(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210711194.0 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 中国科学院金属研究所 地址 110016 辽宁省沈阳市沈河区文化路 72号 (72)发明人 台闯　李博文　包永全　 (74)专利代理 机构 沈阳优普达知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 21234 专利代理师 陈曦 (51)Int.Cl. G01N 17/00(2006.01) G01N 17/02(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种钢筋混凝 土锈蚀监测传感器 (57)摘要 本发明的一种钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 包括： 传感器骨架、 传感器底座和传感器顶盖； 电 阻率测量试片、 电阻率试片隔块和腐蚀测量试片 套设在圆筒形的传感器骨架 外部； 传感器顶盖固 定在传感器骨架的前端， 传感器底 座的一端与传 感器骨架的后端通过螺纹连接， 传感器底座的另 一端与信号接口插座相连接； 电阻率测量试片和 腐蚀测量试片的内壁都设有接线定位柱， 接线定 位柱伸入到传感器骨架内部并通过导线与信号 接口插座的对应接线端子连接； 腐蚀测量试片 采 用与待监测钢筋同牌号的金属材料制造。 该传感 器不仅可监测钢筋锈蚀速度， 还 可以同步监测与 钢筋锈蚀相关的钢筋服役微环境信息， 如温度、 湿度和混凝土电阻率， 为诊断钢筋锈蚀状态提供 更全面的数据。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115078238 A 2022.09.20 CN 115078238 A 1.一种钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 其特征在于， 包括： 传感器骨架、 传感器底座、 传感 器顶盖、 电阻率测量试片、 电阻率试片隔块和腐蚀测量试片； 所述传感器骨架为圆筒形结 构， 电阻率测量试片、 电阻率试片隔块和腐蚀测量试片套设在传感器骨架外部； 所述传感器 顶盖固定在传感器骨架的前端， 传感器底座的一端与传感器骨架的后端通过螺纹连接以压 紧电阻率测量试片、 电阻率试片隔块和腐蚀测 量试片， 传感器底座的另一端与信号接口插 座相连接； 所述电阻率测量试片和腐蚀测量试片的内壁都设有接线定位柱， 接线定位柱伸 入到传感器骨架内部并通过导线与信号接口插座的对应接线端子连接； 腐蚀测量试片采用 与待监测钢筋同牌 号的金属材 料制造。 2.如权利要求1所述的钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 其特征在于， 所述传感器骨架的内 部前端还设有温、 湿度测量元件， 其每个引脚分别引出一条导线 连接至信号接口插座， 所述 传感器顶盖和传感器骨架之间设有隔水透气膜片。 3.如权利要求1所述的钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 其特征在于， 所述传感器设有2个 电阻率测 量试片和2个电阻率试片隔块， 电阻率测量试片和电阻率试片隔块交替套设在传 感器骨架外 部。 4.如权利要求1所述的钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 其特征在于， 所述传感器设有4个 腐蚀测量试片和4个腐蚀测 量试片隔膜， 腐蚀测量试片隔膜和腐蚀测量试片交替套设在传 感器骨架外 部。 5.如权利要求3或4所述的钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 其特征在于， 所述传感器骨架 的外壁上设有2个第一接线定位槽和1个第二接线定位槽， 第一接线定位槽和 第二接线定位 槽都沿传感器骨架的轴向设置； 2个第一接线定位槽对称设置， 所述电阻率测量试片的内壁 对称设置2个接线定位柱且从相应的第一接线定位槽伸入传感器骨架内部； 所述腐蚀测量 试片的内壁设有1个接线定位柱从第二接线定位槽伸入传感器骨架内部 。 6.