一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器，包括压电元件和隔层垫片，所述压电元件上下两端均设置有基片，基片的一侧一体成型有焊接耳片，焊接耳片焊接有导线，所述隔层垫片的数量为两片，所述隔层垫片侧面等间距一体成型有四个连片，连片另一端一体成型有安装片，安装片相对一侧中部开设有弹簧槽，弹簧槽内安装有弹簧。本实用新型专利技术机构设计合理，压电陶瓷作为压电元件的材料，确保交通动态监测数据的可靠性，也可用于结构的健康检测，设置的隔层垫片、连片、安装片以及弹簧组成的结构极大的提高该传感器抗循环疲劳荷载的能力，有效延长传感器的使用寿命，可以很好地满足使用要求。

An Embedded Sensor for Highway Health Monitoring and Traffic Dynamic Monitoring

【技术实现步骤摘要】
一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器
本技术涉及一种传感器，具体是一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器。
技术介绍
传感器在道路检测领域被广泛应用，我国幅员辽阔，不同区域、不同季节的气候差异比较突出，传感器埋入混凝土内部不可避免地会受到各种外界复杂环境的影响，再加上我国道路基础设施建设进程的加快，车辆越来越多，超速超载现象、交通事故频发，交通负担也日益加重，如何优化和改善现有传感器的制造工艺并建立一整套完善的交通监测及管理系统成为研究的热点；对于用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器来说，其封装材料的防水性能、力学性能以及微观性能对传感器的输出性能影响特别大。材料的耐久性好，耐腐性好、线性膨胀系数小，并与混凝土结构具有很好的相容性也是保障传感器有效工作的关键。目前市场上的商用传感器大多抗循环疲劳荷载的能力不足，导致传感器寿命变短，严重影响压电传感器的输出性能和监测精度。因此，本领域技术人员提供了一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器，包括压电元件和隔层垫片，所述压电元件上下两端均设置有基片，基片的一侧一体成型有焊接耳片，焊接耳片焊接有导线，所述隔层垫片的数量为两片，所述隔层垫片侧面等间距一体成型有四个连片，连片另一端一体成型有安装片，安装片相对一侧中部开设有弹簧槽，弹簧槽内安装有弹簧，弹簧对循环疲劳载荷起到缓冲的作用，所述安装片相对一侧在弹簧外侧设置有防护套，隔层垫片相对一侧均开设有安装槽，所述压电元件两侧的基片分别安装在安装槽内，所述压电元件、基片、隔层垫片、连片以及安装片外侧浇筑有封装层。作为本技术进一步的方案：所述封装层的外部形状为立方体、圆柱体或者多面柱体中的一种，根据不同的工程结构状况，选用不同结构形式的传感器。作为本技术再进一步的方案：所述压电元件的材料为压电陶瓷，压电元件的厚度为1.5mm，压电陶瓷良好的频率独立性和线性性能也保证了其在交通动态监测领域应用的可行性。作为本技术再进一步的方案：所述基片的材料为铜，保证良好的导电性。作为本技术再进一步的方案：所述隔层垫片的材料为ABS树脂。作为本技术再进一步的方案：所述防护套选用的材料为耐腐蚀橡胶，起到防护弹簧的作用。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术机构设计合理，压电陶瓷作为压电元件的材料，确保交通动态监测数据的可靠性，也可用于结构的健康检测，设置的隔层垫片、连片、安装片以及弹簧组成的结构极大的提高该传感器抗循环疲劳荷载的能力，有效延长传感器的使用寿命，可以很好地满足使用要求。附图说明图1为用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器的结构示意图。图2为用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器中基片的结构示意图。图3为图1中A出结构图。图4为用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器中隔层结构的结构图。图中：封装层1、基片2、压电元件3、焊接耳片4、导线5、隔层垫片6、连片7、安装片8、防护套9、弹簧10。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1～4，本实施例中，一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器，包括压电元件3和隔层垫片6，所述压电元件3上下两端均设置有基片2，基片2的一侧一体成型有焊接耳片4，焊接耳片4焊接有导线5，所述隔层垫片6的数量为两片，所述隔层垫片6侧面等间距一体成型有四个连片7，连片7另一端一体成型有安装片8，安装片8相对一侧中部开设有弹簧槽，弹簧槽内安装有弹簧10，弹簧10对循环疲劳载荷起到缓冲的作用，所述安装片8相对一侧在弹簧10外侧设置有防护套9，隔层垫片6相对一侧均开设有安装槽，所述压电元件3两侧的基片2分别安装在安装槽内，所述压电元件3、基片2、隔层垫片6、连片7以及安装片8外侧浇筑有封装层1。所述封装层1的外部形状为立方体、圆柱体或者多面柱体中的一种，根据不同的工程结构状况，选用不同结构形式的传感器。所述压电元件3的材料为压电陶瓷，压电元件3的厚度为1.5mm，压电陶瓷良好的频率独立性和线性性能也保证了其在交通动态监测领域应用的可行性。所述基片2的材料为铜，保证良好的导电性。所述隔层垫片6的材料为ABS树脂。所述防护套9选用的材料为耐腐蚀橡胶，起到防护弹簧10的作用。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器，包括压电元件(3)和隔层垫片(6)，其特征在于，所述压电元件(3)上下两端均设置有基片(2)，基片(2)的一侧一体成型有焊接耳片(4)，焊接耳片(4)焊接有导线(5)，所述隔层垫片(6)的数量为两片，所述隔层垫片(6)侧面等间距一体成型有四个连片(7)，连片(7)另一端一体成型有安装片(8)，安装片(8)相对一侧中部开设有弹簧槽，弹簧槽内安装有弹簧(10)，所述安装片(8)相对一侧在弹簧(10)外侧设置有防护套(9)，隔层垫片(6)相对一侧均开设有安装槽，所述压电元件(3)两侧的基片(2)分别安装在安装槽内，所述压电元件(3)、基片(2)、隔层垫片(6)、连片(7)以及安装片(8)外侧浇筑有封装层(1)。

【技术特征摘要】
1.一种用于公路健康监测和交通动态监测的埋入式传感器，包括压电元件(3)和隔层垫片(6)，其特征在于，所述压电元件(3)上下两端均设置有基片(2)，基片(2)的一侧一体成型有焊接耳片(4)，焊接耳片(4)焊接有导线(5)，所述隔层垫片(6)的数量为两片，所述隔层垫片(6)侧面等间距一体成型有四个连片(7)，连片(7)另一端一体成型有安装片(8)，安装片(8)相对一侧中部开设有弹簧槽，弹簧槽内安装有弹簧(10)，所述安装片(8)相对一侧在弹簧(10)外侧设置有防护套(9)，隔层垫片(6)相对一侧均开设有安装槽，所述压电元件(3)两侧的基片(2)分别安装在安装槽内，所述压电元件(3)、基片(2)、隔层垫片(6)、连片(7)以及安装片(8)外侧浇筑有封装层(1)。2.根据权利要求1所述的用于公路健康监...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴军，宋尚霖，张鹏举，张斌，高宏刚，栾纪昊，路纪雄，刘琪，邵景祎，郭梅，杨鹏，
申请(专利权)人：甘肃恒路交通勘察设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62