CST730 阳极梯腐蚀监测仪

CST730阳极梯腐蚀监测仪采用电化学阻抗技术和阳极梯传感器开展混凝土腐蚀损伤监测原理及方法研究,用于测量混凝土内钢筋锈蚀发展状态。
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阳极梯腐蚀监测仪基于电化学阻抗测试原理,通过测量混凝土中不同深度埋设的金属电极(阳极)的电化学参数,评估钢筋锈蚀风险及混凝土耐久性。

CP-73阳极梯探头采用阵列梯式传感器设计,通过测量阳极梯上的阳极相对于参比电极的自腐蚀电位、阳极梯相对阴极之间的电偶电流、两相邻阳极间的电阻率值和混凝土温湿度,来研究混凝土内钢筋锈蚀发展动力学过程。

其核心功能包括:

· 自腐蚀电位测量:

监测等间距分布的阳极相对于参比电极的电位,通过电位分布判断腐蚀活性区域,电位突降表明活化腐蚀。

· 电偶电流检测:

测量阳极梯整体相对于阴极之间的电偶电流,反映宏电池腐蚀效应,电流增大提示腐蚀加速。

· 混凝土电阻率:

通过两相邻阳极间的交流阻抗谱(EIS),计算混凝土电阻率,评估其密实性和氯离子渗透性,电阻率降低预示腐蚀风险上升。

在混凝土腐蚀过程中,随着CO2、氯离子和水分向内侵入,导致混凝土的腐蚀锋面不断向内延伸,随着腐蚀锋面深度增加,阳极梯上距离表层不同距离的阳极阵列的电极电位、电偶电流和阻抗值均会发生明显的变化。通过不同深度的阳极阵列电化学参数随时间和位置的变化曲线,可以计算混凝土碳化深度随时间的变化规律,预测混凝土中钢筋的锈蚀时间,为混凝土结构的预防性维护提供指导。

 
图1.阳极梯测量混凝土层腐蚀锋面变化的原理图  

主要技术指标

产品型号CST730
测量通道6路电位、6路电流和6路阻抗
输入阻抗1×108Ω
电位测量范围-2.0V~+2.0V
电位测量精度0.5%@FS
电位测量分辨率0.1mV
电流测量范围

-10mA~+10mA(5个电流量程档:2uA、20uA、200uA、2mA、20mA)

电流测量精度0.5%@FS(20uA以上)

1%@FS(20uA及以下)

电流测量分辨率0.01μA
阻抗测量范围100Ω~10MΩ
阻抗测量精度

0.5%@FS(1MΩ以下)

2%@FS(1MΩ及以上)

阻抗测量分辨率0.1Ω
温度测量范围-30~+85℃,±1℃
定时测量测量间隔1~255小时
存储2 Mbytes,可存储10,000 组数据
通信方式RS485,标准Modbus协议
供电方式DC12V
尺寸180mm× 130mm× 60mm
重量2.0 kg
工作温度-30°C~60°C
工作湿度≤ 95%
外壳材料耐侯工程塑料
防护等级IP67


  探头介绍  

1)阳极梯:采用等间距布置的阳极棒,用不锈钢框架连接形成梯形框,并在不锈钢框内布置温度探头,外置固定一根电极棒作为阴极和一根螺纹钢筋棒,固定在合适的距离,分别用于测试电偶电流、极化电流和混凝土电阻率,用于混凝土脱钝过程研究。

2)可选布置一根长效的参比电极,用于监测碳钢棒的自腐蚀电位。

3)所有的阳极和电缆都可抗碱和氯离子侵袭,确保阳极梯探头的耐久性。


图片1

图2. 阳极梯结构示意图


  应用领域

用于建筑、桥梁等混凝土结构的表层砂浆层的碳化速率监测,钢筋锈蚀速度及发展趋势监测,测量不同埋深碳钢或不锈钢阳极的自腐蚀电位、腐蚀速率以及混凝土电阻率、温度;


仪器配置

① CST730阳极梯腐蚀采集器1台
  ② CP-73阳极梯腐蚀监测探头1支

③ 数据处理软件1套 

④ RS485通讯电缆1条


  软件介绍
  
阳极梯腐蚀监测系统是一套应用于现场的腐蚀测试软件,可用于读取CST730阳极梯腐蚀测试仪的测量数据,并保存到数据库中,还可以图形方式显示不同设备的测试数据,支持csv、xlsx等格式导出。所有测量数据、图形可以方便地打印和存储。

 

图3. 温州七都大桥桥面伸缩缝内安装的多只阳极梯


图4. 阳极梯监测的钢筋自腐蚀电位、钢筋阻抗和电偶电流监测数据