[发明专利]非接触式混凝土电阻率测定仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土测定仪，特别涉及非接触式混凝土电阻率测定仪。

背景技术

混凝土结构工程广泛应用于港口、铁路、国防、工农业生产和生活等领域，但因耐久性等问题制约着其使用范围。目前，种类繁多的测试技术和设备被应用于混凝土检测方面；传统混凝土损伤识别方法难以反映原位混凝土损伤状态，无损检测技术是获得结构中原位混凝土真实损伤较佳途径。混凝土电阻率测量法是一种较为新型无损检测技术，具有简单、快速、性价比高和可远程实时监测等优点，将成为一种快速检测、在线监测和有效评价混凝土结构性能的新技术。混凝土电阻率指单位长度混凝土阻碍电流通过的能力，不仅能反映混凝土密实度和微观结构，亦可准确地反映混凝土的损伤程度；混凝土电阻率越低，则腐蚀电流通过混凝土就越容易，钢筋锈蚀劣化可能性就越大，故测量混凝土电阻率可有效评价其抗腐蚀能力和评估现有钢筋腐蚀程度。此外，测定混凝土电阻率对于在线分析、实时、准确和动态地监测其变化具有重要意义。传统混凝土电阻率测量方式可分为接触式和非接触式两类；较常用接触式测量法主要为二电极法和四电极法，无损检测法主要有超声法、雷达法、声发射法等。然而，现有混凝土电阻率测量法仍存在一定程度的不足，主要表现为传统检测技术和方法不仅受检测环境和条件影响，而且因取样的随机性导致结果较为片面，现场检测亦会导致混凝土结构损伤，如二电极法无法消除接触电阻的影响，所测电阻为混凝土材料电阻、导线与测量仪器、导线与电极、电极与混凝土接触电阻等的总和，并且接触电阻与电极的材料、尺寸有关，不能真实地等价为混凝土材料的电阻率；四电极法可较好地降低接触电阻的影响，但电极制作麻烦；使用直流电测量所得电阻率稳定性和重复性差，其结论可信度低；交流电测量较复杂，频率的选择对电阻率亦有影响。相比之下，非接触法能较好地消除接触电阻，但采用直流电测量电阻会产生电容和极化效应，使测量值与实际值误差很大；非接触法目前仅适用于实验室内对早期小体积的水泥基材料样本的研究，实际工程的在线分析应用极少，且所需设备昂贵，如交流阻抗谱法等。鉴于现有混凝土电阻率测定法的不足，有必要开发适宜的混凝土电阻率测定仪。

发明内容

为了弥补现有测试法和设备在测定混凝土电阻率方面的不足，本发明提供了非接触式混凝土电阻率测定仪。基于电磁互感原理，埋设、浇筑于混凝土内可用于测定其电阻率，因其为非接触式、无损测定装置，弥补了现有混凝土电阻率测定法与设备的不足。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是，非接触式混凝土电阻率测定仪，其特征在于包括内工作芯筒和外工作芯筒，内工作芯筒与外工作芯筒之间采用螺栓组装成双壳筒体结构，螺栓是通过贯穿外工作芯筒上的通孔与内工作芯筒上带螺纹的孔连接而达到紧固双壳筒体结构的部件，双壳筒体结构上设置有环形铁芯和电流测定仪，环形铁芯和电流测定仪分别环绕内工作芯筒和外工作芯筒的上下筒开口端、内工作芯筒的筒内壁以及外工作芯筒的筒外壁，外工作芯筒的筒内壁设置有感应线圈，感应线圈通过导线连接外工作芯筒外的电压测定仪，外工作芯筒的筒外壁部位的铁芯上缠绕有初级线圈，初级线圈通过导线连接外工作芯筒外的电源。本发明基于电磁互感原理，埋设、浇筑于混凝土内可用于测定其电阻率，因其为非接触式、无损测定装置，弥补了现有混凝土电阻率测定法与设备的不足，具有实时、精确、操作简单、使用寿命长和无极化等优点，适宜于长期实时监测混凝土电阻率变化。

本发明基于电磁互感原理，利用缠绕于铁芯一边的初级线圈在接通电源后，其周围产生变化的电磁场，经由铁芯提供的磁通路径，将变化的电磁场进行施加于外工作芯筒和内工作芯筒间的双壳体中的混凝土上，因电磁互感使得混凝土内产生感应电压和环电流，若分别采用电压测定仪和电流测定仪即可测得相应的感应电压与环电流。实施时，需将所述的混凝土电阻率测定仪埋设、浇筑于混凝土内待测部位；若接通电源，则初级线圈将作为整个系统的激发部件，铁芯可提供磁通路径，双壳体间的混凝土和感应线圈均作为次级线圈，分别利用电压测定仪和电流测定仪测定感应线圈中的感应电压与混凝土内环电流，即可获得混凝土电阻率。

本发明的特征还在于内工作芯筒与外工作芯筒为同心筒。

本发明的特征还在于双壳筒体之间浇筑混凝土。

本发明的特征还在于感应线圈采用浇筑或挤压成型工艺集成与于外工作芯筒中。

本发明的特征还在于铁芯处于内工作芯筒中的部分采用浇筑或挤压成型工艺集成于内工作芯筒中。

本发明的特征还在于所述的电源为可提供不同频率和强弱的交流电的电源，是整个系统的供电装置。