专利名称：集成式多线圈探头数显钢筋位置检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢筋位置检测仪，特别涉及一种集成式多线圈探头数显钢筋 位置检测仪。
背景技术：
钢筋是混凝土结构中最重要的元素之一，它在混凝土构件的抗压、抗剪、抗震、抗 冲击性能方面起到了非常重要的作用，并影响其结构的安全性和耐久性。2002年4月国 家颁布的《混凝土结构施工质量验收规范》，对工程的梁、板类构件的保护层厚度检测提出 了明确要求；另外，在对旧有混凝土构件进行评估、改造过程中对内部的钢筋分布(数量、规 格、保护层厚度)也需进行现场检测与勘察。随着我国城市化进程步伐的加快，基础工程建 设的突飞猛进，面对大量的该类检测需求，如何快速、准确、方便地的进行钢筋位置检测，是 该领域工程技术人员亟待解决的问题之一。目前，国内外广泛应用电磁感应原理进行钢筋位置检测，通过电磁感应线圈传感 器在被测结构内局部范围发射电磁场，同时接收在发射电磁场内金属介质产生的感应电磁 场，并将其转换为电信号，通过控制显示器系统实时分析处理电信号，从而判定钢筋位置、 保护层厚度和钢筋直径。现有市场上的数显钢筋位置检测仪其传感探头、扫描用小车与控制显示器皆为分 体式设计，采用两条较长的线缆相连，并且控制显示器体积大、重量较重，存在以下不足(1)电磁感应多线圈探头、扫描测距小车及控制显示器的分体式设计，操作很不方 便。(2)控制显示器需要吊挎在操作者的颈部，较重的控制显示器，使操作者颈部很不 舒服；如果控制显示器不吊挎于操作者的颈部，整个测量工作则需要两人完成，即一人操作 电磁感应多线圈探头，另一人操作控制显示器。(3)电磁感应多线圈探头、扫描测距小车的输出信号都需要用较长的通讯电缆与 控制显示器相连；较长线缆的使用增加了仪器的故障率，导致产品的可靠性下降。(4)分体式设计增大了仪表箱体积，增加了包装成本。(5)电磁感应多线圈探头不能检测识别两临近钢筋(50mm)情况和钢筋斜向分布 情况，故识别灵敏度较低。因此，提供一种结构紧凑、设计合理、性能可靠、操作简便的集成式多线圈探头数 显钢筋位置检测仪是该领域技术人员亟待解决的问题之一。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述不足之处，提供一种结构紧凑、设计合理、性能可 靠、操作简便的集成式多线圈探头数显钢筋位置检测仪。为了实现上述目的本实用新型采用的技术方案是一种集成式多线圈探头数显钢 筋位置检测仪，其特征在于该仪器包括电磁感应多线圈探头、扫描测距小车及控制显示器。所述电磁感应多线圈探头设置于扫描测距小车下部，该电磁感应多线圈探头内含 4个发射接收线圈，且分布设为两组；扫描测距小车的车轮内设有用于扫描的光电编码器， 控制显示器设置于扫描测距小车的上部，控制显示器上盖分別设有液晶显示器、控制按键 及蜂鸣器。所述电磁感应多线圈探头分别通过数据采集模块、信号激励模块与微处理器连 接；所述微处理器分别与存储模块、扫描测距模块、液晶显示器、键盘、数据传输接口连接； 所述数据传输接口分别连接于上位机操作系统及蓝牙便携打印机。电磁感应多线圈探头中的线圈能量由信号激励模块提供，输出信号连接到24位 A/D转换器的数据采集模块。数据采集模块输出的数字信号连接到MCU微处理器进行数 据运算处理，其结果输出到液晶显示器和存储模块将数据及图形显示并存储。测距传感用 的光电编码器安装在扫描测距小车车轮内，其输出的数字信号直接传输到MCU微处理器系 统。本实用新型的有益效果是该仪器的控制显示器与电磁感应多线圈探头、扫描测 距小车三部分集成为一整体，节省了用于连接的较长通讯电缆；电磁感应多线圈探头增加 检测识别钢筋的灵敏度，有效提高检测精度，性能更加安全可靠；其结构紧凑，单人手持操 作简便，且携带方便；有效降低成本，提高检测效率；弥补了前述现行产品诸多不足之处。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型电路模块连接方框图；图3是电磁感应多线圈探头线圈分布示意图；图4是两近距离钢筋检测识别波形参考图；图5是两近距离钢筋分布示意图；图6是钢筋斜向分布示意图。图中1电磁感应多线圈探头，2光电编码器，3扫描测距小车，4控制显示器，5液 晶显示器，6控制按键，7蜂鸣器，8线圈，9、10发射线圈，11、12接收线圈。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式
