CN107085012A - 一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置 - Google Patents

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宋军
陈富艳
尤再进
郭佩凡
李捷
徐小寓
林祥玲
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Abstract

本发明公开了一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，包括电磁加热线圈，电磁加热线圈后侧设有电源线，电磁加热线圈后侧设有电磁加热线圈控制装置，电源线后侧连接有高频电源，监测装置内还设有红外热成像仪，红外热成像仪后侧设有红外热成像仪控制装置，红外热成像仪控制装置内设有监测控制模块，红外热成像仪后侧连接有数据处理装置，本发明结构新颖，通过使用电磁加热和红外成像仪对钢筋进行监测可以做到对被测对象无损伤，此外还设有保护装置，可以做到在监测的过程中电磁加热线圈的使用安全型同时对加热装置和检测装置设置固定结构，进而可以保证在检测的过程中不会出现抖动相对移动等现象，进行可以减少人工误差，提高检测精度。

Description

一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测设备技术领域，具体是一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置。
背景技术
混凝土及钢筋混凝土由于具有原材料来源广泛易得,抗压强度高,体积稳定性好、易于施工和现场造型、成本较低等特点而成为世界上使用最广泛的建筑材料。然而,当钢筋混凝土结构长期曝露于恶劣的环境中,外部腐蚀介质的影响往往使这些结构的使用寿命没有所预期的那样长,从而无法满足规范规定的耐久性要求。实践证明有大量的钢筋混凝土结构因为耐久性问题影响正常使用而不得不进行加固和维修,全球因混凝土结构的耐久性失效造成的经济损失高达数千亿美元。在钢筋混凝土结构的耐久性问题中,现役结构的耐久性损伤检测是一个十分重要的问题,而混凝土中钢筋锈蚀量的检测更是重中之重。混凝土中钢筋锈蚀的及时发现和准确诊断,可以准确地掌握结构耐久性实际损伤程度,是钢筋混凝土结构耐久性评定、剩余使用寿命预测和维修方案选择的重要前提没有可靠的钢筋锈蚀量数据就没法得到可靠的评估和预测结果。因此发展可靠、准确、易于工程应用的钢筋混凝土中钢筋锈蚀的现场无损检测技术已经成为国内外学者的研究重点。钢筋的锈蚀程度可以用阳极电流密度、失重速率或截面损失速率、锈蚀深度等指标表示,这些指标之间可以按照一定的规则进行相互换算。失重速率一般反映整体锈蚀程度状态的性能,截面损失率或锈蚀深度一般用于反映局部锈蚀状态。目前钢筋混凝土中钢筋锈蚀的非破损检测方法(NDT)可以分为物理方法和电化学方法两大类。
红外检测是60年发展起来的一种非接触无损检测技术,在检测混凝土的蜂窝、测定混凝土中钢筋的位置等方面已经得到了广泛的应用。红外热像法应用于钢筋锈蚀检测是利用了钢筋锈蚀改变了其表面的成分和结构,因而辐射出的红外线能量不同的原理。基本做法是:首先利用电磁感应方法加热钢筋,由于钢筋和锈蚀物的电阻不同,加热恒定的时间两者升高的温度也不同；其次利用红外热像仪对其呈像,通过温差分析,从而得到钢筋的锈蚀深度。
但是现在使用的监测手段中一些监测手段会对混凝土层和被测钢筋造成损伤，同时现在使用红外监测技术在进行钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测时，对加热装置未设有保护装置，尤其是在使用电磁作用加热源时，会出现大量电磁辐射，不仅会对周围的环境造成污染，也会会周围的电子设备造成影响，甚至会损坏电子设备，同时使用电磁进行加热时，热量发散严重，造成能源的浪费，此外在进行检测时，检测设备通常由人工手持进行，而在手持的过程中，检测仪器与被测钢筋的位置会发生改变，进而会影响检测结果，造成人工误差，而且在进行数据的处理中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，包括监测装置本体，监测装置本体内设有电磁加热线圈，电磁加热线圈后侧设有电源线，电磁加热线圈后侧设有电磁加热线圈控制装置，电源线后侧连接有高频电源，高频电源上设有电源管理模块，监测装置本体内还设有红外热成像仪，红外热成像仪后侧设有红外热成像仪控制装置，红外热成像仪控制装置内设有监测控制模块，红外热成像仪后侧连接有数据处理装置。
