[发明专利]混凝土钢筋腐蚀无线检测方法及传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土钢筋腐蚀无线检测方法及传感器，属于混凝土钢筋腐蚀检测技术领域，可对任何环境下钢筋混凝土构件中的钢筋腐蚀情况进行长期检测而不损伤混凝土，应用于结构工程领域中钢筋混凝土结构的耐久性检测和评估。

背景技术

钢筋混凝土中的钢筋腐蚀是影响结构耐久性的主要影响因素之一。目前其研究手段中比较成熟的非破损检测方法主要集中在半电位法、混凝土电阻法等通过测定钢筋混凝土腐蚀体系的电化学特性来确定混凝土中钢筋的腐蚀程度或速度的化学检测法等，由于其传输线路埋在结构中，检测工作量大，受外界因素影响大，且在施工过程中容易损坏。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种混凝土钢筋腐蚀无线检测方法及传感器，采用无线传输的方式，在施工中只需将封装好的传感部分固定在钢筋笼上就可以按照普通的施工方法进行施工，可以大大降低对施工过程及结构本身的影响。

一种混凝土钢筋腐蚀无线检测方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)、封装后的传感器埋于混凝土中，其电路部分为谐振电路，该谐振电路由感应线圈及至少两个电容组成，上述电容中至少有一个电容直接连于感应线圈两端，至少有一个电容与钢丝开关串联后连于感应线圈两端，所述钢丝开关即为检测用钢丝，该钢丝未被封装而直接埋于混凝土中，钢丝开关的闭合和打开由钢丝是否腐蚀断开控制；

(b)、传感器读取部分，运用LC振荡回路工作，根据谐振电路的原理通过阻抗的相频特性曲线测量第(1)步中所述传感器的谐振频率，即在信号发生器的整个频率范围内进行扫频，得到阻抗的相频特性曲线，如果扫频的振荡器频率正好命中了振荡回路的谐振频率，则振荡回路就开始起振，并由此在振荡器线圈的电源电流中产生一个明显的变化，根据变化值确定传感器电路的谐振频率，通过测量的谐振频率的变化可判断钢丝是否腐蚀断开。

一种混凝土钢筋腐蚀无线检测传感器，其特征在于组成如下：

(a)、传感器部分：由封装体、封装体内的谐振电路组成，谐振电路由感应线圈I及至少两个电容组成，上述电容中至少有一个电容直接连于感应线圈I两端，至少有一个电容与钢丝开关串联后连于感应线圈I两端，所述钢丝开关即为检测用钢丝，该钢丝未被封装而直接埋于混凝土中，钢丝开关的闭合和打开由钢丝是否腐蚀断开控制；

(b)传感器读取部分：感应线圈II、电阻及信号发生器串联成一回路，示波器连接在感应线圈II两端，与之并联。

本发明针对现行检测方法中传输电线埋在结构中的不足，提供一种采用无线传输的方式检测钢筋混凝土中钢筋腐蚀的方法，大大减小了检测的工作量，能比较准确、无损地检测出具体工作环境下钢筋腐蚀状态。

附图说明：

图1为本发明的传感器结构示意图。图1(a)为读取部分，图1(b)为传感部分。

图2为本发明的可测多个腐蚀状态的传感器结构示意图。图2(a)为读取部分，图2(b)为传感部分。

图中标号名称：1.电感线圈I，2.电容I，3.电容II，4.钢丝开关I，5.封装体，6.混凝土，7.电感线圈II，8.电阻，9.信号发生器，10.示波器，11.电容III，12.电容IV，13.钢丝开关II，14.钢丝开关III

图1、图2中读取部分(a)完全相同。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明采用的传感器结构如图1，由图1中读取部分(a)和传感部分(b)组成。

本发明的方法具体包括如下内容(如图1)：

(a)、传感器制作：由图1中读取部分(a)和传感部分(b)组成。

传感器部分制作：选取合适的电容，选取较粗的漆包线绕塑料芯若干圈制成电感线圈，并在线圈中间加入磁芯，选取检测用的钢丝，然后按如图1所示电路连接成回路，钢丝作为回路的开关。

传感部分中钢丝开关I也可采用一组由细至粗的并联钢丝来代替，从而可以对应指示钢筋的多个腐蚀状态。

读取部分制作：选取较粗的漆包线绕塑料芯若干圈制成电感线圈和电阻8、示波器10、信号发生器9按如图1所示电路连接成回路。