電磁法在水下鋼筋混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用研究

楊貴石

摘? ?要：在現(xiàn)代水運(yùn)工程施工過(guò)程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是水運(yùn)工程施工中重要的材料結(jié)構(gòu)。在水運(yùn)工程施工過(guò)程中，采取有效的水下檢測(cè)措施對(duì)鋼筋混凝土中鋼筋發(fā)生銹蝕的情況進(jìn)行檢測(cè)，可以保證水運(yùn)工程施工的質(zhì)量和效率。因此在水下工程檢測(cè)技術(shù)中，對(duì)水下鋼筋銹蝕情況進(jìn)行檢測(cè)是非常重要的。本文對(duì)電磁傳感器原理進(jìn)行了分析，對(duì)鋼筋混凝土的水下檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，通過(guò)對(duì)電磁傳感器的設(shè)計(jì)，結(jié)合無(wú)線通信技術(shù)建立水下檢測(cè)系統(tǒng)，提高了水運(yùn)工程施工的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水運(yùn)工程? 電磁法? 水下檢測(cè)? 電磁傳感器

中圖分類(lèi)號(hào)：TP212;TU375? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（a）-0013-02

在水運(yùn)工程施工中，水下檢測(cè)技術(shù)可以針對(duì)水運(yùn)工程水下部分的工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行安全檢測(cè)，保證整個(gè)水運(yùn)工程的質(zhì)量。在水運(yùn)工程中，水下部分的結(jié)構(gòu)主要是護(hù)底和堤壩等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。采用電磁法針對(duì)水下工程的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，防止水下工程鋼筋混凝土材料中鋼筋會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)鋼筋銹蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的情況，可以提高水運(yùn)工程的施工質(zhì)量。

1? 電磁傳感器原理

電磁傳感器的作用是把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信息，傳輸?shù)綑z測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸和處理[1]。在水運(yùn)工程施工中，電磁傳感器的設(shè)計(jì)可以對(duì)水下部分鋼筋混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼筋銹蝕情況進(jìn)行檢測(cè)，并把檢測(cè)到的銹蝕信息轉(zhuǎn)變?yōu)闄z測(cè)信號(hào)，然后傳輸?shù)綑z測(cè)電路，這樣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)檢測(cè)信息的采集。電磁傳感器中的傳感器的作用就是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳輸，是水下檢測(cè)系統(tǒng)中重要的組成結(jié)構(gòu)。在檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，電磁傳感器要具有良好的耐久性，并且對(duì)電磁傳感器的檢測(cè)靈敏度要求也非常高。電磁傳感器中內(nèi)部感應(yīng)電路的感應(yīng)電感器要安裝在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，所以要先對(duì)電磁傳感器感應(yīng)電路進(jìn)行封裝。電磁傳感器外部讀取電路中的讀取感應(yīng)裝置是安裝在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的外部，而且在安裝的時(shí)候，外部讀取電感要與內(nèi)部感應(yīng)電路的感應(yīng)電感相互對(duì)應(yīng)，然后通過(guò)電磁藕合原理來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電感能量的傳輸[2]。

2? 基于電磁法的鋼筋混凝土水下檢測(cè)系統(tǒng)研究

2.1 水運(yùn)工程中鋼筋混凝土水下檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

在水運(yùn)工程中，鋼筋混凝土水下檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是為了在水運(yùn)工程施工中，對(duì)水下部分的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋由于電解化學(xué)反應(yīng)，而發(fā)生鋼筋銹蝕的現(xiàn)象進(jìn)行水下檢測(cè)，這樣可以采取有效的措施進(jìn)行防范和處理，提高了水下工程施工的安全和質(zhì)量[3]?；陔姶欧ǖ乃鹿こ啼摻罨炷翙z測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用研究，通過(guò)對(duì)電磁傳感器設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)水下部分的鋼筋銹蝕數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。水下檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以實(shí)時(shí)的對(duì)鋼筋的不同銹蝕現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，采用外部檢測(cè)技術(shù)來(lái)對(duì)鋼筋銹蝕的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。鋼筋混凝土水下檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸，這樣不僅節(jié)約了大量的人力物力，還提高了整個(gè)系統(tǒng)的工作效率，更好的保證水下工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在水下檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)上位機(jī)的設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的處理可以進(jìn)行可視化的操作，系統(tǒng)中要建立數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主要是對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，這樣可以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性和完整性。水運(yùn)工程的鋼筋混凝土水下檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要考慮到系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中低功耗性能設(shè)計(jì)，并且要保證系統(tǒng)在運(yùn)行中的安全性和可靠性。

