[发明专利]埋入式混凝土三维电阻成像传感器阵列及成像系统

说明书

本发明公开了属于混凝土无损检测技术领域的埋入式混凝土三维电阻成像传感器阵列及成像系统。该埋入式混凝土三维电阻成像传感器阵列包括多个测量架，各所述测量架周向连接；所述测量架包括第一固定板、第二固定板、多个固定架以及多个电极片；多个所述固定架固定在所述第一固定板以及所述第二固定板之间；多个所述电极片设置在所述固定架上，所述电极片用于测量混凝土的电阻率。本发明可预埋于混凝土结构中，进行混凝土导电参数的原位多维度测量，对混凝土内部结构进行三维电学层析成像，是一种新型混凝土结构无损检测方法。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别是涉及埋入式混凝土三维电阻成像传感器阵列及成像系统。

背景技术

混凝土无损检测技术是混凝土结构耐久性和安全性控制的一种重要技术。电学层析成像(Electrical Resistance Tomography)技术是一种将医学CT与现代电阻率检测技术结合的新型可视化检测技术。主要通过结构外围的电阻传感器阵列，获得测量区域内的不同传感器电极之间的电阻值，再经过数据采集系统和相应的图像重建算法重构测试区域的内部信息。电学层析成像技术应用于混凝土结构无损检测，可以无损、原位、快捷地进行混凝土结构状态监测，可提供直观形象的结构内部状况分布图，但是该技术实现的前提是及时、准确地获取混凝土结构边界处的电阻率及测点位置信息。

混凝土电阻率测量方法已有多种，一般按测量方式可分为接触式和非接触式两类。接触式可以分为二电极法和四电极法，是目前使用比较多的混凝土电阻测量方法之一；非接触式测量法，也称交流阻抗谱法，主要用于水泥基材料有关电阻性能的研究。

现有的接触式测量装置仅能获取混凝土内部结构单个点位的电阻率，无法提供足够的数据信息。而非接触测量装置则对试块形状和养护龄期有特定要求，无法应用于普通混凝土结构的电阻率测试，且无法获取混凝土结构内部特定位置(比如结构边界处)的电学参数。

发明内容

本发明的目的是提供埋入式混凝土三维电阻成像传感器阵列及成像系统，以解决现有技术中存在的问题，准确、全面的测量混凝土结构的电阻率并对所测混凝土结构内部电阻率进行三维成像。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

埋入式混凝土三维电阻成像传感器阵列，所述传感器阵列埋于混凝土中，所述传感器阵列包括多个测量架，各所述测量架周向连接；所述测量架包括第一固定板、第二固定板、多个固定架以及多个电极片；多个所述固定架固定在所述第一固定板以及所述第二固定板之间；多个所述电极片设置在所述固定架上，所述电极片用于测量混凝土的电阻率。

可选的，多个所述固定架等间距的固定在所述第一固定板以及所述第二固定板之间。

可选的，所述固定架上等间距的设置有多个凹槽；所述电极片设置在所述凹槽中。

可选的，所述传感器阵列还包括导线以及封装层，所述导线焊接在所述电极片上，所述封装层包裹在所述导线上。

可选的，所述传感器阵列还包括导线，所述导线的地下部分与所述电极片连接，所述导线的地上部分贴有标签；所述标签显示的内容为所述电极片的标号。

可选的，所述传感器阵列还包括电源，所述电源通过所述导线为所述电极片供电。

可选的，所述固定架通过螺栓固定在所述固定板上。

可选的，所述电极片采用金属材料制成。

可选的，所述第一固定板、所述第二固定板以及所述固定架采用绝缘材料制成。

本发明还提供了一种成像系统，所述系统包括：埋入式混凝土三维电阻成像传感器阵列、数据采集装置以及激励电源；

所述埋入式混凝土三维电阻成像传感器阵列通过电极片采集数据，并储存电极片的坐标位置；