一种用于混凝土结构健康监测的叠堆式压电智能骨料
摘要文本
本发明提供了一种用于混凝土结构健康监测的叠堆式压电智能骨料，属于土木工程领域。该叠堆式压电智能骨料包括d33型压电陶瓷圆片、交叉指形电极、高强环氧树脂填充保护层、屏蔽涂料层、大理石保护壳、低噪声屏蔽电缆和卡扣配合型连接器。本发明充分利用d33型压电陶瓷圆片与交叉指形电极组成的压电堆的电学并联，力学串联的特性，在相同电压输入的情况下，提高了输出变形量。且经表面粗糙化处理的外套大理石保护壳与混凝土材料相容性好，可以当作骨料使用，减少传感器对于被测结构的影响。本发明具有材料廉价、构造简单、安装方便，为钢筋混凝土结构的健康监测提供了一种简便可行的方法。
申请人信息
- 申请人:大连理工大学
- 申请人地址:116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
- 发明人: 大连理工大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种用于混凝土结构健康监测的叠堆式压电智能骨料 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201611106262.1 |
| 申请日 | 2016年12月5日 |
| 公告号 | CN106770653B |
| 公开日 | 2024年2月20日 |
| IPC主分类号 | G01N29/04 |
| 权利人 | 大连理工大学 |
| 发明人 | 李宏男; 高伟航; 宋钢兵; 霍林生 |
| 地址 | 辽宁省大连市高新园区凌工路2号 |
专利主权项内容
1.一种用于混凝土结构健康监测的叠堆式压电智能骨料，其特征在于，该叠堆式压电智能骨料包括d33型压电陶瓷圆片(1)、交叉指形电极(2)、高强环氧树脂填充保护层(3)、屏蔽涂料层(4)、大理石保护壳(5)、低噪声屏蔽电缆(6)和卡扣配合型连接器(7)；交叉指形电极(2)的各分支异性电极交叉排列，分别焊接在若干叠堆形式的d33型压电陶瓷圆片(1)的上下表面，并保证相邻两个d33型压电陶瓷圆片(1)相对面连接相同极性的电极；各d33型压电陶瓷圆片(1)间使用高强环氧树脂填充保护层(3)填充粘接，形成压电堆(8)；压电堆(8)中交叉指形电极(2)与低噪声屏蔽电缆(6)连接；压电堆(8)外部依次设有屏蔽涂料层(4)和高强环氧树脂填充保护层(3)；将被保护的压电堆放入大理石保护壳(5)中，使用高强环氧树脂填充保护层(3)链接固定；卡扣配合型连接器(7)与低噪声屏蔽电缆(6)连接；首先使用丙酮对d33型压电陶瓷圆片(1)表面电极进行清洁，除去表面的油污和氧化膜；待表面干燥后，焊接交叉指形电极(2)的分支异性电极至各个排列好的d33型压电陶瓷圆片(1)的上下表面，保证相邻两d33型压电陶瓷圆片(1)的相对面电极极性一致，即分支异性电极交叉排列；使用高强环氧树脂填充保护层(3)将焊接好的d33型压电陶瓷圆片(1)叠合形成压电堆，将交叉指形电极(2)的异性主电极与低噪声屏蔽电缆(6)连接，并使用万用表监测是否短路；将大理石材料切割成直径至少两倍于d33型压电陶瓷圆片(1)的圆柱体，在圆柱体的上表面切割出直径略大于d33型压电陶瓷圆片(1)直径，高度为略高于压电堆高度一半的凹槽，开凿出低噪声屏蔽电缆(6)的走线口，并对外表面进行粗糙化处理，形成大理石保护壳(5)的半壳；将制作好的压电堆表面涂好屏蔽涂料层(4)后，利用绝缘性能良好的高强环氧树脂填充保护层(3)将之与制作好的一对大理石保护半壳粘接成一体，形成大理石保护壳(5)；利用质量块对制作好的叠堆式智能骨料施加预压力，以保证胶层厚度一致；放入恒温箱，加热60度养护，12小时后拿出；将低噪声屏蔽电缆(6)与卡扣配合型连接器(7)链接后，使用万用表检测是否短路。