[发明专利]一种钢筋混凝土钢筋原位监测装置及方法

权利要求书

1.一种钢筋混凝土钢筋原位监测装置，包括标准钢筋试块、电磁涡流检测传感器、电化学腐蚀检测传感器、电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器、无线信号传输装置、磁感应式充电电源、电磁涡流与电化学腐蚀远程数据分析系统，其特征在于：所述标准钢筋试块是与被检钢筋材质结构相同的一段钢筋；所述电磁涡流检测传感器固定在标准钢筋试块上；所述电化学腐蚀检测传感器固定在标准钢筋试块上；所述电磁涡流检测传感器、电化学腐蚀检测传感器与标准钢筋试块一同在钢筋混凝土制作过程灌注混凝土之前预埋固定在被检钢筋周围；所述电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器在钢筋混凝土制作过程灌注混凝土之前预埋固定在被检钢筋周围，电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器与电磁涡流检测传感器、电化学腐蚀检测传感器采用信号线缆电连接；所述电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器包括一个猝发式信号发生器和一个电磁涡流检测信号处理模块、一个电化学腐蚀检测信号处理模块，采用分压激励方式一次猝发激励获得两种激励信号，两种激励信号中的高压激励信号激励电磁涡流检测传感器，两种激励信号中的低压激励信号激励电化学腐蚀检测传感器；所述无线信号传输装置在钢筋混凝土制作过程灌注混凝土之前预埋固定在被检钢筋周围，无线信号传输装置与电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器采用信号线缆电连接；所述磁感应式充电电源在钢筋混凝土制作过程灌注混凝土之前预埋固定在被检钢筋周围，磁感应式充电电源与无线信号传输装置、电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器电连接，磁感应式充电电源通过磁感应式充电器无线充电；所述无线信号传输装置与电磁涡流与电化学腐蚀远程数据分析系统无线连接；所述电磁涡流与电化学腐蚀远程数据分析系统通过无线信号传输装置远程操控电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器的检测工作，所述电磁涡流与电化学腐蚀远程数据分析系统处理、分析、存储电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器通过无线信号传输装置无线传输过来的电磁涡流检测数据与电化学腐蚀检测数据。

2.一种钢筋混凝土钢筋原位监测方法，采用权利要求1所述的装置，其特征在于：采用电磁涡流与电化学集成监测方法，将监测装置预埋到被检钢筋混凝土中，实现在用钢筋混凝土中的钢筋腐蚀与减薄程度的原位监测，在钢筋混凝土在用过程中，由于标准钢筋试块与被检钢筋在相同的混凝土环境中，标准钢筋试块与被检钢筋将具有相同的腐蚀变化，通过监测标准钢筋试块腐蚀变化，即可间接监测被检钢筋的腐蚀变化，监测方法如下，

在钢筋混凝土在用过程中，电磁涡流与电化学腐蚀远程数据分析系统通过无线信号传输装置定时操控开启电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器；电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器的猝发式信号发生器猝发激励电磁涡流检测传感器与电化学腐蚀检测传感器检测标准钢筋试块；电磁涡流检测传感器将采集的电磁涡流检测信号传输至电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器中的电磁涡流检测信号处理模块，电磁涡流检测信号处理模块处理电磁涡流检测信号得到电磁涡流检测信号幅度数据；电化学腐蚀检测传感器将采集的电化学腐蚀检测信号传输至电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器中的电化学腐蚀检测信号处理模块，电化学腐蚀检测信号处理模块处理电化学腐蚀检测信号得到电化学腐蚀量数据；

电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器通过无线信号传输装置将电磁涡流检测信号幅度数据与电化学腐蚀量数据传输至电磁涡流与电化学腐蚀远程数据分析系统；

电磁涡流与电化学腐蚀远程数据分析系统处理、分析、存储电磁涡流检测信号幅度数据与电化学腐蚀量数据；以电磁涡流检测信号幅度大小为纵坐标、以电磁涡流检测信号幅度的采集时间为横坐标，制作电磁涡流检测信号幅度监测曲线，当标准钢筋试块腐蚀减薄后，电磁涡流检测信号幅度将变小，检测人员通过观测电磁涡流检测信号幅度监测曲线间接判断被检钢筋的减薄程度；以电化学腐蚀量大小为纵坐标、以电化学腐蚀量的采集时间为横坐标，制作电化学腐蚀量监测曲线，检测人员通过观测电化学腐蚀量监测曲线判断被检钢筋的腐蚀程度；

检测人员通过分析比对电磁涡流检测信号幅度监测曲线与电化学腐蚀量监测曲线，进一步预测被检钢筋的使用寿命；

检测人员定期通过磁感应充电器为预埋在钢筋混凝土内的磁感应式充电电源充电，确保磁感应式充电电源为无线信号传输装置、电磁涡流与电化学腐蚀集成检测仪器提供充足的电能。

3.根据权利要求2所述的一种钢筋混凝土钢筋原位监测方法，其特征在于：进一步的，对于大型钢筋混凝土设施，可以将多个权利要求1所述的监测装置预埋到大型钢筋混凝土设施中的多个监测点中，通过对多个监测点的电磁涡流与电化学集成监测，实现整个大型钢筋混凝土设施的安全状态及使用寿命的评估。