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便携式混凝土渗透性分析仪的设计与实现

鞠娜  
【摘要】:钢筋混凝土结构是当前世界上应用最广泛的建筑结构形式。钢筋混凝土并不是坚不可摧的,钢筋锈蚀引起的混凝土结构耐久性失效导致了巨大的经济损失,造成了不良的社会影响,这种日益突出的灾害已引起全世界的普遍关注。大量实践数据证明,混凝土中的钢筋锈蚀是引起钢筋混凝土结构耐久性破坏的主要因素之一,而氯离子因腐蚀速度快、危害大成为钢筋锈蚀的首要原因。因此,研究氯离子侵蚀环境下混凝土的抗渗透性能具有重要的现实意义。 本文通过分析氯离子引起钢筋锈蚀的机理,建立了氯离子侵蚀钢筋的模型,深入研究电量法检测混凝土氯离子渗透性原理,对混凝土氯离子自动检测系统进行整体设计,完成了系统的硬件设计、软件设计,并进行了调试及实验验证。对现行电量法检测中存在的不足进行了改进,针对温度对混凝土渗透性检测产生影响,本文研究了温度补偿算法,对氯离子电荷量进行修正,从而开发研制了新型的混凝土氯离子渗透性检测系统。该系统可以及时准确、快速地判断混凝土氯离子的渗透性能。 该系统由氯离子分析仪及上位机数据分析软件组成。系统采用四通道测试混凝土电通量、体积小、携带方便,可以脱离上位机独立进行工作。性能稳定,能够适应恶劣的工作环境。该分析仪由ATmega128微处理器、数据采集调理模块、显示模块、打印模块、人机交互模块、存储模块和通讯模块组成,能够实现对电流及温度信号的采集,并将处理后的数据实时地显示在液晶显示屏上,必要时可以通过打印机打印数据。 上位机数据分析软件采用VC编写,可以实时接收分析仪传送过来的分析结果,以进行更为人性化的处理。当测试的混凝土试件电流值达到300mA时进行报警,实时输出混凝土试件电荷量并给出相应混凝土测试数据。 该系统在一定程度上提高了自动化程度及检测精度,具有可靠性高,功能齐全等特点,能够广泛地应用到工程检测中。


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