[实用新型]一种用于监测混凝土结构pH值的传感器

说明书

本实用新型提供一种用于监测混凝土结构pH值的传感器，包括非金属管套、保护层、MnO₂参比电极、钢筋电极、不锈钢对电极、pH探针、万用表、导线，所述非金属管内部设有所述保护层、所述保护层内部设有MnO₂参比电极，所述MnO₂参比电极外侧分别设有所述钢筋电极和所述不锈钢对电极以及一组所述pH探针，所述钢筋电极和所述不锈钢对电极以及每个pH探针末端均设有所述导线，所述导线一端连接所述万用表，每个所述pH探针均设置在所述钢筋电极和所述不锈钢对电极之间，且每个所述pH探针之间呈阶梯状排列。本实用新型的有益效果：本实用新型具有抗干扰能力强、数据响应稳定等优点，同时利用多根pH探针的梯度排列，来提高监测结果的准确性。

技术领域

本实用新型涉传感器的领域，特别是一种用于监测混凝土结构pH值的传感器。

背景技术

混凝土保护层碳化是引起钢筋腐蚀，造成钢筋混凝土工程结构发生破坏的主要因素之一，它是由大气环境中的酸性气体如CO₂气体通过混凝土孔隙自由向内扩散侵入的，由于混凝土是碱性材料，其pH值约为12-14。

在高碱性环境下钢筋表面会形成一层致密的钝化膜，而酸性气体的侵蚀会与混凝土中的 Ca(OH)₂发生反应，使混凝土碳化，导致混凝土体系pH值降低，混凝土碳化使混凝土碱性保护层的厚度逐渐减少，进而破坏混凝土结构中钢筋表面的钝化膜，使钢筋发生腐蚀，同时由于钢筋腐蚀后钢筋表面聚集的腐蚀产物会使混凝土保护层胀裂，导致大量水分和氧气渗入，加快腐蚀进度，造成恶性循环，所以监测pH值的变化可作为衡量钢筋混凝土结构安全的一个重要指标。

其中，埋置pH传感器是当前用于监测混凝土碳化较为成熟的技术，金属氧化物pH电极因其强度高、内阻低、易于微型化，常应用于混凝土介质中，黄若双等人利用电化学阳极氧化制备IrO₂电极，对钢筋/混凝土界面pH进行原位测量；陈东初等采用熔融碳酸锂氧化法制备的固态Ir/IrO₂电极对混凝土内pH进行检测，结果表明在pH值0-14范围内电极电位与pH 具有较好的线性关系。上述技术存在一定的局限性，只能定点原位检测混凝土pH值，不能准确反映钢凝土结构的pH值分布情况，本实用新型在此基础上提出一种用于监测混凝土结构 pH值的传感器可梯度监测混凝土结构pH分布情况的多功能腐蚀传感器，能够实现监测不同深度混凝土保护层的pH值分布情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于监测混凝土结构pH值的传感器，以解决。

一种用于监测混凝土结构pH值的传感器，包括非金属管套、保护层、MnO₂参比电极、钢筋电极、不锈钢对电极、pH探针、万用表、导线，所述非金属管内部设有所述保护层、所述保护层内部设有MnO₂参比电极，所述MnO₂参比电极外侧分别设有所述钢筋电极和所述不锈钢对电极以及一组所述pH探针，所述钢筋电极和所述不锈钢对电极以及每个pH探针末端均设有所述导线，所述导线一端连接所述万用表，每个所述pH探针均设置在所述钢筋电极和所述不锈钢对电极之间，且每个所述pH探针之间呈阶梯状排列。

优选地，所述MnO₂参比电极、所述钢筋电极、所述不锈钢对电极和所述pH探针之间以绝缘密封材料粘合固定，所述导线以绝缘密封材料填充密封。

优选地，所述pH探针为IrO₂/Ti电极，且所述pH探针设置数量为2-5根。

优选地，所述非金属管套的材质为塑料、尼龙或聚四氟乙烯。

优选地，所述保护层包括绝缘密封层和透水防护层，所述透水防护层设置在所述绝缘密封层上侧。

优选地，所述绝缘密封层材料为环氧树脂。

优选地，所述透水防护层材料为水泥砂浆保护层。