专利名称：垃圾填埋场防渗层位移温度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可对垃圾填埋场的防渗层进行长期监测的位移温度传感器。
背景技术：
随着我国城市化的发展，生活垃圾日益增加，因其成分复杂、热值和有机含量低， 现阶段垃圾处理最有效的方法是填埋法，而且填埋法具有技术可靠、工艺简单、管理方便、 投资少等优点，也是许多其他发达国家的首选。我国的垃圾填埋场大都是山谷型填埋场，垃圾按照山谷的天然坡度填埋，我国第一批现代卫生填埋场已使用十几年甚至二三十年，随着我国垃圾产量的逐年递增，原有的库容早已饱和，国内许多大型垃圾填埋场都存在扩容的问题。原有垃圾，尤其是处于斜坡上的垃圾，其上已经做好防渗封场系统，如果在防渗层上继续填埋垃圾，防渗层就可能在已填埋垃圾的不均勻沉降和新填埋垃圾的重力下产生过大变形或者发生不均勻沉降，导致防渗层被拉坏，造成极大的环境和经济危害。因此在填埋场扩容过程中，监测防渗层的实时变形非常有意义。目前用于监测防渗层的传感器的工作原理是(1)、利用滑片电阻阻值的变化判断变形的大小；(2)标定了温度与热敏电阻阻值的关系后，利用阻值的变化判断温度的变化。 但是由于填埋场的特殊条件，使得传统的位移传感器不适用于垃圾填埋场。这主要表现在以下几点(1)、填埋的垃圾降解产生很多腐蚀性的物质，易于损伤传感器；(2)、新填埋的垃圾在自重作用下对传感器产生额外的高压，这种压力可以达到几百千帕，传统的压力传感器在这种压力下会被压坏；(3)、传统的位移传感器量程比较小，常规可测应变为2%，大的可以达到5%飞％，但是垃圾填埋场防渗层的应变一般都可以达到10%以上；(4)、由于垃圾降解作用，填埋场内部温度逐渐升高，传统的位移传感器的阻值会随着温度的变化而变化， 这就使得变形量测的结果不准确。

实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种适用于测量垃圾填埋场由于扩容等原因在防渗层上造成位移和温度变化的传感器。为实现以上的目的，本实用新型采用以下的技术方案垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，其特征在于在传感器的底部焊接防腐底膜， 在防腐底膜上焊接抗压金属层并包围传感器，抗压金属层的表面包覆防腐膜，抗压金属层表面开口，传感器导线从该开口处伸出，开口用防腐材料制备的垫圈密封，传感器导线外包防腐膜。垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，其特征在于所述的抗压金属层为弧形。垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，其特征在于所述的传感器采用塑料电阻。垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，其特征在于所述的防腐底膜、防腐膜、垫圈的材质均为高密度聚乙烯。[0011]本实验新型的结构特点以及有益效果在于为了克服垃圾填埋场降解产生的腐蚀性物质对传感器造成的腐蚀性损害、新填埋垃圾的自重对传感器造成的压力损害，首先将传感器焊接在防腐性很强的防腐底膜(高密度乙烯，HDPE)上，并在该防腐低膜上焊接抗压金属层，经过抗压试验验证金属层耐压峰值可达800kPa，同时为了防止腐蚀性物质对抗压金属层的腐蚀，在金属层表面再包覆防腐膜，这样在量测位移温度的变化过程中既能保证传感器不被腐蚀，同时又能保证传感器不被压坏。为了防止传感器阻值随温度的变化而变化，本实用新型传感器采用塑料电阻，塑料电阻阻值不随温度的变化而变化，使得变形量测值更加准确。为了使整个传感器的密封更加牢固，除了各部分的连接采用焊接外，在传感器导线伸出抗压金属的表面处，用防腐材料制备的密封垫圈将导线出口处密封，保证了整个传感器在所有连接部位的密封性，同时传^器导线也外包HDPE膜。通过本实用新型可实现垃圾填埋场由于扩容等原因，在原有防渗层表面由于新填垃圾自重和原有垃圾的不均勻沉降造成的防渗层应变和温度变化的量测，结构清晰，操作方便，为我国未来填埋场的设计与发展提供有力的技术支持。

