CN204945075U - 一种混凝土中金属腐蚀状态指示器 - Google Patents
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Abstract
一种混凝土中金属腐蚀状态指示器，能够可视且即时的指示混凝土中金属构件（如栓钉、钢筋）的腐蚀状态。该指示器包括：检测模块以及可视指示元件，所述检测模块用于检测被测金属构件的腐蚀电位或腐蚀电流，并将检测结果输入至所述可视指示元件，所述可视指示元件与所述检测模块电连接，可以根据检测模块的检测结果指示被测金属构件的腐蚀状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金属腐蚀状态指示器，尤其涉及一种混凝土中栓钉、钢筋腐蚀状态指示器。
背景技术
钢-混凝土组合结构中的栓钉，或钢筋混凝土中的钢筋腐蚀是难以发现的，当肉眼可见的棕红色锈蚀产物渗出到结构表面时，该结构内部的金属构件往往已出现很严重的腐蚀。因此，及早发现并获知栓钉、钢筋或其它隐蔽工程（如埋地管线）中金属构件的腐蚀状态对于混凝土结构的及时维护或维修是十分重要的。目前，混凝土中栓钉或钢筋腐蚀状态的检测通常需要专业技术人员借助专业检测设备进行，且检测过后还需要对所测数据进行专门的统计分析才能对腐蚀状态进行初步的判断。上述专业检测设备通常价格昂贵，并且操作复杂，无法让普通巡检人员轻松掌握，不便于工人的日常巡检。
实用新型内容
有鉴于此，确有必要提供一种操作直观且价格低廉的混凝土中金属腐蚀状态检测设备，可用于混凝土中栓钉、钢筋或其它金属构件以及其它隐蔽工程（如埋地管线）中金属构件腐蚀状态检测，以降低巡检人员的劳动强度和技术难度。
一种金属腐蚀状态指示器，包括：检测模块以及可视指示元件；所述检测模块用于检测被测金属构件的腐蚀电位或腐蚀电流，并将检测结果输入至所述可视指示元件，所述检测模块包括第一测量端与第二测量端，所述第一测量端与被测金属构件电连接，当检测量为腐蚀电位时，所述第二测量端与参比电极电连接，当检测量为腐蚀电流时，所述第二测量端与辅助电极电连接；所述可视指示元件与所述检测模块电连接，可以根据检测模块的检测结果指示被测金属构件的腐蚀状态。
所述金属腐蚀状态指示器进一步包括一个运算控制模块，该运算控制模块与检测模块、可视指示元件电连接，所述运算控制模块接收检测模块发送的检测数据，计算被测金属构件的腐蚀程度，并将该计算结果输出至所述可视指示元件。
所述运算控制模块对所述检测模块的检测周期进行控制。
所述运算控制模块中事先设定腐蚀状态判定阈值，当检测模块发送的检测结果超出该腐蚀状态判定阈值时，运算控制模块向外发出报警信号。
所述可视指示元件通过颜色、亮度、闪烁状态、百分比信号直接指示金属的不同腐蚀状态。
所述可视指示元件为单色或多色LED灯、液晶显示器、电致变色材料/器件。
所述可视指示元件为多个不同颜色的LED灯，所述金属腐蚀状态指示器利用LED灯的不同颜色指示被测金属构件的腐蚀程度。
所述金属腐蚀状态指示器进一步包括一个显示面板，该显示面板包括：外部电源输入接口、测量接口、腐蚀电位\腐蚀电流检测指示窗、腐蚀状态指示窗、检测周期指示窗、报警闪烁；外部所述电源输入接口连接外部电源，对金属腐蚀状态指示器进行供电；所述测量接口包括第一测量接口与第二测量接口，其中所述第一测量接口为所述第一测量端的接入接口，所述第二测量接口为所述第二测量端的接入接口；所述腐蚀电位\腐蚀电流检测指示窗用于显示当前检测的种类；所述腐蚀状态指示窗用于提示被测金属构件的腐蚀状态，所述可视指示元件被放置于该金属腐蚀状态指示窗中。
所述显示面板进一步包括检测周期指示窗，所述检测周期指示窗用于显示进行金属腐蚀状态检测的检测周期。
所述显示面板进一步包括报警指示窗，当被测金属构件的检测结果超出预先设定的腐蚀状态判定阈值时，所述报警指示窗以灯光闪烁的方式向巡检人员发出警告。
与现有技术相比，本实用新型提供的金属腐蚀状态指示器能够即时检测金属的腐蚀电位或腐蚀电流，并将检测结果利用LED灯或其它发光或显色器件直观的显示出来，用以指示混凝土中金属构件的腐蚀状态，便于普通巡检人员直接观察并记录混凝土结构中的金属腐蚀状况，有助于混凝土结构的及时维护及维修。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例提供的金属腐蚀状态指示器组成示意图。