如权利要求2所述的钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 其特征在于， 所述传感器骨架的前 端设有圆台， 所述圆台的直径与腐蚀测 量试片的外径相等， 所述隔水透气膜片粘贴于圆台 的端面上并将传感器骨架前端的孔口盖住。 7.如权利要求1所述的钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 其特征在于， 所述传感器底座外壁 上设计有辅助安装结构， 所述辅助安装结构与安装卡箍配合夹住待测钢筋并通过螺栓固 定。 8.如权利要求4所述的钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 其特征在于， 所述传感器骨架、 传 感器底座、 传感器顶盖、 电阻率试片隔块和腐蚀测量试片隔膜都采用PE非金属耐腐蚀材料 制造。 9.如权利要求1所述的钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 其特征在于， 所述电阻率测量试片 采用Pt金属材 料制造。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115078238 A 2一种钢筋混凝土锈蚀监测传感器 技术领域 [0001]本发明涉及钢筋混凝 土监测领域， 具体地说是一种 钢筋混凝 土锈蚀监测传感器。 背景技术 [0002]随着我国交通事业的大发展， 特别是沿海城市之间的高等级公路、 跨海大桥的建 设得到了飞速发展， 钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点， 是修路、 建桥结构设计中 首选形式， 其应用非常广泛。 在钢筋混凝土大量应用的同时， 也 发现钢筋混凝土结构由于各 种各样的原因而提前出现裂纹、 铺 装层脱落等病害。 在此过程中， 混凝土内部钢筋的锈蚀是 钢筋混凝 土劣化、 耐久性降低的根源所在。 [0003]钢筋混凝土的锈蚀是指埋藏在混凝土中的钢筋材料与进入混凝土结构中的水分 或腐蚀性介质(通常是氯离子)接触， 发生化学或电化学反应， 引起钢筋表面变色和腐蚀， 生 成了可以肉眼观察到的腐蚀产物的现象。 钢筋的锈蚀降低了钢筋与混凝土之间的结合力， 生成的腐蚀产物因体积膨胀引起混凝土结构的裂纹和剥落。 因此， 开展钢筋混凝土锈蚀监 测对于提升钢筋混凝 土的耐久性具有重要的理论和实际意 义。 [0004]传统的钢筋混凝土监测主要方法有： 电阻探头， 欧美诸国就广泛采用电阻探头检 测混凝土结构中的钢筋锈蚀。 声发射法： 利用混凝土中钢筋锈蚀时， 腐蚀产物膨胀， 部分能 量以发射声波形式释放， 用声发射探头可以灵敏地检测发射源位置与强度， 问题是很难避 免其它声发射的干扰， 因此很难建立钢筋锈蚀活性高低与声发射强度的相关性。 目前钢筋 锈蚀状态实时监测技术多处于实验室研究阶段， 能够成功应用到工程上的技术和装置较 少， 缺乏较为成熟 的、 可靠的混凝土钢筋锈蚀在线监测传感器和可操作性强的工程实施方 案。 发明内容 [0005]为解决上述 技术问题， 本发明的目的是提供一种 钢筋混凝 土锈蚀监测传感器。 [0006]针对现有的钢筋混凝土锈蚀监测方法中存在的上述诸多不足， 本发明提供一种可 工程化的预埋式的钢筋混凝 土锈蚀监测传感器。 [0007]本发明提供一种钢筋混凝土锈蚀监测传感器， 包括： 传感器骨架、 传感器底座、 传 感器顶盖、 电阻率测量试片、 电阻率试片隔块和 腐蚀测量试片； 所述传感器骨架 为圆筒形结 构， 电阻率测量试片、 电阻率试片隔块和腐蚀测量试片套设在传感器骨架外部； 所述传感器 顶盖固定在传感器骨架的前端， 传感器底座的一端与传感器骨架的后端通过螺纹连接以压 紧电阻率测量试片、 电阻率试片隔块和腐蚀测 量试片， 传感器底座的另一端与信号接口插 座相连接； 所述电阻率测量试片和腐蚀测量试片的内壁都设有接线定位柱， 接线定位柱伸 入到传感器骨架内部并通过导线与信号接口插座的对应接线端子连接； 腐蚀测量试片采用 与待监测钢筋同牌 号的金属材 料制造。 [0008]在本发明的钢筋混凝土锈蚀监测传感器中， 所述传感器骨架的内部前端还设有 温、 湿度测量元件， 其每个引脚分别引出一条导线连接至信号接口插座， 所述传感器顶盖和说　明　书 1/4 页 3 CN 115078238 A 3