5)改变视点，钢筋诱蚀状态图旋转显示。
[0076] 为了直观真实展现钢筋的诱蚀状态，可W建立=维效果模型，将钢筋诱蚀的状态 和位置呈现给用户，使结果更加直观。钢筋诱蚀状态=维效果见图5所示。
[0077] 进一步的，在分析计算得到混凝±钢筋诱蚀的量化信息后，还可W实现对不同部 位钢筋及同一钢筋不同部位处的诱蚀进行量化分析与评价，并根据钢筋诱蚀失重率将钢筋 的诱蚀程度分为多个等级，建立诱蚀失重率与诱蚀程度的对应关系表，不同的钢筋诱蚀程 度对应不同的钢筋诱蚀失重率范围值，并分别代表不同的钢筋的诱蚀情况。该样在计算到 钢筋诱蚀失重率范围值后就可W根据该表直接获得钢筋的诱蚀程度等级。
[007引本发明实施例的目的还在于提供一种采用所述钢筋诱蚀度检测系统进行钢筋诱 蚀度检测的方法，包括W下步骤：
[0079] 确定实际测试区域；
[0080] 采用探地雷达确定测试部位钢筋分布情况，根据钢筋分布状况对测试区域4用测 试线5进行网格划分，并用记号笔将划分结果在混凝±表面进行绘制，网格交叉点6即为诱 蚀钢筋测试点，并对不同测点进行标号；
[0081] 将测试区域混凝±部位湿润，然后将饱水海绵或湿布3紧贴于混凝± 2表面，将所 述电极体系紧贴于饱水海绵或湿布3上，确保电极与饱水海绵或湿布接触紧密，将所述电 极与主处理模块、脉冲发生装置相连，如图2所示，所述主处理模块的工作电极接头通过电 缆线与混凝±中钢筋1 (工作电极肥）相连；具体如下：
[0082] 设置测试参数，包括设定待测混凝±中钢筋的测试点的个数、各个测试点之间的 距离、各个测试点的测试顺序W及脉冲电流值；并设置测量面积、极化电位、极化时间、补偿 系数W及stern常数；
[0083] 开始测试，所述脉冲发生装置发送微安级脉冲阳极电流自混凝±表面的对电极CE和参比电极RE间施加到混凝±系统中，通过所述护环电极GE对脉冲电流约束，将脉冲电流 限制在对电极CE投影区，接收来测量混凝±内部钢筋即时的实际腐蚀速率；
[0084] 所述主处理器模块接收钢筋电位响应信号，通过测量钢筋极化电阻检测混凝±内 部钢筋不同测试点的即时诱蚀速率，并根据混凝±内部不同测试点的即时钢筋诱蚀速率进 行量化处理，形成图形化的二维和\或=维图显示。
[0085] 本发明的整个测量过程由主处理模块控制，并可通过电子开关自动选择4个测量 通道和电流量程，测试数据自动运算并存储。
[0086] 本发明通过采用对电极与护环电极进行电流补偿，并通过脉冲电流控制，内部采 用双电位反馈电路设计，能够将脉冲电流完全限制在对电极CE投影面内，从而提高检测精 度，可测量钢筋混凝±结构的半电池电位、极化电阻和钢筋诱蚀电流密度/诱蚀速率值，获 取钢筋的诱蚀速率等指标，并结合测算模型分析软件可W实现钢筋诱蚀的量化分析。
[0087] 本发明通过将脉冲电流精确限制在选定区域内，测量瞬态极化电阻Rp,计算瞬态 腐蚀电流1。。"，获得钢筋的即时诱蚀速率，提高了混凝±结构内钢筋诱蚀速率测量精度；避 免了过度补偿或欠补偿引起的测量误差。
[008引本发明实现了对未开裂情况下的混凝±中的钢筋诱蚀速率测试，并结合测算模型 可实现钢筋诱蚀的量化测算分析，可W得出失重率及截面损失率等钢筋诱蚀指标。
[0089] 本发明通过使用脉冲电流法进行检测，不仅提高了检测设备的数据处理能力，使 检测具有更好的交互性和扩展能力，并且将钢筋诱蚀状态用=维立体形式显示出来，使混 凝±内部钢筋诱蚀结果像B超一样，直观可见，克服了国内单一设备数据处理必须由单片 机完成，存在检测效率低、检测精度不高、与现场环境适应程度不佳等问题。
[0090] W上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可W做出若干改进和润饰，该些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种钢筋锈蚀度探测系统，其特征在于，包括电极体系、主处理模块、脉冲发生装置； 所述主处理模块与所述脉冲发生装置连接；所述电极体系包括有一对电极CE、一参比电极 RE以及一护环电极GE ;所述脉冲发生装置发送微安级脉冲阳极电流自混凝土表面的对电 极CE和参比电极RE间施加到混凝土系统中，通过所述护环电极GE对脉冲电流约束，将脉 冲电流限制在对电极CE投影区来测量混凝土内部钢筋即时的实际腐蚀速率；所述主处理 模块用于完成人机交互测试参数的设定、钢筋电位响应信号采集与存储、测试过程和检测 结果的显示、与外部设备实现数据交换共享以及与脉冲电流设定，并量化处理测试数据输 出可直观表现钢筋不同位置锈蚀程度的二维和\或三维图形。