垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器的製作方法
2023-11-04 22:25:57
專利名稱：垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可對垃圾填埋場的防滲層進行長期監測的位移溫度傳感器。
背景技術：
隨著我國城市化的發展，生活垃圾日益增加，因其成分複雜、熱值和有機含量低， 現階段垃圾處理最有效的方法是填埋法，而且填埋法具有技術可靠、工藝簡單、管理方便、 投資少等優點，也是許多其他發達國家的首選。我國的垃圾填埋場大都是山谷型填埋場，垃圾按照山谷的天然坡度填埋，我國第一批現代衛生填埋場已使用十幾年甚至二三十年，隨著我國垃圾產量的逐年遞增，原有的庫容早已飽和，國內許多大型垃圾填埋場都存在擴容的問題。原有垃圾，尤其是處於斜坡上的垃圾，其上已經做好防滲封場系統，如果在防滲層上繼續填埋垃圾，防滲層就可能在已填埋垃圾的不均勻沉降和新填埋垃圾的重力下產生過大變形或者發生不均勻沉降，導致防滲層被拉壞，造成極大的環境和經濟危害。因此在填埋場擴容過程中，監測防滲層的實時變形非常有意義。目前用於監測防滲層的傳感器的工作原理是(1)、利用滑片電阻阻值的變化判斷變形的大小；(2)標定了溫度與熱敏電阻阻值的關係後，利用阻值的變化判斷溫度的變化。 但是由於填埋場的特殊條件，使得傳統的位移傳感器不適用於垃圾填埋場。這主要表現在以下幾點(1)、填埋的垃圾降解產生很多腐蝕性的物質，易於損傷傳感器；(2)、新填埋的垃圾在自重作用下對傳感器產生額外的高壓，這種壓力可以達到幾百千帕，傳統的壓力傳感器在這種壓力下會被壓壞；(3)、傳統的位移傳感器量程比較小，常規可測應變為2%，大的可以達到5%飛％，但是垃圾填埋場防滲層的應變一般都可以達到10%以上；(4)、由於垃圾降解作用，填埋場內部溫度逐漸升高，傳統的位移傳感器的阻值會隨著溫度的變化而變化， 這就使得變形量測的結果不準確。
實用新型內容為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種適用於測量垃圾填埋場由於擴容等原因在防滲層上造成位移和溫度變化的傳感器。為實現以上的目的，本實用新型採用以下的技術方案垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，其特徵在於在傳感器的底部焊接防腐底膜， 在防腐底膜上焊接抗壓金屬層並包圍傳感器，抗壓金屬層的表面包覆防腐膜，抗壓金屬層表面開口，傳感器導線從該開口處伸出，開口用防腐材料製備的墊圈密封，傳感器導線外包防腐膜。垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，其特徵在於所述的抗壓金屬層為弧形。垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，其特徵在於所述的傳感器採用塑料電阻。垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，其特徵在於所述的防腐底膜、防腐膜、墊圈的材質均為高密度聚乙烯。[0011]本實驗新型的結構特點以及有益效果在於為了克服垃圾填埋場降解產生的腐蝕性物質對傳感器造成的腐蝕性損害、新填埋垃圾的自重對傳感器造成的壓力損害，首先將傳感器焊接在防腐性很強的防腐底膜(高密度乙烯，HDPE)上，並在該防腐低膜上焊接抗壓金屬層，經過抗壓試驗驗證金屬層耐壓峰值可達800kPa，同時為了防止腐蝕性物質對抗壓金屬層的腐蝕，在金屬層表面再包覆防腐膜，這樣在量測位移溫度的變化過程中既能保證傳感器不被腐蝕，同時又能保證傳感器不被壓壞。為了防止傳感器阻值隨溫度的變化而變化，本實用新型傳感器採用塑料電阻，塑料電阻阻值不隨溫度的變化而變化，使得變形量測值更加準確。為了使整個傳感器的密封更加牢固，除了各部分的連接採用焊接外，在傳感器導線伸出抗壓金屬的表面處，用防腐材料製備的密封墊圈將導線出口處密封，保證了整個傳感器在所有連接部位的密封性，同時傳^器導線也外包HDPE膜。通過本實用新型可實現垃圾填埋場由於擴容等原因，在原有防滲層表面由於新填垃圾自重和原有垃圾的不均勻沉降造成的防滲層應變和溫度變化的量測，結構清晰，操作方便，為我國未來填埋場的設計與發展提供有力的技術支持。
