[发明专利]拉索腐蚀监测装置及其用于预应力拉索腐蚀监测的方法

说明书

本发明提供一种拉索腐蚀监测装置，包括腐蚀监测传感器1、传感器支架2、读数仪3，所述腐蚀监测传感器1通过传感器支架2安装在锚头或拉索处，读数仪3与腐蚀监测传感器1连接，将采集到的数据通过读数仪3显示腐蚀数据，得到腐蚀速率。本发明还提供一种预应力拉索腐蚀监测的方法。本发明传感器置入拉索体系内，与拉索处相同环境中，不受外界力或环境变化的影响，且方便更换腐蚀传感器，对拉索本身不破坏，实现无损检测。

技术领域

本发明涉及一种腐蚀监测装置及方法，尤其涉及一种拉索腐蚀监测装置及其用于预应力拉索腐蚀监测的方法。

背景技术

拉索是拱桥、斜拉桥和悬索桥的重要组成部分，作为桥梁的重要受力构件，其使用状况关系到结构的安全运行与使用寿命。由于拉索长期暴露于自然环境中，其积累损伤主要是疲劳和腐蚀。对于斜拉索或吊杆内钢丝的断裂与锈蚀，拉索的锚头状况等，目前只能通过打开后，依赖肉眼外观检查和物理化学测试结合进行检查。

近年来缆索结构锈蚀损伤检测与监测方法有：(1)人工方法：主要是检查索系统是否遭受锈蚀，各紧固件是否松动，索体是否有破损。优点是可定性地直观检查；缺点是检测费人力物力，检查范围有限且检测结果仅可用于定性评估，难满足定量评定要求，对突发性事故无法实现及时检测与监测。(2)超声波方法：主要用来检测平行钢丝表面裂纹、锈坑，但由于缆索由多根平行钢丝或钢绞线组成，截面形状复杂、锈蚀损伤位置不确定，超声波仅仅能检测表面缺陷，此外，锚头部位形状复杂，超声波检测存在较大的盲区。(3)放射线方法：可以检测缆索内部损伤和缺陷，能较准确地得到索体索体内部的锈蚀和断丝等损伤，缺点是为了屏蔽对人体的辐射，射线装置往往较大，不适用于实时监测。(4)电化学方法：电化学方法主要针对单根钢筋或者钢绞线，对多根平行钢丝或者钢绞线组成的缆索其检测效果欠佳，尤其现在的评定方法基本上是根据电位差的范围判断缆索的锈蚀的可能性，但受测试局部区域环境因素如温度、湿度等影响显著。(5)超声导波法：目前国内也有研究基于超声导波理论的钢筋锈蚀监测方法，但该方法是用于全尺寸长度的钢筋上，并不是一种传感器产品，当用于混凝土中时，存在导波信号泄漏，传感器接收到的导波信号微弱和复杂的不足之处，难以应用到实际工程中。

与本发明最接近的现有技术为混凝土结构中的钢筋腐蚀监测技术，为电化学法腐蚀监测，如牺牲阳极的阴极保护法，其原理是通过在腐蚀电位附近的微小极化来测量金属腐蚀速度，是一种通过测量腐蚀体系的极化电阻等参数实现金属腐蚀监测的装置。此类传感器存在的缺点为：抗电磁、温度与湿度干扰能力差，测量系统易发生漂移，应用于电解质介质。对于桥梁拉索，现尚无满足要求的腐蚀监测传感器及其方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于解决现有技术问题，提供一种拉索腐蚀监测装置及其用于预应力拉索腐蚀监测的方法。该拉索腐蚀监测装置包括。

本发明的解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种拉索腐蚀监测装置，包括包括腐蚀监测传感器1、传感器支架2、读数仪3，所述腐蚀监测传感器1通过传感器支架2安装在锚头或拉索处，腐蚀监测传感器1与读数仪3连接，将采集到的数据通过读数仪3显示腐蚀数据，得到腐蚀速率。

优选的，所述的传感器支架2是环形撑脚21或管状撑筒22。

本发明还提供一种预应力拉索腐蚀监测的方法，该方法是采用权利要求1所述拉索腐蚀监测装置用于拉索腐蚀监测的方法，其具体步骤是：对于传感器使用交流电压信号测量电阻，只需测量出腐蚀后试件的电阻值，与试件的标准电阻值比较得到△R，从而得到试件腐蚀横截面积△A；

电阻式测量的基本原理如下：

对于金属这样的导电材料，其某一区段的电阻可以用下面的的公式来表达：

R＝ρL/A (1)

其中：ρ代表该材料固有的电阻率；

L代表该区段的长度；