2. 根据权利要求1所述钢筋锈蚀度检测系统，其特征在于，所述主处理模块包括微控 制器以及与所述微控制器连接的数据采集接口、存储装置、人机交互装置以及数据交换装 置。3. 根据权利要求2所述钢筋锈蚀度探测系统，其特征在于，所述人机交互装置包括触 摸屏和键盘，所述存储装置包括有存储器DDR、Flash芯片，所述数据交互装置包括网卡和 USB 接口。4. 根据权利要求1所述钢筋锈蚀度探测系统，其特征在于，所述脉冲发生装置能产生 5-400 y A微安级恒定脉冲电流。5. 根据权利要求1或4所述钢筋锈蚀度探测系统，其特征在于，包括用于设置脉冲电 流值的键盘、用于显示脉冲电流设定值、当前值以及测试值的显示屏、A/D转换电路、D/A转 换电路、末级放大电路、RC滤波电路、前置放大电路、采样电阻和主控器；其中，所述主控器 与A/D转换电路、D/A转换电路通过SPI总线连接，所述主控器与所述显示屏通过并口总线 进行信息交互，所述主控器与键盘直接通过I/O 口进行连接，所述末级放大电路的输入端 连接所述D/A转换电路的输出端，所述A/D转换电路的输入端连接所述RC滤波电路的输出 端，所述RC滤波电路的输入端连接所述前置放大电路，所述前置放大电路的输入端连接所 述采样电阻。6. 根据权利要求5所述钢筋锈蚀度探测系统，其特征在于，所述键盘采用矩阵式键盘， 包括用于实现输入任意电流值的多个按键，以及实现在输入的电流值的基础上进行增减操 作的按键以及确认、取消按键。7. 根据权利要求1所述钢筋锈蚀度探测系统，其特征在于，所述对电极CE以及护环电 极GE为两个圆形锌电极环，所述护环电极GE与对电极CE同轴呈环形布置；所述参比电极 RE采用AgCl电极，位于所述对电极CE的中心。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主处理模块与所述脉冲发生装置之 间通过串口通信模块连接并通信。9. 采用权利要求1~8任一项所述钢筋锈蚀度探测系统探测钢筋锈蚀度的方法，其特 征在于，包括以下步骤： 确定实际测试区域； 采用探地雷达确定测试部位钢筋分布情况，根据钢筋分布状况对测试区域进行网格划 分，并用记号笔将划分结果在混凝土表面进行绘制，网格交叉点即为锈蚀钢筋测试点，并对 不同测点进行标号； 将测试区域混凝土部位湿润，然后将饱水海绵或湿布紧贴于混凝土表面，将所述电极 体系紧贴于饱水海绵或湿布上，确保电极体系与饱水海绵或湿布接触紧密，将所述电极体 系与主处理模块、脉冲发生装置相连，所述主处理模块的工作电极接头通过电缆线与混凝 土中钢筋相连；具体如下： 设置测试参数，包括设定待测混凝土中钢筋的测试点的个数、各个测试点之间的距离、 各个测试点的测试顺序以及脉冲电流值； 开始测试，所述脉冲发生装置发送微安级脉冲阳极电流自混凝土表面的对电极CE和 参比电极RE间施加到混凝土系统中，通过所述护环电极GE对脉冲电流约束，将脉冲电流限 制在对电极CE投影区，接收来测量混凝土内部钢筋即时的实际腐蚀速率； 所述主处理器模块接收钢筋电位响应信号，通过测量钢筋极化电阻检测混凝土内部钢 筋不同测试点的即时锈蚀速率，并根据混凝土内部不同测试点的即时钢筋锈蚀速率进行量 化处理，形成图形化的二维和\或三维图显示。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述脉冲电流值通过所述脉冲发生装置 或所述主处理模块来设定。
【专利摘要】本发明涉及钢筋锈蚀度探测系统及探测方法，系统包括电极体系、主处理模块、脉冲发生装置；所述主处理模块与所述脉冲发生装置连接；所述电极体系包括有一对电极CE、一参比电极RE以及一护环电极GE；所述脉冲发生装置发送微安级脉冲阳极电流自混凝土表面的对电极CE和参比电极RE间施加到混凝土系统中，通过所述护环电极GE对脉冲电流约束，将脉冲电流限制在对电极CE投影区来测量混凝土内部钢筋即时的实际腐蚀速率；所述主处理模块采集并量化处理测试数据输出直观表现钢筋不同位置锈蚀程度的二维和\或三维图形。本发明由脉冲电流对钢筋极化，检测准确度高，输出二维和\或三维图形，使锈蚀结果直观化。
【IPC分类】G01N17/02
【公开号】CN104964921
【申请号】CN201510314307
【发明人】郝保红, 曾丁, 窦艳涛, 孟波, 陈家庆, 谢峻
【申请人】北京石油化工学院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月9日