一种光电压密传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光电压密传感器，包括固定于初期支护表面的发光元件和光敏元件，所述发光元件和光敏元件之间通过弹性管连接在一起，所述弹性管具有平直的管腔，所述发光元件和光敏元件分别封装位于弹性管的管腔两端；所述发光元件通过连接电线与实现发光元件发光的供电模块连接，所述光敏元件通过连接电线与判断光电信号的检测模块连接，所述光敏元件通过弹性管的管腔接收到发光元件发射的光信号，并转换为电信号传递至检测模块，判断二次衬砌浇注是否压密。利用本实用新型专利技术的光电压密传感器监测衬砌混凝土浇筑密实度，具有成本低廉、方便、可靠的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种光电压密传感器
本技术属于传感器技术，具体涉及用于隧道衬砌浇注密实度监测的一种光电压密传感器。
技术介绍
隧道复合式衬砌结构由初期支护、土工布、防水板和二次衬砌构成，在施工时由于防水板的阻挡，往往容易造成二次衬砌和初期支护不能完全密贴，导致二次衬砌背后脱空，影响工程质量。因此，二次衬砌浇筑密实度监测近年来越来越受重视。传感器是开展二次衬砌浇筑密实度监测的基本元件，对整个监测的可靠性和经济性有决定性的影响。目前可用于监测压密程度的传感器主要为各种压力传感器，如压力盒、压力膜等。这些传感器价格昂贵，不具有大面积使用的可行性。此外，压力盒体积和重量较大，不便于安装等问题。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是：针对现有的压力传感器在隧道衬砌浇注密实度监测中存在的成本高、安装不方便的缺陷，提供一种灵敏、可靠、实用和成本低廉的压密传感器。本技术采用如下技术方案实现：一种光电压密传感器，包括固定于初期支护表面的发光元件2和光敏元件3，所述发光元件2和光敏元件3之间通过弹性管4连接在一起，所述弹性管4具有平直的管腔，所述发光元件2和光敏元件3分别封装位于弹性管4的管腔两端；所述发光元件2通过连接电线与实现发光元件发光的供电模块9连接，所述光敏元件3通过连接电线与判断光电信号的检测模块10连接，所述光敏元件3通过弹性管4的管腔接收到发光元件2发射的光信号，并转换为电信号传递至检测模块10。进一步的，所述发光元件2和光敏元件3通过传感器基板1固定在初期支护表面。进一步的，所述传感器基板1其中一面用于固定设置发光元件2和光敏元件3，另一面设置用于固定在初期支护表面的粘贴层，通过传感器基板可将整个传感器直接粘贴固定在初期支护表面。在本技术中的一种光电压密传感器中，所述弹性管4具有不透光的管壁，避免受到其他光线的影响。优选的，所述发光元件2为发光二极管，所述光敏元件3为光敏二极管。本技术将发光元件和光敏元件通过弹性管连接起来，弹性管在正常情况下，发光元件发出的光信号可以通过弹性管的管腔发射到光敏元件处，光敏元件将光信号转换成电信号传递给检测模块，此时设置光电压密传感器的初期支护区域的二次衬砌处于未压实的状态。在二次衬砌浇注后，混凝土挤压积压弹性管，所述弹性管受到外力压扁，阻断发光元件和光敏元件之间的光信号，此时光敏元件停止发出电信号到检测模块，此时设置光电压密传感器的初期支护区域处于压实状态。由上所述，本技术的光电压密传感器仅包含一个发光元件、一个光敏元件、一根弹性管和传感器基座，发光元件和光敏元件可采用廉价的二极管，弹性管可直接截取热缩管，结构简单、价格低廉、原理简单可靠，因而可以在工程实践中大面积推广应用。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。附图说明图1为实施例中的光电压密传感器结构示意图。图2为实施例中的光电压密传感器处于压密状态的示意图。图3为实施例中的光电压密传感器处于未压密状态的示意图。图中标号：1-传感器基板，2-发光元件，3-光敏元件，4-弹性管，5-连接电线，6-初期支护，7-防水板，8-二次衬砌，9-供电模块，10-检测模块。