鋼筋混凝土材料是現(xiàn)代基礎(chǔ)建筑設(shè)施中必不可少的材料,隨著土木工程行業(yè)的大力發(fā)展,越來(lái)越多的人意識(shí)到鋼筋混凝土建筑的耐久性問(wèn)題不容小覷。鋼筋混凝土建筑如果發(fā)生鋼筋銹蝕將會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)的整體性能,若不及時(shí)采取維修補(bǔ)救措施,將會(huì)造成嚴(yán)重的事故,危及到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,加強(qiáng)對(duì)鋼筋銹蝕程度的監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。本課題主要設(shè)計(jì)了一個(gè)鋼筋混凝土銹蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng),運(yùn)用電磁傳感器,結(jié)合遠(yuǎn)程端系統(tǒng)與中央控制端系統(tǒng),通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)對(duì)不同鋼筋銹蝕程度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。通過(guò)對(duì)不同鋼筋銹蝕程度數(shù)據(jù)的分析,可以提前預(yù)知鋼筋混凝土建筑的使用壽命,及時(shí)提供加固,避免安全事故的發(fā)生。本文主要所做的研究工作如下:(1)根據(jù)鋼筋混凝土銹蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能,對(duì)其進(jìn)行了總體設(shè)計(jì);結(jié)合電磁傳感器的理論知識(shí),闡述其實(shí)現(xiàn)鋼筋銹蝕程度檢測(cè)的可行性。(2)對(duì)電磁傳感器電路進(jìn)行設(shè)計(jì)及優(yōu)化。通過(guò)Saber仿真,確定各元器件參數(shù)對(duì)傳感器性能參數(shù)的影響,為傳感器最優(yōu)元器件參數(shù)的選擇提供依據(jù);對(duì)傳感器電感的制作進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述,通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證傳感器的可行性及靈敏度;為了滿(mǎn)足鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)多種鋼筋銹蝕程度的監(jiān)測(cè)要求,對(duì)電磁傳感器電路提出改進(jìn),... 

【文章來(lái)源】：青島理工大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２公路產(chǎn)生裂縫的照片??Ｆｉｇ．?１．２?Ｐｉｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｃｒａｃｋｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｈｉｇｈｗａｙ??

２．１系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與功能介紹??鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是由兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，分別為：遠(yuǎn)程端系統(tǒng)、中央控制??端系統(tǒng)。其監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖２．１所示。??！?＾無(wú)線(xiàn)電磁１?ｚｒｉｉ?Ｉ?（（ｆ）?處理結(jié)果！??．?鍋合檢測(cè)信號(hào)Ｔ?；?ｉ?ＡｆＣＶ１?、??Ｉ?Ｗ場(chǎng)一??傳感器?檢測(cè)電路?無(wú)線(xiàn)收發(fā)器丨?數(shù)據(jù)接收端??混凝土內(nèi)部?＾＾?人機(jī)交互界面??！?Ｉ?管理人員??混凝土外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)ｉ?Ｌ?：??遠(yuǎn)程端系統(tǒng)?中央控制端系統(tǒng)??圖２．１鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ?ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ?ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ??遠(yuǎn)程端系統(tǒng)包括電磁傳感器部分與外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。此傳感器電路是根據(jù)??電磁耦合原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的，將其感應(yīng)電路部分埋在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)里邊，置于鋼??筋附近，其讀取電路置于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的外邊。外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要包括外??部檢測(cè)電路與無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。外部檢測(cè)電路部分主要是由電磁傳感器讀取電路、??ＳＴＭ３２單片機(jī)、ＤＤＳ掃頻模塊、低通濾波電路、放大電路、峰值檢波電路組成。??ＳＴＭ３２單片機(jī)通過(guò)控制ＤＤＳ掃頻模塊產(chǎn)生交流掃頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)低通濾波電路去除??干擾，放大電路給傳感器讀取電路提供能源，峰值檢波電路將交流信號(hào)變?yōu)橹绷??信號(hào)，然后進(jìn)入Ａ／Ｄ采集電路將模擬電壓量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，最后將采集到的鋼筋??８??

??２．２電磁傳感器設(shè)計(jì)原理??電磁傳感器的安裝圖如圖２．２所示，電磁傳感器的感應(yīng)電路經(jīng)過(guò)封裝后提前安??裝在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，外部讀取電路的電感放置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外邊，??與感應(yīng)電路的電感正對(duì)應(yīng)，兩電感之間是通過(guò)電磁耦合原理實(shí)現(xiàn)能量傳遞的。??讀取電感一—??????信號(hào)采集電路部分??Ｉ?Ｉ??＾＾鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)??感砬電感?＾??圖２．２電磁傳感器的安裝圖??Ｆｉｇ．２．２?Ｔｈｅ?ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ?ｄｒａｗｉｎｇ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｅｎｓｏｒ??美國(guó)Ｔｅｘａｓ大學(xué)的馬修等研究人員研制出一種基于ＬＣ諧振電路的無(wú)引線(xiàn)傳感??器。工作原理簡(jiǎn)述如下：掃頻信號(hào)源電路發(fā)出交流信號(hào)作用在讀取電感上，使之??生成變化的磁場(chǎng)，當(dāng)交變磁場(chǎng)的頻率和ＬＣ振蕩電路的諧振頻率相同時(shí)，這時(shí)讀取??電感阻抗最小，這樣通過(guò)測(cè)定讀取電感阻抗的最小值就能判斷ＬＣ振蕩電路的頻??率。其電路如圖２．３所示。??該傳感器由左邊的讀取電路（主要包括信號(hào)發(fā)生模塊與讀取電感）與感應(yīng)電??路（主要包括感應(yīng)電感與電容）兩部分構(gòu)成。感應(yīng)電路的固有頻率通過(guò)Ｔｈｏｍｓｏｎ??Ｆｏｒｍｕｌａ可以得出：??９??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2906721