阶梯型Fe-C膜光纤腐蚀传感器的传感规律

为了增大金属敏感膜光纤腐蚀传感器的检测范围,提高传感器的检测能力,本文采用磁控溅射的方法在除去包层的多模光纤纤芯上制备了导电层,然后通过电镀的方法,制备了具有单层和阶梯型结构的Fe-C膜光纤腐蚀传感器,通过SEM、XRD等方法对Fe-C膜的微观结构进行了分析。通过光学测试,研究了光纤腐蚀传感器输出光强度的变化规律。结果表明,当Fe-C膜的厚度大于一个临界值时,膜腐蚀的初期光输出强度无明显变化,而小于临界值时,随腐蚀的发展,输出光强度逐渐增大。所考察的二层阶梯型Fe-C膜光纤腐蚀传感器在腐蚀检测时,具有两个光输出强度逐渐增大的过程。     

光纤传感技术及其在管道监测中的应用

管道安全关系到人类生命和财产安全,及时掌握管道结构健康状态是确保其安全运行的重要前提,近年来发展起来的光纤传感技术为管道结构的安全监测提供了技术保障。传感器的选择和使用是进行结构监测时首先考虑的问题,重点介绍了SOFO点式、FBG准分布式、BOTDR和BOTDA分布式光纤传感器等光纤传感技术的系统组成、基本原理及关键技术,对其性能和特点进行了对比分析;在此基础上,探讨了适用于管道变形监测的FBG和BOTDA光纤监测实用系统,及适用于管道泄漏监测的基于拉曼散射的OTDR分布式温度传感技术和基于模态分布调制干涉技术的油气管道检测系统。分析了其各自作为结构监测传感器的优缺点,为今后的管道监测选用提供了依据。     

基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器现状

介绍了基于金属腐蚀敏感膜的光纤腐蚀传感器的原理,较全面地阐述了这种传感器的研究现状,明确指出了目前这种传感器存在的一个主要问题,即目前这种传感器还不能定量地判断出金属的腐蚀状况。     

混凝土结构光纤光栅腐蚀传感器

提出了一种新型测量钢筋锈蚀的光栅传感器,即双筋腐蚀光栅传感器.这种传感器将光纤布拉格光栅粘贴固定于两根紧密排列的钢筋上表面.当钢筋锈蚀后,体积膨胀而使光纤光栅产生拉伸应变,光纤光栅的反射光波长将发生变化,所以通过测量光纤光栅的波长就可以测得钢筋锈蚀程度.这种传感器利用光纤光栅波长位移来监测钢筋锈蚀,能够间接反映钢筋锈蚀程度,且不受锈蚀因素的影响,可用于混凝土结构中钢筋锈蚀的早期监测.     

腐蚀监测/检测技术

    主要从在线监测和离线检测两个方面介绍腐蚀监测/检测技术的方法和发展.除传统的腐蚀监测/检测手段以外,还介绍一些新兴的监测技术如：光纤传感技术、全息干涉法等.最后讨论腐蚀监测/检测技术的发展趋势.     

腐蚀监测在腐蚀管理中的作用

腐蚀管理是一种防止腐蚀失效的综合文法,腐蚀管理的主要目标是维护生产安全,加强环境保护和提高成本效益,通过控制所有与腐蚀、材料及工艺等相关的因素以达到上述目标。目前这一观念在欧美国家得以普及的主要原因就是由于它更加重视减少生产过程中各种污染物质的泄露,保障操作人员的生命安全,改善产品质量以及降低生产成本和产品消耗。     

光纤声发射传感技术的进展

介绍光纤声发射传感技术的研究现状和最新进展。综述和评价了基于强度调制、相位调制、波长调制、偏振调制和一些新型调制原理的光纤声发射传感技术，介绍了应用实例，最后提出了目前光纤声发射传感技术研究中急需解决的问题和发展趋势。     

大气腐蚀监测传感器的研究与应用

通过实验室盐雾试验和沈阳地区户外大气环境中的现场试验研究了电极间绝缘膜厚度对双电极原电池传感器可靠性及测量敏感性的影响,及其在户外大气环境中的实用性。结果表明:适用于长期户外现场监测的传感器的最佳绝缘膜厚度为0.3～0.5mm;传感器监测结果与腐蚀挂片测试结果具有很好的线性相关性;传感器可以很好地应用于户外大气环境的腐蚀监测和研究。     

水下钢铁构筑物腐蚀监／检测电化学传感系统研制

设计制作了能对水下大型钢铁构筑物直接测试的小孔限流型腐蚀传感器,讨论了影响其测试面积的结构因素,设计了相应的测试仪器,并成功地在塘沽集装箱码头泊位裸露钢管桩上进行了现场测试。     

腐蚀防护监测检测技术研究的进展

综述了目前国内外腐蚀防护监测检测技术研究进展,主要从物理机械法、无损检测法、电化学法、化学分析法等对监测检测技术进行了讨论,还分析了每种监测检测技术的使用环境及其特点。最后指出,智能化是腐蚀防护监检测技术的发展方向,并给出需要同时建立在线监测检测网、监测检测数据库以及评估数据库。     

混凝土结构中钢筋腐蚀智能监测技术

对混凝土结构中钢筋腐蚀监测技术的研究成果进行了综述,同时指出传统监测手段的不足之处,并提出了智能监测技术的要求;着重分析了钢筋腐蚀监测光纤传感器和无线传感器的研究进展,并展望了混凝土结构中钢筋腐蚀智能监测技术的发展方向.     