2.2 水運(yùn)工程中鋼筋混凝土水下檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能應(yīng)用設(shè)計(jì)

基于電磁法的鋼筋混凝土水下檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

在水運(yùn)工程中，基于電磁法的鋼筋混凝土水下檢測(cè)系統(tǒng)主要包括遠(yuǎn)程系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)，通過(guò)電磁傳感器和無(wú)線通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水下工程鋼筋銹蝕情況的實(shí)時(shí)檢測(cè)[4]。遠(yuǎn)程系統(tǒng)中的電磁傳感器功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)水下部分的鋼筋銹蝕數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和傳輸，電磁傳感器中傳感器電路的設(shè)計(jì)是根據(jù)電磁藕合原理來(lái)設(shè)計(jì)的，在水下工程的鋼筋混凝土內(nèi)部安裝電磁感應(yīng)裝置，在鋼筋邊上進(jìn)行安放，讀取電路傳感器安裝在混凝土外部，通過(guò)藕合原理實(shí)現(xiàn)內(nèi)部電磁感應(yīng)器和外部傳感器之間的數(shù)據(jù)傳輸。然后經(jīng)過(guò)低濾波電路把電路中的干擾信號(hào)進(jìn)行清除，保證了水下工程鋼筋銹蝕數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的峰值建波電路可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，把交流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘?hào)，最終通過(guò)無(wú)線收發(fā)裝置把采集到的鋼筋銹蝕數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)。這樣系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了對(duì)水運(yùn)工程的水下結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土中的鋼筋銹蝕信息的采集和傳輸，其中電磁傳感器通過(guò)傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集和傳輸。中央控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接收模塊功能是負(fù)責(zé)對(duì)遠(yuǎn)程系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收的，然后通過(guò)系統(tǒng)中的串口把數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)系統(tǒng)[5]。人機(jī)交互系統(tǒng)為用戶提供了個(gè)性化的服務(wù)界面，用戶可以通過(guò)人機(jī)交互系統(tǒng)來(lái)查看接收數(shù)據(jù)的顯示界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)水下部分鋼筋銹蝕數(shù)據(jù)信息的分析和處理。通過(guò)人機(jī)交互界面工作人員可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)把水下工程鋼筋銹蝕的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)下來(lái)，這樣可以方便對(duì)歷史數(shù)據(jù)的查詢，了解和掌握水運(yùn)工程鋼筋銹蝕的基本情況。

3? 總結(jié)

在水運(yùn)工程檢測(cè)中，水下部分鋼筋混凝土水下檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水運(yùn)工程對(duì)水下部分鋼筋銹蝕情況進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)檢測(cè)，保證水運(yùn)工程施工質(zhì)量。電磁傳感器技術(shù)在水運(yùn)工程的水下檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用，提高了水下檢測(cè)系統(tǒng)效率，更好的實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的檢測(cè)功能。

參考文獻(xiàn)

[1] 曲立清，金祖權(quán)，趙鐵軍等.海底隧道鋼筋混凝土基于氯鹽腐蝕的耐久性參數(shù)設(shè)計(jì)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2013，26（11）：2333-2340

[2] 羅濤.分析水利工程施工技術(shù)中存在的問(wèn)題及解決措施[J].河南水利與南水北調(diào)，2015（8）：5-6.

[3]、舒執(zhí)龍.水利工程施工環(huán)節(jié)軟土地基處理關(guān)鍵技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（33）.

[4]、歐進(jìn)萍.土木工程結(jié)構(gòu)用智能感知材料、傳感器與健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)現(xiàn)狀[[J].功能材料信息，2015（5）：12-22.

[5] 蔣亞輝.對(duì)水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理質(zhì)量探討[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2011，11（8：103-112）.