[發明專利]基于電磁場原理的外置式鋼筋銹蝕原位無損監測試驗裝置及測試方法

在審

• 申請號: 201910990905.0
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110646504A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 付傳清;黃家輝;金南國;李宗津
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N27/82
• 分類號: G01N27/82
• 代理公司: 33241 杭州斯可睿專利事務所有限公司
• 代理人: 王利強

1.一種基于電磁場原理的外置式鋼筋銹蝕原位無損監測試驗裝置，其特征在于，所述裝置包括傳感器系統和三維精準定位及移動系統；

所述的傳感器系統包括磁感應強度檢測單元和數據處理單元；所述的磁感應強度檢測單元包括信號發生器、線圈、磁芯、封裝外殼、第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器，所述的線圈均勻纏繞在所述的磁芯上，并且所述的線圈兩端與所述的信號發生器的信號輸入端電連；所述的固定單元夾緊的鋼筋混凝土試件中間位置和磁芯卡口中間位置相對應；所述的封裝外殼包括第一霍爾傳感器放置槽、第二霍爾傳感器放置槽和封蓋；所述的第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器應以卡口中心線為軸線對稱布置，分別安裝在封裝外殼的第一霍爾傳感器放置槽和第二霍爾傳感器放置槽；所述的數據處理單元包括信號采集器、信號處理器和中央控制器，所述的信號采集器的輸入端與所述的第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器的信號輸出端電連，所述的信號發生器的信號輸出端、所述的信號采集器的輸出端分別與所述的信號處理器的信號輸入端電連，所述的信號處理器的信號輸出端與所述的中央控制器的端口電連；

所述的三維精準定位及移動系統包括左右移動與固定單元、上下移動與固定單元、前后移動與固定單元和夾緊爪單元；所述的左右移動與固定單元包括左右旋進手柄、左右旋進軸承、工字型滑塊、底部基座和上下光桿；所述的旋進手柄設有螺紋孔，所述的螺紋孔與左右旋進軸承螺紋連接；所述的底部基座設有刻度盤，以供試驗人員觀察鋼筋混凝土試件左右移動長度，所述的底部基座設有倒T字型孔洞，以供工字型滑塊在底部基座內部左右滑動，所述的工字型滑塊與左右旋進軸承和上下光桿固接；所述的上下移動與固定單元包括第一弧形固定夾、上下光桿、第一螺桿和第一鎖緊螺母；所述的第一弧形固定夾左側和右側分別設有固定面和螺紋孔，所述的第一螺桿通過所述螺紋孔和第一鎖緊螺母螺栓連接，所述的第一弧形固定夾固定面和第一螺桿與上下光桿左右面緊密接觸；所述的前后移動與固定單元包括第二弧形固定夾、第二螺桿、第二鎖緊螺母和前后光桿；所述的第二弧形固定夾右側和左側分別設有固定面和螺紋孔，所述的第二螺桿和第二鎖緊螺母通過所述的螺紋孔螺栓連接，所述的第二弧形夾固定面和第二螺桿與所述的前后光桿的左右面緊密接觸；所述的夾緊爪單元包括第三螺桿、第三鎖緊螺母、第一圓頂螺桿、第二圓頂螺桿、第四鎖緊螺母、第五鎖緊螺母、方形旋轉塊、爪殼和爪具配件；所述的爪具配件包括左爪、右爪、旋轉鍵和連接塊，所述的左爪和右爪與爪殼固接。

2.如權利要求1所述的基于電磁場原理的外置式鋼筋銹蝕原位無損監測試驗裝置，其特征在于，所述磁感應強度檢測單元中，所述的第一霍爾傳感器和第二霍爾傳感器對稱布置，通過磁感應強度的不同精確檢測鋼筋的位置。

3.如權利要求1或2所述的基于電磁場原理的外置式鋼筋銹蝕原位無損監測試驗裝置，其特征在于，所述磁感應強度檢測單元中，所述的磁芯為硅鋼材質，所述的封裝外殼為塑料材質；所述的磁芯卡口為梯形形狀，可牢固卡在鋼筋混凝土方柱的邊角處，完成對單根檢測鋼筋銹蝕監測，且可根據嵌入深度或改變磁芯卡口距離，卡住不同尺寸的鋼筋混凝土柱。

4.如權利要求1或2所述的基于電磁場原理的外置式鋼筋銹蝕原位無損監測試驗裝置，其特征在于，所述磁感應強度檢測單元中，所述的信號發生器可穩定控制線圈電流大小；所述的信號采集器和信號發生器分別安裝有電路第一指示燈和第二指示燈，所述的第一指示燈和第二指示燈分別提示信號采集器和信號發生器是否正常工作。

5.如權利要求1或2所述的基于電磁場原理的外置式鋼筋銹蝕原位無損監測試驗裝置，其特征在于，所述磁感應強度檢測單元中，所述的磁感應強度檢測單元的磁芯和均勻繞線的線圈生成的勻強電磁場取決于線圈電流和線圈匝數，不會因時間變化而消磁，檢測結果精確；所述的磁芯、均勻繞線的線圈和信號發生器組成的電磁鐵可通過控制線圈電流和線圈匝數來改變電磁場強度，經發明人試驗測試結果證明改變磁場強度可有效降低磁芯卡口距離改變所帶來的空氣域漏磁影響，提高傳感器磁感應強度檢測精度。

6.如權利要求1或2所述的基于電磁場原理的外置式鋼筋銹蝕原位無損監測試驗裝置，其特征在于，所述磁感應強度檢測單元外置于鋼筋混凝土柱，從而實現重復利用和動態監測。