專利名稱:基于導(dǎo)電涂料的裂縫檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及對結(jié)構(gòu)特別是大型混凝土結(jié)構(gòu)(如橋、梁)裂縫檢測和預(yù)測的技
術(shù),特別是一種基于導(dǎo)電涂料的裂縫檢測裝置。
背景技術(shù):
在橋梁建造和使用過程中,有關(guān)因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致橋梁垮塌的 事故常見報(bào)道。如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)裂縫的監(jiān)測,特別對一些關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件的檢測是一個(gè)研究還 需要不斷深入的領(lǐng)域?,F(xiàn)行的技術(shù)主要是靠人工在建筑物使用過程中,根據(jù)使用期限和經(jīng) 驗(yàn)安排人員以肉眼檢查以發(fā)現(xiàn)工程裂縫等缺陷后,采用貼應(yīng)變片、回彈法、超聲波、電磁波 等技術(shù)對相應(yīng)構(gòu)件進(jìn)行檢測、修補(bǔ),其最大缺陷是必須靠人工先發(fā)現(xiàn)缺陷,往往不夠及時(shí), 不能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測預(yù)警。對于復(fù)雜的高層建筑、大型橋梁、隧道等大型工程,人工也不易發(fā)現(xiàn)破 損,會留下嚴(yán)重安全隱患。 而正在研究和發(fā)展的光纖傳感器監(jiān)測技術(shù),由于光纖傳感器體積小,只對傳感器 鄰近區(qū)域的裂縫能夠感知,不能對結(jié)構(gòu)大面積區(qū)域?qū)崿F(xiàn)"區(qū)域監(jiān)測",特別是大型混凝土構(gòu) 件開裂具有時(shí)間和位置不可預(yù)知性,不能進(jìn)行面區(qū)域監(jiān)測,會發(fā)生漏測,留下嚴(yán)重的安全隱 患,這是裂縫檢測的主要難點(diǎn)所在。前蘇聯(lián)薩揚(yáng) 舒申斯克重力壩,內(nèi)部儀器達(dá)2500個(gè)之 多,竟未測到壩體下部在蓄水后產(chǎn)生的486m的大裂縫,直到該縫向深部擴(kuò)展20余米,引起 廊道漏水才發(fā)覺。此外光電接口不象普通電信號接口好連接,易被損壞,故障率高,一旦斷 裂不能繼續(xù)監(jiān)測。目前不論是國內(nèi)或國外,這個(gè)問題均是阻礙光纖傳感器監(jiān)測技術(shù)大規(guī)模 工程應(yīng)用的障礙之一
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種能方便、及時(shí)、高效的結(jié)構(gòu)裂縫的檢測、監(jiān)測手 段,特別是一種基于導(dǎo)電涂料的裂縫檢測裝置。 固化的柔性導(dǎo)電涂料層,其導(dǎo)電是靠層內(nèi)導(dǎo)電顆粒相互接觸形成通路導(dǎo)電。對于 厚度均勻的導(dǎo)電涂料條的導(dǎo)電性能是基本相同的。當(dāng)構(gòu)件發(fā)生較小變形時(shí),附著在構(gòu)件表 面的導(dǎo)電涂料發(fā)生協(xié)調(diào)變形,涂層的導(dǎo)電情況既發(fā)生變化,具體而言導(dǎo)電顆粒相互接觸面 適當(dāng)減小,導(dǎo)電性變化不大;導(dǎo)電顆粒不接觸,但是間距小于一定"閾值",電子可以克服"勢 壘"躍遷,形成通路,電阻變大;導(dǎo)電顆粒間距大于接觸"閾值",不導(dǎo)電,電阻變?yōu)闊o窮大。此 時(shí)從宏觀上看導(dǎo)電涂料層的電阻值變大,導(dǎo)電性能降低。 如果在涂料層任何區(qū)域出現(xiàn)裂縫,由于局部裂縫出現(xiàn)使裂縫處導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電顆 粒間的距離增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常變形情況下的距離增加值,因而出現(xiàn)大量導(dǎo)電顆粒距離大于 導(dǎo)電"閾值",因而裂縫出現(xiàn)前后,會出現(xiàn)電阻的躍變。基于導(dǎo)電涂料的裂縫檢測技術(shù),其技 術(shù)特點(diǎn)是在混凝土結(jié)構(gòu)受拉表面涂刷1-2米長條狀導(dǎo)電涂料,將導(dǎo)線引到橋墩的固定接線 盒中,在進(jìn)行橋梁檢測時(shí)利用專門儀器測量條狀導(dǎo)電涂料的電阻,通過電阻值的變化識別 混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變值、裂縫的發(fā)生與裂縫擴(kuò)展程度。