電磁法在水下鋼筋混凝土檢測中的應(yīng)用研究

楊貴石

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

關(guān)鍵詞：水運工程? 電磁法? 水下檢測? 電磁傳感器

中圖分類號：TP212;TU375? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（a）-0013-02

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

1? 電磁傳感器原理

電磁傳感器的作用是把檢測到的數(shù)據(jù)信息，傳輸?shù)綑z測系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸和處理[1]。在水運工程施工中，電磁傳感器的設(shè)計可以對水下部分鋼筋混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼筋銹蝕情況進行檢測，并把檢測到的銹蝕信息轉(zhuǎn)變?yōu)闄z測信號，然后傳輸?shù)綑z測電路，這樣系統(tǒng)實現(xiàn)了對檢測信息的采集。電磁傳感器中的傳感器的作用就是實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的傳輸，是水下檢測系統(tǒng)中重要的組成結(jié)構(gòu)。在檢測系統(tǒng)的設(shè)計過程中，電磁傳感器要具有良好的耐久性，并且對電磁傳感器的檢測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，所以要先對電磁傳感器感應(yīng)電路進行封裝。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)電感相互對應(yīng)，然后通過電磁藕合原理來實現(xiàn)兩個電感能量的傳輸[2]。

2? 基于電磁法的鋼筋混凝土水下檢測系統(tǒng)研究

2.1 水運工程中鋼筋混凝土水下檢測系統(tǒng)設(shè)計要求

在水運工程中，鋼筋混凝土水下檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是為了在水運工程施工中，對水下部分的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋由于電解化學反應(yīng)，而發(fā)生鋼筋銹蝕的現(xiàn)象進行水下檢測，這樣可以采取有效的措施進行防范和處理，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測系統(tǒng)的應(yīng)用研究，通過對電磁傳感器設(shè)計來實現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)的傳輸，可以實現(xiàn)系統(tǒng)對水下部分的鋼筋銹蝕數(shù)據(jù)的實時檢測。水下檢測系統(tǒng)的設(shè)計可以實時的對鋼筋的不同銹蝕現(xiàn)象進行檢測，采用外部檢測技術(shù)來對鋼筋銹蝕的數(shù)據(jù)進行收集，然后對數(shù)據(jù)進行傳輸。鋼筋混凝土水下檢測系統(tǒng)通過無線傳輸技術(shù)的設(shè)計和應(yīng)用，來實現(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。在水下檢測系統(tǒng)設(shè)計中，系統(tǒng)上位機的設(shè)計要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理可以進行可視化的操作，系統(tǒng)中要建立數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要是對系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進行有效的存儲，這樣可以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性和完整性。水運工程的鋼筋混凝土水下檢測系統(tǒng)的設(shè)計，要考慮到系統(tǒng)在運行過程中低功耗性能設(shè)計，并且要保證系統(tǒng)在運行中的安全性和可靠性。

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

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

在水運工程中，基于電磁法的鋼筋混凝土水下檢測系統(tǒng)主要包括遠程系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)，通過電磁傳感器和無線通信技術(shù)來實現(xiàn)對水下工程鋼筋銹蝕情況的實時檢測[4]。遠程系統(tǒng)中的電磁傳感器功能是實現(xiàn)對水下部分的鋼筋銹蝕數(shù)據(jù)的實時檢測，并把檢測到的數(shù)據(jù)進行采集和傳輸，電磁傳感器中傳感器電路的設(shè)計是根據(jù)電磁藕合原理來設(shè)計的，在水下工程的鋼筋混凝土內(nèi)部安裝電磁感應(yīng)裝置，在鋼筋邊上進行安放，讀取電路傳感器安裝在混凝土外部，通過藕合原理實現(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)過低濾波電路把電路中的干擾信號進行清除，保證了水下工程鋼筋銹蝕數(shù)據(jù)的準確性。外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的峰值建波電路可以實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換，把交流信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘?，最終通過無線收發(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)就實現(xiàn)了對水運工程的水下結(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傳感器技術(shù)實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)信息的采集和傳輸。中央控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接收模塊功能是負責對遠程系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)進行接收的，然后通過系統(tǒng)中的串口把數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C系統(tǒng)[5]。人機交互系統(tǒng)為用戶提供了個性化的服務(wù)界面，用戶可以通過人機交互系統(tǒng)來查看接收數(shù)據(jù)的顯示界面，實現(xiàn)對水下部分鋼筋銹蝕數(shù)據(jù)信息的分析和處理。通過人機交互界面工作人員可以通過數(shù)據(jù)庫把水下工程鋼筋銹蝕的數(shù)據(jù)信息存儲下來，這樣可以方便對歷史數(shù)據(jù)的查詢，了解和掌握水運工程鋼筋銹蝕的基本情況。

3? 總結(jié)

在水運工程檢測中，水下部分鋼筋混凝土水下檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對水運工程對水下部分鋼筋銹蝕情況進行準確的檢測檢測，保證水運工程施工質(zhì)量。電磁傳感器技術(shù)在水運工程的水下檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用，提高了水下檢測系統(tǒng)效率，更好的實現(xiàn)了系統(tǒng)的檢測功能。

參考文獻

[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)計研究[J].巖石力學與工程學報，2013，26（11）：2333-2340

[2] 羅濤.分析水利工程施工技術(shù)中存在的問題及解決措施[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.對水利工程施工現(xiàn)場管理質(zhì)量探討[J].中國水運（下半月），2011，11（8：103-112）.