專利名稱：電磁感應式鋼筋掃描儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建筑工程中鋼筋混凝土構件的質量檢測儀。
目前，對鋼筋混凝土構件中鋼筋的檢測通常采用破損，有時會造成構件失效，對無破損檢測鋼筋混凝土構件中的鋼筋位置，混凝土保護層厚度及鋼筋直徑及其各種參數只能單項檢測或只能檢測部分參數，因此費時、費力，使用儀器品種較多，綜合成本高。
本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，對建筑工程中鋼筋混凝土構件的鋼筋位置、鋼筋直徑、混凝土保護層厚度及參數進行檢測的電磁感應式鋼筋掃描儀。
為了達到上述目的，本實用新型是由形硅鋼片疊成的鐵芯，兩端分別套裝驅動線圈L1和感應線圈L2，構成探頭，主機電子線路由信號提取單元、自動增益線性補償單元、檢波調零單元和數字顯示單元組成。
本實用新型的優點是(1)結構簡單，操作方便，體積小，重量輕，便于攜帶；(2)采用本實用新型可對“鋼筋混凝土構件中鋼筋位置”中鋼筋直徑及混凝土保護層厚度等參數直接檢測；(3)省時、省力，綜合成本低。
圖1是主機結構方框圖；圖2是主機方框原理圖；圖3是本實用新型的電路原理圖；圖4是本實用新型的測量探頭結構示意圖。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細描述。
由圖1-圖4可知，本實用新型是由形硅鋼片疊成的鐵芯，兩端分別套裝驅動線圈L1和感應線圈L2，構成探頭，主機電子線路由信號提取單元、自動增益線性補償單元、檢波調零單元和數字顯示單元組成。
所述的信號提取單元是由運算放大器IC1、場效應管Q、二極管D1、電阻R1、R6、電位器W1、W2、電容C1-C3組成等幅定頻正弦振蕩器，由運算放大器IC2、電阻R9-R12、電位器W2、電容C4組成相位平衡器，由電阻R10、電位器W4和電容C4組成移位相網絡，由運算放大器IC3、IC4、電阻R12-R18和電容C5-C8組成對應幅值平衡和相位平衡的兩個帶通濾波器，由運算放大器IC5、電阻R18-R23和電容C9組成減法器，減法器輸出端經電阻R22和R23分壓后接至自動增益線性補償單元的輸入端電容C9。
所述的由運算放大器IC6、場效應管Q2、二極管D2、電阻R24-R31、電位器W5、電容C10-C13組成的非線性自動增益放大器，運算放大器IC6的輸出端連接至由運算放大器IC7、電阻R32-R34、電容C14-C15組成的帶通濾波器，運算放大器IC7的輸出經電容C16隔直后送至檢波調零單元的電阻R40的輸入端。
所述的運算放大器IC8、IC9、二極管D1-D6、電阻R35-R39組成檢波器，由運算放大器IC10、電阻R40-R42、電容C17、C18組成低通濾波器，由電阻R42、電位器W6組成零位調節電路，由運算放大器IC10、電阻R40-R42、電容C17、C18組成低通濾波器，由電阻R42、電位器W6組成零位調節電路，由運算放大器IC10的輸出連數字顯示單元的電阻R44的輸入端。
所述的由運算放大器IC11、電阻R44-R46組成緩沖放大器，運算放大器IC11的輸出端接至數字電壓表DM。
本實用新型工作原理感應線圈L2為3，外殼為4和輸出插座為5組成。“”形鐵芯1采用硅鋼片疊成，“”形鐵芯1二端為二個探測磁極，與被測鋼筋形成磁回路。驅動線圈L12和感應線圈L23采用薄型線圈，分別置于“ ”形鐵芯的兩極中央位置，形成松耦合。驅動線圈中驅動信號由主機中振蕩器提取，在磁芯中形成交變磁通，交變磁通隨著被測鋼筋有或無，鋼筋粗細和距磁極的遠近而變化，在感應線圈中感應出相應電壓。驅動信號和感應信號通過多芯電纜送入主機。振蕩器輸出一個等幅定頻的正弦信號，送入測量探頭中的驅動線圈，在鐵芯中產生交變磁場，通過耦合在感應線圈中感應初始電磁信號，同時通過幅值平衡器給出一個參考訊號，相位平衡器使初始感應電壓在相位上與參考信號一致，并各自通過帶通濾波器濾除高次諧波，經減法器實現無鋼筋時在幅值和相位二參數平衡，輸出為零。當測量探頭接近鋼筋時，感應線圈中的電壓將比幅值平衡器輸出的參考電壓高，因而減法器輸出有用信號，以實現微弱信號提取的目的。