[0007] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,彈性導(dǎo)電涂層能夠有效的對混凝土構(gòu)件面區(qū)域內(nèi)變形、開裂、裂縫 發(fā)展、失效全過程進(jìn)行監(jiān)測,尤其是對開裂、裂縫發(fā)展與構(gòu)件失效非常靈敏,并且對裂縫的 出現(xiàn)具有記憶功能??梢杂糜诮Y(jié)構(gòu)反復(fù)荷載作用下的長期變形監(jiān)測。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種基于導(dǎo)電涂料的裂縫檢測裝置,它包括導(dǎo)電涂 料涂層(1)、導(dǎo)電電極片(2)、導(dǎo)線(3)、接線盒(4)、信息發(fā)射器(5)、接收器(6)、信息顯示 分析儀(7)組成,其特征在于導(dǎo)電涂料圖層(1)均勻地覆蓋在待測構(gòu)件的測試位置,在其 兩端牢固粘貼有導(dǎo)電電極片(2),導(dǎo)線(3) —端與導(dǎo)電電極片(2)相連,另一端接入接線盒 (4)中,并與信息發(fā)射器(5)聯(lián)通,信息發(fā)射器分別以有線、無線方式將信息發(fā)射出來,讓控 制室的接收器(6)接收并傳入信息顯示分析儀。 上述一種基于導(dǎo)電涂料的裂縫檢測裝置,其特征在于信息發(fā)射器(5)、接收器 (6)以及信息顯示分析儀(7)均可采用市售成品,信息顯示分析儀(7)中安裝有信息分析軟 件。 本實(shí)用新型的有益效果是對待檢測的構(gòu)件部位,可以實(shí)現(xiàn)局部面檢測和遠(yuǎn)距離 檢測,且成本很低,實(shí)用性強(qiáng)。
圖l,本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。 圖1中的標(biāo)記是1-導(dǎo)電涂料涂層,2-導(dǎo)電電極片,3-導(dǎo)線,4-接線盒,5-信息發(fā) 射器,6-接收器,7-信息顯示分析儀。 參照附圖,在需要檢測的構(gòu)件表面選擇檢測區(qū)域,粘貼導(dǎo)電電極片,并涂刷導(dǎo)電涂 料,用導(dǎo)線連接電極片與接線盒,打開信息發(fā)射器,讓其正常工作,既可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件在荷載作 用下,構(gòu)件的裂縫產(chǎn)生、發(fā)展的檢測。
權(quán)利要求一種基于導(dǎo)電涂料的裂縫檢測裝置,它包括導(dǎo)電涂料涂層(1)、導(dǎo)電電極片(2)、導(dǎo)線(3)、接線盒(4)、信息發(fā)射器(5)、接收器(6)、信息顯示分析儀(7)組成,其特征在于導(dǎo)電涂料圖層(1)均勻地覆蓋在待測構(gòu)件的測試位置,在其兩端牢固粘貼有導(dǎo)電電極片(2),導(dǎo)線(3)一端與導(dǎo)電電極片(2)相連,另一端接入接線盒(4)中,并與信息發(fā)射器(5)聯(lián)通,信息發(fā)射器分別以有線、無線方式將信息發(fā)射出來,讓控制室的接收器(6)接收并傳入信息顯示分析儀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于導(dǎo)電涂料的裂縫檢測裝置,其特征在于信息顯示分 析儀(7)中安裝有信息分析軟件。
專利摘要一種基于導(dǎo)電涂料的裂縫檢測裝置,它包括導(dǎo)電涂料涂層(1)、導(dǎo)電電極片(2)、導(dǎo)線(3)、接線盒(4)、信息發(fā)射器(5)、接收器(6)、信息顯示分析儀(7)組成,其特征在于導(dǎo)電涂料圖層(1)均勻地覆蓋在待測構(gòu)件的測試位置,在其兩端牢固粘貼有導(dǎo)電電極片(2),導(dǎo)線(3)一端與導(dǎo)電電極片(2)相連,另一端接入接線盒(4)中,并與信息發(fā)射器(5)聯(lián)通,信息發(fā)射器分別以有線、無線方式將信息發(fā)射出來,讓控制室的接收器(6)接收并傳入信息顯示分析儀。該裝置可以有效的實(shí)現(xiàn)對構(gòu)件的裂縫發(fā)生、發(fā)展進(jìn)行檢測和遠(yuǎn)距離監(jiān)測,成本低廉,操作方便。
文檔編號G01N27/04GK201477060SQ20092022791
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者萬瑾琳 申請人:萬瑾琳