稳流式混凝土监测传感器的制作方法

本实用新型涉及一种传感器，尤其涉及一种稳流式混凝土监测传感器，属于建筑工程领域。

背景技术：

在建筑工程领域中，混凝土灌注桩凭借其施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，被越来越广泛地应用于各类建筑工程中，其施工技术也越来越成熟，但是，由于地下混凝土灌注桩一般是在水下进行施工，不可预见的因素有很多，如桩底沉渣过厚、土质不稳定造成塌孔、钢筋笼上浮和混凝土灌注高度误差大等诸多问题，严重影响水下混凝土灌注桩的施工质量，甚至直接影响到主体工程施工的质量，不仅浪费了大量的人力物力，增加了施工成本，对公司造成不可估量的损失，而且对社会造成很不利的影响。

对于水下混凝土灌注高度的控制方法，现阶段还停留在较为原始的阶段，一般是用标有刻度的吊绳加铁制圆锥型吊锤，有的甚至直接采用钢筋做吊锤，对水下桩混凝土灌注标高进行测定，这种方法测定处理的结果误差是非常大，施工后暴露出来的问题更是显而易见，如桩顶超灌现象普遍存在且超灌严重，混凝土浪费十分严重；成桩后基础开挖，露出的桩头参差不齐，不仅增加后期开挖、桩头凿除难度，加大施工成本，而且严重影响施工总体进度。

针对上述问题，目前市面上出现了几种混凝土灌注桩灌注高度监测传感器，但是这些传感器在其使用过程中往往存在测量精度不高、或者结构复杂、防水不佳等问题。

例如中国专利CN104234094A就是在现有吊绳吊锤技术的基础上加以改良，包括拉线收放装置、拉线、显示装置、弹性限位装置和配重块，所述的拉线的一端固定在拉线收放装置，拉线另一端依次与弹性限位装置和配重块安装在一起，弹性限位装置与显示装置相连接。所述的弹性限位装置包括菱形支撑件，菱形支撑件的一角与拉线相连接，与连接拉线相对应的一角与配重块相连接，菱形支撑件其它两角设置有主弹簧，在菱形支撑件的两边分别设置有左滑动杆和右滑动杆，在左滑动杆和右滑动杆的前部设置有触点，右滑动杆上设置有副弹簧，左滑动杆的端部与副弹簧相接触，左滑动杆和右滑动杆通过导线与显示装置电连通。这种混凝土灌注高度检测装置能够实现自动报警，减少了对施工人员经验的依赖，但是测量精度不高，而且当配重块接触到混凝土时再报警没有留给施工人员反应时间，当停止浇灌混凝土时实际混凝土高度已经高出测量高度。

综上所述，针对上述解决方案的不足，如何提出一种适用于不同施工环境且测量精度高的混凝土监测传感器，就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在上述缺陷，本实用新型的目的是提出一种稳流式混凝土监测传感器。

本实用新型的目的，将通过以下技术方案得以实现，

一种稳流式混凝土监测传感器，包括传感器本体及线缆组件，所述传感器本体借助所述线缆组件与监测设备电性连接，所述传感器本体包括外壳、数据处理机构、复合传感机构、稳流传感机构以及夹具机构；所述数据处理机构、所述复合传感机构和所述稳流传感机构与所述外壳固定连接，所述复合传感机构和所述稳流传感机构均与所述数据处理机构电性连接，所述夹具机构固定连接于所述外壳外侧；所述稳流传感机构包括电机、电机轴套、密封组件以及稳流叶片，所述电机固定设置于所述外壳内部，所述稳流叶片设置于所述外壳外部，所述电机轴套一端固定套接于所述电机的机轴上，所述电机轴套的另一端与所述稳流叶片固定连接，所述密封组件设置于所述电机与所述稳流叶片之间，并套接于所述电机轴套上。

优选地，所述外壳包括可拆卸端盖、主板罩和电机罩，所述可拆卸端盖与所述主板罩固定连接，所述可拆卸端盖与所述主板罩的相向周面之间设置有第一密封垫；所述主板罩与所述电机罩固定连接，所述主板罩与所述电机罩的相向周面之间设置有第二密封垫；

所述外壳还包括机械密封端盖、机械密封罩和液压密封罩，所述机械密封端盖、所述机械密封罩以及所述液压密封罩的周侧壁内开设有轴向通孔，所述机械密封端盖、所述机械密封罩以及所述液压密封罩通过贯穿所述轴向通孔的沉头螺钉按序与所述电机罩固定连接；所述电机罩和所述机械密封端盖的相向周面之间设置有第一密封圈；所述机械密封端盖和所述机械密封罩的相向周面之间设置有第二密封圈；所述机械密封罩和所述液压密封罩的相向周面之间设置有第三密封圈。

优选地，所述复合传感机构包括环形复合传感电极，所述主板罩的外周侧开设有多个安装槽，所述安装槽的数量、形状与所述环形复合传感电极的数量、形状一一匹配对应，所述环形复合传感电极固定嵌设于所述安装槽内，所述环形复合传感电极的外周面与所述主板罩的外周面平齐，所述主板罩与所述环形复合传感电极包胶成型。

