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ECI-1埋入式鋼筋混凝土的腐蝕檢測系統(tǒng)

技術背景：

公共設施如橋梁和大壩等工程造價巨大,需花費數(shù)百萬乃至上億美元,并延續(xù)數(shù)年時間.僅在美國,每年維修聯(lián)邦大橋腐蝕破壞的費用就高達500多億美元.這些混凝土結構不僅在商業(yè)上很重要,而且與人民的生活水平息息相關.據(jù)估計,鋼筋混凝土維修價格按暴露面積計算,平均為200美元/cm²,這些混凝土結構由于過早的或未能預料到的腐蝕失效通常會造成時間、財長甚至生命的災難性損失。由于腐蝕導致混凝土結構過早的維修和失效，其代價昂貴，因此迫切需要有整套的、現(xiàn)場的無損檢測系統(tǒng)（NDE）。這些NDE系統(tǒng)根據(jù)混凝土結構內(nèi)的腐蝕條件變化可以給出必要的信息，以便于及時有效的實施維修。基于無損檢測的BCI-1檢測系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于在建的或已運營的商業(yè)和公共建筑上。這些建筑包括：高層建筑，車庫，橋梁，大壩，泄洪道，拍洪渠，碼頭，高塔以及腐蝕防護裝置，但不僅僅局限于此。在混凝土建造過程忠，工程技術人員通過檢測于腐蝕相關的重要參數(shù)，可以及早的發(fā)現(xiàn)問題，例如在澆筑混凝土時錯誤的使用含氯離子的海水或污水。并且在混凝土的養(yǎng)護（熟化）過程中，可以監(jiān)測混凝土內(nèi)部的濕度和溫度，從而確?；炷恋拇髲姸?。在混凝土建完成后，ECI-1埋入式鋼筋混凝土的腐蝕檢測系統(tǒng)可以長期的監(jiān)測混凝土的腐蝕狀態(tài)。

系統(tǒng)的基本原理：

ECI-1埋入式鋼筋混凝土的腐蝕檢測系統(tǒng)是種基于無損檢測（NDE）的埋入式腐蝕監(jiān)測儀。它能夠長期監(jiān)測鋼筋腐蝕的些重要參數(shù)，包括線性化電阻（LPR）、開路電位（OCP），電阻率、氯離子濃度（【cl】）和溫度。每只ECI-1埋入式鋼筋混凝土的腐蝕檢測系統(tǒng)就是個數(shù)字終端，它連接在局部區(qū)域埋設的監(jiān)測網(wǎng)絡上。監(jiān)測系統(tǒng)與混凝土外部的數(shù)據(jù)采集器之間的數(shù)據(jù)通訊采用SDI-12工業(yè)標準協(xié)議。儲存在數(shù)據(jù)采集器中的數(shù)據(jù)既可以在現(xiàn)場直接下載到便攜式電腦中也可以通過遠程無線通訊。ECI-1內(nèi)部的單片機通過數(shù)模（DAC）和模數(shù)（ADC）轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)和依次控制每個傳感器進行測量并采集數(shù)據(jù)。單片機還承擔了腐蝕測量所有必需的計算。數(shù)據(jù)可以存儲在ECI-1板載的固件內(nèi)存里可通過網(wǎng)絡直接傳送。所有至校準和探頭位置的測量數(shù)據(jù)以及對應的地址都儲存載板載的內(nèi)存里，單片機可設置不同的系統(tǒng)部件載節(jié)能或休眠模式下運行，為低功耗的遠程操作（電池供電，太陽能）提供電源管理和控制。通常ECI-1用來監(jiān)測混凝土結構內(nèi)的鋼筋的腐蝕。監(jiān)測儀在混凝土澆筑之前安裝。放置ECI-1使其電面朝上，并與頂端的鋼筋持平，這樣的定位放置確保了ECI-1的傳感電與將要監(jiān)測的鋼筋處在同樣的環(huán)境和腐蝕條件下。

優(yōu)點：

ECI-1埋入式鋼筋混凝土的腐蝕檢測系統(tǒng)把五種傳感器集成在個堅固小盒內(nèi)。在混凝土澆筑過程中，整個系統(tǒng)很容易安裝和放置在建筑物的任何部位。儀器采用模塊化和特的可尋址設計，同樣適合安裝在特殊結構的混凝土中，由于ECI的模擬線路短，因此在市場上其它腐蝕探頭相比，它對EMI的敏感性較小，很多埋入式腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)使用混凝土外部的電路激勵埋入地探討并測量其響應信號。通常這樣測量需要10米或更長的導線，如此以來，這么長的導線將會成為EMI干擾源（諸如電力線/蜂窩idianhua革無限電波等）的接收天線。而ECI-1的電和數(shù)據(jù)采集電路之間的導線僅僅只有1英寸，并且進入信號發(fā)射源之前就已經(jīng)準換成了數(shù)字信號。數(shù)據(jù)通過數(shù)字網(wǎng)絡傳輸，其抗*力就相當強了。

特點：