混凝土电阻率检测系统
发布时间：2017-11-05 16:04
本文关键词：混凝土电阻率检测系统
【摘要】：在土木工程领域,混凝土是非常重要的结构材料,它的质量直接关系到建筑工程的安全,进而影响到人们的生命和财产安全,正确合理的混凝土检测手段对于混凝土工程的安全与规范有着非常重要的研究价值和实际意义。近年来,随着人们对混凝土电化学理论的不断研究,人们发现,混凝土电阻率的大小与混凝土内部的结构变化有着非常密切的关系。通过对混凝土电阻率的分析,进而推断出混凝土内部结构的缺陷与损伤状况。电阻率测量简单、快速、易于操作,为混凝土检测工程开辟了一个新的方向。本文通过对混凝土电化学理论的研究与分析,结合高密度电阻率法的测量原理与测试方法,设计出了一款以微控制器为控制核心,基于高密度电阻率法的混凝土电阻率自动检测系统。该系统可以自动完成多个位置、多种极距形式的混凝土阻抗信号的采集,并对得到的混凝土阻抗信号进行调理、分析,然后计算得到混凝土的电阻率值。将测量出的混凝土电阻率数据输入到电阻率层析成像软件进行成像分析,通过层析成像推断出混凝土内部结构的缺陷与损伤状况。该系统不仅可以快速地检测出混凝土的质量状况,而且还可以进行实时测量,并对其进行追踪预测。本文研究的主要内容为：1、系统理论分析与方案选择：首先,通过对混凝土的电化学理论的分析,验证了利用混凝土的电阻率检测混凝土的可行性。其次,通过对高密度电阻率法的检测原理与方法分析,提出了以微控制器为核心,基于高密度电阻率法的混凝土自动检测系统。2、系统的硬件电路与软件设计：系统以微控制器为主控制核心,有效控制了系统的其他模块有序运行,保证了整个系统的正常工作。系统的硬件电路包括主控制器stm32f103C8T6、电源电路、信号采集-测量通道选通电路、DDS信号发生器、基于电桥法的测量电路、信号缓冲放大电路、相敏检波模块、485通信模块等。系统的软件设计主要实现了阻抗测量过程中量程的自动选择与增益的自动选择、信号采集过程中采集-测量通道的自动有序切换、AD采集、数据通信传输等。3、系统验证：基于高密度电阻率测量方法,用该混凝土电阻率自动检测系统对自制的、有缺陷的混凝土试块进行测试实验。将系统得到的实验数据输入到高密度电阻率成像软件进行层析成像分析,通过层析成像推断出混凝土内部的缺陷特征和损伤状况。最后将推断结果与实际的缺陷混凝土试块进行对比,验证该系统的可行性与准确性。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
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3 付e，
本文编号：1144864
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