优选地，所述数据处理机构包括主板，所述主板固定设置于所述主板罩内，所述主板与所述线缆组件、环形复合传感电极及所述电机电性连接。

优选地，所述密封组件包括机械密封装置，所述机械密封装置包括第一静环、第一动环、第二静环、第二动环及弹簧，所述第一静环固定设置于所述机械密封端盖内，所述第二静环固定设置于所述机械密封罩内，所述第一动环、所述第二动环可活动地设置于所述第一静环与第二静环之间，所述弹簧设置于所述第一动环和所述第二动环之间，所述第一静环、第一动环、第二静环、第二动环及弹簧均套接于所述电机轴套上。

优选地，所述机械密封罩与所述液压密封罩之间的端面上设有突出部，所述突出部伸入所述液压密封罩内，所述第二静环与所述突出部的端面之间固定设置有深沟球轴承，所述深沟球轴承可相对转动地套接于所述电机轴套上，所述深沟球轴承与所述轴向凸起的端面之间还设置有轴承垫片，所述轴承垫片固定套接于所述电机轴套上。

优选地，所述密封机构还包括液压密封装置，所述液压密封装置固定设置于所述液压密封罩内，所述液压密封装置套接于所述电机轴套上并与所述突出部的端面密封连接。

优选地，所述机械密封罩的侧壁上开设有注油孔，所述注油孔外侧设有液压密封垫，所述液压密封垫将所述注油孔完全覆盖，所述液压密封垫通过平端紧定螺钉可拆卸地包覆于所述注油孔外。

优选地，所述夹具机构包括第一夹片、第二夹片、第三夹片、组合螺钉以及夹具；所述可拆卸端盖上设有安装槽，所述第一夹片套接于所述可拆卸端盖的安装槽内；所述第二夹片套接于所述主板罩与所述电机罩的连接周面外；所述第三夹片套接于所述机械密封罩与所述液压密封罩的连接周面外；所述第一夹片、所述第二夹片和所述第三夹片通过所述组合螺钉与所述夹具固定连接。

优选地，所述可拆卸端盖内固定设置有不锈钢卡箍，所述不锈钢卡箍夹持固定所述线缆组件。

本实用新型通过复合传感机构感测温湿度、压力、电导率，通过稳流传感机构感测周围的状态，并将这二者相结合来判断混凝土面的实时位置，排除了不同施工环境中水质不同和混凝土成分不同带来的影响。通过设置机械密封机构和液压密封机构，本实用新型在充满混凝土和泥浆的环境下能有效防止水和泥沙渗入装置内部造成损害。此外，本实用新型与现有技术中的混凝土灌注桩高度监测传感器高度适配，可广泛应用于施工过程中所使用到的各类相关设备中，为相关设备的正常运作提供了数据支持。且本发明的整个监测过程完全依靠传感器自动完成，受人为因素的影响较小，不再依赖于施工人员的经验，整个作业过程的自动化程度及标定精确度高。

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本实用新型的剖面结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型的稳流传感机构的剖面结构示意图。

其中：1、主板罩；2、可拆卸端盖；3、不锈钢卡箍；41、第一密封圈；42、第二密封圈；5、线缆组件；6、主板；7、环形复合传感电极；8、深沟球轴承；9、电机；10、电机罩；11、电机轴套；12、机械密封罩；13、液压密封罩；14、机械密封端盖；15、轴承垫片；16、轴向双端面机械密封；17、液压密封垫；18、平端紧定螺钉；19、径向螺钉；20、沉头螺钉；211、第一密封圈；212、第二密封圈；213、第三密封圈；22、液压油封；23、夹具；24、稳流叶片；251、第一夹片；252、第二夹片；253、第三夹片；26、组合螺钉；27、锁紧螺母。

具体实施方式

如图所示，本实用新型揭示了一种稳流式混凝土监测传感器，包括传感器本体及线缆组件，所述传感器本体借助所述线缆组件与监测设备电性连接，所述传感器本体包括外壳、数据处理机构、复合传感机构、稳流传感机构以及夹具机构；所述数据处理机构、所述复合传感机构和所述稳流传感机构与所述外壳固定连接，所述复合传感机构和所述稳流传感机构均与所述数据处理机构电性连接，所述夹具机构固定连接于所述外壳外侧；所述稳流传感机构包括电机、电机轴套11、密封组件以及稳流叶片24，所述电机固定设置于所述外壳内部，所述稳流叶片24设置于所述外壳外部，所述电机轴套11一端固定套接于所述电机的机轴上，所述电机轴套11的另一端与所述稳流叶片24固定连接，所述密封组件设置于所述电机与所述稳流叶片24之间，并套接于所述电机轴套11上。

所述外壳包括可拆卸端盖、主板罩和电机罩10，所述可拆卸端盖与所述主板罩固定连接，所述可拆卸端盖与所述主板罩的相向周面之间设置有第一密封垫41；所述主板罩与所述电机罩10固定连接，所述主板罩与所述电机罩10的相向周面之间设置有第二密封垫42；

