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原文传递混凝土结构的钢筋锈蚀信息采集装置及钢筋锈蚀检测方法

专利名称：	混凝土结构的钢筋锈蚀信息采集装置及钢筋锈蚀检测方法
摘要：	本发明公开了一种混凝土结构的钢筋锈蚀信息采集装置，包括磁传感器组件及位移组件，磁传感器组件包括磁传感器支架，传感器支架上安装有平行正对的第一磁传感器及第二磁传感器；位移组件包括位移组件支架，位移组件支架上安装有移动装置及位移监测装置；钢筋锈蚀信息采集装置还包括存储器，存储器分别与第一磁传感器、第二磁传感器及位移监测装置电连接。该检测装置操作简便、便于携带且环境适应性强。本发明还公开了一种混凝土结构的钢筋锈蚀检测方法。采用本发明公开的技术方案，可以实现对混凝土结构的钢筋进行锈蚀检测，适用于不同种类的钢筋锈蚀检测，能准确的对锈蚀程度进行分级判断，且利用两个磁传感器进行检测，提高了检测效果和精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆交通大学
发明人：	张洪;夏润川;周建庭;马虎;周应新;廖棱;杨俊;辛景舟;黎小刚
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910176796.9
公开号：	CN109884178A
代理机构：	重庆博凯知识产权代理有限公司
代理人：	黄河
分类号：	G01N27/85(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	402247 重庆市江津区双福新区福星大道1号
主权项：	1.一种混凝土结构的钢筋锈蚀信息采集装置，其特征在于，包括磁传感器组件及位移组件，磁传感器组件包括磁传感器支架，传感器支架上安装有平行正对的第一磁传感器及第二磁传感器，当使用所述钢筋锈蚀信息采集装置对钢筋混凝土结构进行检测时，第一磁传感器与第二磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面，第一磁传感器与第二磁传感器的中轴线重合且垂直于钢筋混凝土结构表面，第一磁传感器与钢筋混凝土结构表面的距离大于第二磁传感器与钢筋混凝土结构表面的距离；位移组件包括位移组件支架，位移组件支架与磁传感器支架固定连接，位移组件支架上安装有移动装置及位移监测装置，移动装置用于使所述钢筋锈蚀信息采集装置沿钢筋混凝土结构表面移动，位移监测装置用于监测所述钢筋锈蚀信息采集装置在钢筋混凝土结构表面的位移；所述钢筋锈蚀信息采集装置还包括存储器，存储器分别与第一磁传感器、第二磁传感器及位移监测装置电连接，存储器用于存储第一磁传感器及第二磁传感器采集的磁信号，存储器还用于存储位移监测装置采集的位移信息。 2.如权利要求1所述的混凝土结构的钢筋锈蚀信息采集装置，其特征在于，磁传感器支架包括竖板、第一安装板及第二安装板，第一安装板一端安装在竖板的一端，第一安装板另一端弯折90°形成第一安装部，第一磁传感器安装在第一安装部上，第二安装板一端安装安装在竖版的另一端，第二安装板另一端，弯折90°形成第二安装部，第二磁传感器安装在第二安装部上，第一安装板和第二安装板的弯折方向相同，磁传感器支架整体呈C形结构，竖板上设有多组安装孔，第一安装板和第二安装板通过螺纹连接件安装在安装孔上，选择不同的安装孔安装第一安装板和第二安装板，能够调节第一安装部及第二安装部间的距离，从而调整第一磁传感器与第二磁传感器间的距离。 3.如权利要求1所述的混凝土结构的钢筋锈蚀信息采集装置，其特征在于，移动装置包括安装在移动组件支架朝向钢筋混凝土结构表面一侧的滚轮，移动装置还包括铰接在移动组件支架背向钢筋混凝土结构表面一侧的操作杆。 4.如权利要求3所述的混凝土结构的钢筋锈蚀信息采集装置，其特征在于，位移监测装置包括安装在滚轮轮轴处的旋转编码器。 5.如权利要求4所述的混凝土结构的钢筋锈蚀信息采集装置，其特征在于，移动组件支架包括主体机身，主体机身背向钢筋混凝土结构表面一侧安装有操作杆固定支座，操作杆一端铰接安装在操作杆固定支座上，主体机身背向钢筋混凝土结构表面一侧还安装有与磁传感器支架连接的连接支架；滚轮包括前轮组和后轮组，主体机身朝向磁传感器支架的一侧安装有前轮固定支撑组，前轮支撑组上安装有前轮组，主体机身朝向钢筋混凝土结构表面一侧安装有后轮固定支撑组，后轮固定支撑组上安装有后轮组，旋转编码器通过编码器支架安装在主体机身上，旋转编码器与后轮组的轮轴相连。 6.