[發(fā)明專利]一種基于磁化效應(yīng)的混凝土內(nèi)鋼筋埋深及直徑測量方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210100655.0 | 申請日： | 2022-01-27 |
| 公開（公告）號： | CN114459331B | 公開（公告）日： | 2023-10-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張占龍;裘科成;鄧博文;肖佳怡;劉雪莉 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶大學(xué) |
| 主分類號： | G01B7/12 | 分類號： | G01B7/12;G01B7/26;G06F17/18;G06F30/20 |
| 代理公司： | 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275 | 代理人： | 廖曦 |
| 地址： | 400044 重*** | 國省代碼： | 重慶;50 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 磁化 效應(yīng) 混凝土 鋼筋 直徑 測量方法 | ||
本發(fā)明涉及一種基于磁化效應(yīng)的混凝土內(nèi)鋼筋埋深及直徑測量方法，屬于磁測量領(lǐng)域。本方法以鐵磁物質(zhì)在外磁場作用下的磁化效應(yīng)為理論基礎(chǔ)，首先分別計(jì)算了圓柱形永磁體原磁場與鋼筋磁化磁場的空間磁場理論值，從而得到在鋼筋影響下的空間磁場強(qiáng)度疊加值，其次利用仿真軟件建立精細(xì)化模型進(jìn)行分析計(jì)算，驗(yàn)證理論計(jì)算結(jié)果并得到鋼筋參數(shù)與檢測值之間的關(guān)系，最后根據(jù)最小平方誤差式對仿真值進(jìn)行擬合，利用擬合函數(shù)式反演鋼筋參數(shù)。這種方法依據(jù)理論計(jì)算及仿真驗(yàn)證，為混凝土內(nèi)鋼筋檢測提供理論依據(jù)，同時提高了混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋的參數(shù)測量的精確度，對實(shí)際工程中的應(yīng)用具有重要意義。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于磁測量領(lǐng)域，涉及一種基于磁化效應(yīng)的混凝土內(nèi)鋼筋埋深及直徑測量方法。
背景技術(shù)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各類建筑設(shè)施及電力基礎(chǔ)設(shè)施中，其內(nèi)部鋼筋埋深及直徑的規(guī)范與否對鋼筋混凝土耐久性有較大影響。當(dāng)混凝土內(nèi)鋼筋直徑過埋深不符合設(shè)計(jì)規(guī)范時將直接導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)抗壓、抗沖擊等能力大打折扣。因此，準(zhǔn)確掌握混凝土內(nèi)部鋼筋的直徑以及埋深精確值，能夠?qū)Ω黝愪摻罨炷猎O(shè)施進(jìn)行質(zhì)量評估具有重要意義。
對鋼筋埋深進(jìn)行測量及直徑進(jìn)行測量，現(xiàn)階段檢測方法包括探地雷達(dá)法、紅外檢測法、射線檢測以及電磁感應(yīng)測量法。探地雷達(dá)能夠?qū)︿摻顓?shù)進(jìn)行直觀精確的測量，但限制其廣泛應(yīng)用的一個主要原因就是昂貴的設(shè)備價格。紅外線成像探測的面積大，能夠較短時間內(nèi)完成較大面積的探測工作，但是其原理本身的限制導(dǎo)致很難提供精確的保護(hù)層厚度、鋼筋直徑等數(shù)據(jù)，只能獲得混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的成像。基于放射線的測量方法探測深度最深可達(dá)1000mm，檢測結(jié)果成像直觀，但是探測設(shè)備體積大、價格高，其本身帶來的放射性很可能由于操作不當(dāng)損害操作人員的身體健康。電磁感應(yīng)測量雖然探測深度相對較小，但設(shè)備輕便、價格便宜，被廣泛使用，需要注意的是只有當(dāng)鋼筋分布比較稀疏的并且位于混凝土近表面時，才能得到不錯的測量結(jié)果。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于磁化效應(yīng)的混凝土內(nèi)鋼筋埋深及直徑測量方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種基于磁化效應(yīng)的混凝土內(nèi)鋼筋埋深及直徑測量方法，該方法包括以下步驟：
S1：計(jì)算圓柱形永磁體空間磁場；
S2：計(jì)算鋼筋磁化磁場；
S3：鋼筋參數(shù)函數(shù)的擬合及反演。
可選的，所述S1具體為：
對于底面半徑為r0、高為h且飽和剩磁為Br的圓柱形永磁體，依據(jù)畢奧薩伐爾定律對其外部空間磁場進(jìn)行計(jì)算；
在圓柱形永磁體的曲面上取大小為dz0dθ的等效磁化電流節(jié)點(diǎn)，則整體曲面上的的閉合磁化電流對外部空間一點(diǎn)P(x,y,z)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1由節(jié)點(diǎn)電流的二重積分計(jì)算得到，并由x,y,z上的分量Bx,By,Bz表示空間磁場的分布情況，結(jié)果如式(1)所示：
圓柱形永磁體的磁場是有關(guān)其尺寸(r0,h)、空間位置P(x,y,z)及剩磁強(qiáng)度Br的函數(shù)，如式(2)所示：
B1＝f(r0,h,x,y,z,Br) (2)。
可選的，所述S2具體為：
鋼筋因磁化產(chǎn)生的二次磁場如式(3)所示：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于重慶大學(xué)，未經(jīng)重慶大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202210100655.0/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
