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《基于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器研究姓名：吳文操申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：吳瑾20070601南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鋼筋腐蝕對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性有很大影響，與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，采用無(wú)線監(jiān)測(cè)技術(shù)具有更大的優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)無(wú)線腐蝕傳感器的研究還尚未起步。本文改進(jìn)了基于射頻技術(shù)的鋼筋腐蝕無(wú)線傳感器，并進(jìn)行了電路分析和傳感器實(shí)驗(yàn)研究。主要內(nèi)容和結(jié)論如下：1．研究射頻技術(shù)和腐蝕監(jiān)測(cè)原理，采用ElectronicsWorkbench軟件（5.12版）對(duì)傳感器進(jìn)行了模擬分析，從理論上確定了諧振頻率范圍與鋼絲腐蝕過(guò)程中的電阻之間的關(guān)系。研
2、究表明，根據(jù)諧振頻率能判斷基礎(chǔ)型傳感器、參考電路型傳感器和雙感應(yīng)電路型傳感器中的鋼絲是否腐蝕斷裂。對(duì)于雙感應(yīng)電路型傳感器而言，只有保證兩根鋼絲的直徑相差足夠大，諧振頻率才可以測(cè)得。2．在模擬分析的基礎(chǔ)上對(duì)傳感器的測(cè)量效果、參考電路、感應(yīng)電路和封裝進(jìn)行了改進(jìn)。選擇合適的元件制成傳感器，并根據(jù)快速腐蝕實(shí)驗(yàn)對(duì)傳感器進(jìn)行了修改，最后研究了傳感器的封裝方法。通過(guò)對(duì)制成的傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，證實(shí)這些改進(jìn)是可行的。3．對(duì)制成的3種傳感器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明：基礎(chǔ)型傳感器可用諧振頻率監(jiān)測(cè)鋼絲是否腐蝕斷裂，但存在“過(guò)渡階段”。本文提出的開(kāi)關(guān)型傳感器可解決“過(guò)渡階段”問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)中僅存在初始頻率
3、和終止頻率，不存在“過(guò)渡階段”。實(shí)驗(yàn)也證明了本文提出的雙感應(yīng)電路傳感器可以指示鋼筋的兩種腐蝕狀態(tài)，這種改進(jìn)是可行的。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)中傳感器響應(yīng)的分析得出：在輕微腐蝕階段對(duì)自定義參數(shù)Q′值的監(jiān)測(cè)和在“過(guò)渡階段”對(duì)傳感器終止頻率下的電壓幅值的監(jiān)測(cè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲整個(gè)腐蝕過(guò)程的監(jiān)測(cè)。4．試驗(yàn)研究表明：鋼筋腐蝕率隨著鋼絲直徑的增加而增加，當(dāng)鋼絲直徑在0.25mm~0.8mm范圍內(nèi)時(shí)，這種關(guān)系是近似線性的。本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)回歸出在上述范圍內(nèi)鋼筋腐蝕率與鋼絲直徑關(guān)系的線性公式。關(guān)鍵詞：鋼筋腐蝕，無(wú)線傳感器，監(jiān)測(cè)，LC電路，諧振頻率I鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕監(jiān)測(cè)無(wú)線傳感器研究ABSTRACTReinforc
4、ementcorrosionhasalargeimpactondurabilityandsafetyoftheconcretestructures.Comparedwiththetraditionalmonitoringtechniques,thewirelessmonitoringtechniqueshavemoreadvantages.Butdomesticresearchofwirelesssensorsforthemonitoringofreinforcementcorrosionhasnotyetstarted.Inthispaper,thewirelesssenso
5、rbasedonradiofrequencytechnologyisimproved.Thenthecircuitsimulationofthesensorandtheexperimentonthesensoriscarriedout.Themainworksandconclusionsareasfollows:1.Theradiofrequencytechnologyandthemonitoringmechanicsarestudied.Andthecircuitsimulationofthesensoriscarriedoutusingthecircuitsimulatio
6、nprogramElectronicsWorkbench(version5.12),whichidentifiestherelationshipbetweentherangeoftheresonantfrequencyandtheresistanceofthesteelwireduringthecorrosionprocess.Basedontheresearch,whetherthesteelwiresofthebasicsensor,thesensorwithreferencecircuitandthesensorwithtwoswitchcircuitsarefractu
7、redornotcanbeassessedbymonitoringtheresonantfrequency.Forthesensorwithtwoswitchcircuits,onlywhenthedifferenceofthediameterofthesteelwiresislargeenough,cantheresonantfrequencybemeasured.2.Basedonthecircuitsimulation,thesensorisimprovedintheeffectofm
