一种传感器的固定方法技术

本发明专利技术公开了一种传感器的固定方法，步骤为：用碳纤维布将传感器固定在混凝土表面，首先将碳纤维布用环氧树脂胶紧紧地包裹在传感器的三个面上，并留有一段碳纤维布，待环氧树脂完全固化后，将传感器通过事先留有的碳纤维布用环氧树脂胶固定在在混凝土表面。本固定方法操作简单，操作灵活性大，受传感器的尺寸限制较小，适用于多种复杂环境，传感器能牢固紧密的固定在混凝土结构表面，具有较好的耦合效果，且对混凝土结构无损伤，安全可靠，耐久性好，并且碳纤维布包裹传感器可以有效地保护传感器，延长传感器的使用寿命，特别适合于对高铁桥梁等特殊环境下的混凝土建筑物的健康检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将传感器、尤其是水泥基传感器固定在混凝土表面的方法，具体涉及一种可应用于特殊环境下、对混凝土结构无损伤的传感器固定方法。
技术介绍
传感器在混凝土结构健康监测中具有广泛的应用，但是现在传感器的固定方V中，主要是以螺栓固定法为主，这种方法虽然操作简单、快捷，但是其必然对混凝土结构造成损伤，尤其是对高铁桥梁等特殊环境下的混凝土结构，一旦对混凝土结构造成损伤或者螺栓生锈松动造成传感器的脱落，其必然会对高铁的正常运行留下严重的隐患。另一方面，在长时间使用过程中，由于螺栓生锈松动也很难控制传感器和混凝土结构之间的耦合效果，这样往往会使传感器的精度和灵敏度下降，从而影响整个监测系统的准确性，因此，找到一种无损、适应于多种复杂环境变化的传感器的固定方法对混凝土结构健康监测尤为重要。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足，提供了一种传感器、尤其是水泥基传感器的固定方法。本方法操作灵活性大，方便，安全可靠，该方法固定的传感器尤其是水泥基传感器能牢固紧密的固定在混凝土结构表面，耐久性好，且与混凝土结构之间的耦合效果好，对混凝土结构无损伤。本专利技术是采用以下技术方案实现的: ，其特征是:用碳纤维布将传感器固定在混凝土表面，首先将传感器用环氧树脂胶粘在碳纤维布上，然后将粘有传感器的碳纤维布用环氧树脂胶粘在混凝土表面。上述固定方法，进一步包括以下步骤:首先，用环氧树脂胶将碳纤维布紧紧地包裹在传感器的三个面上，保证碳纤维布足够长，使包裹传感器后的碳纤维布在传感器的两侧还有剩余，待环氧树脂胶固化后，用环氧树脂胶将剩余的碳纤维布粘在混凝土表面，从而实现传感器的固定。上述固定方法中，特别适合于水泥基传感器。上述固定方法中，传感器位于碳纤维布中部或接近中部的位置，碳纤维布包裹在传感器的正极面以及与正极面相邻的两个面上，传感器的负极面以及剩余的碳纤维布粘贴在混凝土表面。上述固定方法中，所述传感器为正方体或长方体，垂直于碳纤维布包裹方向的传感器的边长与碳纤维布的宽度等长。上述固定方法中，传感器、碳纤维布、混凝土表面之间通过环氧树脂胶紧密连接，相互之间无气泡。