電磁法在水下鋼筋混凝土檢測中的應用研究

楊貴石

摘? ?要：在現代水運工程施工過程中，鋼筋混凝土結構是水運工程施工中重要的材料結構。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生銹蝕的情況進行檢測，可以保證水運工程施工的質量和效率。因此在水下工程檢測技術中，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進行了研究，通過對電磁傳感器的設計，結合無線通信技術建立水下檢測系統，提高了水運工程施工的質量。

關鍵詞：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，水下檢測技術可以針對水運工程水下部分的工程結構穩定性進行安全檢測，保證整個水運工程的質量。在水運工程中，水下部分的結構主要是護底和堤壩等鋼筋混凝土結構。采用電磁法針對水下工程的鋼筋混凝土結構進行檢測，防止水下工程鋼筋混凝土材料中鋼筋會發生電化學反應出現鋼筋銹蝕現象，導致混凝土出現裂縫的情況，可以提高水運工程的施工質量。

1? 電磁傳感器原理

電磁傳感器的作用是把檢測到的數據信息，傳輸到檢測系統實現數據信息的傳輸和處理[1]。在水運工程施工中，電磁傳感器的設計可以對水下部分鋼筋混凝土內部結構的鋼筋銹蝕情況進行檢測，并把檢測到的銹蝕信息轉變為檢測信號，然后傳輸到檢測電路，這樣系統實現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對數據信息的傳輸，是水下檢測系統中重要的組成結構。在檢測系統的設計過程中，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。電磁傳感器中內部感應電路的感應電感器要安裝在鋼筋混凝土結構的內部，所以要先對電磁傳感器感應電路進行封裝。電磁傳感器外部讀取電路中的讀取感應裝置是安裝在鋼筋混凝土結構的外部，而且在安裝的時候，外部讀取電感要與內部感應電路的感應電感相互對應，然后通過電磁藕合原理來實現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研究

2.1 水運工程中鋼筋混凝土水下檢測系統設計要求

在水運工程中，鋼筋混凝土水下檢測系統的應用，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構中鋼筋由于電解化學反應，而發生鋼筋銹蝕的現象進行水下檢測，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量[3]。基于電磁法的水下工程鋼筋混凝土檢測系統的應用研究，通過對電磁傳感器設計來實現對檢測數據的傳輸，可以實現系統對水下部分的鋼筋銹蝕數據的實時檢測。水下檢測系統的設計可以實時的對鋼筋的不同銹蝕現象進行檢測，采用外部檢測技術來對鋼筋銹蝕的數據進行收集，然后對數據進行傳輸。鋼筋混凝土水下檢測系統通過無線傳輸技術的設計和應用，來實現系統之間的數據傳輸，這樣不僅節約了大量的人力物力，還提高了整個系統的工作效率，更好的保證水下工程中鋼筋混凝土結構質量。在水下檢測系統設計中，系統上位機的設計要實現對數據的處理可以進行可視化的操作，系統中要建立數據庫，系統數據庫主要是對系統數據信息進行有效的存儲，這樣可以保證系統數據的安全性和完整性。水運工程的鋼筋混凝土水下檢測系統的設計，要考慮到系統在運行過程中低功耗性能設計，并且要保證系統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結構及功能應用設計

基于電磁法的鋼筋混凝土水下檢測系統的結構設計如圖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主要包括遠程系統和中央控制系統，通過電磁傳感器和無線通信技術來實現對水下工程鋼筋銹蝕情況的實時檢測[4]。遠程系統中的電磁傳感器功能是實現對水下部分的鋼筋銹蝕數據的實時檢測，并把檢測到的數據進行采集和傳輸，電磁傳感器中傳感器電路的設計是根據電磁藕合原理來設計的，在水下工程的鋼筋混凝土內部安裝電磁感應裝置，在鋼筋邊上進行安放，讀取電路傳感器安裝在混凝土外部，通過藕合原理實現內部電磁感應器和外部傳感器之間的數據傳輸。然后經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據的準確性。外部數據采集系統的峰值建波電路可以實現信號的轉換，把交流信號轉變為直流信號，最終通過無線收發裝置把采集到的鋼筋銹蝕數據信息傳輸到中央控制系統。這樣系統就實現了對水運工程的水下結構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實現了對數據信息的采集和傳輸。中央控制系統中的數據接收模塊功能是負責對遠程系統發送的數據進行接收的，然后通過系統中的串口把數據傳輸到上位機系統[5]。人機交互系統為用戶提供了個性化的服務界面，用戶可以通過人機交互系統來查看接收數據的顯示界面，實現對水下部分鋼筋銹蝕數據信息的分析和處理。通過人機交互界面工作人員可以通過數據庫把水下工程鋼筋銹蝕的數據信息存儲下來，這樣可以方便對歷史數據的查詢，了解和掌握水運工程鋼筋銹蝕的基本情況。

3? 總結

在水運工程檢測中，水下部分鋼筋混凝土水下檢測系統的應用，可以實現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量。電磁傳感器技術在水運工程的水下檢測系統中的應用，提高了水下檢測系統效率，更好的實現了系統的檢測功能。

參考文獻

[1] 曲立清，金祖權，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設計研究[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中存在的問題及解決措施[J].河南水利與南水北調，2015（8）：5-6.

[3]、舒執龍.水利工程施工環節軟土地基處理關鍵技術[J].城市建設理論研究（電子版），2017（33）.

[4]、歐進萍.土木工程結構用智能感知材料、傳感器與健康監測系統的研發現狀[[J].功能材料信息，2015（5）：12-22.

[5] 蔣亞輝.對水利工程施工現場管理質量探討[J].中國水運（下半月），2011，11（8：103-112）.