CN111693570B - 一种基于四极化法测量钢筋极化率的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于四极化法测量钢筋极化率的装置，包括：四个电极，进一步包括A电极、M电极、N电极、B电极；两个可变电阻器，所述M电极、所述N电极分别设置在两个所述可变电阻器上；电极基座，两个可变电阻器分别置于所述电极基座的两端，且所述A电极和所述B电极分别所述电极基座的端部；钢筋安装管套，内置于所述电极基座内，用于安装待测钢筋，所述钢筋安装套管的两个端部分别与所述可变电阻器固连，待测钢筋通过弹性件与所述可变电阻器串联。本发明利用可变电阻器与钢筋串联，可在不拆解电路的情况下多次调解串联电阻大小，能够多次测量得到钢筋极化率的真值。

Description

一种基于四极化法测量钢筋极化率的装置
技术领域
本发明属于钢筋极化率检测领域，尤其涉及一种基于四极化法测量钢筋极化率的装置。
背景技术
混凝土损害的主要原因来自与钢筋的锈蚀膨胀导致混凝土开裂，因此对锈蚀钢筋的物性参数研究显得尤为重要，而锈蚀钢筋的极化率与钢筋的锈蚀有很大的关系，为了了解钢筋的锈蚀程度与钢筋极化率之间的规律，实验室一般采用四极化法对钢筋极化率进行检测。由于钢筋电阻极小，运用四极化法直接测量钢筋极化率时无法得到钢筋电压的数值。从而无法得到钢筋极化率的真值。一般将电阻与钢筋串联，由于电阻没有极化效应，所以默认极化率都由钢筋产生，这样可以测得整个电路电压，再通过公式计算出钢筋极化率的真值，但是钢筋的极化率真值需要改变串联电阻的大小来进行验证，多次改变连接钢筋的电阻会导致钢筋极化率的测量有偏差，导致实验失败。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于四极化法测量钢筋极化率的装置，本发明利用可变电阻器与钢筋串联，通过调整串联电阻大小，能够多次测量得到钢筋极化率的真值。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种基于四极化法测量钢筋极化率的装置，包括：
四个电极，进一步包括A电极、M电极、N电极、B电极；两个可变电阻器，所述M电极、所述N电极分别设置在两个所述可变电阻器上；
电极基座，两个可变电阻器分别置于所述电极基座的两端，且所述A电极和所述B电极分别所述电极基座的端部；
钢筋安装管套，内置于所述电极基座内，用于安装待测钢筋，所述钢筋安装套管的两个端部分别与所述可变电阻器固连，待测钢筋通过弹性件与所述可变电阻器串联。
优选地，方便待测钢筋装入电极基座内，所述电极基座分为第一电极基座和第二电极基座，所述第一电极基座和第二电极基座相对面垂直于所述待测钢筋，待测钢筋一端置于所述第一电极基座中，另一端置于所述第二电极基座中，所述第一电极基座和所述第二电极基座通过待测钢筋形成一整体。
优选地，还包括安装底座，所述第一电极基座和所述第二电极基座与所述安装底座滑动连接，方便测量长度不同的钢筋。
优选地，在待测钢筋所在的直线上，所述安装底座上开设导轨凹槽，所述第一电极基座和所述第二电极基座的底部上设置导轨；或
在待测钢筋所在的直线上，所述安装底座上设置导轨，所述第一电极基座和所述第二电极基座的底部开设有导轨凹槽。
优选地，所述弹性件为弹簧。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
使用本发明的测量装置需要测量钢筋极化率时，将钢筋放入赶紧安装套管内，通过调节可变电阻器的大小来调整与钢筋串联电阻大小来多次测量使得测出的钢筋极化率的准确性大大提升。
本发明的一优选实施例中，为了可以测量不同长度的钢筋，在沿钢筋的方向上，将电极基座一分为二，分为第一电极基座和第二电极基座，并且为了更加方便再电极基座下设置了一安装底座，并且第一电极基座和第二电极基座与安装底座滑动连接。
附图说明
图1为本发明的基于四极化法测量钢筋极化率的装置示意图；
图2为本发明四极化法测钢筋极化率的示意图。
附图标记说明：1-A电极；2-M电极；3-N电极；4-B电极；5-可变电阻器；6-电极滑轨；7-安装基座；8-弹簧；9-钢筋安装管套；10-导轨锁扣；11-第一电极基座；12-第二电极基座。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种基于四极化法测量钢筋极化率的装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
