一种带有复合式传感器的钢筋检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种带有复合式传感器的钢筋检测仪，包括中央处理器、发射电路装置、复合式传感器、信号接收处理器、AD采样装置、模拟开关组切换控制器、显示屏、功能键盘，中央处理器、发射电路装置、复合式传感器、信号接收处理器、AD采样装置首尾依次连接，中央处理器与复合式传感器之间设有模拟开关组切换控制器，中央处理器与显示屏、功能键盘连接。本实用新型的优越效果是：采用复合式传感器实时准确判断钢筋位置，定位钢筋不再滞后；根据不同线圈构造得出多组厚度、位移、直径的方程组，经过采样和计算，从而测量出钢筋直径，现场实时计算，无需上传其它辅助设备即可完成测量、并实时显示测量结果；可选择多组线圈测量，功能灵活。
【专利说明】一种带有复合式传感器的钢筋检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混凝土钢筋检测【技术领域】，具体涉及一种带有复合式传感器的钢筋检测仪。
【背景技术】
[0002]现有的钢筋检测仪的传感器采用电磁感应原理，通过测量钢筋在电磁场中的感生电磁场强度来测定钢筋参数，检测信号和钢筋与传感器的距离成正比，当传感器位于钢筋正上方时，距离最小，信号值最大。常用的分析方法有两种，一种是人为设定一个信号域值，当检测信号大于域值时，仪器提示传感器进入钢筋有效范围，该方法需要人工干预，且不能准确判定钢筋的准确位置、判断保护层厚度也会滞后；另一种是根据检测信号的变化趋势，寻找信号峰值，当信号满足由小变大，又由大变小时，即扫描过程出现一个明显的峰值点时，认为传感器扫描到一棵钢筋，该方法不需人工干预，但必须有一个信号由大变小的过程，此时传感器已经越过钢筋的正上方，仪器提示的位置显然不是钢筋的正上方位置。
[0003]显然，在现有技术中，由于传感器结构简单，因此存在判断钢筋位置时会判断滞后、判断钢筋厚度时也会滞后；同时，现有的传感器不能及时、快速的检测出钢筋的走向以及某个构件中的钢筋真实分布图。
实用新型内容
[0004]为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于提出一种能够快速、准确地检测混凝土中的钢筋位置、保护层厚度、钢筋直径及钢筋分布的带有复合式传感器的钢筋检测仪。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种带有复合式传感器的钢筋检测仪，包括:中央处理器、发射电路装置、复合式传感器、信号接收处理器、AD采样装置、模拟开关组切换控制器、显示屏、功能键盘，所述中央处理器、发射电路装置、复合式传感器、信号接收处理器、AD采样装置首尾依次连接，所述中央处理器与复合式传感器之间设有模拟开关组切换控制器，所述中央处理器与显示屏、功能键盘连接。
[0007]进一步地，所述复合式传感器包括复合线圈组件、路径检测装置，所述复合式传感器发射、接收磁场，测量传感器移动位置和移动的距离；所述路径检测装置内设有位移感应器，该位移感应器能测量出整个复合式传感器的移动距离和方向，然后将所测得的信号传递给中央处理器。
[0008]进一步地，所述复合线圈组件包括第一线圈，所述第一线圈内设有第二线圈，所述第二线圈至少设有两个，所述第二线圈呈并行排列，所述第二线圈内部设有第三线圈，所述第三线圈至少设有两个，所述第二线圈之间设有定位孔。所述定位孔用来安装固定所述复合式传感器，可通过定位销与定位孔配合安装。
[0009]所述第一线圈用于产生感生磁场；所述第二线圈用于产生感生磁场，还可以接受第一线圈产生的感生磁场；同时根据相互间的信号差异确定钢筋位置。所述第三线圈用于接收第一线圈或第二线圈产生的感生磁场，同时通过与相邻第三线圈的信号差异来定位钢筋位置。
[0010]所述发射电路装置用于产生脉冲信号，输出脉冲信号给复合式传感器。所述模拟开关组切换控制器用于切换所需参与工作的线圈组。所述的信号接收处理器用于将复合式传感器中接收到的电磁感应信号转换为电压信号，具有信号转换功能。
[0011]所述AD采样装置将电压信号值转换后输出给中央处理器。所述中央处理器是整个设备的控制中心，负责接收显示屏、功能键盘的数据，根据显示屏、功能键盘的设置控制模拟开关组切换控制器，经计算后产生脉冲信号输入到发射电路装置；同时负责接收经AD采样装置后的数据，经计算后得出检测结果。
[0012]本实用新型所述的复合式传感器采用多种感应线圈组合的复合线圈组件，且针对不同钢筋检测类型可选择不同的线圈组合使用，以满足检测需要。
[0013]本实用新型所述一种带有复合式传感器的钢筋检测仪的工作原理是:
