一种原电池腐蚀检测装置制造方法及图纸

技术编号:19509386 阅读:26 留言:0更新日期:2018-11-21 06:40
本发明专利技术公开了一种原电池腐蚀检测装置,包括主控模块、控制选通模块、放大滤波电路模块、电源模块以及标准电压模块。具体的组成有:电阻R1‑R7、集成电路U2‑U4、电容C1‑C8等。其中,主控模块为STM32单片机,U2为CD4053B,U3为LM358,U4为TPS60400。本发明专利技术通过STM32单片机来控制检测电路,实现(钢筋混凝土)原电池电压、电流等的同时检测,通过检测数据与已获得的基准数据比较,能综合地分析原电池是否发生腐蚀,使操作简单,测量结果更加的准确。本发明专利技术还具有工程造价低,操作简单,不破坏钢筋混凝土结构等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种原电池腐蚀检测装置本申请是申请人青岛理工大学向国家知识产权局提交的申请日为2016年5月10日、申请号为201610307556.4、专利技术创造名称为原电池腐蚀检测装置的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种原电池腐蚀检测装置,特别是涉及一种通过测量(钢筋混凝土)原电池电压、电流等来判断原电池是否发生腐蚀的装置。
技术介绍
近年来,随着建筑行业对钢筋混凝土需求量的增大,人们对钢筋混凝土的腐蚀程度的检测越来越重视。钢筋混凝土腐蚀是一种自发进行的电化学反应。如钢筋置于潮湿环境中,其表面会覆盖一层电解质水膜,而钢筋的主要组成成分包括:铁素体、渗碳体、及游离石墨等,由于这些成分的电极电位不同,钢筋表面层在电解质溶液中构成原电池,其阳极为铁素体,阴极为渗碳体。当钢筋表面有水分附着时,就发生以等速度进行氧化反应和还原反应。其中,氧化反应是铁电离的阳极反应,还原反应是溶液氧还原的阴极反应。现有钢筋混凝土中原电池腐蚀的检测法分为挖掘法和非挖掘法。挖掘法是把混凝土挖掘开,确认原电池的腐蚀情况。非挖掘法是在不挖掘钢筋混凝土的前提条件下,检测原电池是否发生腐蚀。非挖掘法由于具有工程造价低,不破坏钢筋混凝土结构等特点,因此值得更深入的研究及开发。基于上述背景下,有必要研制这样一种原电池腐蚀检测装置,实现原电池的电压、电流等的测量,对测量数据进行相关处理后,即可实现多个数值的同时测量,能综合分析原电池是否发生腐蚀。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种原电池腐蚀检测装置,其以单片机为主控模块,通过检测电路实现(钢筋混凝土)原电池的电压、电流等的测量,对测量数据进行相关处理后,即可以实现多个数值的同时测量,有助于综合分析原电池是否发生腐蚀。一种原电池腐蚀检测装置,包括主控模块、控制选通模块、放大滤波电路模块、电源模块以及标准电压模块;其中,所述的主控模块为STM32单片机;所述的控制选通模块包括电阻R1-R2、电容C7-C8、集成电路U2;U2的by连接原电池的阳极2;U2的bx端悬空;R1接U2的cy,另一端连接于R2的一端、U2的INH和VEE、原电池的阴极和地接;R2的另一端接U2的cx;由STM32单片机分别选择U2的cy或cx链接U3的InputsA的3引脚;U2的cxORcy接U2的axORay;U2的VSS连接于U4的OUT;U2的A、B、C、VDD端连接于STM32单片机;C7、C8一端连接U2的VDD端,另一端连接地;U2的ax端连接于原电池的阴极,U2的ay端连接于原电池的阳极1;所述的放大滤波电路模块包括电阻R3-R7、集成电路U3、电容C1-C3、C9-C10、二极管D1;C1的一端连接于U3的InputsA的3引脚,另一端连接于C2的一端、R6的一端、二极管的正极和接地;U3的OutputA和InputsA的2引脚相连于R3的一端,R3的另一端连接于U3的InputsB的5引脚、R4的一端、C2的另一端;R4的另一端接STM32单片机的+3.3V供电端;U3的OutputB的6引脚连接于C3的一端、R5的一端和R6的另一端;U3的OutputB的7引脚连接于R7的一端、C3的另一端、R5的另一端和二极管的负端;R7的另一端连接于STM32单片机;C7、C8一端连接U3的VCC端,另一端连接地;VCC连接于STM32单片机的+5V供电端;所述的电源模块包括集成电路U4、