作为本发明进一步的方案：所述电磁加热线圈后侧设有电磁加热线圈防护罩。
作为本发明进一步的方案：所述电磁加热线圈防护罩内设有隔热层，电磁加热线圈防护罩内设有电磁屏蔽层。
作为本发明进一步的方案：所述电磁加热线圈上通过电磁加热线圈连接杆连接有电磁加热线圈固定块。
作为本发明进一步的方案：所述电磁加热线圈固定块将电磁加热线圈可拆卸连接到混凝土层外侧，混凝土层内有钢筋。
作为本发明进一步的方案：所述电磁加热线圈控制装置内设有加热控制模块。
作为本发明进一步的方案：所述红外热成像仪下侧设有红外热成像仪支架。
作为本发明进一步的方案：所述数据处理装置内设有数据处理模块，数据处理模块内设有数据收发模块和数据存储模块，数据处理装置后侧连接有计算机。
作为本发明进一步的方案：所述计算机内设有处理控制中心，处理控制中心与加热控制模块、电源管理模块、监测控制模块通过无线连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过使用电磁加热和红外成像仪对钢筋进行监测可以做到对被测对象无损伤，此外还设有保护装置，可以做到在监测的过程中电磁加热线圈的使用安全型，不会产生过度的电磁干扰，同时对加热装置和检测装置设置固定结构，进而可以保证在检测的过程中不会出现抖动相对移动等现象，进行可以减少人工误差，提高检测精度，此外还可以对监测的时间和频率进行精确控制。
附图说明
图1为一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置的加热装置工作示意图。
图2为一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置的监测装置工作示意图。
图3为一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置的工作原理图。
图中：1-电磁加热线圈、2-电磁加热线圈防护罩、3-电磁加热线圈固定块、4-电磁加热线圈连接杆、5-电源线、6-电磁加热线圈控制装置、7-高频电源、8-电源管理模块、9-红外热成像仪、10-红外热成像仪控制装置、11-数据处理装置、12-计算机、13-红外热成像仪支架、14-混凝土层、15-钢筋。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，包括监测装置本体，监测装置本体内设有电磁加热线圈1，电磁加热线圈1后侧设有电磁加热线圈防护罩2，电磁加热线圈防护罩2内设有隔热层，电磁加热线圈防护罩2内设有电磁屏蔽层，电磁加热线圈1上通过电磁加热线圈连接杆4连接有电磁加热线圈固定块3，电磁加热线圈固定块3将电磁加热线圈1可拆卸连接到混凝土层14外侧，混凝土层14内有钢筋15，电磁加热线圈1后侧设有电源线5，电磁加热线圈1后侧设有电磁加热线圈控制装置6，电磁加热线圈控制装置6内设有加热控制模块，电源线5后侧连接有高频电源7，高频电源7上设有电源管理模块8，监测装置本体内还设有红外热成像仪9，红外热成像仪9下侧设有红外热成像仪支架13，红外热成像仪9后侧设有红外热成像仪控制装置10，红外热成像仪控制装置10内设有监测控制模块，红外热成像仪9后侧连接有数据处理装置11，数据处理装置11内设有数据处理模块，数据处理模块内设有数据收发模块和数据存储模块，数据处理装置11后侧连接有计算机12，计算机内设有处理控制中心，处理控制中心与加热控制模块、电源管理模块、监测控制模块通过无线连接。
本发明结构新颖，运行稳定，本发明在使用时，首先确定需要监测的混凝土层14及钢筋15的位置，然后将电磁加热线圈固定块3固定到混凝土层14的外表面，然后通过电磁加热线圈连接杆4将电磁加热线圈1固定在混凝土层14的外侧，并调整电磁加热线圈1的位置，使其能够精确的对应需要监测的钢筋15的位置，电磁加热线圈1后侧设有电磁加热线圈防护罩2，电磁加热线圈防护罩2内设有隔热层和电磁屏蔽层，进而可以隔热和防止磁扩散，能够降低能量损耗，还可以防止电磁外溢造成污染，然后将电电磁加热线圈后侧连接电池加热线圈控制中心6，电磁加热线圈控制装置6内设有加热控制模块，可以对电磁加热线圈1的加热时间和加热频率进行精准的控制，然后通过电源线5将高频电源7与电磁加热线圈1连接，同时在高频电源7内设