[0014](I)用户通过显示屏、功能键盘外设模块将待检测的对象和参数输入到中央处理器中，所述中央处理器储存数据；(2)检测时，所述中央处理器控制发射电路装置产生脉冲信号激励复合式传感器的第一线圈产生交变磁场；(3)所述中央处理器根据用户输入的参数确定复合式传感器中的第二线圈、第三线圈的工作状态，即确定第二线圈、第三线圈接受第一线圈产生的感生磁场；进而控制所述模拟开关组切换控制器的模拟开关与第二线圈、第三线圈的接通或断开状态；从而实现了根据不同的检测要求来确定第一线圈、第二线圈、第三线圈的工作状态；(4)复合式传感器中的路径检测装置记录整个传感器移动的位置和距离；(5)所述信号接收处理器将第二线圈、第三线圈接收到的电磁信号转换为电压信号，并将电压信号输送给所述AD采样装置；(6)所述AD采样装置采用电压信号输出给中央处理器；(7)所述中央处理器根据用户输入的参数、获得的电压信号值、复合式传感器的位置和移动距离得出混凝土保护层厚度、钢筋直径。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的优越效果是:采用复合式传感器实时准确判断钢筋位置，定位钢筋不再滞后，获得钢筋及钢筋网的分布图；在钢筋正上方准确、及时地检测到钢筋保护层厚度，无滞后现象；根据不同线圈构造得出多组厚度、位移、直径的方程组，经过中央处理器采样和计算，从而测量出钢筋直径，现场实时计算，无需上传其它辅助设备即可完成测量、并实时显示测量结果；可选择多组线圈测量，功能灵活。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型所述一种带有复合式传感器的钢筋检测仪结构示意图；
[0017]图2为本实用新型所述复合式线圈组件示意图。
[0018]附图标识如下:
[0019]1-中央处理器、11-显示屏、12-功能键盘、2-发射电路装置、3-复合式传感器、31-复合线圈组件、311-第一线圈、312-第二线圈、313-第三线圈、314-定位孔、32-路径检测装置、4-信号接收处理器、5-AD采样装置、6-模拟开关组切换控制器。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0021]如附图1所示，本实用新型提供的一种带有复合式传感器的钢筋检测仪，包括:中央处理器1、发射电路装置2、复合式传感器3、信号接收处理器4、AD采样装置5、模拟开关组切换控制器6、显示屏11、功能键盘12，所述中央处理器1、发射电路装置2、复合式传感器
3、信号接收处理器4、AD采样装置5首尾依次连接，所述中央处理器I与复合式传感器3之间设有模拟开关组切换控制器6，所述中央处理器I与显示屏11、功能键盘12连接。
[0022]所述复合式传感器3包括复合线圈组件31、路径检测装置32，所述复合式传感器3发射、接收磁场，测量传感器移动位置和移动的距离。
[0023]如附图2所示，所述复合线圈组件31包括第一线圈311，所述第一线圈311内设有第二线圈312，所述第二线圈312为四个，所述第二线圈312呈并行排列，所述第二线圈312内部设有第三线圈313，每一个第二线圈312内设有两个第三线圈313，所述第二线圈312之间设有定位孔314。所述定位孔314用来安装固定所述复合式传感器3，通过定位销与定位孔314配合安装即可。
[0024]本实用新型钢筋检测仪将接收到的感生磁场强度的变化转化成电压的变化量来分析和判断钢筋在磁场中的反作用磁场大小，从而间接测量、计算出检测数据值。
[0025]同时，还可以通过第二线圈312、第三线圈313来产生磁场，其目的就是为了引入更多成对的变量来建立方程组，从而测量、计算得出钢筋位置、保护厚度、钢筋直径等参数。
[0026]所述方程组的建立及计算方法如下:
[0027]E = f[D, y]
[0028]E —电压值；
[0029]D—钢筋直径；
[0030]y—传感器到钢筋表面的垂直距离，即保护层厚度。
[0031]如果已知D，则可求解出保护层厚度y。
[0032]如果D未知，则必须通过建立以下方程组:
「El=f [D, yl]
[0033]H
L E2 = f [D, y2]
[0034]来求解D。
[0035]为了得到更精确的测量值，如钢筋直径、保护层的厚度，可以通过多组线圈多次建立两组及两组以上的方程组求出，可防止检测部位中的螺钉、细钢丝、零散箍筋段的影响。所述中央处理器、发射电路装置、信号接收处理器、AD采样装置、模拟开关组切换控制器均为现有设备，操作人员可根据实际需求确定。
[0036]本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。
【权利要求】
1.一种带有复合式传感器的钢筋检测仪，包括:中央处理器，其特征在于，还包括发射电路装置、复合式传感器、信号接收处理器、AD采样装置、模拟开关组切换控制器、显示屏、功能键盘，所述中央处理器、发射电路装置、复合式传感器、信号接收处理器、AD采样装置首尾依次连接，所述中央处理器与复合式传感器之间设有模拟开关组切换控制器，所述中央处理器与显示屏、功能键盘连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有复合式传感器的钢筋检测仪，其特征在于，所述复合式传感器包括复合线圈组件、路径检测装置。
3.根据权利要求2所述的一种带有复合式传感器的钢筋检测仪，其特征在于，所述复合线圈组件包括第一线圈，所述第一线圈内设有第二线圈，所述第二线圈至少设有两个，所述第二线圈内部设有第三线圈，所述第三线圈至少设有两个，所述第二线圈之间设有定位孔。
4.根据权利要求3所述的一种带有复合式传感器的钢筋检测仪，其特征在于，所述第二线圈呈并行排列。
【文档编号】G01B7/06GK203964856SQ201420353350
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】郝冬妮, 赵山 申请人:北京智博联科技有限公司