專利名稱：鋼筋性狀多參數(shù)檢測探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型提供一種鋼筋性狀多參數(shù)檢測探頭，特別是一種能同時無損檢測混凝土內(nèi)部鋼筋位置、深度、直徑、銹蝕狀態(tài)等多種參數(shù)的檢測探頭。
現(xiàn)有鋼筋測試儀器中，探頭是單功能型的。測試鋼筋位置、直徑及深度使用一種探頭，而測試銹蝕需用另一種探頭。由于兩種探頭分別與兩臺儀器配套，因而存在設(shè)備成本高、體積大，操作費時、費力等缺點。
為克服這一缺點，本實用新型的目的是提供了一種鋼筋性狀多參數(shù)檢測探頭，只用一個這種探頭與一臺儀器配套使用，就能完成對代表鋼筋性狀的位置、深度、直徑、銹蝕狀態(tài)等多種參數(shù)的測量。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的將由帶有鐵芯的三組線圈構(gòu)成的電磁傳感器和由上蓋安有銅棒、下端安有帶海綿的多孔塞并裝滿飽和硫酸銅溶液的絕緣圓筒構(gòu)成的半電池封裝在一個絕緣盒中，組成多參數(shù)檢測探頭。
電磁傳感器中二線圈串聯(lián)后，由配套儀器向它提供正弦波勵磁電壓U1，在鐵芯中建立磁場，使另一檢測線圈產(chǎn)生耦合電壓U20，當(dāng)混凝土中的鋼筋在探頭下時，將在檢測線圈中產(chǎn)生附加反電勢Δe，則檢測線圈電壓為U2＝U20-Δe。若鋼筋與探頭平行并處于探頭中心線時，檢測線圈中電壓U2最小，由此來判斷鋼筋位置。此外，電磁傳感器的輸入勵磁電壓U1與檢測線圈輸出電壓U2之間的相位差和鋼筋深度、鋼筋直徑之間存在著相關(guān)關(guān)系。檢測出U1與U2的相位差，利用D＝f(ψ)，H＝f(ψ)的率定曲線，即可求得鋼筋直徑D及深度H。
檢測混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕時，將半電池的海綿和混凝土表面接觸，硫酸銅溶液通過多孔塞及海綿滲漏到混凝土上，與混凝土中鋼筋銹蝕時形成的鋼筋/混凝土半電池連通組成閉合電路，半電池中的銅棒與混凝土內(nèi)部的鋼筋之間產(chǎn)生電位差。通過測量即檢測出鋼筋銹蝕程度。
由于采用上述方案，可以只用一個探頭與一臺儀器配套使用，就能檢測鋼筋混凝土內(nèi)部鋼筋的位置、深度、直徑、銹蝕狀態(tài)等多種參數(shù)。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖圖中E型鐵芯(1)插入線圈(2)、線圈(3)、線圈(4)中構(gòu)成電磁傳感器；上端安裝上蓋(11)、下端塞入粘有海綿(16)的多孔塞(15)、中間插入與上蓋(11)固定的銅棒(13)并裝滿飽和硫酸銅溶液(12)的絕緣圓筒(14)構(gòu)成半電池；電磁傳感器和半電池封裝在一個絕緣盒(7)中，線圈(2)和線圈(4)串連后分別與線圈(3)接入插頭(5)，銅棒(13)與插頭(10)相連。
電磁傳感器中線圈(2)和線圈(4)串聯(lián)后，由配套儀器向它提供正弦波勵磁電壓U1，在鐵芯(1)中建立磁場線圈(3)是檢測線圈，通過鐵芯中磁場耦合會產(chǎn)生電壓U20，當(dāng)鐵芯下部有鋼筋時，鋼筋的電渦流將在線圈(3)中產(chǎn)生附加反電勢Δe，使線圈(3)的輸出電壓變?yōu)閁2＝U20-Δe。若鋼筋與探頭平行并處于探頭中心線時，U2最小，由此來判斷鋼筋位置。此外，電磁傳感器的輸入勵磁電壓U1與檢測線圈(3)輸出電壓U2之間的相位差ψ和鋼筋深度H、鋼筋直徑D之間存在著相關(guān)關(guān)系。檢測出U1與U2的相位差，利用D＝f(ψ)，H＝f(ψ)的率定曲線，即可求得鋼筋直徑D及深度H。
檢測混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕時，半電池的海綿和混凝土表面接觸，硫酸銅溶液通過多孔塞及海綿滲漏到混凝土上，與混凝土中鋼筋銹蝕時形成的鋼筋/混凝土半電池連通，組成閉合電路。半電池中的銅棒(13)與混凝土內(nèi)部的鋼筋之間的電位差即反映鋼筋銹蝕程度。
權(quán)利要求1.一種鋼筋性狀多參數(shù)檢測探頭，其特征是E型鐵芯(1)插入線圈(2)、線圈(3)、線圈(4)中構(gòu)成電磁傳感器，上端安裝上蓋(11)、下端塞入粘有海綿(16)的多孔塞(15)、中間插入與上蓋(11)固定的銅棒(13)并裝滿飽和硫酸銅溶液(12)的絕緣圓筒(14)構(gòu)成半電池，電磁傳感器和半電池封裝在一個絕緣盒(7)中；線圈(2)和線圈(4)串連后分別與線圈(3)接入插頭(5)，銅棒(13)與插頭(10)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測探頭，其特征是線圈(2)與線圈(4)串聯(lián)作為勵磁線圈，線圈(3)作為檢測線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測探頭，其特征是絕緣圓筒(14)中充滿飽和硫酸銅溶液(12)，銅棒(13)浸泡在硫酸銅溶液中。絕緣圓筒(14)下部裝有透水多孔塞(15)和海綿(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測探頭，其特征是將電磁傳感器與半電池一同封裝在一個絕緣盒(7)內(nèi)。
專利摘要本實用新型鋼筋性狀多參數(shù)檢測探頭屬于無損檢測探頭,特別適用于檢測混凝土結(jié)構(gòu)物中鋼筋位置、直徑、深度及銹蝕狀態(tài)的儀器。該探頭由帶有三組線圈的E型鐵芯構(gòu)成的電磁傳感器和由中間插有銅棒并裝滿飽和硫酸銅溶液、下端裝有帶海綿的多孔塞的絕緣圓筒構(gòu)成的半電池組成。它可廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的病害及老化評估的探測。
文檔編號G01B7/00GK2299299SQ9624918
公開日1998年12月2日 申請日期1996年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月27日
發(fā)明者孫繼增, 范劼 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院