电容C4-C6;C4的一端连接于U4的OUT,另一端连接于U4的GND端、C5的一端和接地;C5的另一端连接于U4的IN端、STM32单片机的+5V供电端;C6的一端连接于U4的C1-端,另一端连接于U4的C1+端;所述的标准电压模块包括电阻R8-R13、电容C11-C12、集成电路U5;R8的一端和U2的bxORby连接于U5的OutputA端,R8的另一端连接于R9的一端和U5的InputA端的2引脚;R9的另一端与R11的一端接地;R10的一端连接U5的InputsA端的3引脚,另一端连接U5的VEE/GND端和U4的OUT端;R13的一端连接U5的InputsA端的3引脚,另一端连接U5的OutputB端和InputsB端的6引脚;R11的另一端连接InputsB端的5引脚和R12的一端;R12的另一端接STM32单片机;C11的一端连接U5的VCC端,另一端接地;U5的VCC端连接于STM32单片机的+5V供电端。所述的U2为CD4053B,U3为LM358,U4为TPS60400。所述的C1=10000pf,C1一端连接于U3的InputsA的3引脚,另一端连接于GND,形成滤波电路,用于滤掉高频信号。所述的R4=65k,为上拉电阻;R5=55k,为反馈电阻;R6=50k;C3=150pf,为滤波电容;放大电路的放大倍数计算公式为:V1=3.3V,Vii为输入电压。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术通过STM32单片机来控制检测电路,实现(钢筋混凝土)原电池电压、电流等的同时检测,通过检测数据与已获得的基准数据比较,能综合地分析原电池是否发生腐蚀,使操作简单,测量结果更加的准确。本专利技术还具有工程造价低,操作简单,不破坏钢筋混凝土结构等优点。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步说明,但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。图1是本专利技术原电池腐蚀检测装置的整体结构示意框图。图2是本专利技术原电池腐蚀检测装置的一种实施方式的具体电路原理示意图,未示出主控模块以及原电池。图3是本专利技术对原电池电流测量时,滤波型调节器的电路仿真结果图(R=10k,R为原电池内阻)。图4是本专利技术原电池腐蚀检测装置的另一种实施方式的具体电路原理示意图,未示出主控模块以及原电池。图5是图4方式中的U5的OutputA端输出的电压仿真图。具体实施方式实施例1结合图1、图2及图3,一种原电池腐蚀检测装置,包括主控模块和检测部分(电路)。检测部分设有控制选通模块、放大滤波电路模块及电源模块。所述的主控模块为STM32单片机。所述的控制选通模块包括电阻R1-R2、电容C7-C8、集成电路U2;U2的by连接原电池的阳极2;U2的bx端悬空;R1接U2的cy,另一端连接于R2的一端、U2的INH和VEE、原电池的阴极和地接;R2的另一端接U2的cx;由STM32单片机分别选择U2的cy或cx链接U3的InputsA的3引脚;U2的cxORcy接U2的axORay;U2的VSS连接于U4的OUT;A、B、C、VDD端连接于STM32单片机;C7、C8一端连接U2的VDD端,另一端连接地;U2的ax端连接于原电池的阴极;U2的ay端连接于原电池的阳极1。所述的放大滤波电路模块包括电阻R3-R7、集成电路U3、电容C1-C3、C9-C10、二极管D1;C1一端连接于U3的InputsA的3引脚,另一端连接于C2的一端、R6的一端、二极管的正极和接地;U3的OutputA和InputsA的2引脚相连于R3的一端,R3的另一端连接于U3的InputsB的5引脚、R4的一端、C2的另一端;R4的另一端接STM32单片机的+3.3V供电端;U3的OutputB的6引脚连接于C3的一端、R5的一端和R6的另一端;U3的OutputB的7引脚连接于R7的一端、C3的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原电池腐蚀检测装置,包括主控模块、控制选通模块、放大滤波电路模块、电源模块以及标准电压模块;其特征在于:所述的主控模块为STM32单片机;所述的控制选通模块包括电阻R1‑R2、电容C7‑C8、集成电路U2;U2的by连接原电池的阳极2;U2的bx端悬空;R1接U2的cy,另一端连接于R2的一端、U2的INH和VEE、原电池的阴极和地接;R2的另一端接U2的cx;由STM32单片机分别选择U2的cy或cx链接U3的Inputs