有电源管理模块，可以对电源进行管理和控制，然后在使用时，通过高频电源向电磁加热线圈1供电，然后通过电磁加热线圈控制装置6进行加热控制，然后即可通过电磁加热线圈1对钢筋15进行加热，然后通过红外热成像仪支架13将红外热成像仪9固定在待监测的钢筋15的一侧，在红外热成像仪9后侧连接红外热成像仪控制装置10，然后通过电线经红外线热成像仪9与数据处理装置连接11，再将数据处理装置11通过有线或无线连接的方式与计算机12进行连接，在监测的过程中，当电磁加热线圈1加热完成后，电磁加热线圈控制装置6停止电磁加热线圈1工作，同时电源管理模块8切断高频电源7的供电线路，同时红热成像仪控制黄宗羲10启动红外热成像仪9，然后通过红外热成像仪9对加热后的钢筋15进行监测，然后将监测的实时数据传输到数据处理装置11，数据处理装置11内设有数据处理模块，数据处理模块内设有数据收发模块和数据存储模块，进而可以对实时数据进行接收和转发，同时还可以对实时数据进行存储，可以在需要时再次从数据处理装置11下载原始数据进行处理研究，实时监测数据通过数据处理装置11传输到计算机12内，然后通过计算机12内的处理控制中心进行处理并通过显示屏输出处理结果，通过对混凝土层14表面的温度监测来判断不同区域的温度，由于钢筋15锈蚀前后的形貌和磁导率会存在一定的差异，因而锈蚀钢筋15产生的热量所形成的温度场与未锈蚀的钢筋15所产生的温度场也存在差异，通过红外热成像仪14监测的红外图像，可以对监测区域的温度场进行定量分析，从而得到钢筋15的锈蚀情况，此外还可以通过处理控制中心设在监测的时间和频率。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，包括监测装置本体，监测装置本体内设有电磁加热线圈(1)，其特征在于，电磁加热线圈(1)后侧设有电源线(5)，电磁加热线圈(1)后侧设有电磁加热线圈控制装置(6)，电源线(5)后侧连接有高频电源(7)，高频电源(7)上设有电源管理模块(8)，监测装置本体内还设有红外热成像仪(9)，红外热成像仪(9)后侧设有红外热成像仪控制装置(10)，红外热成像仪控制装置(10)内设有监测控制模块，红外热成像仪(9)后侧连接有数据处理装置(11)。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，其特征在于，所述电磁加热线圈(1)后侧设有电磁加热线圈防护罩(2)。
3.根据权利要求2所述的一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，其特征在于，所述电磁加热线圈防护罩(2)内设有隔热层，电磁加热线圈防护罩(2)内设有电磁屏蔽层。
4.根据权利要求1所述的一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，其特征在于，所述电磁加热线圈(1)上通过电磁加热线圈连接杆(4)连接有电磁加热线圈固定块(3)。
5.根据权利要求4所述的一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，其特征在于，所述电磁加热线圈固定块(3)将电磁加热线圈(1)可拆卸连接到混凝土层(14)外侧，混凝土层(14)内设有钢筋(15)。
6.根据权利要求1所述的一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，其特征在于，所述电磁加热线圈控制装置(6)内设有加热控制模块。
7.根据权利要求1所述的一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，其特征在于，所述红外热成像仪(9)下侧设有红外热成像仪支架(13)。
8.根据权利要求1所述的一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，其特征在于，所述数据处理装置(11)内设有数据处理模块，数据处理模块内设有数据收发模块和数据存储模块，数据处理装置(11)后侧连接有计算机(12)。
9.根据权利要求8所述的一种用于钢筋混凝土内钢筋锈蚀程度的监测装置，其特征在于，所述计算机(12)内设有处理控制中心，处理控制中心与加热控制模块、电源管理模块、监测控制模块通过无线连接。
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