CN207424100U - 导电混凝土电阻抗层析成像测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，属于无损检测技术领域，包括设置于用于测试的导电混凝土结构四周的绝缘板，绝缘板上并列设有若干个间隔设置的电极；电极一端与导电混凝土结构接触，电极另一端设有与电压表相连的导线；电极依次排列，所述电极的数量为偶数，电极顺序间隔与电压表的两测量端相连；电压表与计算机相连，计算机与上位机相连。借助绝缘板保证电极定位牢固并使其与导电混凝土结构接触良好；利用电压表顺序测量导电混凝土结构测量面上任意两个测量点间的电压，通过计算机上的有限元分析软件统计测量电压数据并得出导电混凝土结构内部电阻率，进而利用上位机成像单元得出导电混凝土电阻抗层析成像。

Description

导电混凝土电阻抗层析成像测试装置

技术领域

本实用新型属于无损检测技术领域，更具体地说，是涉及一种导电混凝土电阻抗层析成像测试装置。

背景技术

近年来，电阻层析成像技术因其具有成本低，无放射性，非侵入，可视化等特点，逐渐成为无损检测技术的热点。电阻抗层析成像技术的原理是根据不同介质具有不同的电导率,通过判断被测场内介质的电导率分布,来获得敏感场内的介质分布信息。典型的电阻层析成像系统包括三部分：传感器，获取被测场信息的敏感阵列；下位机检测信号采集和处理单元，对收集的信号进行放大、滤波处理、相敏解调等，以获取被测场内电导率变化信息；上位机成像单元，利用下位机处理后的数据，获得敏感场的二维或三维实时图像，直观看到被测域的电导率分布。

目前，电阻抗层析成像系统对生物医学检测和成像技术有重大意义，受到世界广泛关注。但对于混凝土结构电阻抗层析成像技术的应用尚处于起步阶段，通过对被测混凝土结构的电阻抗层析成像的检测，可观察到混凝土内部结构的缺陷，进而对“病态”进行控制。目前，还没有合适的检测装置来实现混凝土结构质量的精确检测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，以解决现有技术中存在的因无合适的检测装置而无法精确检测混凝土的结构，无法对其内部“病态”进行控制的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，包括设置于用于测试的导电混凝土结构四周的绝缘板，沿所述绝缘板并列设有若干个间隔设置的电极；所述电极一端贯穿所述绝缘板与用于测试的导电混凝土结构接触，所述电极另一端设有与电压表相连的导线；所述电极的数量为偶数，两两相邻的两个所述电极通过导线分别与电压表的两个测量端相连；所述电压表与用于统计电压数据的计算机相连，所述计算机与用于电阻抗层析成像的上位机相连。

进一步地，所述电极直径及相邻的两个电极的间距均与待用于测试的导电混凝土结构中粗骨料的最大粒径相同。

进一步的，每个电极与电压表之间分别设有独立开关，所述电极通过导线与独立开关的一个接线端子相连，所述电压表通过导线与独立开关的另一个接线端子相连。

进一步地，所述电极与用于测试的导电混凝土结构接触的一端涂有用于收集用于测试的导电混凝土结构域表面电压的导电硅脂。

进一步地，所述电极上顺序涂有序号，涂有奇数序号的电极与电压表的一个测量端相连，涂有偶数序号的电极与电压表的另一测量端相连。

进一步地，所述电极为点电极。

进一步地，所述绝缘板为有机玻璃板。

进一步地，所述绝缘板的厚度为5-15mm，所述电极贯穿所述绝缘板设置，所述电极的两端露于绝缘板的外侧。

进一步地，所述绝缘板与用于测试的导电混凝土结构之间的距离为3-5mm。

本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型导电混凝土电阻抗层析成像测试装置借助绝缘板使电极与用于测试的导电混凝土结构接触良好，同时保证电极定位牢固可靠；利用电压表顺序测量导电混凝土结构测量面上任意两个连接电压表不同测量端的电极间的电压，通过计算机上的有限元分析软件统计测量电压数据并得出导电混凝土结构内部电阻率，进而利用上位机成像单元得出导电混凝土电阻抗层析成像。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置的结构示意图；

图2为图1中的电极及绝缘板在导电混凝土结构四周的布置示意图；

图3为图2中绝缘板的结构示意图；

其中，图中各附图标记：

1-导电混凝土结构，2-绝缘板，3-电极，4-导线，5-电压表，6-计算机，7-上位机，8-独立开关。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1-3，现对本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置进行说明。所述导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，包括设置于用于测试的导电混凝土结构1四周的绝缘板2，沿所述绝缘板2长度方向并列设有若干个间隔设置的电极3；所述电极3一端贯穿绝缘板与用于测试的导电混凝土结构1接触，所述电极3另一端通过导线4与电压表5相连；所述电极3依次排列，所述电极3的数量为偶数，两两相邻的两个所述电极3通过所述导线4分别与所述电压表5的两个测量端相连，即所述电极3顺序间隔与电压表5的两测量端相连；所述电压表5与用于统计电压数据的计算机6相连，所述计算机6与用于电阻抗层析成像的上位机7相连。

本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，与现有技术相比，将电极设置于绝缘板上并使其一端与用于测试的导电混凝土结构接触，确保电极定位牢固接触可靠；利用电压表顺序测量导电混凝土结构测量面上任意两个连接电压表不同测量端的电极间的电压，通过计算机上的有限元分析软件统计测量电压数据并得出导电混凝土结构内部电阻率，进而利用上位机成像单元得出导电混凝土电阻抗层析成像。

