[其他]具有高分辨力探頭的鋼筋檢測儀

無效

• 申請號: 85105082
• 申請日: 1985-06-28
• 公開（公告）號: CN1003096B
• 公開（公告）日: 1989-01-18
• 發明（設計）人: 孫杰;李斌;周志乾;胡小清;徐炳鴻;周飛
• 申請（專利權）人: 上海建筑材料工業學院
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72;G01B7/00
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 張恒康,李玉林

本發明屬于用電磁方法測量厚度等物理量的儀 器，特別是用于檢測鋼筋混凝土構件中鋼筋直徑、 鋼筋位置和鋼筋的混凝土覆蓋層厚度的檢測儀。

在已有技術中，對混凝土構件中的鋼筋進行測 試的儀器，通常具有二個與整機相分離的探頭。探 頭利用一定頻率的交流電，經過一個并聯諧振電路 所產生的交變磁場，其磁場強度隨磁場范圍內的金 屬物體的直徑及其覆蓋層厚度變化的常規電磁感應 法來測量的。探頭線圈感應出來的電壓，經信號處 理電路放大后，通過電表顯示出來。這種儀器不僅 調整麻煩，而且分辨力較低，與被測鋼筋相鄰的鋼 筋對測試結果影響較大，特別是這種儀器對外界電 磁場及溫度的影響比較敏感，甚至操作者佩帶的手 表、戒指也會影響測量結果。

鑒于上述情況，本發明的目的是簡化測量手續， 提高儀器的分辨能力，減少外界電磁場對測量結果 的影響。其特點是采用一種電容和電感組成的對稱 諧振電橋，并且磁路嚴格屏蔽，還應用了最新的微 電腦技術和數字電路技術，數字顯示測量結果，儀 器有一定智能使操作者不需進行復雜的計算，也不 需查對圖表即能獲得測量結果，所以測量精度高， 外界磁場對測量結果的影響小和操作十分簡便。

本發明可分為四大部件：探頭、信號處理部分、 數字顯示部分和直流電源，現分述如下：

根據本發明鋼筋檢測儀，探頭的核心部分是傳 感器。本發明的傳感器采用一種諧振電橋結構。上 電感L₁，下電感L₂和電容C₁、C₂構成電橋的四個橋臂。 電橋以音頻信號作為電源，接入橋路的B、D端， 輸出信號由另二端A、C取出。

上電感采用一種完善的屏蔽結構，從而有效地 克服外界磁場對上電感的影響。本實例給出了屏蔽 結構的一種，這種結構是由兩個罐形磁芯對合而成， 二個磁芯中的線圈串聯后構成橋臂L₁。由于這種 對合結構，使磁力線完全封閉在磁芯體內，減少了 外界磁場對儀器的干擾。下電感也是由罐形磁芯組 成，但結構不同，這里一般有二個或二個以上這種 磁芯，最好取四個，使它們開口向下，排成一直線， 各磁芯中的線圈相互串聯后構成另一橋臂L?₂，磁 芯的開口面應置于同一平面上，成為探頭的測試面， 二只電容C₁C₂構成另外兩個相鄰橋臂。為了保證 測試靈敏度，L₁與L?₂以及C₁與C₂的電參數 要求對稱。這樣，由上述探頭把被測參數轉換成電 信號，信號經處理、放大后，測量結果由顯示部件 顯示出來。

圖1是本發明的原理框圖；

圖2是諧振電橋的電原理圖；

圖3是諧振電橋的結構圖；

圖4是整機的外形。

現通過下述實施例來詳述本發明的構成。

在圖1的原理方框圖中，〔1〕是探頭，〔2〕 為信號處理部分，〔3〕為數字顯示部分和〔4〕 是直流電源。

1，探頭部分，包括振蕩器〔5〕，功放〔6〕 和傳感器〔7〕。

圖2和3中，其中傳感器〔7〕主要由上電感 L₁〔16〕、下電感L₂〔17〕、電容C₁〔18〕和電容C₂〔19〕組成諧振電橋四個橋臂。其中上電感L₁〔16〕 由兩個罐形磁芯〔22〕對合成的，兩個磁芯中線圈〔23〕 串聯。下電感L?₂〔17〕中，磁芯〔24〕，各磁芯中線 圈〔25〕，它們構成了測試面〔26〕。作為進一步的特 征，為了使這些橋路中參數的對稱性容易實施，這 里采用了一個能補償電路參數不對稱性的微調差動 電容器〔20〕，差動電容器的兩個微調電容C¹₁、C¹₂分別與電容C₁〔18〕、C₂〔19〕并聯。

實驗證明：電橋的輸出電壓Vac是鋼筋與傳感 器測試面的距離S和鋼筋直徑φ的二元函數，當φ 一定時其函數關系由下式給出：

Vac＝Ae

e為自然對數的底；

S為傳感器測試面與鋼筋的距離；

A、B為與鋼筋直徑φ有關的系數。