本实用新型涉及用于指示材料电阻及其电阻变化值的多电极传感器结构，尤其是一种用于精确识别FRP导电复合材料的电阻值及电阻值变化，从而监测材料受力情况的传感器及CFRP筋的制作方法，用于实施结构监测。
背景技术：
目前，对于低电导率的导电复合材料，一般使用直流两端电极法进行电阻测试，虽然在测试过程中存在有电极与导电复合材料的接触电阻，但其影响较小。但是，对于具有中或较高电导率的导电复合材料而言，两端电极法中的电极接触电阻对其电导率测试值影响显著。为消除两端电极法接触电阻对测量结果的影响，可将监测电路设计为电压极与电流极不重合的形式，最常见的为四电极电路。
CFRP为公知的高导电率材料，使用两电极法测试其电阻存在较大误差。但若设计为多电极，一般需要存在更多的断面，用于设置电极；但是对于使用连续纤维(以CFRP为例)的构件，如何在不削弱连续纤维承载力的条件下设置多电极，一直未得到有效解决。
技术实现要素：
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的问题，提供一种用于智能张拉的FRP无损多电极传感结构；将其应用在CFRP筋的构件中，避免CFRP筋出现中间断面，以期不仅能精确地测出CFRP筋电阻及其变化值，而且能保障CFRP筋不存在纤维断面，保障其承载力，实现CFRP筋受力与受力监测的一体化。
本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：
本实用新型用于智能张拉的FRP无损多电极传感结构的特点是：
在CFRP筋中设置各电极，包括端电极和内部电极，所述端电极是一一对应分处在CFRP筋的左右两端的第一电极和第二电极；所述内部电极是设置在所述CFRP筋的内部、且一一对应分处在不同轴向位置上的第三电极和第四电极；
设置检测电路，是在第一电极和第二电极之间接入恒流电源，并在恒流电源的电流输出回路中串联设置电流表；在第三电极和第四电极之间设置电压检测回路，在所述电压检测回路中设置电压表；根据电流表和电压表的检测信号计算获得在CFRP筋受到轴向力时，CFRP筋因轴向变形导致的本体电阻的变化值，并以此判断CFRP筋的应力状态，实现针对CFRP筋的应力状态的实时监测。
本实用新型用于智能张拉的FRP无损多电极传感结构的特点也在于：所述CFRP筋为多片薄片状CFRP纤维基体的层叠结构，相邻薄片状CFRP纤维基体之间，分别对应于第三电极和第四电极所在位置处，是以导电胶相互粘接，形成内部电极；在所述内部电极以外的位置上，相邻薄片状CFRP纤维基体之间是以树脂胶粘接形成CFRP筋本体；所述第一电极和第二电极是在所述CFRP筋本体的端面利用导电胶粘接铜片，形成端电极。
与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：
本实用新型能有效保障CFRP筋发挥高强承载力，消除了四电极电路的接触电阻，对于CFRP筋能够实施更加准确的实时监测，其结构简单、易于实施。
附图说明
图1为本实用新型四电极传感结构示意图；
图2为本实用新型检测电路原理图；
图3为本实用新型中CFRP筋的制作中的平面基板示意图；
图4为本实用新型中单片薄片状CFRP纤维基体示意图；
图中标号：11第一电极，12第二电极，13第三电极，14第四电极，21平面基板，22为CFRP纤维束，23胶带，24玻璃条，25薄片状CFRP纤维基体，3电流表，4电压表，5恒流电源，6为CFRP筋。
具体实施方式
参见图1和图2，本实施例中用于智能张拉的FRP无损多电极传感结构是：
在CFRP筋中设置各电极，包括端电极和内部电极，端电极是一一对应分处在CFRP筋的左右两端的第一电极11和第二电极12；内部电极是设置在CFRP筋的内部、且一一对应分处在不同轴向位置上的第三电极13和第四电极14。
设置检测电路，是在第一电极11和第二电极12之间接入恒流电源5，并在恒流电源5的电流输出回路中串联设置电流表3；在第三电极13和第四电极14之间设置电压检测回路，在电压检测回路中设置电压表4；根据电流表3和电压表4的检测信号计算获得在CFRP筋6受到轴向力时，CFRP筋因轴向变形导致的本体电阻的变化值，并以此判断CFRP筋的应力状态，实现针对CFRP筋的应力状态的实时监测。
具体实施中，CFRP筋为多片薄片状CFRP纤维基体的层叠结构，相邻薄片状CFRP纤维基体之间，分别对应于第三电极13和第四电极14所在位置处，是以导电胶相互粘接，形成内部电极；在内部电极以外的位置上，相邻薄片状CFRP纤维基体之间是以树脂胶粘接形成CFRP筋本体；第一电极11和第二电极12是在CFRP筋本体的端面利用导电胶粘接铜片，形成端电极。
本实施例中，CFRP筋的制备方法是按如下步骤进行：
步骤1、以平面基板21为模板，将CFRP纤维束22张拉并平铺固定于平面基板上，可以是利用胶带23在两端进行固定，在各内部电极所在位置处设置玻璃条24进行覆盖；
步骤2、在平面基板上连同CFRP纤维束涂刷树脂胶，经养护使树脂胶固结，脱模并去掉玻璃条即得薄片状CFRP纤维基体25；
步骤3、在薄片状CFRP纤维基体上，对应于内部电极所在位置处涂布导电胶，多片薄片状CFRP纤维基体进行层叠，使得分别对应于第三电极13和第四电极14所在位置处由导电胶相互粘接，导电胶固结即成型为内部电极，形成具有内部电极的层叠状CFRP筋；
步骤4、针对层叠状CFRP筋，在内部电极以外的位置上，相邻薄片状CFRP纤维基体之间利用树脂胶进行粘接形成CFRP筋本体；
步骤5、在CFRP筋本体的左右两端面上，利用导电胶粘接铜片形成端电极，完成具有内部电极和端电极的CFRP筋的制作。
本实施例中，CFRP筋的制备方法，其特征是：
步骤1中，在平面基板上间隔排布有多道CFRP纤维束，针对多道CFRP纤维束经过步骤2的制作并经剪切可以同时获得多片薄片状CFRP纤维基体。
本实用新型中的内部电极也可以间隔设置为三只或四只，针对不同的位置上的内部电极建立多个检测电路，可以实现检测数据的互校，提高检测可靠性。