、结构、特征 详述如下如图1所示，一种集成数显式钢筋位置检测仪，该仪器包括电磁感应多线圈探头、 扫描测距小车及控制显示器；所述电磁感应多线圈探头1设置于扫描测距小车3下部，该电磁感应多线圈探头 1设有的传感器包括发射线圈和接收线圈，即内含4个发射接收线圈8，且分布设为两组；扫 描测距小车3的车轮内设有用于扫描的光电编码器2，控制显示器4设置于扫描测距小车3 的上部，控制显示器4上盖分別设有液晶显示器5、控制按键6及蜂鸣器7。如图2所示，控制电路部分连接如下所述电磁感应多线圈探头分别通过数据采 集模块、信号激励模块与微处理器连接；所述微处理器分别与存储模块、扫描测距模块、液
4晶显示器、键盘、数据传输接口连接；所述数据传输接口分别连接于上位机操作系统、蓝牙 便携打印机。所述微处理器型号STM32F10332 Digits MCU。所述数据采集模块可采用型号为A/D 24digits ADS1211P的芯片。如图3所示，该电磁感应多线圈探头1内含4个发射接收线圈8，即电磁感应多线 圈探头1的感应线圈8分布设为两组，其中一组发射接收线圈9、11，另一组发射接收线圈 10，12。椭圆形线圈电感量大于圆形线圈电感量，因此，发射接收线圈10、12的能量大于前 者ο如图5、图6所示，当遇到两钢筋距离较近，如间距d ( 50mm时，或钢筋斜向分布情 况时，在与被测钢筋设计方向基本垂直的方向，沿直线勻速移动探头；当仪器找到一根钢筋 时，在附近位置左右旋转探头，找到信号值最大的位置，此时，探头轴向与钢筋平行；然后保 持探头角度不变，平行左右移动探头，找到信号值最大的位置即是钢筋的准确位置。其峰值 分布曲线见图4 ；从而提高了检测识别的灵敏度。工作原理本实用新型采用9V电源供电，电磁感应多线圈探头的线圈遇到钢筋产 生电磁感应信号，移动扫描测距小车时，电磁感应多线圈探头中的线圈由信号激励模块获 得能量，在被测构件的局部范围发射电磁场，同时另一线圈接收在发射电磁场内金属介质 产生的感生电磁场，这感生的电磁场信号送入数据采集系统进行放大、整形识别、A/D转换， 该A/D转换器采用24位的模数转换器型号为ADS1211P，其数字信号输出传送到MCU微处理 器(32位单片机STM32F103)进行运算处理，处理后的运算结果如保护层厚度、钢筋直径由 液晶显示器显示出来；同时，可将数据储存到存储模块中；如果需要测量两钢筋间的距离， 通过扫描测距系统输出的数字信号直接送到MCU微处理器中进行运算后，由显示器显示出 两钢筋间的距离。为方便用户，本实用新型还可将数据传送到计算机进行测试数据报告打 印输出，以及现成使用蓝牙接口的便携式打印机打印数据报告。上述参照实施例对该集成式多线圈探头数显钢筋位置检测仪进行详细描述，是说 明性的而不是限定性的，因此，在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应该属于本 实用新型的保护范围之内。
权利要求一种集成式多线圈探头数显钢筋位置检测仪，其特征在于该仪器包括电磁感应多线圈探头、扫描测距小车及控制显示器；所述电磁感应多线圈探头设置于扫描测距小车下部，该电磁感应多线圈探头内含4个发射接收线圈，且分布设为两组；扫描测距小车的车轮内设有用于扫描的光电编码器，控制显示器设置于扫描测距小车的上部，控制显示器上盖分別设有液晶显示器、控制按键及蜂鸣器；所述电磁感应多线圈探头分别通过数据采集模块、信号激励模块与微处理器连接；所述微处理器分别与存储模块、扫描测距模块、液晶显示器、键盘、数据传输接口连接；所述数据传输接口分别连接于上位机操作系统及蓝牙便携打印机。
专利摘要本实用新型涉及一种集成式多线圈探头数显钢筋位置检测仪，该仪器包括电磁感应多线圈探头、扫描测距小车及控制显示器。所述电磁感应多线圈探头设置于扫描测距小车下部，该电磁感应多线圈探头内含4个发射接收线圈，且分布设为两组；扫描测距小车的车轮内设有用于扫描的光电编码器，控制显示器设置于扫描测距小车的上部，控制显示器上盖分別设有液晶显示器、控制按键及蜂鸣器。所述电磁感应多线圈探头分别通过数据采集模块、信号激励模块与微处理器连接；所述微处理器分别与存储模块、扫描测距模块、液晶显示器、键盘、数据传输接口连接；所述数据传输接口分别连接于上位机操作系统及蓝牙便携打印机。其结构紧凑，性能可靠，使用方便，应用效果显著。
文档编号G01B7/02GK201724649SQ201020258108
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者王鹏 申请人:天津市津维电子仪表有限公司