专利汇可以提供一种混凝土结构耐久性实时监测传感器及其制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于 混凝土 结构耐久性实时监测 传感器 ,其包括一传感器 外壳 ,还包括参比 电极 、 钢 筋电极、辅助电极、Cl-探针、pH值探针及混凝土 电阻 率 监测探针,所述辅助电极平铺于所述外壳的上表面,所述参比电极、 钢筋 电极、Cl-探针、pH值探针及混凝土电阻率监测探针至少有部分暴露于传感器外壳上表面作为探测端,另一端连接 铜 电缆 ,所述铜电缆从上至下贯穿过所述传感器外壳并伸出于外壳外部。本发明不仅能实现对钢筋的 腐蚀 速率、Cl-浓度和pH值进行实时监测,而且还能实现对混凝土电阻率实时监测,通过对混凝土电阻率的监测,可在钢筋腐蚀 电流 密度 监测时对体系电阻进行补偿,获得更加准确监测钢筋的腐蚀速率。,下面是一种混凝土结构耐久性实时监测传感器及其制造方法专利的具体信息内容。
1.一种用于混凝土结构耐久性实时监测传感器,其特征在于:包括一传感器外壳,还-
包括参比电极、钢筋电极、辅助电极、Cl 探针、pH值探针及混凝土电阻率监测探针,所述辅-
助电极平铺于所述外壳的上表面,所述参比电极、钢筋电极、Cl 探针、pH值探针及混凝土电阻率监测探针至少有部分暴露于传感器外壳上表面作为探测端,另一端连接铜电缆,所述铜电缆从上至下贯穿过所述传感器外壳并伸出于外壳外部。
2.根据权利要求1所述的用于混凝土结构耐久性实时监测传感器,其特征在于:所述参比电极和钢筋电极纵向安装并固定于外壳内腔,其上端面露于传感器外壳上表面,与所述辅助电极上表面持平。
3.根据权利要求1所述的用于混凝土结构耐久性实时监测传感器,其特征在于:传感器外壳上表面设置有可容纳所述Cl探针、pH值探针和混凝土电阻率监测探针的水平凹槽,-
所述Cl 探针、pH值探针及混凝土电阻率探针安置于所述凹槽中,并用环氧树脂进行固定。
4.根据权利要求1所述的用于混凝土结构耐久性实时监测传感器,其特征在于:所述参比电极为Ag/AgCl凝胶电解质参比电极,具有一聚四氟乙烯制成的外套,内参比液采用
0.5mol/L KCl甲基纤维素凝胶电解质,外套的一端设有微孔陶瓷。
5.根据权利要求1所述的用于混凝土结构耐久性实时监测传感器,其特征在于:所述混凝土电阻率监测探针为4根平行布置于传感器外壳上表面的不锈钢丝。
6.根据权利要求1所述的用于混凝土结构耐久性实时监测传感器,其特征在于:所述钢筋电极采用与被监测钢筋同材质的圆棒钢筋,直径为20mm。
7.根据权利要求1所述的用于混凝土结构耐久性实时监测传感器,其特征在于:所述辅助电极为具有化学惰性的MMO钛基混合金属氧化物阳极网,阳极网平铺于传感器外壳上表面,并用环氧树脂进行密封连接。
8.根据权利要求1所述的用于混凝土结构耐久性实时监测传感器,其特征在于:所述-
Cl 探针采用阳极氯化法制备的Ag/AgCl电极;所述pH值探针为表面覆盖有Ir的氧化物的纯Ti金属探针。
9.一种如权利要求1~8任一权利要求所述的用于混凝土结构耐久性实时监测传感器的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)Ag/AgCl参比电极制备:
制备0.5mol/L KCl甲基纤维素凝胶电解质作为内参比液,将焊接有铜电缆的Ag/AgCl电极沿聚四氟乙烯套管的中心线插入,再用环氧树脂对聚四氟乙烯套管的开口端进行密封处理形成Ag/AgCl参比电极;
(2)钢筋电极的制备:
制取Φ20×50mm的钢筋棒,钢筋棒的一端与铜电缆进行焊接,并用环氧树脂对焊接端面和钢筋侧面进行密封,未密封的另一端面作为探测工作面;
(3)辅助阳极的制备:
将MMO钛基混合金属氧化物阳极网加工成矩形,再在阳极网上加工用于装配所述参比电极和钢筋电极的两个圆孔,用环氧树脂将辅助阳极粘固在传感器外壳上表面;
-
(4)Cl 探针的制备:
将棒状纯Ag与铜电缆的铜丝焊接后对焊接处进行密封,以防止电偶腐蚀,Ag棒经打磨、除油、除表面氧化物并清洗后放入电解池中,银棒作为阳极,MMO钛基混合金属氧化物作
2
为阴极,以1mA/cm 的电流密度在0.1mol/L的HCl溶液中阳极极化0.5小时制得Ag/AgCl探针,将制备好的电极放入0.1mol/L的KCl溶液中待用;
(5)pH探针的制备:
将棒状纯钛打磨后放入10%的NaOH溶液中煮沸并保持5分钟,然后再放入浓HCl中煮沸并保持10分钟,取出后经用二次蒸馏水清洗后放入无水乙醇中备用;
配制1g/L的六氯铱酸铵溶液,将备用的钛棒浸入六氯铱酸铵溶液中蘸涂均匀后置于
75±1℃的箱式电阻炉中烘0.5小时,重复3~5次,再以10℃/min的升温速度加热到
720±5℃,并恒温0.5小时,然后随炉冷却至室温,制得Ti/IrOx探针,其中x=1~3,探针的一端与铜电缆焊接后对焊接处进行密封,将制得的Ti/IrOx探针放入饱和Ca(OH)2溶液中老化28天即制得pH值探针;
(6)混凝土电阻率探针:
取4根不锈钢丝打磨后将其一端与铜电缆焊接后对焊接处进行密封,制得混凝土电阻率探针;
(7)装配:
制造一外壳,把辅助电极平铺于传感器外壳的上表面,参比电极和钢筋电极沿所述外壳轴线安装并固定于外壳内腔,其上端面露于传感器外壳上表面,并与辅助电极上表面维-
持在同一水平面,把Cl 探针、pH值探针和混凝土电阻率监测探针水平布置在外壳上表面,与参比电极、钢筋电极、Cl探针、pH值探针和混凝土电阻率探针连接的铜电缆贯穿过外壳,并通过外壳底面的圆孔伸出外壳外部。
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