[发明专利]基于高频交流电的混凝土抗渗透性测量系统

摘要

基于高频交流电的混凝土抗渗透性测量系统属于混凝土性能测试领域，其特征在于，利用一个程控高频交流电源中的89C52型微处理器、TLC5615型幅值调整D/A模块、AD9832型直接数字频率合成器、AD534型乘法器和CVA-1000型功率放大模块，把计算机输入的用户期望频率和电流值调制成所需要的高频交流电后输出，再用DAM-3502型隔离采样模块采集测量回路中的电流，经计算机用含有PID控制模块的软件判断后进行闭环控制，形成用户期望的高频交流电供混凝土抗渗透性的测量，本发明具有测试精度高、负载能力大以及稳定性好，便于功能扩展的优点。

主权项

基于高频交流电的混凝土抗渗透性测量系统，其特征在于，含有：紫铜电极(2)、被测混凝土试样(3)、程控高频交流电源(7)和计算机(8)，其中：紫铜电极(2)，和所述被测混凝土试样(3)之间有海绵导电层(4)，该紫铜电极的裸露部分有一层环氧树脂绝缘层(1)，该紫铜电极(2)通过触点(5)和所述程控高频交流电源(7)的两个输出端相连，程控高频交流电源(7)，含有：CVA‑1000型功率放大模块(7‑1)、AD534型乘法器(7‑2)、TLC5615型幅值调整D/A模块(7‑3)、AD9832型直接数字频率合成器(7‑4)、DAM‑3502型隔离采样模块(7‑5)和89C52型微处理器(7‑6)，其中：89C52型微处理器(7‑6)的电压幅值输出端与所述TLC5615型幅值调整D/A模块(7‑3)的输入端相连，该89C52型微处理器(7‑6)的频率输出端与所述AD9832型直接数字频率合成器(7‑4)的输入端相连，该89C52型微处理器(7‑6)的输出回路中的频率、电压和电流的反馈量的输入端与所述DAM‑3502型隔离采样模块(7‑5)的输出端相连，AD534型乘法器(7‑2)的两个输入端分别与所述TLC5615型幅值调整D/A模块(7‑3)、AD9832型直接数字频率合成器(7‑4)的输出端相连，分别输入所期望的交流电的幅值和频率特性的激励信号，经过合成之后再把控制信号送到所述CVA‑1000型功率放大模块(7‑1)的控制端，CVA‑1000型功率放大模块(7‑1)把输入的220V，50HZ单相交流电，在所述控制信号作用下，调制成具有所期望的频率和电压的高频交流电，输出到所述紫铜电极(2)上，计算机(8)按照以下步骤计算被测混凝土试样的电阻率ρ：步骤(1)，用户输入期望频率、期望电流、电压尝试值和上限值、以及所述被测混凝土试样(3)的截面积S和高度H，并记录测试开始时刻，步骤(2)，把所述期望频率和电压尝试值输出到所述89C52型微处理器(7‑6)中，步骤(3)，在所述89C52型微处理器(7‑6)控制下，分别用所述TLC5615型幅值调整D/A模块(7‑3)和AD9832型直接数字频率合成器(7‑4)，分别把所述电压尝试值和期望频率调制成幅值和频率的激励信号，并通过所述AD534型乘法器(7‑2)合成后，再通过所述CVA‑1000型功率放大模块(7‑1)调制成高频交流电压，步骤(4)，通过所述DAM‑3502型隔离采样模块(7‑5)采集所述程控高频交流电源(7)输出回路的频率、电压和电流值，经所述89C52型微处理器(7‑6)采集后送往所述计算机(8)，步骤(5)，所述计算机(8)判断该输出回路中的电流值是否等于所述的期望电流：若不相等，则用比例积分微分(PID)模块处理后，转步骤(2)，把电流差值转换成调节后的电压值送往所述89C52型微处理器(7‑6)，若相等，则按下式计算所述被测混凝土试样(3)的电阻率ρ，单位为Ω·m， ρ = V I · S 1000 H 其中：V为加到所述紫铜电极(2)的电压值，I为所述测量回路中的电流值，步骤(6)，按以下方式判断所述混凝土试样(3)的抗渗透性：ρ＝100Ω·m，抗渗透性为低，ρ＝100～500Ω·m，抗渗透性为中等，ρ＝500～1000Ω·m，抗渗透性为高，ρ＞1000Ω·m，抗渗透性为很高。