[發明專利]一種測量鋼筋表面銹蝕分布特征的裝置及方法

有效

• 申請號: 201710002665.X
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106643502B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 方亮;周云;曹浩;陳松柏
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/22;G01B11/30
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 宋林清

本發明涉及一種測量鋼筋表面銹蝕分布特征的裝置及方法，所述裝置包括底座(1)、待測鋼筋(2)、激光測距裝置(5)，激光測距裝置(5)的激光感測頭通過移動裝置在底座(1)上作上下、前后、左右移動，待測鋼筋(2)通過夾持裝置固定在底座(1)上，激光測距裝置(5)與計算機(10)相連。本發明能夠實現對不同種類、不同直徑和不同銹蝕程度鋼筋表面銹蝕坑分布位置、大小、深淺情況的全面、自動測試，可為鋼筋混凝土結構中鋼筋銹蝕情況評定提供依據。

技術領域

本發明涉及一種利用激光測距裝置測量銹蝕鋼筋表面銹蝕坑分布特征的裝置及方法，該裝置和方法適用于對鋼筋混凝土結構的性能評估。

背景技術

鋼筋混凝土廣泛應用于各種現代化工程建設中，但結構在常年運行中，由于材料自身特點以及使用環境的影響，使鋼筋發生銹蝕，材料性能退化，導致結構承載能力和耐久性能降低，結構的可靠性能(安全性、適用性和耐久性)受到嚴重的威脅，因此對鋼筋銹蝕情況的評定變得越來越重要。

銹蝕會導致鋼筋截面積減小、鋼筋與混凝土粘結力下降，使得構件的承載力和變形性能下降；另一方面銹蝕產物可引起混凝土開裂，從而進一步加劇鋼筋的銹蝕，形成惡性循環。了解鋼筋銹蝕程度，對評定鋼筋混凝土結構使用性能有重要意義，但鋼筋銹蝕是隨機過程，鋼筋銹蝕率可通過稱重法確定，但對鋼筋銹蝕程度及規律的研究，需要通過對鋼筋表面銹蝕分布特征，即銹蝕坑大小、深淺以位置進行測量、統計并分析其分布規律。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種測量鋼筋表面銹蝕分布特征的裝置和方法，以實現對銹蝕鋼筋表面銹蝕坑的大小、深淺及位置的自動、精確測量。

為實現上述技術效果，本發明公開了一種測量鋼筋表面銹蝕分布特征的裝置：所述裝置包括底座、待測鋼筋、激光測距裝置，激光測距裝置的激光感測頭通過移動裝置在底座上能上下、前后、左右移動，待測鋼筋通過夾持裝置固定在底座上，激光測距裝置與計算機相連。

所述裝置的進一步改進在于：所述移動裝置包括：帶螺孔支架、絲杠架、驅動裝置a，激光感測頭安裝在所述帶螺孔支架上，所述帶螺孔支架與絲桿架相連，驅動裝置a帶動激光感測頭沿絲桿架移動。

所述裝置的進一步改進在于：所述夾持裝置包括主動支座和從動支座，主動支座和從動支座均安裝在底座上，主動支座和從動支座上均安裝有夾持部件用于夾持待測鋼筋，主動支座上安裝有驅動裝置b，可帶動待測鋼筋轉動。

所述裝置的進一步改進在于：所述夾持部件為彈簧夾頭；所述驅動裝置a和驅動裝置b為步進電機。

本發明還公開了一種測量鋼筋表面銹蝕分布特征的方法，以測量鋼筋表面銹蝕坑大小、深度及位置，統計分析其分布規律，該方法包括如下步驟：

步驟一，將待測鋼筋表面浮銹處理干凈，并將待測鋼筋校正為直條形式，校正精度根據激光測距裝置所用激光感測頭的有效測試范圍確定；

步驟二，將激光測距裝置的激光感測頭安裝在底座的移動裝置上，調節移動裝置使激光感測頭位于測試的初始位置，用與待測鋼筋同型號的未銹蝕鋼筋作為標準鋼筋，將所述標準鋼筋通過夾持裝置固定在底座上，校準激光感測頭到標準鋼筋表面的距離，確保激光感測頭到待測鋼筋表面的距離在有效測試范圍內；

步驟三，通過計算機設定激光感測頭的工作參數，激光感測頭針對鋼筋表面粗糙不平的特點，采用擴散反射模式，確保能接收到反射信號；根據激光感測頭的工作參數和測量精度要求，確定所述標準鋼筋的自轉速度和激光感測頭的平移速度，進而調節驅動裝置a和驅動裝置b的轉速達到測試要求；

步驟四，標準鋼筋在驅動裝置b的帶動下自轉，而激光感測頭在驅動裝置a的帶動下相對于標準鋼筋的軸線水平移動，激光感測頭向標準鋼筋表面發射激光，同時接收反射信號，并將反射信號傳到計算機內自動生成數據記錄，從而得到標準鋼筋的測量數據；