本实用新型的检测原理是在用于测试的导电混凝土结构边界施加电压(电流)，会使内部电导率发生变化，进而电势分布改变，再结合图像重建算法，可重建用于测试的导电混凝土结构的电导率分布，实现可视化测量。

进一步地，作为本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置的一种具体实施方式，所述电极3的直径及相邻两个电极3的间距均与用于测试的导电混凝土结构1中粗骨料最大粒径一致，实现精确检测导电混凝土结构内部电阻率的目的。

进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置的一种具体实施方式，每个电极3与电压表5之间设有独立开关8，所述电极3通过导线4与独立开关8的一个接线端子相连，所述电压表5通过导线4与独立开关8的另一个接线端子相连。通过独立开关使得整个实验过程电阻抗测量简单，可根据实验要求测量导电混凝土结构上任意两测点间电压值。

进一步地，在本实用新型的一个具体实施例中，所述电极3与用于测试的导电混凝土结构1接触的一端表面上涂有用于收集用于测试的导电混凝土结构1域表面电压的导电硅脂。利用导电硅脂收集被测导电混凝土结构域表面电压,通过有限元分析软件,可得到导电混凝土结构内部电阻率。

进一步地，请参阅图1、2，作为本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置的一种具体实施方式，所述电极3上顺序涂有序号，涂有奇数序号的电极3与电压表5的一个测量端相连，涂有偶数序号的电极3与电压表5的另一测量端相连。通过涂覆序号，可将与电压表不同测量端相连的电极明确区分开，可将导线按照顺序排列，使整体结构整洁有序。

进一步地，作为本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置的一种具体实施方式，所述电极3为点电极。利用点电极能够确保电极与用于测试的导电混凝土结构表面接触良好。

进一步地，作为本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置的一种具体实施方式，所述绝缘板2为有机玻璃板。有机玻璃板透光率好，方便观察电极与导电混凝土结构的接触情况；同时有机玻璃板具有特高强度和刚度，耐候性好、绝缘性能好，能够为电极提供支撑，保证测量数据的准确性。

进一步地，请参阅图3，作为本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置的一种具体实施方式，所述绝缘板2的厚度为5-15mm，所述电极3贯穿所述绝缘板2设置，所述电极3的两端露于绝缘板2的两侧外部。电极外露的两端分别与导电混凝土结构接触、与导线相连，确保电极与导电混凝土结构充分接触，同时也方便在电极另一端部焊接导线。

进一步地，作为本实用新型提供的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置的一种具体实施方式，所述绝缘板2与用于测试的导电混凝土结构1之间的距离为3-5mm，即所述电极3与用于测试的导电混凝土结构1接触的一端凸出绝缘板2里侧面的距离为3-5mm，确保电极与导电混凝土结构接触良好。

本实用新型的具体应用过程如下：选用与被测导电混凝土结构最大粗骨料粒径一致的电极，将电极嵌入有一定厚度的有机玻璃板中，电极间距与粗骨料最大粒径一致，电极凸出有机玻璃板底面3-5mm。电极在绝缘板上间隔、成排布置，电极按照一定顺序标号，将与电极相连的导线按顺序接在有独立开关的接线端子上，将标有奇数序号的电极与电压表一侧测量端相连，将标有偶数序号的电极与电压表另一测量端相连。测试前在电极与用于测试的导电混凝土结构接触的一端上涂覆导电硅脂，用于收集用于测试的导电混凝土结构域表面电压，通过计算机内的有限元分析软件，可得到用于测试的导电混凝土结构内部电阻率。再将该计算机与上位机的成像单元连接，即可用于电阻抗层析成像。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，其特征在于：包括设置于用于测试的导电混凝土结构四周的绝缘板，沿所述绝缘板并列设有若干个间隔设置的电极；所述电极一端贯穿所述绝缘板与用于测试的所述导电混凝土结构接触，所述电极另一端设有与电压表相连的导线；所述电极的数量为偶数，两两相邻的两个所述电极通过所述导线分别与所述电压表的两个测量端相连；所述电压表与用于统计电压数据的计算机相连，所述计算机与用于电阻抗层析成像的上位机相连。

2.如权利要求1所述的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，其特征在于：所述电极的直径及相邻的两个电极的间距均与用于测试的导电混凝土结构中粗骨料的最大粒径相同。

3.如权利要求1所述的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，其特征在于：每个所述电极与所述电压表之间分别设有独立开关，所述电极通过所述导线与所述独立开关的一个接线端子相连，所述电压表通过所述导线与所述独立开关的另一个接线端子相连。

4.如权利要求1所述的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，其特征在于：所述电极与用于测试的导电混凝土结构接触的一端涂有用于收集用于测试的导电混凝土结构域表面电压的导电硅脂。

5.如权利要求1所述的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，其特征在于：所述电极上顺序涂有序号，涂有奇数序号的电极与所述电压表的一个测量端相连，涂有偶数序号的电极与所述电压表的另一测量端相连。

6.如权利要求1所述的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，其特征在于：所述电极为点电极。

7.如权利要求1-6任一项所述的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，其特征在于：所述绝缘板为有机玻璃板。

8.如权利要求7所述的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，其特征在于：所述绝缘板的厚度为5-15mm，所述电极贯穿所述绝缘板设置，所述电极的两端露于绝缘板的外侧。

9.如权利要求8所述的导电混凝土电阻抗层析成像测试装置，其特征在于：所述绝缘板与用于测试的导电混凝土结构之间的距离为3-5mm。