CN111735753B - 一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备，钢结构的顶部连接工作台和轨道台，工作台一侧与钢结构连接，工作台上设置工作箱，轨道台一侧与钢结构连接，轨道台的底面上滑动连接升降机构；工作箱内设有待测构件和测试系统，测试系统对待测构件进行电化学检测；待测构件上通过铜导线与升降机构的输出端连接。还公开了一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备的使用方法，使待测构件与钢结构需被检测的部位处于同一高度和同一环境下，通过对待测构件的全面检测实现对大气中钢结构部位的全面锈蚀状态检测；构造合适的测试环境利用测试系统对待测构件进行电化学检测。通过对构件的锈蚀状态分析，推断钢结构被检测部位的锈蚀情况。
Description
技术领域
本发明属于钢结构锈蚀状态检测技术领域，具体涉及一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备及其使用方法。
背景技术
常年处于海洋环境下的钢结构，不仅伸入海底的部位容易受到氯盐侵蚀，而且暴露在大气中的部位由于较湿润的环境也容易发生锈蚀，而检测相应部位的锈蚀情况，分析其对整体结构承载能力的影响，从而推断钢结构的使用寿命有重要意义。
目前，针对钢结构伸入海底部位的检测有较多研究，尤其是电化学工作系统，利用开路电位、极化电阻和交流阻抗等参数，能直观地反映出构件的当前锈蚀状态。但是针对钢结构暴露在大气中的部位，电化学工作系统由于缺少必要的导电介质，同时电极无法埋入钢结构等金属构件内部，因此无法构成通电回路，所以一定程度上限制了其使用。因此，开发能够检测大气中钢结构锈蚀状态的设备具有广泛的应用前景。
发明内容
本发明提供了一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备及其使用方法，解决了上述大气中钢结构锈蚀状态检测难的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备，包括钢结构，所述钢结构的底部埋入海中，所述钢结构的顶部位于大气中，所述钢结构的顶部上连接检测设备；所述检测设备包括工作台和轨道台，所述工作台一侧与所述钢结构连接，所述工作台上设置工作箱，所述轨道台一侧与所述钢结构连接，所述轨道台的底面上滑动连接升降机构，所述升降机构的输出端设置吊钩；所述工作箱内设有待测构件和测试系统，所述待测构件采用与所述钢结构同种材料制成，所述测试系统用于对所述待测构件进行电化学检测；所述待测构件上设置铜导线，所述铜导线的顶端呈弧状与所述吊钩连接。
进一步地，所述工作箱内还设有检测室、雨水收集装置和控制器；所述待测构件位于所述检测室中；所述雨水收集装置的输出口位于所述检测室中；所述控制器用于控制升降机构、测试系统和雨水收集装置。
进一步地，所述检测室的内侧壁上设有水位传感器，所述水位传感器发送信号传输给所述控制器。
进一步地，所述工作箱的顶端滑动连接工作箱盖，所述工作箱盖的开合通过所述控制器控制。
进一步地，所述轨道台的底面上设置若干纵、横向轨道，所述轨道上滑动连接所述升降机构。
进一步地，所述测试系统为电化学测试系统。
一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备的使用方法，包括以下步骤：
S1、工作箱盖为关闭状态，待测构件通过铜导线悬挂在吊钩上，待测构件与钢结构需要被检测的部位处于同一高度，升降机构关闭，让与钢结构材质相同的待测构件、钢结构需被检测的部位处于同环境下；
S2、当需要检测钢结构锈蚀状态时，控制器发送指令给工作箱盖、升降机构和测试系统，工作箱盖向两侧打开，升降机构运动，将待测构件缓缓放入检测室内，测试系统采集待测构件的锈蚀状态数据，并上传终端；
S3、控制器再次发送信号指示结束工作，此时升降机构滑动并通过吊钩钩住待测构件，将待测构件缓缓抬升至步骤S1中所述的位置高度，工作箱盖关闭，完成测试过程。
进一步地，所述检测室内水位低于水位传感器位置时，水位传感器发送信号给控制器，控制器在接收信号后发送指令给雨水收集装置，雨水收集装置向检测室内注水补充水体。
本发明所达到的有益效果：通过升降机构的滑动和伸缩，使待测构件与钢结构需被检测的部位处于同一高度和同一环境下，待测构件采用与钢结构同种材料制成，通过对待测构件的全面检测即可实现对钢结构暴露空气中部位的全面锈蚀状态检测；工作箱内设有待测构件和测试系统，构造合适的测试环境进行测试系统对待测构件的电化学检测。通过对构件的锈蚀状态分析，推断钢结构被检测部位的锈蚀情况。同时，本发明注重环保要求和现场条件，合理利用雨水，通过控制器控制升降机构、工作箱盖和测试系统，能够保证检测全程无需人工在场。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明工作箱的结构示意图。
图中：1-钢结构；2-工作台；3-轨道台；4-工作箱；5-待测构件；6-铜导线；7-升降机构；8-吊钩；9-检测室；10-水位传感器位置；11-雨水收集装置；12-测试系统；13-控制器；14-工作箱盖。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和2所示，一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备，包括钢结构1，钢结构1的底部埋入海中，钢结构1的顶部位于大气中，钢结构1的顶部上连接检测设备。所述检测设备包括工作台2和轨道台3。工作台2一侧与钢结构1连接，工作台2上设置工作箱4；轨道台3一侧与钢结构1连接，轨道台3的底面上滑动连接升降机构7，升降机构7的输出端设置吊钩8。工作箱4内设有待测构件5和测试系统12，测试系统12用于对待测构件5进行电化学检测。待测构件5采用与钢结构1同种材料制成，待测构件5上设置铜导线6，铜导线6的顶端呈弧状与吊钩8连接。待测构件5通过铜导线6与升降机构7连接，通过升降机构7的滑动和伸缩，使待测构件5与钢结构1需被检测的部位处于同一高度和同一环境下，待测构件5采用与钢结构1同种材料制成，通过对待测构件5的全面检测即可实现对大气中钢结构1相应部位的全面锈蚀状态检测；工作箱4内设有待测构件5和测试系统12，构造合适的测试环境进行测试系统对待测构件5的电化学检测。通过对待测构件5的锈蚀状态分析，推断钢结构1被检测部位的锈蚀情况。同时，本发明注重环保要求和现场条件，合理利用雨水，通过控制器13控制升降机构7、工作箱盖14和测试系统12，能够保证检测全程无需人工在场。