图2为本实用新型第一实施例提供的金属腐蚀状态指示器进行腐蚀电位检测时的原理示意图。
图3为本实用新型第一实施例提供的金属腐蚀状态指示器进行腐蚀电流检测时的原理示意图。
图4为本实用新型第二实施例提供的金属腐蚀状态指示器组成示意图。
图5为本实用新型提供的金属腐蚀状态指示器显示面板示意图。
主要元件符号说明
| 金属腐蚀状态指示器 | 100，200 |
| 检测模块 | 10 |
| 第一测量端 | 11 |
| 第二测量端 | 12 |
| 可视指示元件 | 20 |
| 运算控制模块 | 30 |
| 显示面板 | 40 |
| 外部电源输入接口 | 41 |
| 测量接口 | 42 |
| 第一测量接口 | 421 |
| 第二测量接口 | 422 |
| 腐蚀电位\腐蚀电流检测指示窗 | 43 |
| 腐蚀电位检测指示灯 | 431 |
| 腐蚀电流检测指示灯 | 432 |
| 腐蚀状态指示窗 | 44 |
| 检测周期指示窗 | 45 |
| 报警指示窗 | 46 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本实用新型提供的金属腐蚀状态指示器作进一步的详细说明。
请参阅图1，本实用新型第一实施例提供一种金属腐蚀状态指示器100，包括：检测模块10以及可视指示元件20；所述检测模块10用于检测被测金属构件的腐蚀电位或腐蚀电流，并将检测结果输入至所述可视指示元件20，所述检测模块10具有一个第一测量端11与一个第二测量端12，所述第一测量端11与被测金属构件电连接，当检测量为腐蚀电位时，所述第二测量端12与参比电极电连接，当检测量为腐蚀电流时，所述第二测量端12与辅助电极电连接。所述可视指示元件20与所述检测模块10电连接，可以根据检测模块10的检测结果指示被测金属构件的腐蚀状态。
所述检测模块10包含两个测量端，分别为第一测量端11与第二测量端12，所述第一测量端11与被测金属构件电连接，所述被测金属构件可以为混凝土中的栓钉、钢筋或其它金属构件，也可以为隐蔽工程（如埋地管线）中的金属构件，本实施例中所述被测金属构件为混凝土中的钢筋。所述第二测量端12与参比电极或辅助电极电连接，所述参比电极用于检测被测金属构件的腐蚀电位，所述辅助电极用于检测被测金属构件的腐蚀电流。所述检测模块10内部为由二极管、三极管及不同阻值的电阻等电子器件组成的电压/电流测试电路，所述电压/电流测试电路可以有多种形式，只要能够实现电压/电流测试的目的即可。
所述可视指示元件20可以采用单色或多色LED灯、液晶显示器或电致变色材料/器件等。所述可视指示元件20可以通过颜色、亮度、闪烁状态、百分比等信号直接指示金属构件的腐蚀状态。本实施例中选用的可视指示元件20为三颗发光颜色各异的LED灯，LED灯的颜色用来代表被测金属构件的腐蚀程度，例如红色代表重腐蚀，黄色代表微腐蚀，绿色代表未腐蚀。所述LED灯的数量可以依据检测的目的及检测精确程度进行调整。
图2与图3给出了一种可用于本实施例的电压/电流测试电路原理图。当该电压/电流测试电路用于测量腐蚀电位时，电路连接采用图2的形式，当该电压/电流测试电路用于测量腐蚀电流时，电路连接采用采用图3的形式，即在第一测量端11与第二测量端12之间接入了可变电阻R0。所述电压/电流测试电路与可视指示元件20——三颗发光颜色不同的LED灯（图中的LED1、LED2与LED3）电连接。当被测金属构件发生腐蚀时，所述第一测量端11与第二测量端12之间会产生一定的电位差UAB，若该电位差UAB大于三极管T1的开启电压，三极管T1导通，此时作为可视指示元件20的LED1点亮；若电位差UAB经过二极管D1压降后仍大于三极管T2的开启电压，三极管T2导通，此时作为可视指示元件20的LED2点亮；若电位差UAB经过二极管D1与D2的压降后仍大于三极管T3的开启电压，三极管T3导通，此时作为可视指示元件20的LED3点亮。
可以理解，本实施例只是提供了一种可能的电压/电流测试电路模式，该模式由二极管、三极管、电阻等分立元件构成，结构较为简单。所述电压/电流测试电路还可以采用其他的模式，例如采用运放或专用电平测试集成模块组成的电压测试电路，测量结果将更为精确。