具体实施方式实施例参见图1，图示中的光电压密传感器为本技术的优选方案，具体包括传感器基板1、发光元件2、光敏元件3、弹性管4以及连接电线5，其中发光元件2和光敏元件3均固定设置在传感器基板1上，弹性管4连接设置在发光元件2和光敏元件3之间，弹性管4具有不透光、弹性好管壁，以及自由状态下为平直通道的管腔，发光元件2和光敏元件3分别位于弹性管4的管腔两端，并且将弹性管4的管腔两端封闭。本实施例中的传感器基板1为硬质绝缘板，背部设置有粘贴层，可直接将压密传感器整体粘贴固定在初期支护表面。发光元件2采用发光二极管，光敏元件3采用光敏二极管，分别可通过胶粘的方式固定在传感器基板1上，发光元件2和光敏元件3之间的间距设置在5-8cm，其中发光元件2通过连接电线5与供电模块9连接，供电模块9内部的电源和电路控制发光二极管通电并发射不可见光，光敏元件3接收到发光二极管发射的光信号后转换成电信号，光敏元件3通过连接电线5将电信号传递到检测模块10，检测模块10针对光敏元件3传递的电信号判断光敏二极管的导通状态。具体关于发光二极管的电路控制和光敏二极管的电信号传递控制均为常用的光电技术手段，本领域技术人员可根据相应的二极管型号选用对应的供电模块9和检测模块10，本实施例在此不做赘述。发光元件发射的光信号为发散光线，发光元件2和光敏元件3之间连接的弹性管4将光信号导向传送，发光元件2的部分不可见光沿着弹性管4的管腔照射到弹性管另一端的光敏元件，保证光敏元件3只能够接收到发光元件2通过弹性管传递的光信号。同时弹性管4还作为检测二次衬砌混凝土浇筑是否压密的结构检测件，在外力将弹性管4压扁后，截断光信号的传送，改变光敏元件3的信号状态，传递压密后的信号。为了保证光信号的可靠传送，弹性管4可采用不透光的热缩管制作。具体的，该压密传感器在自由状态下，弹性管4保持原状，发光元件2和光敏元件3之间的光信号可以通过，光敏元件3导通，传递电信号至检测模块。当弹性管4受到外力挤压会被压扁，阻断发光元件2和光敏元件3之间的光信号，此时光敏元件3断开，没有电信号输出。结合参见图2和图3，采用本实施例的压密传感器进行二次衬砌密实度监测时，将传感器基板1粘贴在初期支护6的表面，在压密传感器上部覆盖好防水板7，然后进行二次衬砌8的浇注。当二次衬砌8的混凝土充分挤压防水板7，使之与初期支护6密贴时，弹性管4被挤压，发光元件2和光敏元件3之间的光信号被阻断，光敏元件3为断开状态，经检测模块10检测不到电信号可判断该处区域现实为压密状态，具体如图2所示。反之，如果弹性管4没有被挤压，发光元件2和光敏元件3之间的光信号正常发射，光敏元件3导通，经检测模块可检测到电信号，可判断该处区域现实为未压密状态，具体如图3所示。以上实施例描述了本技术的基本原理和主要特征及本技术的优点，本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的具体工作原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内，本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电压密传感器，其特征在于：包括固定于初期支护表面的发光元件(2)和光敏元件(3)，所述发光元件(2)和光敏元件(3)之间通过弹性管(4)连接在一起，所述弹性管(4)具有平直的管腔，所述发光元件(2)和光敏元件(3)分别封装位于弹性管(4)的管腔两端；所述发光元件(2)通过连接电线与实现发光元件发光的供电模块(9)连接，所述光敏元件(3)通过连接电线与判断光电信号的检测模块(10)连接。

【技术特征摘要】
1.一种光电压密传感器，其特征在于：包括固定于初期支护表面的发光元件(2)和光敏元件(3)，所述发光元件(2)和光敏元件(3)之间通过弹性管(4)连接在一起，所述弹性管(4)具有平直的管腔，所述发光元件(2)和光敏元件(3)分别封装位于弹性管(4)的管腔两端；所述发光元件(2)通过连接电线与实现发光元件发光的供电模块(9)连接，所述光敏元件(3)通过连接电线与判断光电信号的检测模块(10)连接。2.根据权利要求1所述的一种光电压密传...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘性锋，郝广伟，伍毅敏，张俊，李世堂，郭刚，董万新，栗虎，
申请(专利权)人：山东省路桥集团有限公司，中南大学，
类型：新型
国别省市：山东,37