A的3引脚;U2的cx OR cy接U2的ax OR ay;U2的VSS连接于U4的OUT;U2的A、B、C、VDD端连接于STM32单片机;C7、C8一端连接U2的VDD端,另一端连接地;U2的ax端连接于原电池的阴极,U2的ay端连接于原电池的阳极1;所述的放大滤波电路模块包括电阻R3‑R7、集成电路U3、电容C1‑C3、C9‑C10、二极管D1;C1的一端连接于U3的Inputs A的3引脚,另一端连接于C2的一端、R6的一端、二极管的正极和接地;U3的Output A和Inputs A的2引脚相连于R3的一端,R3的另一端连接于U3的Inputs B的5引脚、R4的一端、C2的另一端;R4的另一端接STM32单片机的+3.3V供电端;U3的Output B的6引脚连接于C3的一端、R5的一端和R6的另一端;U3的Output B的7引脚连接于R7的一端、C3的另一端、R5的另一端和二极管的负端;R7的另一端连接于STM32单片机;C9、C10一端连接U3的VCC端,另一端连接地;VCC连接于STM32单片机的+5V供电端;所述的电源模块包括集成电路U4、电容C4‑C6;C4的一端连接于U4的OUT,另一端连接于U4的GND端、C5的一端和接地;C5的另一端连接于U4的IN端、STM32单片机的+5V供电端;C6的一端连接于U4的C1‑端,另一端连接于U4的C1+端;所述的标准电压模块包括电阻R8‑R13、电容C11‑C12、集成电路U5;R8的一端和U2的bx OR by连接于U5的Output A端,R8的另一端连接于R9的一端和U5的Input A端的2引脚;R9的另一端与R11的一端接地;R10的一端连接U5的Inputs A端的3引脚,另一端连接U5的VEE/GND端和U4的OUT端;R13的一端连接U5的Inputs A端的3引脚,另一端连接U5的Output B端和Inputs B端的6引脚;R11的另一端连接Inputs B端的5引脚和R12的一端;R12的另一端接STM32单片机;C11的一端连接U5的VCC端,另一端接地;U5的VCC端连接于STM32单片机的+5V供电端。...

【技术特征摘要】
1.一种原电池腐蚀检测装置,包括主控模块、控制选通模块、放大滤波电路模块、电源模块以及标准电压模块;其特征在于:所述的主控模块为STM32单片机;所述的控制选通模块包括电阻R1-R2、电容C7-C8、集成电路U2;U2的by连接原电池的阳极2;U2的bx端悬空;R1接U2的cy,另一端连接于R2的一端、U2的INH和VEE、原电池的阴极和地接;R2的另一端接U2的cx;由STM32单片机分别选择U2的cy或cx链接U3的InputsA的3引脚;U2的cxORcy接U2的axORay;U2的VSS连接于U4的OUT;U2的A、B、C、VDD端连接于STM32单片机;C7、C8一端连接U2的VDD端,另一端连接地;U2的ax端连接于原电池的阴极,U2的ay端连接于原电池的阳极1;所述的放大滤波电路模块包括电阻R3-R7、集成电路U3、电容C1-C3、C9-C10、二极管D1;C1的一端连接于U3的InputsA的3引脚,另一端连接于C2的一端、R6的一端、二极管的正极和接地;U3的OutputA和InputsA的2引脚相连于R3的一端,R3的另一端连接于U3的InputsB的5引脚、R4的一端、C2的另一端;R4的另一端接STM32单片机的+3.3V供电端;U3的OutputB的6引脚连接于C3的一端、R5的一端和R6的另一端;U3的OutputB的7引脚连接于R7的一端、C3的另一端、R5的另一端和二极管的负端;R7的另一端连接于STM32单片机;C9、C10一端连接U3的VCC端,另一端连接地;VCC连接于STM32单片机的+5V供电端;所述的电源模块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:林旭梅赵铁军张鹏薛亮亮罗萍萍
申请(专利权)人:青岛理工大学
类型:发明
国别省市:山东,37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1