钢筋混凝土的腐蚀监测/检测

混凝土中钢筋的腐蚀是混凝土结构破坏和修复的主要原因之一，钢筋腐蚀速率的监测和腐蚀状况的判定可以为钢筋混凝土结构的剩余载荷和结构的耐久性提供基础数据。本文叙述了混凝土中钢筋腐蚀的监测技术，包括7种基于电化学基础的测定瞬时腐蚀速率的方法和3种物理方法，给出了测定电位(或电位图)、线性极化、电化学噪音、宏观电池电流、脉冲电流、电化学阻抗谱、恒电量方法的原理、装置和实施方法。同时简单介绍了利用电阻探针法、光纤传导方法、微波反射法测定腐蚀速率和其他腐蚀相关参数(电阻率、pH、Cl^-)的测定方法。     

钢筋混凝土在线腐蚀监测中护环电极智能约束研究

基于护环电极(GRE)原理,研究了提高钢筋混凝土在线腐蚀速率测量精度的方法;通过GRE电极将极化电流约束在辅助电极CE投影面区域内的钢筋网架内确定钢筋的被极化面积;同时,采用智能GRE电流约束值修正程序,使钢筋腐蚀速率测量值与均匀极化技术测量值保持一致性.结果表明,GRE约束系数λ与混凝土自生电阻率及钢筋腐蚀状态有一定的函数关系,当GRE电流对CE极化电流进行完全约束时即λ=1,钝化态钢筋腐蚀速率将比实际值偏小几倍.要准确测量钢筋锈蚀速率,钢筋自腐蚀电位Ecorr越负,混凝土电阻Rc越小,则约束系数λ也必须减小,基于此文中提出了一种基于Ecorr和Rc的智能约束系数计算程序,并研制了便携式在线钢筋锈蚀检测仪.现场试验证明:对于活化态钢筋,λ=0.2～0.6,而对于钝化态钢筋,λ=0.5～0.8时腐蚀速率测量结果较为准确.     

碳钢在导电混凝土中的腐蚀行为研究

利用线性极化法、电化学阻抗谱和塔菲尔曲线法研究 了A3钢在导电混凝土中的腐蚀行为.结果表明：导电混凝土中A3钢表面能够形成保护膜，随着导电混凝土养护时间的延长，膜不断致密化、保护性增加.钢棒表面膜主要由α-FeO(OH)、FeSiO3和α-Fe2O3等组成.A3钢在导电混凝土中养护31天后的腐蚀速度小于0049 mm/a.     

酸性气氛下钢筋混凝土结构腐蚀行为及其机理

对工业酸性气氛环境下经过10年使用的工厂钢筋混凝土采样,用EDS、XRD和SEM,以及力学性能测试等手段观测了钢筋的腐蚀产物成分和基体成分、混凝土的主要化学组成、微观形貌结构及钢筋的力学性能;另外,还定量分析了钢筋混凝土所处的大气环境中主要腐蚀性气体的含量进行了定量分析.结果表明,含S的酸性气体在箍筋表面的吸附与沉积是钢筋混凝土遭受破坏的主要原因,钢筋腐蚀的发生与C l-诱发的点蚀不同;大量酸性含S及CO2的气体导致混凝土的水泥水化产物和其微观结构发生了变化,特别是含S气体的存在对钢筋混凝土的中性化起重要作用.     

不锈钢在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀行为研究

利用动电位扫描和交流阻抗法研究了普通碳钢与不锈钢在模拟混凝土孔隙溶液中的腐蚀行为及其差别,以及Cl-浓度、溶液pH值对腐蚀行为的影响,从而探讨了不锈钢取代碳钢作为混凝土钢筋骨架的可能性.结果表明：即便混凝土碳化导致孔隙液pH值下降后,氯离子对不锈钢的影响仍然较小,钝化膜致密完好,而普通碳钢的耐蚀性明显变差,钝化膜极易被氯离子侵蚀而破坏.     

钢筋混凝土电杆的腐蚀及防护

钢筋混凝土上已经取代了木电杆，混凝土塌杆损坏的主要原因之一就是钢筋的腐蚀。它起因于含盐地下水进入电杆，并由于水分蒸发导致氯离子浓缩而受到加速，在电杆开始出现外部可见的腐蚀迹象之前，用单极法或两电极法进行电位测试是检查电杆腐蚀活性的一种可行的办法，最后还简要讨论了相应的各种防腐蚀措施。     

恒流脉冲技术检测混凝土中钢筋的腐蚀

采用恒流脉冲法研究了混凝土结构中的钢筋在不同Cl^-含量下的腐蚀行为。运用两种数据处理手段分别分析了脉冲响应曲线,计算得到的腐蚀速率值与传统线性极化法进行了对比。结果表明,扰动信号强度的选择强烈依赖于钢筋的腐蚀状况,过低会造成背景噪声干扰,而过高则会引起钢筋强烈极化,两者均不利于后期数据处理。阳极电流换算法能快速有效地分析脉冲信号曲线,但在过大的脉冲电流情况下有其局限性。     

基于护环技术的混凝土中钢筋腐蚀监测研究

采用护环电极(Guard Ring Electrode,GRE,GE)测量方法,探讨辅助电极(CE)、护环电极(GE)在钢筋极化过程中的电流分配比,以及护环电极补偿电流的大小对正确测量研究区域内的钢筋极化电阻Rp的影响.结果表明,为获得较准确的极化电阻Rp值,即要将极化电流补偿在辅助电极CE的投影面积上,仅仅考虑到二维表面的电流(电位差)补偿是不够的.对于高阻混凝土(钝态钢筋)体系,简单的表面电流补偿导致测量的Rp值偏小,只有考虑到混凝土结构中三维空间的电流补偿,才可能得到准确的Rp值.同时将测量结果与均匀极化测量结果进行了对比.结果表明,对于活化态的钢筋混凝土体系,采用护环电极能够较好地将极化电流补偿在工作区域内,从而可对钢筋混凝土体系进行准确的腐蚀测量.