機敏混凝土傳感元件的製作方法
2023-07-20 21:51:41
專利名稱：機敏混凝土傳感元件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種傳感器，具體地說是一種用於監測土木結構的傳感器。
背景技術：
在土木結構中常用應變片來監測混凝土、水泥石或砂漿構件受壓應力、拉應力的情況。這種應變片存在著造價較高，安裝工藝複雜，與混凝土、水泥石、砂漿相容性差，耐久性差等缺點。無法達到對土木結構全壽命的長期監測。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種可以方便地埋入混凝土、水泥石、砂漿中，造價低，靈敏度高，安裝工藝簡單，與混凝土、水泥石、砂漿相容性好、耐久性好的機敏混凝土傳感元件。本實用新型的目的是這樣實現的在混凝土、水泥石或砂漿為基料的試塊中均勻分布有短切或連續的碳纖維，試塊上設置有1-2對電極。本實用新型還可以包括如下結構特徵1、電極有1-2對，電極預埋在試塊中。2、電極有1對，電極預埋在試塊中。3、電極有1對，電極粘貼在試塊的兩側。將短切或連續的碳纖維均勻的分布在水泥石、砂漿或混凝土中，而後澆注成形狀為50×50×50mm左右的試塊，同時將電極等間距插在試塊中在固化或者是試塊固化後再將電極粘貼在試塊的兩側製成本實用新型的裝置。將本實用新型的裝置埋入混凝土、水泥石、砂漿構件中可以比較方便地通過監測本傳感元件周圍的混凝土、水泥石、砂漿的受力狀態。由於本實用新型的裝置的主要成份是水泥石、砂漿或者是混凝土因此它的耐久性很好。而且其體積與混凝土中的粗骨料比較接近，與混凝土、水泥石、砂漿也有比較好的相容性。使用時可以直接將本實用新型的裝置埋在混凝土中，安裝工藝簡單。與應變片相比其製造成本較低。圖6給出的是在壓應力的作用下其應力與電阻率之間的關係曲線。從中可以看出電阻率與壓應力之間的關係可以分成三個階段1、AB段，此時壓力較小，電阻率隨壓應力的增加而減小；2、BC段，電阻率基本沒有變化；3、CD段，電阻率迅速增大。以上三個階段分別對應於碳纖維應力應變傳感器的彈性範圍、塑性範圍和破壞範圍。圖7給出的是在拉應力的作用下其應力與電阻率之間的關係曲線。從中可以看出電阻率與壓應力之間的關係也可以分成三個階段1、A′B′段，此時拉應力較小，電阻率隨拉應力的增加而增大；2、B′C′段，電阻率基本沒有變化；3、C′D′段，電阻率迅速增大。以上三個階段分別對應於碳纖維應力應變傳感器的彈性範圍、塑性範圍和破壞範圍。
圖1是本實用新型的第一種實施方案的結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是本實用新型的第二種實施方案的結構示意圖；圖4是圖3的B-B剖視圖；圖5是本實用新型的第三種實施方案的結構示意圖；圖6是在壓應力的作用下其應力與電阻率之間的關係；圖7是在拉應力的作用下其應力與電阻率之間的關係。
具體實施方式
以下結合附圖舉例對本實用新型作更詳細的描述結合圖1和圖2。機敏混凝土傳感元件的組成包括均勻分布在水泥石、砂漿或者是混凝土為基料構成的試塊1中的短切或連續的碳纖維2，試塊上設置有1對電極3、4。電極預埋在試塊中。
結合圖3和圖4。機敏混凝土傳感元件的組成包括均勻分布在水泥石、砂漿或者是混凝土為基料構成的試塊1中的短切或連續的碳纖維2，試塊上設置有1對電極3、4。電極粘貼在試塊的兩側。
結合圖5。機敏混凝土傳感元件的組成包括均勻分布在水泥石、砂漿或者是混凝土為基料構成的試塊1中的短切或連續的碳纖維2，試塊上設置有2對電極3、4、5、6。電極等間距預埋在試塊中。
權利要求1.一種機敏混凝土傳感元件，其特徵是在混凝土、水泥石或砂漿為基料的試塊中均勻分布有短切或連續的碳纖維，試塊上設置有1-2對電極。
2.根據權利要求1所述的機敏混凝土傳感元件，其特徵是電極有1對，電極預埋在試塊中。
3.根據權利要求1所述的機敏混凝土傳感元件，其特徵是電極有2對，電極預埋在試塊中。
4.根據權利要求1所述的機敏混凝土傳感元件，其特徵是電極有1對，電極粘貼在試塊的兩側。
專利摘要本實用新型提供的是一種機敏混凝土傳感元件。在混凝土、水泥石或砂漿為基料的試塊中均勻分布有短切或連續的碳纖維，試塊上設置有1－2對電極。將本實用新型的裝置埋入混凝土、水泥石、砂漿結構中，可以比較方便地通過監測傳感器周圍的混凝土的受力狀態。具有造價低、靈敏度高、安裝工藝簡單、與混凝土相容性好、耐久性好等優點。
文檔編號G01N33/38GK2566269SQ02275179
公開日2003年8月13日 申請日期2002年9月6日 優先權日2002年9月6日
發明者歐進萍, 李惠, 關新春 申請人:歐進萍, 李惠, 關新春