微型探測器

微型探測器的直徑10mm,厚度12mm，中央有一個直徑為4mm的參考電極，該電極周圍有一個圓環形的計數電極它的內徑為6mm外徑為10mm。用於監測和記錄數據。

基本介紹

• 中文名：微型探測器
• 外文名：micro-rover
• 拼音： wēi xíng tàn cè qì
• 核心構建：參考電極 計數電極
• 功能：監測，記錄數據
• 優點：體積小

混凝土內的微型探測器

概述

使用埋入混凝土內的微型探測器監測鋼筋鏽蝕在鋼筋混凝土結構中,鋼筋是主要的受力材料,如果鋼筋鏽蝕,將會影響結構的承載能力,嚴重時甚至導致結構破壞。所以隨時了解鋼筋混凝土結構中鋼筋鏽蝕的情況而又不破損結構是很重要的。通常情況下,埋在混凝土內的鋼筋受到混凝土的保護,使其較少地受到外部因素(如地下水、雨、雪等)的影響,因而不易鏽蝕。然而混凝土內部的鋼筋鏽蝕始終在緩慢進行。如果建築物或構築物所在地的環境較差,一些有害物質會腐蝕混凝土,使其失去保護作用,如大氣中的二氧化硫、二氧化碳等會腐蝕混凝土,使其碳化。沿海地區的建築物或濱海構築物會受到帶有鹽的微粒的大氣或海水的腐蝕,C_l-對混凝土的腐蝕性很大,會加快混凝土碳化。當混凝土碳化後,水或Cl就很容易滲到內部,加劇鋼筋鏽蝕。

構成混凝土主要原材料之一的水泥是鹼性的,在鹼性的環境中,金屬的表面會產生一層鈍化膜,它使鋼筋免遭腐蝕。當混凝土的鹼性降低或鹼性化合物碳化或Cl侵入混凝土,那么這層鈍化膜將被破壞,鋼筋易腐蝕。在鋼筋腐蝕過程中,滲入混凝土內部的水或含鹽的水是電解質溶液,與鋼筋形成了腐蝕電池。在腐蝕區域和非腐蝕區域之間的電位差驅動電化學反應持續發生,鋼筋腐蝕不斷地進行。因此,可以通過監測鋼筋的電化學特性值來了解其鏽蝕的情況。為了準確地監測鋼筋混凝土結構內的鋼筋鏽蝕情況,將微型探測器埋入混凝土內是一種較理想的方法,不用損壞混凝土就可了解混凝土內的鋼筋是否鏽蝕。埋入混凝土內的微型探測器可以放置相當長的時間,實現長期監測。

微型探測器的構造和性能

(1)在微型探測器的中央有一個直徑為4mm的參考電極,在該電極周圍有一個圓環形的計數電極,它的內徑為6mm外徑為10mm,這兩個電極用黃金製成,以保證其良好的耐腐蝕性和良好的導電性能。

(2)微型探測器的直徑只有10mm,厚度只有12mm,因此,將它們埋入鋼筋混凝土結構內,不會影響鋼筋混凝土結構的強度和耐久性。

(3)將微型探測器緊貼著鋼筋埋入混凝土內,以便能測出三種電化學特性值:自然電位;極化電阻和電解質電阻。

(4)微型探測器可以埋入正在建造的鋼筋混凝土結構內,也可以埋入已建成的正在使用的鋼筋混凝土結構內。

試驗程式

鋼筋混凝土試件為一410mm×100mm×100mm的稜柱體,混凝土的水灰比W/C=65%(W—水的用量(kg);C—水泥用量(k_g),C_l-=0k_g/_m3。澆築混凝土之前,將已除銹的鋼筋放置在試模內,將兩個微型探測器緊貼著鋼筋表面上的兩個點並固定,混凝土保護層厚度為10mm,然後澆築混凝土。3天后拆模。試驗中混凝土試件所處的環境條件為:(1)乾燥狀況(50℃,30±5%R.H),(2)氯化鈉溶液滲透:在試件上面做一個小容器,裡面放入濃度為3%的氯化鈉溶液。這兩種環境條件每周交替進行,以了解鋼筋在不同環境中的腐蝕情況,電化學特性值的變化。用氯化鈉溶液進行滲透,主要是為了加快鋼筋的腐蝕速度。每周用鋼筋腐蝕監測儀器測一次電化學特性值,利用該儀器可以自動地測出及列印出自然電位、極化電阻和電解質電阻。試驗進行了12周,在完成鋼筋腐蝕試驗後,將鋼筋從被氯離子腐蝕的混凝土試件內取出,稱出由於腐蝕而減少的重量和測出被腐蝕的面積。

光纖微型探測器

密執安大學的一位化學家aouloPan發明了一種微型光纖探測器其粗細只有人類頭髮的千分之一它是那樣的細以致於可以很容易地滑進大多數細胞的多孔保護膜KoPelman談起這項發明時說光纖“針”成為世界上最小的一種探頭這種探頭不會損害細胞沒有任何液體會流出來探測器是在顯微鏡下製作的K叩an小組的科研人員把光纖的一端照亮另一端就會被雷射加熱變成一個細尖然後給這個細尖塗一些生化物質如酸鈣葡萄糖氧鉀鈉等當雷射通過光纖開的一端進人時被加工過的另一端細尖就會發光它的亮度和顏色會隨著被測物化學成分的變化而變化KoPelman的探頭能測藥品對單個_細胞作用的效果能檢查_胚胎初期的生長缺陷醫生可以用這種光纖給病人作無痛苦自我監測例如糖尿病患者可以用這種光纖“針”來測量自己的血糖水平。