，具有安全、简单、快速、直观、可靠、稳定等特点。研究结果为在役砼结构的耐久性和安全性评估提供重要依据。

Description

钢筋腐蚀定量综合检测仪

技术领域

本发明为一种混凝土结构钢筋腐蚀定量检测装置，具体涉及一种混凝土结构钢筋腐蚀定量检测仪器。

背景技术

混凝土结构钢筋腐蚀是混凝土耐久性的一个重要指标。混凝土中钢筋腐蚀状态的无损检测，目前国内外基本上都是定性或粗略定量检测，最常用的方法是半电池电位法。此种方法过去被认为仅能对钢筋腐蚀状态作定性分析，而不能定量检测钢腐蚀程度。这极大地埋没了半电池电位法在实际工程中潜在的巨大价值。半电池电位法的确无法精确测定钢筋的腐蚀程度，但在一定的条件下基本定量是完全可以做到的。钢筋在混凝土结构中腐蚀是一种电化学反应过程，当钢筋表面形成阳极或阴极区，在这些区域存在电位差，混凝土内部就会有电流产生，当混凝土中腐蚀电流越大，说明混凝土的电阻率越小，说明混凝土中钢筋的腐蚀概率或速度越大；当混凝土中腐蚀电流越小，说明混凝土的电阻率越大，说明混凝土中钢筋的腐蚀概率或速度越小。因此混凝土电阻率在判断钢筋腐蚀程度时起着十分重要的作用。使用最广泛的半电池电位法是利用“铜+硫酸铜饱和溶液”形成的半电池与“钢筋+混凝土”形成的半电池组成一个整电池。因为“铜+硫酸铜饱和溶液”的电压值相对基本恒定，而混凝土中钢筋因腐蚀发生的电化学反应将引起整个电池的电压值变化，因此一定的条件下，半电池电位法能够定量测出钢筋腐蚀程度。

经现有技术的检索发现，中国专利(申请)号200810024647.2、200810039180.9、201210113659.9三种的发明型专利，前两种发明皆属于土木工程技术领域的预埋式钢筋腐蚀监测装置，第一种可以粗略地估测钢筋的腐蚀状态，第二种可较为准确检测钢筋腐蚀程度，但这两种方法的共同缺点是对未埋入此检测装置的在役混凝土结构不适用，第三钟虽己做到定量分析，但没能实现与电阻率法综合使用，若两种方法综合使用，工程检测能不破坏或极微量破坏混凝土结构的条件下，实现对在役混凝土结构钢筋腐蚀定量检测，同时也进一步提高了检测数据的准确度。

发明内容

本仪器实际上包括两部分，其设计原理分别与半电池电位法、电阻率法原理相近，在钢筋锈蚀仪和混凝土电阻率检测仪的基础上，针对现行检测方法的不足，提供了一种定量检测钢筋混凝土中钢筋腐蚀的程度方法，本方法大大减小了检测后计算分析的工作量，能通过两种方法较为准确地定量检测混凝土中钢筋的腐蚀程度。

本发明通过以下技术方案实现。本发明主要由主机和信号采集装置组成。主机部分主要由LCD显示模块、数据处理模块、温度、湿度测量模块、电源模块构成。信号采集装置为专配硫酸铜半电池电极和专配四电极探头。启动按钮A测量时，将两个输入端口分别与电位采集装置和待测钢筋相连接，信号采集装置将采集到的数据传输至检测仪，检测仪对数据进行相应的计算处理之后，即可得出待测钢筋的腐蚀率；启动按钮B测量时，将本仪器输入端接混凝土电阻率信号采集装置，电阻率信号采集装置将采集到的数据传入主机，主机对数据进行对应计算处理之后，即可直接读出混凝土电阻率和钢筋腐蚀率以及混凝土表面的温度、湿度。

所述LCD显示模块由LCD显示屏及相应的驱动电路构成，与单片机相连，显示测量结果、测量条件等相关内容。

所述数据处理模块由单片机、A/D转换器及总线驱动器构成。A/D转换器将电位采集装置、温度、湿度测量模块采集到的模拟信号转换成数字信号，电位信号经计算模块转化为钢筋腐蚀率，经单片机处理后传输至LCD显示模块显示出来；A/D转换器将混凝土电阻率采集装置、温度、湿度测量模块采集到的模拟信号转换成数字信号，电阻率信号经计算模块转化为钢筋腐蚀率，经单片机处理后传输至LCD显示模块显示出来。