请参阅图4，本实用新型第一实施例提供一种金属腐蚀状态指示器200，包括：检测模块10、可视指示元件20以及运算控制模块30，该运算控制模块30分别与所述检测模块10、可视指示元件20电连接。所述检测模块10检测被测金属构件的腐蚀电位或腐蚀电流，并将检测数据输入至所述运算控制模块30，所述检测模块10具有一个第一测量端11与一个第二测量端12，所述第一测量端11与被测金属构件电连接，当检测量为腐蚀电位时，所述第二测量端12与参比电极电连接，当检测量为腐蚀电流时，所述第二测量端12与辅助电极电连接。所述运算控制模块30控制可视指示元件20及检测模块10的运行、接收检测模块10发送的检测数据、计算被测金属构件的腐蚀程度并将计算结果传送给所述可视指示元件20。所述可视指示元件20与所述检测模块10、运算控制模块30电连接，可以根据所述运算控制模块30的计算结果指示被测金属构件的腐蚀状态。
所述运算控制模块30计算被测金属构件的腐蚀程度以及控制所述可视指示元件20、检测模块10的运行。所述运算控制模块30可以为单片机、微处理器、可编程逻辑器件等。本实施例中所述运算控制模块30由单片机和其外围电路、功能选择开关及电源电路组成。所述运算控制模块30的信号输入端与所述检测模块10电连接，接收所述检测模块10发送的检测数据，所述计算控制模块30根据该检测数据计算被测金属构件的腐蚀程度。所述计算控制模块30的信号输出端与所述可视指示元件20电连接，将计算结果转换成符合可视指示元件20可接受的信号后输出至可视指示元件20。
进一步地，所述计算控制模块30可以对所述检测模块10的检测周期进行控制，所述检测周期是指所述检测模块进行相邻两次检测所间隔的时间，如30分钟、1小时、1天等。
进一步地，所述计算控制模块30内部事先设定一个腐蚀状态判定阈值，该腐蚀状态判定阈值的具体数值可根据实际被测构件的结构特点、维护要求等提前预设。当检测模块10发送的检测结果超出该腐蚀状态判定阈值时，所述计算控制模块30向外发出声、光等报警信号。
进一步地，所述运算控制模块30可以包括检测种类指示灯，用于提示巡检人员当前进行的检测种类，所述检测种类包括腐蚀电位检测、腐蚀电流检测。
请参见图5，所述金属腐蚀状态指示器100、200还可以进一步包括显示面板40，所述可视指示元件20、第一测量端11、第二测量端12以及外部电源出入端口固定于该显示面板中，方便巡检人员进行操作及读取检测结果。
所述显示面板40包括以下功能窗口：外部电源输入接口41、测量接口42、腐蚀电位\腐蚀电流检测指示窗43、腐蚀状态指示窗44、检测周期指示窗45、报警指示窗46等。
所述外部电源输入接口41连接外部电源，所述外部电源对金属腐蚀状态指示器100、200进行供电或充电。
所述测量接口42包括第一测量接口421与第二测量接口422，其中所述第一测量接口421为所述第一测量端11的接入接口，所述第二测量接口422为所述第二测量端12的接入接口。
所述腐蚀电位\腐蚀电流检测指示窗43用于显示当前检测的种类，当检测种类为腐蚀电位时，腐蚀电位检测指示灯431点亮，当检测种类为腐蚀电流时，腐蚀电流检测指示灯432点亮。
所述腐蚀状态指示窗44用于提示被测金属构件的腐蚀状态，所述可视指示元件20被放置于该金属腐蚀状态指示窗中，每一个金属腐蚀状态指示窗可以对应一个可视指示元件20。本实施例中所述可视指示元件20为3个发光颜色不同的LED灯，分别为红色、黄色、绿色，其中红色LED灯点亮代表被测金属构件发生了重腐蚀，黄色LED灯点亮代表被测金属发生了微腐蚀，绿色LED灯点亮代表被测金属没有发生腐蚀。巡检人员可以非常直观的判断被测金属构件的腐蚀状态。
所述检测周期指示窗45用于显示进行金属腐蚀状态检测的检测周期，本实施例中所述检测周期为2小时。
所述报警指示窗46用于向外部发出警告信号，提醒巡检人员金属构件的检测结果超出预先设定的腐蚀状态判定阈值，本实施例中以灯光闪烁的方式提醒巡检人员进行即时处理。可以理解，所述警告的方式还可以为其他的声光报警形式。
本实用新型提供的金属腐蚀状态指示器能够即时检测金属的腐蚀电位或腐蚀电流，并将检测结果利用LED灯或其它发光或显色器件直观显示出来，用以指示金属构件的腐蚀状态，便于普通巡检人员直接观察并记录混凝土结构中的金属腐蚀状况，有助于混凝土结构的及时维护及维修。
