一种监测混凝土构件内部水分传输的ECT传感器制造技术

本发明专利技术属于混凝土构件耐久性监测设备技术领域，涉及一种监测混凝土构件内部水分传输的ECT传感器，采用圆形设计，对电极板、夹具和蓄水槽结构进行优化，摒弃了适用于管道两相流测量的传统传感器结构设计，采用立式放置、不闭合式设计，铜箔电极板粘贴于PVC绝缘管外壁，电极板的尺寸和数量简化了硬件结构，采用金属材质外屏蔽罩进行密封，蓄水管和蓄水池便于研究在不同角度注水时混凝土试件内部水分的传输过程；其灵敏度高、成本低、无辐射、简易便携、能够实现无损监测，成像结果可与拍摄的试件照片作对比，弥补了传统传感器成像结果缺乏验证方法的不足，为掌握水分在混凝土内部的传输规律和混凝土耐久性研究提供科学依据。

An ECT sensor for monitoring moisture transfer in concrete components

The invention belongs to the technical field of concrete component durability monitoring equipment, and relates to an ECT sensor for monitoring the internal moisture transmission of concrete components. It adopts circular design, optimizes the structure of electrode plate, clamp and water storage tank, discards the traditional sensor structure design suitable for two-phase flow measurement of pipeline, adopts vertical placement and non closed design, and pastes the copper foil electrode plate to P The size and quantity of the outer wall of the VC insulated pipe and the electrode plate simplify the hardware structure. The metal shield is used for sealing. The water storage pipe and the water reservoir are convenient to study the water transmission process of the concrete specimen when the water is injected at different angles. The water storage pipe and the water reservoir have high sensitivity, low cost, no radiation, simple and portable, and can realize non-destructive monitoring. The imaging results can be compared with the photos of the specimen Compared with the traditional sensor imaging results, it makes up for the lack of verification methods, and provides a scientific basis for mastering the transmission law of water in concrete and the research of concrete durability.

【技术实现步骤摘要】
一种监测混凝土构件内部水分传输的ECT传感器
：本专利技术属于混凝土构件耐久性监测设备
，涉及一种监测混凝土构件内部水分传输的ECT传感器，能够实现混凝土构件内部水分传输的可视化监测。
技术介绍
：混凝土耐久性不足引起的安全和经济问题日益严重，亟待解决。水分是影响混凝土耐久性问题的主要原因，对水分进行可视化监测并对其分布进行量化是研究混凝土耐久性问题的关键。上世纪80年代兴起的ECT技术是一种通过阵列式传感器所测电容参数的变化采用一定的图像重建算法反演得出材料内部介电常数分布的方法，ECT技术能够实现无损可视化材料内部水分分布状态，ECT系统主要由电容式传感器、数据采集及信息处理系统和成像计算机三部分组成，电容式传感器是ECT系统的核心部分，而制作传感器是实现水泥基材料内部二维非饱和水分传输成像的重要前提，传感器为完善混凝土结构耐久性设计和评价机制提供试验和理论支持。目前，对于传感器的研究主要集中在两个方面，一方面通过改进传感器电容极板的长度、放置位置及增加电极对数来提高传感器精度，例如：中国专利201310420106.2公开的一种具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测混凝土构件内部水分传输的ECT传感器，其特征在于主体结构包括蓄水槽、绝缘管、电极板、径向屏蔽电极、绝缘层、夹具、螺纹杆、螺母、连接件、通孔、铁片、顶板、底板、垫块、引线孔、电极引线、固定孔和支墩；圆柱形结构的混凝土试件的侧表面粘贴有蓄水槽，混凝土试件未粘贴蓄水槽的侧表面上敷设有绝缘管，绝缘管的外侧面等间距式粘贴有电极板，电极板之间设置有径向屏蔽电极，电极板与径向屏蔽电极的外围覆盖有绝缘层，绝缘层的外围套设有夹具，夹具设置有开口，开口向外延伸，开口处通过螺纹杆和螺母连接和固定，开口处设置有连接件，夹具的左侧、右侧和下方焊接有开设通孔的铁片，混凝土试件的顶面设置有顶板，混凝土试件的底面...

【技术特征摘要】
1.一种监测混凝土构件内部水分传输的ECT传感器，其特征在于主体结构包括蓄水槽、绝缘管、电极板、径向屏蔽电极、绝缘层、夹具、螺纹杆、螺母、连接件、通孔、铁片、顶板、底板、垫块、引线孔、电极引线、固定孔和支墩；圆柱形结构的混凝土试件的侧表面粘贴有蓄水槽，混凝土试件未粘贴蓄水槽的侧表面上敷设有绝缘管，绝缘管的外侧面等间距式粘贴有电极板，电极板之间设置有径向屏蔽电极，电极板与径向屏蔽电极的外围覆盖有绝缘层，绝缘层的外围套设有夹具，夹具设置有开口，开口向外延伸，开口处通过螺纹杆和螺母连接和固定，开口处设置有连接件，夹具的左侧、右侧和下方焊接有开设通孔的铁片，混凝土试件的顶面设置有顶板，混凝土试件的底面设置有底板，混凝土试件与底板之间设置有垫块，底板的中心开设有引线孔，与电极板连接的电极引线通过引线孔引出，底板上开设有固定孔，底板的角部与支墩连接。


2.根据权利要求1所述的监测混凝土构件内部水分传输的ECT传感器，其特征在于混凝土试件与蓄水槽之间通过硅酮胶粘贴式连接，混凝土试件是直径为15cm，高度为5cm的圆柱体，蓄水槽是长度、宽度和高度分别为25cm、7cm和5cm的塑料槽，采用硅酮胶填缝，蓄水槽上印制有刻度线；绝缘管是直径为15.5cm，高度为5cm，厚度为0.5cm的PVC绝缘管；电极板为铜铂电极板，能够防止混凝土试件与电极引线直接接触对混凝土试件造成污染或对电路造成短路，电极板的数量为10，长度、宽度和高度分别为5cm、4cm和0.1cm时，能够简化结构，提高数据采集速度并降低电极板之间的边缘效应；绝缘层的材质为塑料泡沫，能够防止夹具干扰电容值的测量；夹具的材质为能够降低电磁干扰的不锈钢，直径为16cm，高度为8cm，厚度为0.1cm，开口长度为8cm，向外延伸的长度为6cm；螺纹杆、螺母为六角螺母；连接件为马镫式结构，连接件将夹具与底板连接；顶板是直径为15cm，厚度为0.5cm的圆柱形塑料板，能够防止测量过程中的水分蒸发和噪声干扰，并便于观察；底板是长度为50cm，宽度为30cm，厚度为0.5cm的塑料板；引线孔的数量为10，直径为1cm；电极引...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，王文涛，鲍玖文，田玉鹏，赵铁军，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37