[发明专利]一种基于法珀光纤探针的纳米精度钢筋表面腐蚀深度测试装置

说明书

本发明提供了一种基于法珀光纤探针的纳米精度钢筋表面腐蚀深度测试装置，属于测量技术领域。该基于法珀光纤探针的纳米精度钢筋表面腐蚀深度测试装置包括光纤保护壳、光纤、可滑动连接键、自动转轴、可升降支杆、水平支杆、可伸长底座、连接键、固定套管、密封套管、反射镜、可滑动套管、去尖钢针、滚珠。该装置基于法珀光纤干涉原理，采用特殊封装方法及支架装置实现对钢筋表面腐蚀深度的无损测试，从而正确真实地反映钢筋的耐久性。本发明灵敏度高，操作简单，实用性强，具有广阔的应用前景和推广市场。

技术领域

本发明属于测量技术领域，尤其涉及一种基于法珀光纤探针的具有纳米精度的钢筋表面腐蚀深度测试装置。

背景技术

近年来，随着钢筋混凝土相关技术的不断成熟，其逐渐成为建筑中最广泛的一种结构形式。然而，钢砼结构却存在着易被腐蚀的问题，严重的腐蚀是结构发生破坏的，因此，必须重视腐蚀问题的研究，准确把握钢筋腐蚀情况，从而提高结构的耐久性，保障居民的财产和生命安全。

混凝土中钢筋腐蚀分为均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀多是由于二氧化碳导致混凝土保护层碳化引起的腐蚀，而局部腐蚀多是由于结构在海洋环境或者受到氯离子侵蚀引起的。目前钢筋表面腐蚀深度测量多是采用游标卡尺、排水法和3D激光扫描仪等方法。然而，这些方法存在着耗费时间、精度低、操作复杂以及成本高等问题，大大增加了腐蚀深度测试的困难。

由于光纤传感器灵敏度高、适应性强和可数据化等优点，一些基于光纤传感技术的装置也可以用于距离或深度的测试。与其他测试方法相比，法珀光纤腐蚀深度测试装置具有更高精度、操作方便简单、测试成本低，并且得出数据清晰，可以更好的适用于钢筋腐蚀深度的测试。

因此，针对钢筋腐蚀深度的测试，从新的技术角度提供一种真实有效、操作方便、准确可靠的法珀光纤钢筋腐蚀深度测试装置是十分有必要的，从而为钢筋的耐久性评定提供重要依据。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于法珀光纤探针的纳米精度钢筋表面腐蚀深度测试装置，该装置基于法珀光纤传感器，最大的特点是可以进行平面扫描且无阻力，能够呈现出清晰的表面腐蚀深度图像。

本发明的技术方案：

一种基于法珀光纤探针的纳米精度钢筋表面腐蚀深度测试装置，包括光纤保护壳1、光纤2、可滑动连接键3、自动转轴4、可升降支杆5、水平支杆6、可伸长底座7、连接键8、固定套管9、密封套管10、反射镜11、可滑动套管12、去尖钢针13和滚珠14；

所述的光纤保护壳1、光纤2、连接键8、固定套管9、密封套管10、反射镜11、可滑动套管12、去尖钢针13和滚珠14组成法珀光纤传感器探针；所述的法珀光纤传感器探针为无阻力变形装置，实现去尖探针13上下自由移动；

所述的法珀光纤传感器探针通过可滑动连接键3固定于可升降支杆5的水平支杆6上，并依次连接水平支杆6、可伸长底座7；

所述自动转轴4与可伸长底座7，用来固定待测钢筋以及使其匀速转动；

所述的可滑动连接键3使法珀光纤传感器探针沿钢筋纵向缓慢匀速移动，自动转轴4使钢筋匀速转动，可滑动连接键3和自动转轴4同时运行可使法珀光纤传感器探针扫描钢筋整个外表面腐蚀深度；

所述的可升降支杆5由水平支杆6和可伸长底座7组成，可升降支杆5通过可伸长底座7固定在可伸长底座7上；可升降支杆5使去尖钢针13贴合于待测钢筋表面；

所述的光纤保护壳1外通过连接键8连接固定套管9，固定套管9与可滑动套管12通过密封套管10连接，二者间留出可滑动空间，形成套筒结构；

所述的光纤2安装在光纤保护壳1中，光纤2下端作为第一反射面，反射镜11作为第二反射面，第一反射面与反射镜11即第二反射面之间留出法珀干涉腔；