一種橋梁健康監(jiān)測傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感器領域，具體為一種可用于橋梁上對橋梁進行理化性質監(jiān)測的橋梁健康監(jiān)測傳感器。
【背景技術】
[0002]—般認為，橋梁由于使用期都長達幾十年、甚至上百年。在其服役過程中，由于環(huán)境載荷作用、疲勞效應、腐蝕效應和材料老化以及其它使用不當?shù)娜藶橐蛩氐挠绊?，結構將不可避免地產(chǎn)生損傷積累，從而導致抗力衰減，甚至導致突發(fā)事故，給人民的生命和財產(chǎn)造成巨大的損失，甚至帶來極壞的社會影響?；谏鲜鲈?，對橋梁結構進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和估計結構內部損傷的位置和程度，預測結構的性能變化和剩余壽命并做出維護決定，對提高工程結構的運營效率，保障人民生命財產(chǎn)安全具有極其重大的意義。
[0003]現(xiàn)有的橋梁監(jiān)測裝置對橋梁結構的監(jiān)測端，通常包括壓電單元，將壓電單元黏貼于橋梁數(shù)據(jù)采集點表面或者埋入采集點的結構中，當壓電單元受壓時發(fā)生形變而產(chǎn)生電壓變化，在通過電變量和機械變量之間的變化關系即可對相關信息進行收集。由于這種壓電式傳感器為接觸式傳感器，且多為片式結構，在監(jiān)測單一方向的受力具有參考性，而對空間中的多個方向上的受力情況需要通過多個傳感器進行測量，這必然導致這種壓電式傳感存在著一定的局限性，同時其測量也可能存在著較大的測量誤差。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所解決的技術問題在于提供一種橋梁健康監(jiān)測傳感器，以解決上述【背景技術】中的缺點。
[0005]本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種橋梁健康監(jiān)測傳感器，包括絕緣外殼，傳感器的數(shù)據(jù)處理單元封裝在此絕緣外殼中，而數(shù)據(jù)處理單元下部通過數(shù)據(jù)傳輸用接腳單元連接傳感單元，所述傳感單元為預埋件，包括一個壓敏元件，此壓敏元件的信號收集端為一個半球體壓敏單元，且在此半球體壓敏單元的外側成型有一個與半球體壓敏單元同心設置且朝向一致的半球式接觸面，此半球式接觸面與半球體壓敏單元之間留有間隙，且在間隙中填充有壓敏硅膠，另外，在所述壓敏硅膠與所述同心半球面之間還設置有一層石墨烯納米片層。
[0007]在本實用新型中，所述數(shù)據(jù)處理單元下部設置有至少三組數(shù)據(jù)傳輸用接腳單元，并通過這些數(shù)據(jù)傳輸用接腳單元下部連接傳感單元。
[0008]在本實用新型中，所述半球式接觸面與半球體壓敏單元之間的間隙為2?3mm。
[0009]在本實用新型中，所述石墨稀納米片層的厚度為100?200 μπι。
[0010]在本實用新型中，所述絕緣外殼為特氟龍外殼或者絕緣陶瓷外殼。
[0011]有益效果:本實用新型能有效對傳感器的各元件進行保護，同時又不會影響到傳感器的傳感精度，有利于提高其在測溫流體中測量時減少測量誤差，其壓敏元件采用雙層球面結構設計，配合石墨烯納米片層以及壓敏硅膠能有效提高傳感器的靈敏度。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型較佳實施例的示意圖。
[0013]圖2為本實用新型較佳實施例的傳感單元的A部分細節(jié)示意圖。
