土木工程健康监测装置的制造方法

文档序号:10421365
土木工程健康监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及土木工程技术领域,尤其是涉及土木工程健康监测装置。
【背景技术】
[0002]近年来,随着我国经济的发展,大型民用工程、高层建筑、大跨度桥梁和水利设施等土木工程的兴建,学术界和工程界对土木工程结构进行实时、在线的健康监测的研究逐渐成为热点。在土木工程监测领域中利用智能材料的健康监测取得的成果,为达到实际的土木工程健康监测提供了有效的方法。
[0003]在土木、桥梁、隧道等大型土木工程中,远程和超远程检测工程健康状态一直是业界梦寐以求的有效手段。特别是随着国民经济的飞速发展、西部的建设与开发,出现了很多前所未有的长、大、高、深、特、危工程,这些工程建设中的一个重要组成部分就是工程结构力学状态的检测,比如,压力、应变、距离、湿度、温度等。由于这些工程所处的地理位置和环境不好,比如海拔高、空气稀薄、温度低等,给数据检测带来了很大的困难。而且即使工程竣工,检测工作还要持续两三年,检测工作的困难程度非常之大。
[0004]目前,在土木工程结构的健康状态的控制中,对于混凝土中的缺陷定位不准确,检测的深度小,对检测人员和外界环境有些具有危害性,对检测物质有损伤。
【实用新型内容】
[0005]针对以上问题,本实用新型提供了土木工程健康监测装置,对于混凝土中的缺陷定位准确,检测的深度大,抗干扰能力强,对检测人员和外界环境没有危害性,对检测物质没有损伤。
[0006]具体技术内容为:土木工程健康监测装置,包括压电超声传感器、数据采集分析装置、监控装置,所述压电超声传感器包括发射型压电超声传感器和接收型压电超声传感器,所述发射型压电超声传感器和接收型压电超声传感器均由传感元件、匹配层、背衬层、封装材料和屏蔽层组成,所述传感元件与导线粘结,所述导线与数据采集分析装置上的双通道信号发生器连接,所述双通道信号发生器与双通道示波器连接,所述双通道示波器与数据处理装置连接,所述数据处理装置与监控装置上的数据输出装置连接,数据输出装置与专家分析装置和异常数据报警装置连接。
[0007]所述传感元件的两侧分别与匹配层和背衬层通过封装材料连接,所述屏蔽层位于匹配层和背衬层外部。
[0008]所述背衬层的厚度为3-10mm。
[0009]所述导线上设置有屏蔽导线,所述屏蔽导线与屏蔽层连接。
[0010]所述传感元件采用水泥基压电复合材料。
[0011]所述压电超声传感器为内置式传感器。
[0012]由于采取了上述技术方案,与现有技术相比,本实用新型的优点:
[0013]1、对于混凝土中的缺陷定位准确,检测的深度大,采用压电超声传感器,压电超声传感器包括发射型压电超声传感器和接收型压电超声传感器,可通过发射和接受超声波实现对混凝土缺陷的定位,定位准确,采用内置式结构,检测的深度大。
[0014]2、抗干扰能力强,采用传感元件的两侧分别与匹配层和背衬层通过封装材料连接,屏蔽层位于匹配层和背衬层外部,导线上设置有屏蔽导线,屏蔽导线与屏蔽层连接,可有效的屏蔽外界的噪音信号,提高抗干扰能力。
[0015]3、对检测人员和外界环境没有危害性,对检测物质没有损伤,采用超声波的反射脉冲信号来进行检测,超声波对物体和人均无伤害,安全性大大提高。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
[0017]图1为本实用新型结构不意图;
[0018]图2为本实用新型压电超声传感器结构示意图。
[0019]图中:1、压电超声传感器,2、数据采集分析装置,3、监控装置,4、发射型压电超声传感器,5、接收型压电超声传感器,6、传感元件,7、匹配层,8、背衬层,9、封装材料,10、屏蔽层,11、导线,12、双通道信号发生器,13、双通道示波器,14、数据处理装置,15、数据输出装置,16、专家分析装置,17、异常数据报警装置,18、屏蔽导线。
【具体实施方式】