一种混凝土结构的钢筋锈蚀检测方法，其特征在于，本方法使用如权利要求1至5任一项所述的钢筋锈蚀信息采集装置进行混凝土结构的钢筋锈蚀检测，包括如下步骤： S1、测量第一磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面的一面与第二磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面的一面的距离d2； S2、将所述钢筋锈蚀信息采集装置放置在钢筋混凝土结构表面，使第一磁传感器与第二磁传感器均朝向钢筋混凝土结构内的钢筋，测量第二磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面的一面与钢筋混凝土结构表面的距离d1； S3、控制钢筋锈蚀信息采集装置沿钢筋长度方向在钢筋混凝土结构表面运动，在运动过程中记录第一磁传感器及第二磁传感器采集的磁信号，记录钢筋锈蚀信息采集装置的位移信息； S4、从记录的磁信号中获取第一磁传感器采集的第一切向磁信号最大值Bx01(α)，从记录的磁信号中获取第二磁传感器采集的第二切向磁信号最大值Bx02(α)； S5、从记录的位移信息中找出与第一切向磁信号最大值Bx01(α)及第二切向磁信号最大值Bx02(α)对应的位移位置，基于位移位置、第一磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面的一面与第二磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面的一面的距离d2及第二磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面的一面与钢筋混凝土结构表面的距离d1确定第一切向磁信号最大值Bx01(α)对应的第一最大值位置及第二切向磁信号最大值Bx02(α)对应的第二最大值位置； S6、获取钢筋混凝土结构混凝土保护层厚度h，获取钢筋混凝土结构施工结束时第一最大值位置对应的第一环境磁场Bx01'及第一初始切向磁信号Bx01(0)，获取钢筋混凝土结构施工结束时第二最大值位置对应的第二环境磁场Bx02'及第二初始切向磁信号Bx02(0)； S7、以第一切向磁信号最大值Bx01(α)与第一初始切向磁信号Bx01(0)的差值作为正相关参数，以第一初始切向磁信号Bx01(0)与第一环境磁场Bx01'的差值作为负相关参数，计算第一钢筋结构损伤程度评价指标λ1，以第二切向磁信号最大值Bx02(α)与第二初始切向磁信号Bx02(0)的差值作为正相关参数，以第二初始切向磁信号Bx02(0)与第二环境磁场Bx02'的差值作为负相关参数，计算第二钢筋结构损伤程度评价指标λ2； S8、计算平均钢筋结构损伤程度评价指标 S9、基于平均钢筋结构损伤程度评价指标对钢筋结构锈蚀损伤程度进行评价，所述平均钢筋结构损伤程度评价指标的值越大表明钢筋结构锈蚀损伤程度越严重。 7.如权利要求6所述的混凝土结构的钢筋锈蚀检测方法，其特征在于，步骤S5具体包括：以钢筋所在直线为x坐标轴，钢筋锈蚀信息采集装置移动方向为x轴正方向，基于第一切向磁信号最大值Bx01(α)与位移信息绘制第一长度位置-切向磁信号曲线x-Bx1，基于第二切向磁信号最大值Bx02(α)与位移信息绘制第二长度位置-切向磁信号曲线x-Bx2，基于第一长度位置-切向磁信号曲线x-Bx1、第二长度位置-切向磁信号曲线x-Bx2、第一磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面的一面与第二磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面的一面的距离d2及第二磁传感器朝向钢筋混凝土结构表面的一面与钢筋混凝土结构表面的距离d1确定第一切向磁信号最大值Bx01(α)对应的第一最大值位置及第二切向磁信号最大值Bx02(α)对应的第二最大值位置。 8.如权利要求6所述的混凝土结构的钢筋锈蚀检测方法，其特征在于，步骤S6中：式中，zref表示距离常量，zref＝1cm。 9.如权利要求6所述的混凝土结构的钢筋锈蚀检测方法，其特征在于，所述步骤S9中，建立平均钢筋结构损伤程度评价指标与钢筋锈蚀率信息α之间的对应关系：从而根据计算所得的平均钢筋结构损伤程度评价指标基于上述对应关系确定钢筋结构的钢筋锈蚀率，进而评价钢筋结构的锈蚀损伤程度。 10.如权利要求6所述的混凝土结构的钢筋锈蚀检测方法，其特征在于，所述步骤S9中，建立平均钢筋结构损伤程度评价指标与锈蚀等级之间的对应关系：从而根据计算所得的平均钢筋结构损伤程度评价指标基于上述对应关系确定钢筋结构的锈蚀等级，进而评价钢筋结构的锈蚀损伤程度。
所属类别：	发明专利