上述固定方法中，优选包括以下步骤: (1)在碳纤维布粘贴传感器的位置上涂抹上浸溃胶，将碳纤维布紧紧地粘贴于传感器的正极面和与正极面相邻的两个面上，待浸溃胶固化后备用； (2)在混凝土表面确定粘贴传感器、传感器导线及碳纤维布的位置，将这些位置的粉刷层除去，凿掉混凝土表面凸起部分，通过打磨露出混凝土新的表面层，然后用丙酮或工业酒精清洗混凝土表面，使处理后的混凝土表面无灰尘、无油污、清洁干燥、尽量平整； (3)在处理好的混凝土表面涂抹底胶，用笔刷和橡皮刮刀用力反复涂抹，使底胶能均匀充分地粘附混凝土表面，并浸入混凝土中； (4 )底胶用手触摸干燥后，用找平胶对混凝土表面凹陷部分进行修补，使混凝土尽量平整； (5)待找平胶用手触摸干燥后，将浸溃胶涂抹在混凝土表面，然后将传感器的负极面紧紧地贴在混凝土表面，确保传感器与混凝土之间无间隙，将碳纤维布均匀的敷设在浸溃胶上，用橡胶滚或橡胶刮刀用力滚压或刮平，排除气泡和多余的胶液，使浸溃胶充分渗透碳纤维布并使传感器与混凝土表面牢固粘接； (6)在混凝土表面涂刷快凝胶，将导线伸直，粘贴固定在快凝胶上；然后在垂直导线的两处涂抹浸溃胶，将两块碳纤维布分别均匀的敷设在浸溃胶上，对导线进行固定； (7)通过两块碳纤维布对传感器进行进一步加固，这两块碳纤维布分别位于传感器的两侧，并垂直交叠在粘贴传感器的碳纤维布上； (8)在所有的碳纤维布表面再次涂抹浸溃胶，用滚筒或橡胶刮刀滚压抹平，使浸溃胶充分渗透碳纤维布，待浸溃胶固化后，即可。上述固定方法中，所述底胶、找平胶、浸溃胶和快凝胶均属于环氧树脂胶(也称环氧类粘结剂、环氧树脂粘结剂)。上述固定方法中，碳纤维布敷设在浸溃胶上后，橡胶滚或橡胶刮刀沿纤维的一个方向用力滚压或刮平。上述固定方法中，浸溃胶上敷设上碳纤维布后，若在温度较低的环境下施工，可选用25°C以上的热风加速浸溃胶的固化，固化时间为5-15分钟。本专利技术提供了传感器的固定方法，该方法克服了目前传感器在混凝土结构上固定的不足，可使传感器与混凝土结构之间接触更加紧密，具有较好的耦合效果，且安全可靠，耐久性好，传感器传感精度和灵敏度高，同时这种粘贴方法还具有保护传感器的作用，施工工艺简单易行。本固定方法操作简单，操作灵活性大，受传感器的尺寸限制较小，适用于多种复杂环境，传感器能牢固紧密的固定在混凝土结构表面，且对混凝土结构无损伤，并且碳纤维布包裹传感器可以有效地保护传感器，延长传感器的使用寿命，特别适合于对高铁桥梁等特殊环境下的混凝土建筑物的健康检测。【附图说明】图1压电传感器示意图； 图2纤维布包裹压电传感器的示意图； 图3混凝土表面处理后的不意图； 图4传感器粘结在混凝土上的示意图；图5实施例1中传感器固定在某跨高铁混凝土结构大桥上后正常运营时实际测得的传感器响应信号； 图6本专利技术碳纤维布方法固定的传感器信号响应； 图7螺栓固定法固定的传感器信号响应。【具体实施方式】下面通过具体实施例对本专利技术进行进一步的阐述，应该明白的是，下述说明仅是为了解释本专利技术，并不对其内容进行限定。下述实施例使用的底胶、找平胶、浸溃胶和快凝胶属于A、B双组分改性环氧类胶粘剂，包括但不限于FLD-80系列碳纤维胶等。实施例该实施例具体介绍本专利技术方法在实际中的应用，应用桥梁为某跨高铁混凝土结构大桥，桥全长46米，主桥为13米+20米+13米的预应力混凝土梁板桥，桥宽15米。在桥底面粘贴声发射压电传感器，打磨面积为5cmX20cm的长方形区域。其具体步骤如下: (I)混凝土表面预处理 在混凝土表面划线，确定粘贴传感器及碳纤维布的位置为距桥墩一米处，打磨面积为5cmX 20cm的长方形区域。 在该范围除去粉刷层，清除结构表面剥落、疏松、蜂窝等劣质混凝土，露出混凝土结构层，混凝土表面凸起部分应凿掉，使其尽可能平整，必要时可用修补材料将表面修复平整。