[发明专利]无线IC标签及使用该无线IC标签的混凝土结构体质量管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线IC标签和使用该无线IC标签的混凝土结构体质量管理系统，并且尤其涉及一种能存储大量数据且具有关于混凝土结构体的各种值的感测功能的无线IC标签以及使用该无线IC标签的系统。

背景技术

近年来，已经发明了用于IC标签的使用铁电RAM的非易失性存储单元，铁电RAM利用铁电体作为存储设备。非易失性存储单元包括从外面接收电波并且通过与电波的谐振产生电流的电源单元、实施无线通信的天线单元、以及控制这些单元的控制单元(专利文献1)。

与常规地用于IC标签的EEPROM相比，专利文献1所述的非易失性存储单元在很多领域存在着优点，比如多次重写、较低的写入电压、无需电源、较长的使用寿命以及较小的元件尺寸。目前，一个IC标签具有大约8K字节的存储能力并且标签自己用作存储单元同时标签还用作作为计算设备的CPU。

借助于电磁感应方法的无源型无线IC标签(也称为RFID标签)引起磁场，这个磁场通过施加于天线的电波在线圈天线周围产生，作为传输介质以借助于由天线感应的电动势实施与外面的通信。

另一方面，在其中水泥、骨材(aggregate)和水相混合的包括混凝土或砂浆的混凝土结构体中，温度、氢离子指数以及畸变的存储成为保持结构体安全性的非常重要的指标。

也就是，为了防止在混凝土脱模后由于操纵产品导致的损失或者为了在浇注期间确认水泥产品具有期望的强度，以及还为了抑制温度裂纹，混凝土结构体需要温度控制。因此，需要观察混凝土结构体的温度随时间的变化。

另外，构成混凝土结构体的水泥产品为Ph值为12至13的强碱性并且由于这个强碱性性质，厚度为大约3纳米的称为钝化膜的精密氧化层(γ-Fe₂O₃·nH₂O)形成于钢筋混凝土的钢筋表面上以保护钢筋免受氧化。然而，如果发生这种强碱性混凝土的中和并且钢筋周边中的氢离子指数变为Ph值为11.5或更低，钝化膜就被毁坏并且钢筋开始被腐蚀。因此，需要观察混凝土结构体中氢离子指数随时间的变化。

另外，混凝土结构体需要避免由于上述原因引起混凝土结构体恶化或者由于外部原因比如地震引起的结构体变形从而导致塌陷的可能性。因此，需要观察混凝土结构体中产生的畸变随时间的变化。

常规地已经发明了用于混凝土结构体的质量管理系统。已经发明了一种嵌入型RFID模块，包括浇注混凝土中的温度传感器(专利文献2)，设在建筑物壁内的地震传感器(专利文献3)等。然而，这些结构体管理系统仅安装用于测量特定值的传感器。

然而，为了在浇注混凝土时构建更安全的混凝土结构体以及为了通过较早地发现结构体由于地震抗力或质量管理目标恶化而发生的塌陷等危险来增大混凝土结构体的安全性，需要从多重因素综合性地观察混凝土结构体，比如混凝土结构体的温度、氢离子指数以及畸变，并且要求在不从混凝土结构体取样之下容易且可靠地实施这些数据的测量。

专利文献1：日本未审专利申请公开No.2007-241576

专利文献2：日本未审专利申请公开No.2006-71575

专利文献3：日本未审专利申请公开No.2007-16486

发明内容

本发明要解决的问题

为了解决上述问题，本发明的无线IC标签是一种附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，其能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取，其包括：使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接的温度传感器，其中由温度传感器测量的结构体的温度数据存储于铁电存储器中。

另外，本发明的无线IC标签是一种附着至或嵌入混凝土结构体中的无线IC标签，其能通过无线通信在写入/读取装置之间实施数据的写入和读取，其包括：使用具有用于从外面接收电波和用于通过与电波谐振来产生电流的电源单元以及用于以预定频带宽度实施无线通信的天线单元的铁电体的铁电存储器；以及与铁电存储器电连接的PH值传感器，其中由PH值传感器测量的结构体的氢离子指数数据存储于铁电存储器中。