另外，本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其他变化，当然，这些依据本实用新型精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种混凝土中金属腐蚀状态指示器，包括：检测模块以及可视指示元件；所述检测模块用于检测被测金属构件的腐蚀电位或腐蚀电流，并将检测结果输入至所述可视指示元件，所述检测模块包括第一测量端与第二测量端，所述第一测量端与被测金属构件电连接，当检测量为腐蚀电位时，所述第二测量端与参比电极电连接，当检测量为腐蚀电流时，所述第二测量端与辅助电极电连接；所述可视指示元件与所述检测模块电连接，根据检测模块的检测数据指示被测金属构件的腐蚀状态。
2.如权利要求1所述的混凝土中金属腐蚀状态指示器，其特征在于，所述金属腐蚀状态指示器进一步包括一个运算控制模块，该运算控制模块与检测模块、可视指示元件电连接，所述运算控制模块接收检测模块发送的检测数据，计算被测金属构件的腐蚀程度，并将该计算结果输出至所述可视指示元件。
3.如权利要求2所述的混凝土中金属腐蚀状态指示器，其特征在于，所述运算控制模块对所述检测模块的检测周期进行控制。
4.如权利要求2所述的混凝土中金属腐蚀状态指示器，其特征在于，所述运算控制模块中事先设定腐蚀状态判定阈值，当检测模块发送的检测结果超出该腐蚀状态判定阈值时，运算控制模块向外发出报警信号。
5.如权利要求1或2所述的混凝土中金属腐蚀状态指示器，其特征在于，所述可视指示元件通过颜色、亮度、闪烁状态、百分比信号直接指示金属的不同腐蚀状态。
6.如权利要求1或2所述的混凝土中金属腐蚀状态指示器，其特征在于，所述可视指示元件为单色或多色LED灯、液晶显示器、电致变色材料/器件。
7.如权利要求1或2所述的混凝土中金属腐蚀状态指示器，其特征在于，所述可视指示元件为多个不同颜色的LED灯，所述金属腐蚀状态指示器利用LED灯的不同颜色指示被测金属构件的腐蚀程度。
8.如权利要求1或2所述的混凝土中金属腐蚀状态指示器，其特征在于，所述金属腐蚀状态指示器进一步包括一个显示面板，该显示面板包括：外部电源输入接口、测量接口、腐蚀电位\腐蚀电流检测指示窗、腐蚀状态指示窗、检测周期指示窗、报警闪烁；外部所述电源输入接口连接外部电源，对金属腐蚀状态指示器进行供电；所述测量接口包括第一测量接口与第二测量接口，其中所述第一测量接口为所述第一测量端的接入接口，所述第二测量接口为所述第二测量端的接入接口；所述腐蚀电位\腐蚀电流检测指示窗用于显示当前检测的种类；所述腐蚀状态指示窗用于提示被测金属构件的腐蚀状态，所述可视指示元件被放置于该金属腐蚀状态指示窗中。
9.如权利要求8所述的混凝土中金属腐蚀状态指示器，其特征在于，所述显示面板进一步包括检测周期指示窗，所述检测周期指示窗用于显示进行金属腐蚀状态检测的检测周期。
10.如权利要求8所述的混凝土中金属腐蚀状态指示器，其特征在于，所述显示面板进一步包括报警指示窗，当被测金属构件的检测结果超出预先设定的腐蚀状态判定阈值时，所述报警指示窗以灯光闪烁的方式向巡检人员发出警告。
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| CN201520377432.4U CN204945075U (zh) | 2015-06-03 | 2015-06-03 | 一种混凝土中金属腐蚀状态指示器 |
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| CN (1) | CN204945075U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105548271A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-05-04 | 江苏三川智能科技有限公司 | 一种基于压电阻抗法的桥梁拉索锈蚀监测系统及方法 |
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2015
- 2015-06-03 CN CN201520377432.4U patent/CN204945075U/zh not_active Expired - Fee Related
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