鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕監(jiān)測無線傳感器研究.pdf

1、鋼筋腐蝕對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性有很大影響，與傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)相比，采用無線監(jiān)測技術(shù)具有更大的優(yōu)勢。國內(nèi)無線腐蝕傳感器的研究還尚未起步。本文改進(jìn)了基于射頻技術(shù)的鋼筋腐蝕無線傳感器，并進(jìn)行了電路分析和傳感器實(shí)驗(yàn)研究。主要內(nèi)容和結(jié)論如下： 1．研究射頻技術(shù)和腐蝕監(jiān)測原理，采用Electronics Workbench軟件（5.12版）對傳感器進(jìn)行了模擬分析，從理論上確定了諧振頻率范圍與鋼絲腐蝕過程中的電阻之間的關(guān)系。研究表明，根據(jù)諧

2、振頻率能判斷基礎(chǔ)型傳感器、參考電路型傳感器和雙感應(yīng)電路型傳感器中的鋼絲是否腐蝕斷裂。對于雙感應(yīng)電路型傳感器而言，只有保證兩根鋼絲的直徑相差足夠大，諧振頻率才可以測得。 2．在模擬分析的基礎(chǔ)上對傳感器的測量效果、參考電路、感應(yīng)電路和封裝進(jìn)行了改進(jìn)。選擇合適的元件制成傳感器，并根據(jù)快速腐蝕實(shí)驗(yàn)對傳感器進(jìn)行了修改，最后研究了傳感器的封裝方法。通過對制成的傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，證實(shí)這些改進(jìn)是可行的。 3．對制成的3種傳感器進(jìn)行了實(shí)

3、驗(yàn)研究，結(jié)果表明：基礎(chǔ)型傳感器可用諧振頻率監(jiān)測鋼絲是否腐蝕斷裂，但存在“過渡階段”。本文提出的開關(guān)型傳感器可解決“過渡階段”問題，實(shí)驗(yàn)中僅存在初始頻率和終止頻率，不存在“過渡階段”。實(shí)驗(yàn)也證明了本文提出的雙感應(yīng)電路傳感器可以指示鋼筋的兩種腐蝕狀態(tài)，這種改進(jìn)是可行的。通過對實(shí)驗(yàn)中傳感器響應(yīng)的分析得出：在輕微腐蝕階段對自定義參數(shù)值的監(jiān)測和在“過渡階段”對傳感器終止頻率下的電壓幅值的監(jiān)測可以實(shí)現(xiàn)對鋼絲整個腐蝕過程的監(jiān)測。 4．試驗(yàn)研究