[发明专利]一种预埋型钢筋锈蚀率监测传感器及方法

说明书

本发明属于工程监测技术领域，尤其涉及一种预埋型钢筋锈蚀率监测传感器及方法；包括温度传感器阵列、电阻率传感器、加热模块、环境温度检测器和监测主机；使用电阻率传感器和温度传感器共同作用，监测钢筋的导热特性和电阻率特性随温度的变化规律，当锈蚀率达到一定程度时，电阻率随温度的变化特性会发生变化，同时由于钢筋的成分变化，被氧化后钢筋的导热特性也会变化，由此监测钢筋的锈蚀率更加精准；由于系统的巧妙设计，仅仅需要在钢筋表面设置温度传感器即可，结构简单，稳定性好，比设置光纤传感器更能克服外界的干扰，适应性强，成本更低。

技术领域

本发明属于工程监测技术领域，尤其涉及一种预埋型钢筋锈蚀率监测传感器及方法。

背景技术

钢筋锈蚀对混凝土结构的耐久性和安全性影响极大。钢筋混凝土是当代土建、水利及道路工程上使用最广泛的建筑材料。钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀往往危害建筑物的安全,并且所造成的危害很难修补挽回,会造成巨大的损失。钢筋锈蚀引起的钢筋混凝土结构耐久性问题越来越受到工程界的关注和重视。因此，有必要对混凝土结构中钢筋锈蚀进行监测，发现问题及时处理，减小事故的发生。

传统的钢筋锈蚀一般都是使用压点传感器或者光纤传感器，这类的传感器成本高，且极容易受到外界环境的影响，由于钢筋的性质和其温度有一定的关系，这类传感器也不能监测出温度，误差比较大。

发明内容

针对上述内容，为解决上述问题，本发明提供一种预埋型钢筋锈蚀率监测传感器系统及方法，使用电阻率传感器和温度传感器共同作用，监测钢筋的导热特性和电阻率特性随温度的变化规律，当锈蚀率达到一定程度时，电阻率随温度的变化特性会发生变化，同时由于钢筋的成分变化，被氧化后钢筋的导热特性也会变化，由此监测钢筋的锈蚀率更加精准；由于系统的巧妙设计，仅仅需要在钢筋表面设置温度传感器即可，结构简单，稳定性好，比设置光纤传感器更能克服外界的干扰，适应性强，成本更低。

一种预埋型钢筋锈蚀率监测传感器系统，包括温度传感器阵列、电阻率传感器2、加热模块3、环境温度检测器和监测主机；其中

温度传感器阵列为沿着钢筋延伸方向设置的多个温度传感器1，且同一根钢筋上温度传感器1之间的间距相同，记为L，且与一个温度传感器1和另一根钢筋上距离该温度传感器1最近的温度传感器1之间的距离也相同，均记为L；

加热模块3设置在具有温度传感器阵列的一条钢筋的两端，电阻率传感器2设置在另一条具有温度传感器阵列的钢筋两端；

监测主机连接温度传感器阵列、电阻率传感器2、加热模块3和环境温度检测器，从而控制温度传感器阵列、电阻率传感器2、加热模块3和环境温度检测器工作并收集数据。

所述温度传感器阵列中的每个温度传感器1均贴附在钢筋的表面，且在温度传感器1与钢筋接触位置涂覆有导热材料。

所述电阻率传感器2包括设置在同一根钢筋两端的电压计和电流计。

所述加热模块3为恒温加热器。

一种使用上述监测传感器系统监测钢筋锈蚀率的方法，包括如下步骤：

步骤一、系统标定；

选取两根钢筋，其中第1根钢筋和第2根钢筋上均设有温度传感器阵列，且第1根钢筋的两端设有加热模块3，第2根钢筋的端部为电阻率传感器2；

监测主机收集环境温度检测器的温度数值，根据环境温度T将加热模块3的加热温度设置为T+M；其中M为预先设置在监测主机内的环境温度与加热温度的温差；