基于护环技术的混凝土中钢筋腐蚀监测研究

采用护环电极(Guard Ring Electrode,GRE,GE)测量方法,探讨辅助电极(CE)、护环电极(GE)在钢筋极化过程中的电流分配比,以及护环电极补偿电流的大小对正确测量研究区域内的钢筋极化电阻Rp的影响.结果表明,为获得较准确的极化电阻Rp值,即要将极化电流补偿在辅助电极CE的投影面积上,仅仅考虑到二维表面的电流(电位差)补偿是不够的.对于高阻混凝土(钝态钢筋)体系,简单的表面电流补偿导致测量的Rp值偏小,只有考虑到混凝土结构中三维空间的电流补偿,才可能得到准确的Rp值.同时将测量结果与均匀极化测量结果进行了对比.结果表明,对于活化态的钢筋混凝土体系,采用护环电极能够较好地将极化电流补偿在工作区域内,从而可对钢筋混凝土体系进行准确的腐蚀测量.

钢筋混凝土在线腐蚀监测中护环电极智能约束研究

基于护环电极（GRE）原理，研究了提高钢筋混凝土在线腐蚀速率测量精度的方法；通过GRE电极将极化电流约束在辅助电极CE投影面区域内的钢筋网架内确定钢筋的被极化面积；同时，采用智能GRE电流约束值修正程序，使钢筋腐蚀速率测量值与均匀极化技术测量值保持一致性．结果表明，GRE约束系数入与混凝土自生电阻率及钢筋腐蚀状态有一定的函数关系，当GRE电流对CE极化电流进行完全约束时即λ=1，钝化态钢筋腐蚀速率将比实际值偏小几倍．要准确测量钢筋锈蚀速率，钢筋自腐蚀电位Ecorr越负，混凝土电阻尺。越小，则约束系数入也必须减小，基于此文中提出了一种基于Ecorr和Rc的智能约束系数计算程序，并研制了便携式在线钢筋锈蚀检测仪．现场试验证明：对于活化态钢筋，λ=0．2-0．6，而对于钝化态钢筋，λ=0．5-0．8时腐蚀速率测量结果较为准确．

EIS检测电极屏蔽地环宽度对成像结果的影响

目的：评估电阻抗乳腺扫描（EIS）技术中检测电极阵列周围屏蔽地环大小对系统检测性能的影响,并针对64电极阵列提出合适的地环宽度.方法：在64电极的物理模型中模拟人体乳腺组织分布,采用相同电极阵列、不同屏蔽地环宽度的检测电极,分别检测均匀背景溶液、同一体积和深度的琼脂目标体,对比测量结果.人为使用绝缘材料遮盖检测电极屏蔽地环,测量30例女性志愿者,观察地环屏蔽前后的数值变化.结果：屏蔽地环宽度越小,电场边缘效应越明显,测量数据的离散性呈以下趋势：0 mm〉2 mm〉3 mm〉5 mm〉7mm.在临床检查中,屏蔽地环的不良接触同样影响EIS成像质量.结论：电极屏蔽地环宽度大小对于EIS成像中检测性能的影响至关重要,介于5-7 mm之间的屏蔽地环宽度对于64电极阵列较为合适.

基于线性极化技术的钢筋腐蚀速率测量仪

介绍了采用护环电极(GRE)测量方法设计的钢筋腐蚀速率测量仪,分析了测量过程中的化学原理,详细说明了测量电路的系统结构及测量的实现方法,给出了硬、软件设计,并通过测试验证了系统的可行性。

空气脉冲电离室传感器的设计

基于氡及其子体衰变放出的α射线能使空气分子电离的现象,设计新型空气脉冲电离室传感器,主要由电离室、中心电极和保护环组成。采用前置放大器和RC-CR带通滤波器把来自电离室的微弱信号进行放大,再经过脉冲甄别器与给定的阈值电压比较,最终转换成数字量信号。现场应用结果表明:该传感器具有广泛的应用价值。

乳腺电阻抗扫描中电极屏蔽环对检测电场边缘效应的影响

目的研究屏蔽环对乳腺电阻抗扫描(Electrical Impedance Scanning,EIS)检测电场边缘效应的影响,为屏蔽环宽度设计提供依据和乳腺EIS临床应用提供指导。方法在EIS仿真模型基础上,分析屏蔽环的宽度对EIS检测电场边缘效应的影响规律,利用EIS物理模型,在均匀背景下、扰动目标体存在的情况下,评估屏蔽环对EIS成像结果的影响。通过对健康乳房进行初步实验,分析屏蔽环对EIS测量数据的影响。结果屏蔽环宽度小于5 mm时或与被测体接触不均匀时,电场边缘效应对EIS检测结果影响较大;屏蔽环宽度为5 mm以上且与被测体均匀接触时可显著抑制边缘效应对EIS成像的影响。结论屏蔽环宽度设计是EIS检测电极设计的一个重要因素,优化的设计可降低电场边缘效应对成像结果的影响。

埋置式护环电极检测混凝土内钢筋腐蚀的研究

自制一种可以埋置于混凝土内的护环电极装置,用于混凝土内钢筋腐蚀的长期监测.根据护环电极法基本原理,自制护环电极检测装置于混凝土中,使用GECOR 8钢筋腐蚀速度测定仪,与外置护环的检测结果进行对比,发现埋置式护环和外置护环测得的结果比较接近,表明埋置式护环电极装置可行性较好,可以作为一种埋入式检测装置进行使用.

屏蔽环技术可行性的理论及实验检测

在使用普通三电极系统对钢筋混凝土建筑物中钢筋的腐蚀速率进行现场测试时,由于辅助电极的面积与被测钢筋表面积相差很大而造成极化不均匀,实际受到极化的钢筋表面积难以确定。作者提出了普通电极增加屏蔽环的改进方案,并对该方案进行了理论探讨和实验检测。当两辅助电极间距离一定时,屏蔽电极越宽,所得实验值与实际越接近,加入屏蔽电极后,测得的各组腐蚀速率均比未加屏蔽电极时高;每组测试中,第二次所得的腐蚀速率总比第一次大,且第二次响应电流的对称性比第一次高;加屏蔽环电极后所得数据更准确。