[0014]其中:1、數(shù)據(jù)插頭；2、傳感器數(shù)據(jù)處理單元；3、絕緣外殼；4、接腳單元；5、接腳殼體；6、橡膠密封環(huán)；7、傳感單元；701、半球體壓敏單元；702、石墨稀納米片層；703、壓敏娃膠；704、半球式接觸面。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0016]參見圖1、圖2的一種橋梁健康監(jiān)測傳感器的較佳實施例，包括傳感器本體以及絕緣外殼3，在本實施例中，傳感器本體包括傳感器數(shù)據(jù)處理單元2以及插裝在傳感器數(shù)據(jù)處理單元2下部的三組接腳單元4，三組接腳單元4在傳感器數(shù)據(jù)處理單元2下部為平行排布，而傳感器數(shù)據(jù)處理單元2外部通過絕緣陶瓷制成的絕緣外殼3進行封裝并進行包裹保護，而在傳感器數(shù)據(jù)處理單元2上部則連接有數(shù)據(jù)插頭I用于通過外接數(shù)據(jù)線連接相關元器件。
[0017]而在接腳單元4的前端設置有傳感單元7，傳感單元7為預埋部分，其預埋部分的信號收集端為一個半球體壓敏單元701，此半球體壓敏單元701包裹有一層厚度為100 μπι的石墨稀納米片層702，半球體壓敏單元701上部連接接腳單元4，接腳單元4外套裝的接腳殼體5為具備高導熱和耐腐蝕性能的鋁塑材料制成。而在半球體壓敏單元701的外側還設置有一個半球式接觸面704，半球式接觸面704與半球體壓敏單元701之間留有2mm的間隙，且在此間隙中還填充有壓敏硅膠703。
[0018]在本實施例中，為保證接腳殼體5與絕緣外殼3之間的密封性，還設置有橡膠密封環(huán)6對邊緣縫隙處進行密封。
[0019]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種橋梁健康監(jiān)測傳感器，包括絕緣外殼，傳感器的數(shù)據(jù)處理單元封裝在此絕緣外殼中，而數(shù)據(jù)處理單元下部通過數(shù)據(jù)傳輸用接腳單元連接傳感單元，其特征在于，所述傳感單元為預埋件，包括一個壓敏元件，此壓敏元件的信號收集端為一個半球體壓敏單元，且在此半球體壓敏單元的外側成型有一個與半球體壓敏單元同心設置且朝向一致的半球式接觸面，此半球式接觸面與半球體壓敏單元之間留有間隙，且在間隙中填充有壓敏硅膠，另夕卜，在所述壓敏硅膠與所述同心半球面之間還設置有一層石墨烯納米片層。2.根據(jù)權利要求1所述的一種橋梁健康監(jiān)測傳感器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元下部設置有至少三組數(shù)據(jù)傳輸用接腳單元，并通過這些數(shù)據(jù)傳輸用接腳單元下部連接傳感單元。3.根據(jù)權利要求1所述的一種橋梁健康監(jiān)測傳感器，其特征在于，所述半球式接觸面與半球體壓敏單元之間的間隙為2?3_。4.根據(jù)權利要求1所述的一種橋梁健康監(jiān)測傳感器，所述石墨烯納米片層的厚度為100 ?200 μ mD
【專利摘要】一種橋梁健康監(jiān)測傳感器，包括絕緣外殼，傳感器的數(shù)據(jù)處理單元封裝在此絕緣外殼中，而數(shù)據(jù)處理單元下部通過數(shù)據(jù)傳輸用接腳單元連接傳感單元，所述傳感單元為預埋件，包括一個壓敏元件，此壓敏元件的信號收集端為一個半球體壓敏單元，且在此半球體壓敏單元的外側成型有一個與半球體壓敏單元同心設置且朝向一致的半球式接觸面，此半球式接觸面與半球體壓敏單元之間留有間隙，且在間隙中填充有壓敏硅膠，另外，在所述壓敏硅膠與所述同心半球面之間還設置有一層石墨烯納米片層。本實用新型改善了傳感器性能，能有效提升傳感器的靈敏度以及使用壽命，且尤其適合預埋在橋梁體中對其進行健康監(jiān)測。
【IPC分類】G01L1/16, G01D21/00
【公開號】CN204881676
【申請?zhí)枴緾N201520230511
【發(fā)明人】鄒佳琪, 王寧波
【申請人】中南大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月14日