[0020]以下对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0021]具体实施如下:如附图1、2所示,土木工程健康监测装置,包括压电超声传感器1、数据采集分析装置2、监控装置3,所述压电超声传感器I包括发射型压电超声传感器4和接收型压电超声传感器5,所述发射型压电超声传感器4和接收型压电超声传感器5均由传感元件6、匹配层7、背衬层8、封装材料9和屏蔽层10组成,所述传感元件6与导线11粘结,所述导线11与数据采集分析装置2上的双通道信号发生器12连接,所述双通道信号发生器12与双通道示波器13连接,所述双通道示波器13与数据处理装置14连接,所述数据处理装置14与监控装置3上的数据输出装置15连接,数据输出装置15与专家分析装置16和异常数据报警装置17连接。
[0022]所述传感元件6的两侧分别与匹配层7和背衬层8通过封装材料9连接,所述屏蔽层10位于匹配层7和背衬层8外部。
[0023]所述背衬层8的厚度为3-10mm。
[0024]所述导线11上设置有屏蔽导线18,所述屏蔽导线18与屏蔽层10连接。
[0025]所述传感元件6采用水泥基压电复合材料。
[0026]所述压电超声传感器I为内置式传感器。
[0027]通过以下步骤实现:将发射型压电超声传感器4和接收型压电超声传感器5放置在需要检测的建筑内部,两者保持一定的距离,然后将导线11与数据采集分析装置2、监控装置3连接,发射型压电超声传感器4发射信号,经过建筑物内部传播后被接收型压电超声传感器5接收,接收的信号通过导线11传输到双通道信号发生器12上,然后经过双通道示波器13进入数据处理装置14进行数据处理,处理后的数据通过数据输出装置15上传到专家分析装置16和异常数据报警装置17,对数据进行分析,对异常数据进行报警,实现数据的监控。
[0028]最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.土木工程健康监测装置,其特征在于:包括压电超声传感器(I)、数据采集分析装置(2)、监控装置(3),所述压电超声传感器(I)包括发射型压电超声传感器(4)和接收型压电超声传感器(5),所述发射型压电超声传感器(4)和接收型压电超声传感器(5)均由传感元件(6)、匹配层(7)、背衬层(8)、封装材料(9)和屏蔽层(10)组成,所述传感元件(6)与导线(11)粘结,所述导线(11)与数据采集分析装置(2)上的双通道信号发生器(12)连接,所述双通道信号发生器(12)与双通道示波器(13)连接,所述双通道示波器(13)与数据处理装置(14)连接,所述数据处理装置(14)与监控装置(3)上的数据输出装置(15)连接,数据输出装置(15)与专家分析装置(16)和异常数据报警装置(17)连接。2.根据权利要求1所述的土木工程健康监测装置,其特征在于:所述传感元件(6)的两侧分别与匹配层(7)和背衬层(8)通过封装材料(9)连接,所述屏蔽层(10)位于匹配层(7)和背衬层(8)外部。3.根据权利要求1所述的土木工程健康监测装置,其特征在于:所述背衬层(8)的厚度为3_10mmo4.根据权利要求1所述的土木工程健康监测装置,其特征在于:所述导线(11)上设置有屏蔽导线(18),所述屏蔽导线(18)与屏蔽层(10)连接。5.根据权利要求1所述的土木工程健康监测装置,其特征在于:所述传感元件(6)采用水泥基压电复合材料。6.根据权利要求1所述的土木工程健康监测装置,其特征在于:所述压电超声传感器(I)为内置式传感器。
【专利摘要】本实用新型公开了土木工程健康监测装置,属于土木工程领域。其包括压电超声传感器、数据采集分析装置、监控装置,压电超声传感器包括发射型压电超声传感器和接收型压电超声传感器,传感元件与导线粘结,导线与数据采集分析装置上的双通道信号发生器连接,双通道信号发生器与双通道示波器连接,双通道示波器与数据处理装置连接,数据处理装置与监控装置上的数据输出装置连接,数据输出装置与专家分析装置和异常数据报警装置连接。本实用新型提供了土木工程健康监测装置,对于混凝土中的缺陷定位准确,检测的深度大,抗干扰能力强,对检测人员和外界环境没有危害性,对检测物质没有损伤。
【IPC分类】G01N29/04
【公开号】CN205333571
【申请号】CN201520950168
【发明人】刘建生
【申请人】吕梁学院
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年11月18日
再多了解一些
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