轨道台3的底面上设置若干纵、横向轨道，轨道上滑动连接升降机构7。铜导线6一端呈竖直状固定在待测构件5上，铜导线6的另一端呈弧状伸出，能够被吊钩8钩住。升降机构7能够在轨道上自由移动，即待测构件5能够根据检测需要移动至相应位置。
工作箱4内还设有检测室9、雨水收集装置11和控制器13。检测时，待测构件5位于检测室9中。雨水收集装置11定时收集雨水储存，雨水收集装置11的输出口位于检测室9中，雨水收集装置11能够根据需要向检测室9中注水。控制器13用于控制升降机构7、测试系统12和雨水收集装置11。
检测室9的右侧内侧壁上设有水位传感器10，水位传感器10发送信号并传输给控制器13。工作箱4的顶端滑动连接工作箱盖14，工作箱盖14的开合通过控制器13控制。
本实施例中，测试系统为电化学测试系统，包括电化学工作站、电极、电脑等设备，用于测试构件、存储数据、上传终端。电化学测试系统为现有技术，对能构成通电回路的体系进行测试。
一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备的使用方法，包括以下步骤：
S1、工作箱盖为关闭状态，待测构件通过铜导线悬挂在吊钩上，待测构件与钢结构需要被检测的部位处于同一高度，升降机构关闭，让与钢结构材质相同的待测构件、钢结构需被检测的部位处于同环境下；
S2、当需要检测钢结构锈蚀状态时，控制器发送指令给工作箱盖、升降机构和测试系统，工作箱盖向两侧打开，升降机构运动，将待测构件缓缓放入检测室内，测试系统采集待测构件的锈蚀状态数据，并上传终端；
S3、控制器再次发送信号指示结束工作，此时升降机构滑动并通过吊钩钩住待测构件，将待测构件缓缓抬升至步骤S1中所述的位置高度，工作箱盖关闭，完成测试过程。
当检测室内水位低于水位传感器位置时，水位传感器发送信号给控制器，控制器在接收信号后发送指令给雨水收集装置，雨水收集装置向检测室内注水补充水体。
实际使用过程中，控制器13控制升降机构7、水位传感器10、雨水收集装置11、测试系统12、工作箱盖14，并能够准确接受指令，能够保证检测全程无需人工在场，节省人工成本的同时还提高工作效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备，包括钢结构，所述钢结构的底部埋入海中，所述钢结构的顶部位于大气中，其特征在于，所述钢结构的顶部上连接检测设备；
所述检测设备包括工作台和轨道台，所述工作台一侧与所述钢结构连接，所述工作台上设置工作箱，所述轨道台一侧与所述钢结构连接，所述轨道台的底面上滑动连接升降机构，所述升降机构的输出端设置吊钩；
所述工作箱内设有待测构件和测试系统，所述待测构件采用与所述钢结构同种材料制成，所述测试系统用于对所述待测构件进行电化学检测；所述待测构件上设置铜导线，所述铜导线的顶端呈弧状与所述吊钩连接；
所述工作箱内还设有检测室、雨水收集装置和控制器；所述待测构件位于所述检测室中；所述雨水收集装置的输出口位于所述检测室中；所述控制器用于控制升降机构、测试系统和雨水收集装置。
2.根据权利要求1所述的一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备，其特征在于，所述检测室的内侧壁上设有水位传感器，所述水位传感器发送信号传输给所述控制器。
3.根据权利要求1所述的一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备，其特征在于，所述工作箱的顶端滑动连接工作箱盖，所述工作箱盖的开合通过所述控制器控制。
4.根据权利要求1所述的一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备，其特征在于，所述轨道台的底面上设置若干纵、横向轨道，所述轨道上滑动连接所述升降机构。
5.根据权利要求1所述的一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备，其特征在于，所述测试系统为电化学测试系统。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、工作箱盖为关闭状态，待测构件通过铜导线悬挂在升降机构的吊钩上，使得待测构件与钢结构需要被检测的部位处于同一高度，升降机构关闭，让与钢结构材质相同的待测构件、钢结构需被检测的部位处于同环境下；
S2、当需要检测钢结构锈蚀状态时，控制器发送指令给工作箱盖、升降机构和测试系统，工作箱盖向两侧打开，升降机构运动，将待测构件缓缓放入检测室内，测试系统采集待测构件的锈蚀状态数据，并上传终端；
S3、控制器再次发送信号指示结束工作，此时升降机构滑动并通过吊钩钩住待测构件，将待测构件缓缓抬升至步骤S1中所述的同一高度，工作箱盖关闭，完成测试过程。
7.根据权利要求6所述的一种在线检测大气中钢结构锈蚀状态的设备的检测方法，其特征在于，所述检测室内水位低于水位传感器位置时，水位传感器发送信号给控制器，控制器在接收信号后发送指令给雨水收集装置，雨水收集装置向检测室内注水补充水体。
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