专利名称：一种宏电池的电流电位测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于钢铁腐蚀程度检测领域，更具体地说，尤其涉及一种宏电池的电流电位测量装置。
背景技术：
钢筋的腐蚀是引起钢筋混凝土结构耐久性退化和使用寿命缩短的主要原因，会导致钢筋混凝土构件承载力下降和延性的降低，从而影响整个结构的安全性和耐久性，严重的腐蚀甚至会导致结构的破坏。据统计，目前国内粗钢每年的腐蚀损失约占钢产总量的 10%，占⑶P的3%以上，2009年造成经济损失达到10000亿元，人均承担腐蚀损失800元， 混凝土中由氯离子侵蚀引起的钢筋腐蚀一般表现为宏电池腐蚀的特征，即脱钝的部分钢筋作为腐蚀反应电池的阳极，而领近的未脱钝钢筋作为阴极，正是上述这些形成的阳极和阴极区域，一起组成了一系列的腐蚀电池，致使阳极区域的离子被分解。混凝土中钢筋腐蚀是一个电化学过程，现有技术中的宏电流法是采用待测钢筋和一个惰性辅助电极共同构成一个腐蚀电偶，然后采用电流表测量直接获得腐蚀电偶的腐蚀电流值。然而，现有技术的缺点是宏电池测量一般存在误差，测量的宏电流值小于实际值， 以致于对钢铁的腐蚀速率估计不足，不能准确判断混凝土钢筋的腐蚀风险，从而有可能造成严重的后果。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种宏电池的电流电位测量装置，其能够准确检测钢筋腐蚀的宏电流值，同时可以测量出阳极和阴极耦合后的电位值。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的，一种宏电池的电流电位测量装置，其特征在于，包括用于测量宏电池的腐蚀电流的电流测量模块，用于测量宏电池的腐蚀电压的电压测量模块，所述的电流测量模块连接电压测量模块。所述的电流测量模块包括由集成运放-1、电阻Rl组成的零电阻电流计，Rl连接集成运放-1的负极和输出端，集成运放-1的负极连接腐蚀电池的阳极区，正极连接腐蚀电池的阴极区；由集成运放-2、电阻R2和R3组成的信号放大器，R2连接集成运放_1的输出端和集成运放-2的负极，集成运放-2的正极连接腐蚀电池的阴极区，R3连接集成运放-2 的负极和输出端。所述的电流测量模块还包括滤波电容Cl，Cl连接集成运放-2的正极和输出端。所述的电压测量模块包括集成运放_3，其正极连接R4，R4连接腐蚀电池的阴极区和集成运放-2的正极，集成运放-3的负极连接R5、R5与参比电极相连接，集成运放-3 的负极和输出端连接R6。本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果能够准确测量微安级的宏电池的电流值，降低宏电池测量的误差，由于该值与混凝土内钢筋的腐蚀速度具有直接相关性，因而能够进一步推算混凝土内钢筋的腐蚀速度，另外，可以获得宏电池的腐蚀电位，辅助宏电池电流对钢筋的腐蚀状态进行评估。
图1为本实用新型的原理图；图2为本实用新型的电路图。
具体实施方式
如图1所示，集成运放-1、电阻Rl组成零电阻电流计，Rl连接集成运放-1的负极和输出端，集成运放-1的负极连接腐蚀电池的阳极区，正极连接腐蚀电池的阴极区；由集成运放-2、电阻R2和R3组成的信号放大器，R2连接集成运放_1的输出端和集成运放_2 的负极，集成运放-2的正极连接腐蚀电池的阴极区，R3连接集成运放-2的负极和输出端， 采用Cl作为低通滤波。宏电池的阳极区和阴极区之间的腐蚀电流为Iqot，经过零电阻电流计，变为电压信号Vl，Vl = Rl X Iam，然后再经过信号放大器，变为可以采集的电压信号V2， V2 = R3XV1/R2，得到IC。
= V2 X R2/(R1 X R3)。集成运放-3的正极连接R4，R4连接腐蚀电池的阴极区和集成运放_2的正极，集成运放-3的负极连接R5、R5与参比电极相连接，集成运放-3的负极和输出端连接R6。宏电池的腐蚀电位Vc，电压信号输出端输出的电压V3，得到Vc = -V3XR5/R6。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种宏电池的电流电位测量装置，其特征在于，包括用于测量宏电池的腐蚀电流的电流测量模块，用于测量宏电池的腐蚀电压的电压测量模块，所述的电流测量模块连接电压测量模块。
2.如权利要求1所述的宏电池的电流电位测量装置，其特征在于，所述的电流测量模块包括由集成运放-1、电阻Rl组成的零电阻电流计，Rl连接集成运放-1的负极和输出端，集成运放-1的负极连接腐蚀电池的阳极区，正极连接腐蚀电池的阴极区；由集成运放_2、电阻R2和R3组成的信号放大器，R2连接集成运放_1的输出端和集成运放-2的负极，集成运放-2的正极连接腐蚀电池的阴极区，R3连接集成运放-2的负极和输出端。
3.如权利要求2所述的宏电池的电流电位测量装置，其特征在于，所述的电流测量模块还包括滤波电容Cl，Cl连接集成运放-2的正极和输出端。
4.如权利要求3所述的宏电池的电流电位测量装置，其特征在于，所述的电压测量模块包括集成运放_3，其正极连接R4，R4连接腐蚀电池的阴极区和集成运放-2的正极，集成运放-3的负极连接R5、R5与参比电极相连接，集成运放-3的负极和输出端连接R6。
专利摘要一种宏电池的电流电位测量装置，包括用于测量宏电池的腐蚀电流的电流测量模块，用于测量宏电池的腐蚀电压的电压测量模块，所述的电流测量模块连接电压测量模块，电流测量模块包括零电阻电流计和信号放大器，电压测量模块包括一集成运放和与之连接的电阻。本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果能够准确测量微安级的宏电池电流值，降低宏电池电流测量的误差，由于该值与混凝土内钢筋的腐蚀速度具有直接相关性，因而能够进一步推算混凝土内钢筋的腐蚀速度，另外，可以获得宏电池的腐蚀电位，辅助宏电池电流对钢筋的腐蚀状态进行评估。
文档编号G01R19/00GK201965171SQ20112005387
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月3日 优先权日2011年3月3日
发明者耿春雷 申请人:北京世纪洪雨科技有限公司