所述外壳还包括机械密封端盖14、机械密封罩12和液压密封罩13，所述机械密封端盖14、所述机械密封罩12以及所述液压密封罩13的周侧壁内开设有轴向通孔，所述机械密封端盖14、所述机械密封罩12以及所述液压密封罩13通过贯穿所述轴向通孔的沉头螺钉20按序与所述电机罩10固定连接；所述电机罩10和所述机械密封端盖14的相向周面之间设置有第一密封圈211；所述机械密封端盖14和所述机械密封罩12的相向周面之间设置有第二密封圈212；所述机械密封罩12和所述液压密封罩13的相向周面之间设置有第三密封圈213。

所述复合传感机构包括环形复合传感电极，所述主板罩的外周侧开设有多个安装槽，所述安装槽的数量、形状与所述环形复合传感电极的数量、形状一一匹配对应，所述环形复合传感电极固定嵌设于所述安装槽内，所述环形复合传感电极的外周面与所述主板罩的外周面平齐，所述主板罩与所述环形复合传感电极包胶成型。

所述数据处理机构包括主板，所述主板固定设置于所述主板罩内，所述主板与所述线缆组件、环形复合传感电极及所述电机电性连接。

所述密封组件包括机械密封装置16，在本实施例中，所述机械密封装置16为双端面机械密封，包括第一静环、第一动环、第二静环、第二动环及弹簧，所述第一静环固定设置于所述机械密封端盖14内，所述第二静环固定设置于所述机械密封罩12内，所述第一动环、所述第二动环可活动地设置于所述第一静环与第二静环之间，所述弹簧设置于所述第一动环和所述第二动环之间，所述第一静环、第一动环、第二静环、第二动环及弹簧均套接于所述电机轴套11上。

电机机轴转动时，所述第一静环和所述第一动环之间、所述第二静环和所述第二动环之间形成油膜，从而起到密封作用。

所述机械密封罩12与所述液压密封罩13之间的端面上设有突出部，所述突出部伸入所述液压密封罩13内，所述第二静环与所述突出部的端面之间固定设置有深沟球轴承，所述深沟球轴承可相对转动地套接于所述电机轴套11上，所述深沟球轴承与所述轴向凸起的端面之间还设置有轴承垫片15，所述轴承垫片15固定套接于所述电机轴套11上。

所述密封机构还包括液压密封装置22，在本实施例中，所述液压密封装置为骨架液压油封，所述液压密封装置固定设置于所述液压密封罩13内，所述液压密封装置22套接于所述电机轴套11上并与所述突出部的端面密封连接。

所述机械密封罩12的侧壁上开设有注油孔，从而可以对内部机构进行注油，所述注油孔外侧设有液压密封垫17，所述液压密封垫17将所述注油孔完全覆盖，所述液压密封垫17通过平端紧定螺钉18可拆卸地包覆于所述注油孔外，以防止在作业时沙浆流入传感器内。

所述夹具机构包括第一夹片251、第二夹片252、第三夹片253、组合螺钉26以及夹具23；所述可拆卸端盖上设有安装槽，所述第一夹片251套接于所述可拆卸端盖的安装槽内；所述第二夹片252套接于所述主板罩与所述电机罩10的连接周面外；所述第三夹片253套接于所述机械密封罩12与所述液压密封罩13的连接周面外；所述第一夹片251、所述第二夹片252和所述第三夹片253通过所述组合螺钉26与所述夹具23固定连接。

所述可拆卸端盖内固定设置有不锈钢卡箍，所述不锈钢卡箍夹持固定所述线缆组件，以防止所述线缆组件在施工过程中活动造成损坏。

在实际使用中，本实用新型根据稳流传感器和复合传感器提供的数据综合判断混凝土液位高度。当稳流传感器浸入混凝土中时，稳流传感器感测周围环境的状态并将数据传输给主板，主板通过线缆组件将信号传送给中控设备，预警施工人员减缓混凝土浇灌速度；当复合传感器检测到周围液体中的温湿度、压力、电导率达到预设值时，表明传感器已从泥浆层进入混凝土层，传感器发送数据信号给主板，并通过线缆组件传送给中控设备，提醒施工人员停止浇灌混凝土。

本实用新型通过复合传感机构感测温湿度、压力、电导率，通过稳流传感机构感测周围环境的状态，并将这二者相结合来判断混凝土面的实时位置，排除了不同施工环境中水质不同和混凝土成分不同带来的影响。通过设置机械密封机构和液压密封机构，本实用新型在充满混凝土和泥浆的环境下能有效防止水和泥沙渗入装置内部造成损害。此外，本实用新型与现有技术中的混凝土灌注桩高度监测传感器高度适配，可广泛应用于施工过程中所使用到的各类相关设备中，为相关设备的正常运作提供了数据支持。且本发明的整个监测过程完全依靠传感器自动完成，受人为因素的影响较小，不再依赖于施工人员的经验，整个作业过程的自动化程度及标定精确度高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。