被粘贴混凝土面打磨平整，除去表层浮浆、松散物及油污等杂质，直至露出混凝土新面。用丙酮或工业酒精清洗混凝土表面，要求无灰尘、无油污、并保持清洁干燥。(2)粘贴位置涂刷树脂底胶 配制底胶，底胶为FLD-81，根据环境温度控制浓度，A胶和B胶按照3:1左右的比例配合，并充分搅拌。将底胶涂抹在混凝土表面，用笔刷和橡皮刮刀用力反复涂抹，使底胶能均匀充分地粘附混凝土表面，并浸入混凝土中。(3)混凝土表面找平处理 配制找平胶，找平胶为FLD-82，搅拌要充分均匀。底胶用手触干燥后对混凝土表面凹陷部分用找平胶修补平整，不应有棱角。找平胶用手触干燥后进行下一步工序。(4)粘贴碳纤维布以及传感器 按结构尺寸裁剪碳纤维布，为便于粘贴。配制浸溃胶:浸溃胶为FLD-83，按2.5:1的比例将A、B两组份胶均匀的搅拌。将配制好的浸溃胶均匀地涂在碳纤维布上，将传感器的正极面、与正极面相邻的两个面粘贴在碳纤维布上，负极面裸露在外，如图2所示。粘好后，传感器的两边都剩有多余的碳纤维布，以便进一步与混凝土连接。配制好的浸渍胶的技术参数如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器的固定方法，其特征是：用碳纤维布将传感器固定在混凝土表面，首先将传感器用环氧树脂胶粘在碳纤维布上，然后将粘有传感器的碳纤维布用环氧树脂胶粘在混凝土表面。

【技术特征摘要】
1.一种传感器的固定方法，其特征是:用碳纤维布将传感器固定在混凝土表面，首先将传感器用环氧树脂胶粘在碳纤维布上，然后将粘有传感器的碳纤维布用环氧树脂胶粘在混凝土表面。2.根据权利要求1所述的固定方法，其特征是:首先，用环氧树脂胶将碳纤维布紧紧地包裹在传感器的三个面上，保证碳纤维布足够长，使包裹传感器后的碳纤维布在传感器的两侧还有剩余，待环氧树脂胶固化后，用环氧树脂胶将剩余的碳纤维布粘在混凝土表面，从而实现传感器的固定。3.根据权利要求1或2所述的固定方法，其特征是:所述传感器为水泥基传感器。4.根据权利要求1或2所述的固定方法，其特征是:传感器位于碳纤维布中部或接近中部的位置，碳纤维布包裹在传感器的正极面以及与正极面相邻的两个面上，传感器的负极面以及剩余的碳纤维布粘贴在混凝土表面。5.根据权利要求1或2所述的固定方法，其特征是:所述传感器为正方体或长方体，垂直于碳纤维布包裹方向的传感器的边长与碳纤维布的宽度等长。6.根据权利要求1或2所述的固定方法，其特征是:传感器、碳纤维布、混凝土表面之间通过环氧树脂胶紧密连接，相互之间无气泡。7.根据权利要求1或2所述的固定方法，其特征是:包括以下步骤: (1)在碳纤维布粘贴传感器的位置上涂抹上浸溃胶，将碳纤维布紧紧地粘贴于传感器的正极面和与正极面相邻的两个面上，待浸溃胶固化后备用； (2)在混凝土表面确定粘贴传感器、传感器导线及碳纤维布的位置，将这些位置的粉刷层除去，凿掉混凝土表 面凸起部分，通过打磨露出混凝土新的表面层，然后用丙酮或工业酒精清洗混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：程新，黄世峰，徐东宇，叶正茂，徐跃胜，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：