用于钢筋锈蚀监测的声表面波电容传感器

作者：朱玺峰; 谢立强; 邢建春; 王添仙

来源：传感器与微系统, 2018, 37(09): 53-56.

DOI：10.13873/J.1000-9787(2018)09-0053-04

• 表面声波
• 耦合模
• 电容传感器
• 钢筋腐蚀

针对混凝土内钢筋锈蚀监测的难题,提出了一种用于钢筋监测的声表面波(SAW)电容传感器,传感器由SAW延迟线和平板电容器组成,平板电容器的两个电极布设在钢筋周围并与SAW延迟线的反射栅相连,钢筋锈蚀引起反射栅与平板电容器之间的阻抗变化,通过检测回波信号的振幅和相位变化实现钢筋锈蚀感测。利用耦合模(COM)理论分析中心频率为184MHz的SAW延迟线器件性能,确定其结构参数;采用剥离工艺制作SAW延迟线器件,搭建传感器监测系统;通过网络分析仪测试回波信号的振幅和相位变化,对比分析测试结果与仿真结果说明了COM分析的正确性,验证了SAW电容传感器的可行性。传感器回波振幅相对于钢筋锈蚀厚度的灵敏度为0. 73 d B/mm,非线性误差为0. 35%;回波相位相对于钢筋锈蚀厚度的灵敏度6. 24°/mm,非线性误差为1. 04%。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学