需要说明极化率计算的由来：通常往一个质体供入稳定电流时，可观测到地面上两个观测电极的电位差ΔV随时间变大，并经过一段时间后(大约几分钟)逐渐趋于一饱和值，在断开供电电流后，观测电极间的电位差在最开始一瞬间快速衰减，之后衰减速度变慢，经过几十秒钟甚至几分钟后电位差可衰减至零。一般把激发场ΔV1称作一次场，把断电后所观测到的衰减电场Δv2称为二次场，在供电过程中，一次场和二次场是叠加在一起的，
ΔV＝ΔV1+Δv2
通常用极化率来表明一个物体的极化效应的相对强度，它等于二次场的最大电位差与总电位比差。其公式为
Figure BDA0002543520790000031
ΔU2为二次场，ΔU为一次场与二次场的总和，η为极化率。
本发明也是基于该计算过程测量的钢筋进化率。
参看图1，在一个实施例中，一种基于四极化法测量钢筋极化率的装置，包括：四个电极，进一步包括A电极1、M电极2、N电极3、B电极4；两个可变电阻器5，M电极2、N电极3分别设置在两个可变电阻器5上，如图1所示，可变电阻器5可用滑动电阻，M电极2或N电极3连接在电极滑轨上，改变接入电路的电阻；电极基座，两个可变电阻器5分别置于电极基座的两端，且A电极1和B电极4分别电极基座的端部；钢筋安装管套9，内置于电极基座内，用于安装待测钢筋，钢筋安装套管的两个端部分别与可变电阻器5固连，待测钢筋通过弹簧8与可变电阻器5串联。
优选地，方便待测钢筋装入电极基座内，电极基座分为第一电极基座11和第二电极基座12，第一电极基座11和第二电极基座12相对面垂直于待测钢筋，待测钢筋一端置于第一电极基座11中，另一端置于第二电极基座12中，第一电极基座11和第二电极基座12通过待测钢筋形成一整体，钢筋安装管套9同时也分为两部分，A电极1设置在第一电极基座11远离第二电极基座12的端部，B电极2设置在第二电极基座12远离第一电极基座11的端部。
优选地，还包括安装底座10，第一电极基座11和第二电极基座12与安装底座10滑动连接，方便测量长度不同的钢筋。
具体滑动连接的实现方式为：在待测钢筋所在的直线上，安装底座10上开设导轨凹槽，第一电极基座11和第二电极基座12的底部上设置导轨；或在待测钢筋所在的直线上，安装底座10上设置导轨，第一电极基座11和第二电极基座12的底部开设有导轨凹槽。另外在第一电极基座11和第二电极基座12底座还设置了导轨锁扣10，装入待测钢筋后，锁紧导轨锁扣10。
采用本发明的测量装置的测量方法为：
滑动第一电极基座11和第二电极基座12，将待测钢筋放入钢筋安装管套9，然后扣紧导轨锁扣10，将A电极1、B电极4与外接电源连接，M电极2和N电极3连接电压表的两端，测量出M、N电极3间的电位差U2，可变电阻器5电压U1，R为整个电路的电阻，I为电路电流，H测为钢筋测出的极化率，ΔU2为钢筋由于极化效应而产生的二次场，又因为ΔU2＝H测*U2，U1＝R电阻*I，则钢筋的极化率真值为
Figure BDA0002543520790000041
然后再调整可变电阻器5与钢筋串联的阻值，多次测量来计算出钢筋极化率的真值的平均值。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种基于四极化法测量钢筋极化率的装置，其特征在于，包括：
四个电极，进一步包括A电极、M电极、N电极、B电极；
两个可变电阻器，所述M电极、所述N电极分别设置在两个所述可变电阻器上；
电极基座，所述电极基座分为第一电极基座和第二电极基座，一个可变电阻器置于所述第一电极基座上，另一个可变电阻器置于所述第二电极基座上，A电极设置在第一电极基座远离第二电极基座的端部，B电极设置在第二电极基座远离第一电极基座的端部；
钢筋安装管套，内置于所述电极基座内，用于安装待测钢筋，所述钢筋安装套管的两个端部分别与所述可变电阻器固连，待测钢筋通过弹性件与所述可变电阻器串联；
所述第一电极基座和第二电极基座相对面垂直于所述待测钢筋，待测钢筋一端置于所述第一电极基座中，另一端置于所述第二电极基座中，所述第一电极基座和所述第二电极基座通过待测钢筋形成一整体；
还包括安装底座，所述第一电极基座和所述第二电极基座与所述安装底座滑动连接。
2.根据权利要求1所述的基于四极化法测量钢筋极化率的装置，其特征在于，在待测钢筋所在的直线上，所述安装底座上开设导轨凹槽，所述第一电极基座和所述第二电极基座的底部上设置导轨；或
在待测钢筋所在的直线上，所述安装底座上设置导轨，所述第一电极基座和所述第二电极基座的底部开设有导轨凹槽。
3.根据权利要求1所述的基于四极化法测量钢筋极化率的装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧。
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