[发明专利]钢筋混凝土桥梁结构内部钢筋锈蚀监测装置及方法

权利要求书

1.一种钢筋混凝土桥梁结构内部钢筋锈蚀监测装置，其特征在于：所述钢筋混凝土桥梁结构内部钢筋锈蚀监测装置由支架、杜瓦瓶(2)、蔽磁材料层(3)、磁探头(4)和聚磁结构(5)组成；所述蔽磁材料层(3)设置于杜瓦瓶(2)内储液腔的底部，所述杜瓦瓶(2)内封装有液氮；所述磁探头(4)设置于杜瓦瓶(2)下方，磁探头(4)位于蔽磁材料层(3)覆盖的区域范围内；所述聚磁结构(5)沿磁探头(4)周向设置，聚磁结构(5)将磁探头(4)包围在内；所述聚磁结构(5)、磁探头(4)和杜瓦瓶(2)通过支架连接为一体；所述蔽磁材料层(3)采用钇钡铜氧制作，所述聚磁结构(5)采用坡莫合金制作。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土桥梁结构内部钢筋锈蚀监测装置，其特征在于：所述磁探头(4)的输出部和控制部以有线或无线方式与一计算机通信连接。

3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土桥梁结构内部钢筋锈蚀监测装置，其特征在于：所述聚磁结构(5)由两块结构体拼接而成，结构体上与磁探头(4)对应的位置处设置有缺口，两块结构体拼接后，两个缺口拼接形成磁探头(4)安装孔。

4.一种钢筋混凝土桥梁结构内部钢筋锈蚀监测方法，所涉及的硬件包括钢筋混凝土桥梁结构内部钢筋锈蚀监测装置，所述钢筋混凝土桥梁结构内部钢筋锈蚀监测装置由支架、杜瓦瓶(2)、蔽磁材料层(3)、磁探头(4)和聚磁结构(5)组成；所述蔽磁材料层(3)设置于杜瓦瓶(2)内储液腔的底部，所述杜瓦瓶(2)内封装有液氮；所述磁探头(4)设置于杜瓦瓶(2)下方，磁探头(4)位于蔽磁材料层(3)覆盖的区域范围内；所述聚磁结构(5)沿磁探头(4)周向设置，聚磁结构(5)将磁探头(4)包围在内；所述聚磁结构(5)、磁探头(4)和杜瓦瓶(2)通过支架连接为一体；所述蔽磁材料层(3)采用钇钡铜氧制作，所述聚磁结构(5)采用坡莫合金制作；

其特征在于：所述监测方法包括：1)将钢筋混凝土桥梁结构内部钢筋锈蚀监测装置设置于桥梁上易发生钢筋锈蚀病害的位置处，磁探头(4)表面与包裹在钢筋外的混凝土表面接触；

2)定期驱动磁探头(4)工作，获得监测区域内的磁场强度信号；

3)计算当前监测周期内获得的磁场强度信号与前一监测周期内获得的磁场强度信号之间的变化量，若变化量大于设定的阈值，则继续步骤4)的操作，若变化量小于设定的阈值，则继续进行后续监测周期的处理；

4)将之前所有监测周期内获得的磁场强度信号绘制为曲线，按时域将曲线划分为多个区段，每个区段内的时间跨度相同，对每个区段内的磁场跳变点数量进行统计，按下式计算单个区段内磁场跳变点数量的平均值

其中，n为区段数量，a_i为第i个区段内的磁场跳变点数量，β_i为第i个区段所对应的加权系数，β_i在0～1之间取值；所述磁场跳变点数量为所述曲线上对应区段内波峰和波谷的总数量；

然后将最后一个区段内的磁场跳变点数量与进行比较，若最后一个区段内的磁场跳变点数量大于则说明监测区域内发生了钢筋锈蚀病害，向管理人员发出锈蚀报警信号；若最后一个区段内的磁场跳变点数量小于则继续进行后续监测周期的处理；其中，η为修正系数；

监测过程中，若连续多个周期内，步骤4)均未被步骤3)所触发，则每间隔所述多个周期，就自动运行一次步骤4)的操作。