本发明涉及墙体检测，尤其涉及一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置及其方法。
背景技术：
1、墙体墒情自动监测技术由于监测时效性高、人工耗费少、可获得连续数据等优势，已经成为逐渐取代了传统人工取样的墒情监测方式，成为主要的发展方向。墙体水分含量的监测方法有称重烘干法、中子法、介电法。称重烘干法测定墙体含水量准确可靠，是其他方法的参考标准，但测定过程耗时费力，且取样破坏性强。而中子法存在放射污染的问题，在实际生产中很少使用。介电法是利用不同含水量墙体介电常数的差异，利用电信号在不同介电常数介质中传到的差异，反演墙体含水量。常用的墙体水分含量传感器包括时域反射型(tdr)、频域反射型(fdr)和驻波比型(swr)等，这些类型的传感器都能够实现对墙体水分含量的长期原位监测。
2、目前墙体墒情传感器普遍存在监测精度低、可靠性差、维护成本高、使用寿命短等问题，尤其是采用介电法的传感器，其监测的准确度受到墙体温度、墙体电导率(ec)的影响研究，外部的强电磁信号也会对电路造成影响，从而降低墒情监测的准确度。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置及其方法，可以解决现有技术中的墙体水分含量测量传感器易受墙体环境的影响，难以准确的监测墙体水分含量的问题。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
3、一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置，其特征在于，包括：壳体、光源组件、第一反射镜、第二反射镜、第一光电纳米传感器和第二光电纳米传感器；
4、所述壳体具有柔性段和设置在柔性段两侧的刚性段，所述壳体的内部形成容纳腔，所述光源组件安装于其中所述刚性段内，所述第一光电纳米传感器和所述第二光电纳米传感器均安装于另一个所述刚性段内，所述第一反射镜和所述第二反射镜分设安装于两个所述刚性段内；
5、所述光源组件用于发射两路相位相同的发射光，两路发射光为第一光路和第二光路，所述第一光路经过所述第二反射镜和所述第一反射镜的反射被所述第一光电纳米传感器采集，所述第二光路被所述第二光电纳米传感器采集；
6、其中，所述柔性段的长度能够随着墙体水分含量的变化而发生改变，从而改变所述第一反射镜和所述第二反射镜的间距。
7、根据本发明提供的一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置，所述柔性段含有高分子吸水材料；
8、墙体水分升高时，所述高分子吸水材料吸水膨胀，所述柔性段的长度增大；
9、墙体水分降低时，所述高分子吸水材料失水萎缩，所述柔性段的长度减小。
10、根据本发明提供的一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置，所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述第一光电纳米传感器和所述第二光电纳米传感器组成探测单元，所述探测单元设有多组；
11、所述柔性段设有多个，相邻两个柔性段之间均设有刚性段；
12、多组所述探测单元与多个所述柔性段一一对应设置。
13、根据本发明提供的一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置，所述光源组件包括：信号发生电路、光源驱动电路和光源；
14、所述光源驱动电路的输入端与所述信号发生电路的输出端连接，所述光源驱动电路的输出端与所述光源连接；
15、所述信号发生电路用于产生电压信号，所述光源驱动电路用于接收所述信号发生电路的电压输入，输出电流信号，并驱动所述光源。
16、根据本发明提供的一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置，所述信号发生电路所产生的电压信号为正弦波信号。
17、根据本发明提供的一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置，所述光源组件还包括准直器和分光器；
18、所述准直器和所述分光器设于所述刚性段，所述准直器位于所述光源靠近所述柔性段的一侧，所述分光器位于所述准直器靠近所述柔性段的一侧。
19、根据本发明提供的一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置，所述第一光电纳米传感器和所述第二光电纳米传感器是光电二极管。
20、根据本发明提供的一种基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置，还包括：信号调理电路和鉴相电路；
21、所述信号调理电路和所述鉴相电路设于所述容纳腔内，所述信号调理电路设于所述第一光电纳米传感器、第二光电纳米传感器与所述鉴相电路之间；
22、所述信号调理电路分别将所述第一光路和第二光路的电信号进行调理和放大；所述鉴相电路用于将第一光路和第二光路的相位差转化为电压信号输出。
23、本发明还提供一种基于如上所述的基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置实现的墙体渗透率快速监测方法，其特征在于，包括：
24、获取光源组件经过柔性段产生的第一光信号和光源组件发出的第二光信号；
25、基于所述第一光信号和所述第二光信号计算墙体水分含量。
26、根据本发明提供的一种墙体渗透率快速监测方法，所述基于所述第一光信号和所述第二光信号计算墙体水分含量，包括：
27、基于所述第一光信号和所述第二光信号分别得到第一光路的第一光路电信号和第二光路的第二光路电信号；
28、对所述第一光路电信号和所述第二光路电信号进行信号调理，分别得到所述第一光路的的第一调理后电信号和所述第二光路的第二调理后电信号；
29、基于所述第一调理后电信号和所述第二调理后电信号，确定所述第一光路和所述第二光路的相位差的输出电压；
30、基于所述第一光路和所述第二光路的相位差的输出电压计算墙体水分含量。
31、本发明还提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机软件程序；处理器，用于读取并执行所述计算机软件程序，进而实现如上述任一种所述墙体渗透率快速监测方法。
32、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机软件程序，所述计算机软件程序被处理器执行时实现如上述任一种所述墙体渗透率快速监测方法。
33、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述墙体渗透率快速监测方法。
34、本发明的有益效果是：通过设置壳体具有柔性段及柔性段两侧的刚性段，将第一反射镜和第二反射镜分别安装在两个刚性段内，并通过设置光源组件发射两路相位相同的发射光，第一光路和第二光路，并使第一光路经过第二反射镜和第一反射镜的多次反射后被第一光电纳米传感器所采集，使第二光路直接被第二光电纳米传感器所采集，由于柔性段的长度随墙体水分含量的变化而改变，进而使第一反射镜和第二反射镜之间的距离发生改变，从而改变了第一光路的传输距离，第一光路和第二光路经过了不同的传输距离产生的相位差随墙体水分含量的变化而变化，因而可以通过相位差反演墙体水分含量，本发明采用光信号的相位差监测墙体水分，具有极高的灵敏度，能够有效提高墙体水分含量监测的分辨率，尤其对于微小的墙体水分含量变化监测结果更为精准，相较于以往的介电法的传感器，本发明的基于纳米传感器的墙体渗透率快速监测装置不受墙体温度、墙体电导率和周围强干扰信号的影响，对于墙体水分的监测更加稳定可靠。