圖1為本實用新型垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器的剖面圖；圖1中傳感器1、抗壓金屬層2、防腐膜3，墊圈4，導線5、底膜6。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明。圖1為本實用新型所述傳感器剖面圖，參照圖1所示，垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，傳感器1的底部焊接在防腐性很強的高密度乙烯(HDPE)底膜6，在HDPE底膜6上焊接弧形抗壓金屬層3包圍傳感器，在抗壓金屬層3的表面包覆HDPE防腐膜2。抗壓金屬層耐壓峰值可達800kPa，可克服新填埋垃圾的自重對傳感器造成的損害，在傳感器的底部和抗壓金屬層的表面包覆防腐層，可以防止腐蝕性物質對抗壓金屬層以及傳感器的腐蝕。抗壓金屬層表面開口，外包HDPE膜的傳感器導線5從該開口處伸出，該開口用HDPE的墊圈4 密封，保證了整個傳感器在所有連接部位的密封性。本實用新型的傳感器採用塑料電阻，塑料電阻阻值不隨溫度的變化而變化，使得量測值更加準確，而且其最大應變可以達到509Γ100%，可以滿足填埋場防滲層的應變要求。採用本實用新型的傳感器進行檢測的過程如下(1)、若防滲層可以被部分破壞，則可在需量測變形和溫度的地方將防滲層部分打開，將傳感器的底部的HDPE底膜與防滲層塑合在一起，此時量測的變形和溫度的變化較為準確。但是通常垃圾填埋場的封場防滲層由於防滲要求不能破壞，此時可以採取在防滲層上鋪一層土工膜，將傳感器底部的HDPE底膜6與土工膜塑合，並將土工膜在整個防滲層表面拉緊，將傳感器的導線5穿過HDPE管後，將HDPE管放置在傳感器數據採集儀處，在傳感器和HDPE管上面用裝有粘土的土工袋壓好，此時可以近似認為土工膜的變形即為防滲層的變形，傳感器量測的變形即為防滲層的變形。當由於擴容等原因在原有防滲層上繼續填埋垃圾時，按照上述方法鋪設好的傳感器可以實現對防滲膜變形和垃圾內部溫度變化的量測。實施例無錫桃花山垃圾填埋場和深圳市下坪填埋場的部分擴建是在在原垃圾填埋場上部再次堆填垃圾，在斜坡上選取了兩個面用來測量原封場防滲層的位移變化，兩個斜坡長度分別為105m與115m，採用平均20m—個傳感器的布置密度進行測量。首先做一條120m 長的土工膜，土工膜兩頭做成「工」字型，使土工膜兩頭的錨固更加牢固，將原有斜坡的上下錨固溝和中間平臺錨固溝挖開，將做好的土工膜端部放入錨固溝內，將斜坡土工膜拉緊後， 用垃圾將錨固溝內的土工膜壓緊，這樣就保證了整個斜坡上土工膜與防滲層的緊密結合， 在將每個傳感器的導線穿入HDPE材料的導管，導管順著斜坡將傳感器的導線送到帶有傳感器數據採集器的位置，最後將裝有粘土的土工袋在上面壓實。隨著擴容填埋的進行，按照上述方法即可實現對防滲層位移及垃圾內部溫度的量測。上述具體實施方式
不以任何形式限制本實用新型的技術方案，凡是採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案均落在本實用新型的保護範圍。
權利要求1.垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，其特徵在於在傳感器的底部焊接防腐底膜，在防腐底膜邊緣焊接抗壓金屬層並包圍傳感器，抗壓金屬層的表面包覆防腐膜，抗壓金屬層表面開口，傳感器導線從該開口處伸出，開口用防腐材料製備的墊圈密封，傳感器導線外包防腐膜。
2.根據權利要求1所述的垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，其特徵在於所述的抗壓金屬層為弧形。
3.根據權利要求1所述的垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，其特徵在於所述的傳感器採用塑料電阻。
4.根據權利要求1所述的垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，其特徵在於所述的防腐底膜、防腐膜、墊圈的材質均為高密度聚乙烯。
專利摘要本實用新型提供一種垃圾填埋場防滲層位移溫度傳感器，其特徵在於在傳感器的底部焊接防腐底膜，在防腐底膜上焊接抗壓金屬層包圍傳感器，抗壓金屬層的表面包覆防腐膜，抗壓金屬層表面開口，傳感器導線從該開口處伸出，開口用防腐材料製備的墊圈密封，傳感器導線外包防腐膜。所述的防腐底膜、防腐膜、墊圈的材質均為高密度聚乙烯，所述的抗壓金屬層為弧形。所述的傳感器為塑料電阻。本實用新型能克服垃圾降解產生的腐蝕性物質對傳感器造成的腐蝕性損害、新填埋垃圾的自重對傳感器造成的壓力損害，可對垃圾填埋場防滲層的應變及溫度變化進行長期有效的觀測，為填埋場擴容提供技術支持。
文檔編號G01B7/16GK201955057SQ20112005951
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月9日 優先權日2011年3月9日
發明者劉曉東, 施建勇, 艾英缽 申請人:河海大學