图1为本实用新型垃圾填埋场防渗层位移温度传感器的剖面图；图1中传感器1、抗压金属层2、防腐膜3，垫圈4，导线5、底膜6。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明。图1为本实用新型所述传感器剖面图，参照图1所示，垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，传感器1的底部焊接在防腐性很强的高密度乙烯(HDPE)底膜6，在HDPE底膜6上焊接弧形抗压金属层3包围传感器，在抗压金属层3的表面包覆HDPE防腐膜2。抗压金属层耐压峰值可达800kPa，可克服新填埋垃圾的自重对传感器造成的损害，在传感器的底部和抗压金属层的表面包覆防腐层，可以防止腐蚀性物质对抗压金属层以及传感器的腐蚀。抗压金属层表面开口，外包HDPE膜的传感器导线5从该开口处伸出，该开口用HDPE的垫圈4 密封，保证了整个传感器在所有连接部位的密封性。本实用新型的传感器采用塑料电阻，塑料电阻阻值不随温度的变化而变化，使得量测值更加准确，而且其最大应变可以达到509Γ100%，可以满足填埋场防渗层的应变要求。采用本实用新型的传感器进行检测的过程如下(1)、若防渗层可以被部分破坏，则可在需量测变形和温度的地方将防渗层部分打开，将传感器的底部的HDPE底膜与防渗层塑合在一起，此时量测的变形和温度的变化较为准确。但是通常垃圾填埋场的封场防渗层由于防渗要求不能破坏，此时可以采取在防渗层上铺一层土工膜，将传感器底部的HDPE底膜6与土工膜塑合，并将土工膜在整个防渗层表面拉紧，将传感器的导线5穿过HDPE管后，将HDPE管放置在传感器数据采集仪处，在传感器和HDPE管上面用装有粘土的土工袋压好，此时可以近似认为土工膜的变形即为防渗层的变形，传感器量测的变形即为防渗层的变形。当由于扩容等原因在原有防渗层上继续填埋垃圾时，按照上述方法铺设好的传感器可以实现对防渗膜变形和垃圾内部温度变化的量测。实施例无锡桃花山垃圾填埋场和深圳市下坪填埋场的部分扩建是在在原垃圾填埋场上部再次堆填垃圾，在斜坡上选取了两个面用来测量原封场防渗层的位移变化，两个斜坡长度分别为105m与115m，采用平均20m—个传感器的布置密度进行测量。首先做一条120m 长的土工膜，土工膜两头做成“工”字型，使土工膜两头的锚固更加牢固，将原有斜坡的上下锚固沟和中间平台锚固沟挖开，将做好的土工膜端部放入锚固沟内，将斜坡土工膜拉紧后， 用垃圾将锚固沟内的土工膜压紧，这样就保证了整个斜坡上土工膜与防渗层的紧密结合， 在将每个传感器的导线穿入HDPE材料的导管，导管顺着斜坡将传感器的导线送到带有传感器数据采集器的位置，最后将装有粘土的土工袋在上面压实。随着扩容填埋的进行，按照上述方法即可实现对防渗层位移及垃圾内部温度的量测。上述具体实施方式
不以任何形式限制本实用新型的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围。
权利要求1.垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，其特征在于在传感器的底部焊接防腐底膜，在防腐底膜边缘焊接抗压金属层并包围传感器，抗压金属层的表面包覆防腐膜，抗压金属层表面开口，传感器导线从该开口处伸出，开口用防腐材料制备的垫圈密封，传感器导线外包防腐膜。
2.根据权利要求1所述的垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，其特征在于所述的抗压金属层为弧形。
3.根据权利要求1所述的垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，其特征在于所述的传感器采用塑料电阻。
4.根据权利要求1所述的垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，其特征在于所述的防腐底膜、防腐膜、垫圈的材质均为高密度聚乙烯。
专利摘要本实用新型提供一种垃圾填埋场防渗层位移温度传感器，其特征在于在传感器的底部焊接防腐底膜，在防腐底膜上焊接抗压金属层包围传感器，抗压金属层的表面包覆防腐膜，抗压金属层表面开口，传感器导线从该开口处伸出，开口用防腐材料制备的垫圈密封，传感器导线外包防腐膜。所述的防腐底膜、防腐膜、垫圈的材质均为高密度聚乙烯，所述的抗压金属层为弧形。所述的传感器为塑料电阻。本实用新型能克服垃圾降解产生的腐蚀性物质对传感器造成的腐蚀性损害、新填埋垃圾的自重对传感器造成的压力损害，可对垃圾填埋场防渗层的应变及温度变化进行长期有效的观测，为填埋场扩容提供技术支持。
文档编号G01B7/16GK201955057SQ20112005951
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者刘晓东, 施建勇, 艾英钵 申请人:河海大学