所述温度、湿度测量模块采用相应的温度和湿度传感器，能够精确地测出工作环境中的温度和湿度。

所述电源模块由电池及电源处理电路组成。电池为本检测仪器提供能源，可以使用镍氢电池，也可以使用锂电池；电源处理电路将电池所提供的电压调理至单片机正常工作需要的电压。

所述电位信号采集装置为专配硫酸铜半电池电极，使用半电池电位法，利用“铜+硫酸铜饱和溶液”形成的半电池与“钢筋+混凝土”形成的半电池组成一个整电池，通过测量整电池的电压值来测出待测钢筋的腐蚀率。

所述电阻率信号采集装置为专配四电极探头，该探头和混凝土表面接触后，很快就可以测试出钢筋的锈蚀情况。

本发明的检测仪，构造简单，制作简便，操作方便，易于维护。与现有的其他钢筋腐蚀检测仪相比，最突出的优点就是能定量检测出待测钢筋的腐蚀程度，而无需再对测量的数据做进一步的数据处理，可以省去很大一部分工作量。而仪器能够在不破坏或极微量破坏现有混凝土结构的基础上，定量测出钢筋腐蚀程度，对于土木工程中钢筋的腐蚀测量具有极其重要的实用价值。

附图说明

图1，本发明结构示意图。

1、主机，2、电位采集器3、混凝土电阻率采集器、A：按钮、B：按钮。

说明：

1、主机。主要由LCD显示模块、数据处理模块、温度测量模块、湿度测量模块及电源模块构成。启动按钮A测量时，主机两个输入端口分别与电位采集器和待测钢筋相连接，主机接收到电位信号后，再对电信号进行计算处理，最终得出待测钢筋的腐蚀电位、腐蚀率等；启动按钮B测量时，主机一端与混凝土电阻率信号采集装置连接，主机接收到电阻率信号后，再对电信号进行计算处理，最终得出待测混凝土的电阻率、混凝土中钢筋腐蚀率等。

2、电位采集器。其为专配硫酸铜半电池电极，测量时信号采集装置一端与主机相连，另一端与混凝土表面接触，采集混凝土中钢筋腐蚀电位。

3、混凝土电阻率采集器。其为专配混凝土电阻率测量探头，测量时该探头一端与主机相连，另一端与混凝土表面接触，采集混凝土表面电阻率。

Claims

1.一种混凝土结构钢筋腐蚀定量综合检测仪。属于土木工程钢筋腐蚀检测技术领域。其特征在于，主要由主机和信号采集装置组成。主机部分主要由LCD显示模块、数据处理模块、温度、湿度测量模块、电源模块构成。信号采集装置为专配硫酸铜半电池电极、专配混凝土电阻率测量探头。启动按钮A测量时，主机两个输入端口分别与电位采集器和待测钢筋相连接，主机接收到电位信号后，再对电信号进行计算处理，最终得出待测钢筋的腐蚀电位、腐蚀率、温度、湿度；启动按钮B测量时，主机一端与混凝土电阻率信号采集装置连接，主机接收到电阻率信号后，再对电信号进行计算处理，最终得出待测混凝土的电阻率、混凝土中钢筋腐蚀率、温度、湿度。

2.根据权利要求1所述的钢筋腐蚀定量综合检测仪，其特征是，LCD显示模块由LCD显示屏及相应的驱动电路构成，显示测量结果、测量环境等相关内容。

3.根据权利要求1所述的钢筋腐蚀定量综合检测仪，其特征是，数据处理模块由单片机、A/D转换器及总线驱动器构成。A/D转换器将电位采集器和混凝土电阻率采集器、温度、湿度测量模块采集到的模拟信号转换成数字信号，经单片机处理后传输至LCD显示模块显示出来。

4.根据权利要求1所述的钢筋腐蚀定量综合检测仪，其特征是，温度、湿度测量模块采用相应的温度和湿度传感器。

5.根据权利要求1所述的钢筋腐蚀定量综合检测仪，其特征是，电源模块由电池及电源处理电路组成。电池为本检测仪提供能源，电源处理电路将电压降至单片机正常工作需要的电压。

6.根据权利要求1所述的钢筋腐蚀定量综合检测仪，其特征是，信号采集装置为专配硫酸铜半电池电极、专配混凝土电阻率测量探头。