[发明专利]一种基于TMR阵列的水泥盖板内钢筋腐蚀检测方法

权利要求书

1.一种基于隧道磁敏电阻TMR阵列的水泥盖板内钢筋腐蚀检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：建立水泥盖板仿真模型；

S2：钢筋腐蚀的电磁特性分析；

S3：计算及判断水泥盖板内钢筋腐蚀程度。

2.根据权利要求1所述的一种基于TMR阵列的水泥盖板内钢筋腐蚀检测方法，其特征在于：所述S1具体为：

对水泥盖板的一个单元网格进行建模仿真；仿真模型水泥盖板厚度为30mm，主筋直径为12mm，长为200mm，每两根主筋之间距离为60mm，箍筋直径为3mm，长度为80mm，垂直于主筋排列；钢筋外的长方体为混凝土，钢筋的相对磁导率选为4000；

选用圆形多匝线圈作为磁场激励源，产生恒定磁场；线圈匝数为1000，通以电流为1A的激励信号；测量点选在水泥盖板表面，离钢筋中心15mm处；线圈在距离测量平面20mm的高度处施加激励；采用COMSOL建立的三维仿真物理模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于TMR阵列的水泥盖板内钢筋腐蚀检测方法，其特征在于：所述S2具体为：

重量损失率表现为平均横截面积的损失，将腐蚀横截面积为0.9倍原钢筋横截面积，腐蚀长度为a的钢筋所表现出的电磁特性作为需要更换的电磁特性；当检测在某处所测得的积分值I小于腐蚀钢筋的积分值时，范围内的重量损失率超过10％，则认为需要对钢筋进行更换。

4.根据权利要求1所述的一种基于TMR阵列的水泥盖板内钢筋腐蚀检测方法，其特征在于：所述S3具体为：

根据TMR阵列的检测值利用插值方法拟合曲面，并利用曲面的积分值判断钢筋的腐蚀程度；TMR阵列测得25个点磁感应强度，利用插值方式构造曲面；双三次插值算法利用附近的16个已知的数据点的值来估算待测点的值；由于钢筋的腐蚀，测量点处的磁感应强度呈现出不同程度的减小；并由此提出根据曲面积分值判断腐蚀情况的方法；

设插值点坐标(x_i,y_j)，1≤i，j≤n，插值所得到的函数值为f(x_i，y_j)；Δs是所对应面积元的面积，积分值为：

为每个小面积元对应的曲顶柱体体积之和，其中，设插值点坐标(x_i,y_j)(1≤i,j≤n)，插值所得到的函数值为f(x_i，y_j)。Δs是所对应面积元的面积。

在本仿真模型条件下，未腐蚀钢筋积分值为143.4015，腐蚀钢筋的积分值为141.3025，在实际检测中若测得积分值低于此，则认为钢筋需要更换。