自動增益線性補償單元由非線性自動增益放大器8、帶通濾波器9組成。非線性自動增益放大器將減法器輸出的微弱信號進行放大，由于測量探頭距鋼筋距離遠時，信號衰減很快，經放大器可以提升弱信號，以達改善線性，加大探測深度的目的。其輸出再經過一個帶通濾波器，使其波形更光滑，進一步減小諧波的影響。
檢波調零單元由檢波器10、低通濾波器和零位調節器11組成。將自動增益線性補償單元輸出的信號進行檢波，并通過低通濾波形成直流輸出，由于在無鋼筋時周圍磁場影響會有一定殘余電壓輸出，為消除此殘余電壓，設置有零位調節器，以達輸出為零。
數字顯示單元由緩沖放大器12和數字電壓表13組成，用以顯示檢波調零單元的輸出電壓，亦即顯示不同鋼筋直徑在不同混凝土保護層厚度下的感應電壓。
權利要求1.一種電磁感應式鋼筋掃描儀，由鐵芯、主機電子線路組成，其特征在于由形硅鋼片疊成的鐵芯，兩端分別套裝驅動線圈L1和感應線圈L2，構成探頭，主機電子線路由信號提取單元、自動增益線性補償單元、檢波調零單元和數字顯示單元組成。
2.按照權利要求1所述的電磁感應式鋼筋掃描儀，其特征在于信號提取單元是由運算放大器IC1、場效應管Q、二極管D1、電阻R1、R6、電位器W1、W2、電容C1-C3組成等幅定頻正弦振蕩器，由運算放大器IC2、電阻R9-R12、電位器W2、電容C4組成相位平衡器，由電阻R10、電位器W4和電容C4組成移位相網絡，由運算放大器IC3、IC4、電阻R12-R18和電容C5-C8組成對應幅值平衡和相位平衡的兩個帶通濾波器，由運算放大器IC5、電阻R18-R23和電容C9組成減法器，減法器輸出端經電阻R22和R23分壓后接至自動增益線性補償單元的輸入端電容C9。
3.按照權利要求1所述的電磁感應式鋼筋掃描儀，其特征在于由運算放大器IC6、場效應管Q2、二極管D2、電阻R24-R31、電位器W5、電容C10-C13組成的非線性自動增益放大器，運算放大器IC6的輸出端連接至由運算放大器IC7、電阻R32-R34、電容C14-C15組成的帶通濾波器，運算放大器IC7的輸出經電容C16隔直后送至檢波調零單元的電阻R40的輸入端。
4.按照權利要求1或3所述的電磁感應式鋼筋掃描儀，其特征在于運算放大器IC8、IC9、二極管D1-D6、電阻R35-R39組成檢波器，由運算放大器IC10、電阻R40-R42、電容C17、C18組成低通濾波器，由電阻R42、電位器W6組成零位調節電路，由運算放大器IC10、電阻R40-R42、電容C17、C18組成低通濾波器，由電阻R42、電位器W6組成零位調節電路，由運算放大器IC10的輸出連數字顯示單元的電阻R44的輸入端。
5.按照權利要求1所述的電磁感應式鋼筋掃描儀，其特征在于由運算放大器IC11、電阻R44-R46組成緩沖放大器，運算放大器IC11的輸出端接至數字電壓表DM。
專利摘要本實用新型電磁感應式鋼筋掃描儀涉及一種建筑工程鋼筋混凝土構件質量檢測儀,它是由冂形硅鋼片疊成的鐵芯,兩端分別套裝驅動線圈L
文檔編號G01B7/00GK2366823SQ9823808
公開日2000年3月1日 申請日期1998年6月23日 優先權日1998年6月23日
發明者黃浩華, 王紹榮, 楊學山, 李忠良 申請人:中國地震局工程力學研究所