专利名称：机敏混凝土传感元件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种传感器，具体地说是一种用于监测土木结构的传感器。
背景技术：
在土木结构中常用应变片来监测混凝土、水泥石或砂浆构件受压应力、拉应力的情况。这种应变片存在着造价较高，安装工艺复杂，与混凝土、水泥石、砂浆相容性差，耐久性差等缺点。无法达到对土木结构全寿命的长期监测。

发明内容本实用新型的目的在于提供一种可以方便地埋入混凝土、水泥石、砂浆中，造价低，灵敏度高，安装工艺简单，与混凝土、水泥石、砂浆相容性好、耐久性好的机敏混凝土传感元件。本实用新型的目的是这样实现的在混凝土、水泥石或砂浆为基料的试块中均匀分布有短切或连续的碳纤维，试块上设置有1-2对电极。本实用新型还可以包括如下结构特征1、电极有1-2对，电极预埋在试块中。2、电极有1对，电极预埋在试块中。3、电极有1对，电极粘贴在试块的两侧。将短切或连续的碳纤维均匀的分布在水泥石、砂浆或混凝土中，而后浇注成形状为50×50×50mm左右的试块，同时将电极等间距插在试块中在固化或者是试块固化后再将电极粘贴在试块的两侧制成本实用新型的装置。将本实用新型的装置埋入混凝土、水泥石、砂浆构件中可以比较方便地通过监测本传感元件周围的混凝土、水泥石、砂浆的受力状态。由于本实用新型的装置的主要成份是水泥石、砂浆或者是混凝土因此它的耐久性很好。而且其体积与混凝土中的粗骨料比较接近，与混凝土、水泥石、砂浆也有比较好的相容性。使用时可以直接将本实用新型的装置埋在混凝土中，安装工艺简单。与应变片相比其制造成本较低。图6给出的是在压应力的作用下其应力与电阻率之间的关系曲线。从中可以看出电阻率与压应力之间的关系可以分成三个阶段1、AB段，此时压力较小，电阻率随压应力的增加而减小；2、BC段，电阻率基本没有变化；3、CD段，电阻率迅速增大。以上三个阶段分别对应于碳纤维应力应变传感器的弹性范围、塑性范围和破坏范围。图7给出的是在拉应力的作用下其应力与电阻率之间的关系曲线。从中可以看出电阻率与压应力之间的关系也可以分成三个阶段1、A′B′段，此时拉应力较小，电阻率随拉应力的增加而增大；2、B′C′段，电阻率基本没有变化；3、C′D′段，电阻率迅速增大。以上三个阶段分别对应于碳纤维应力应变传感器的弹性范围、塑性范围和破坏范围。


图1是本实用新型的第一种实施方案的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是本实用新型的第二种实施方案的结构示意图；图4是图3的B-B剖视图；图5是本实用新型的第三种实施方案的结构示意图；图6是在压应力的作用下其应力与电阻率之间的关系；图7是在拉应力的作用下其应力与电阻率之间的关系。
具体实施方式
以下结合附图举例对本实用新型作更详细的描述结合图1和图2。机敏混凝土传感元件的组成包括均匀分布在水泥石、砂浆或者是混凝土为基料构成的试块1中的短切或连续的碳纤维2，试块上设置有1对电极3、4。电极预埋在试块中。
结合图3和图4。机敏混凝土传感元件的组成包括均匀分布在水泥石、砂浆或者是混凝土为基料构成的试块1中的短切或连续的碳纤维2，试块上设置有1对电极3、4。电极粘贴在试块的两侧。
结合图5。机敏混凝土传感元件的组成包括均匀分布在水泥石、砂浆或者是混凝土为基料构成的试块1中的短切或连续的碳纤维2，试块上设置有2对电极3、4、5、6。电极等间距预埋在试块中。
权利要求1.一种机敏混凝土传感元件，其特征是在混凝土、水泥石或砂浆为基料的试块中均匀分布有短切或连续的碳纤维，试块上设置有1-2对电极。
2.根据权利要求1所述的机敏混凝土传感元件，其特征是电极有1对，电极预埋在试块中。
3.根据权利要求1所述的机敏混凝土传感元件，其特征是电极有2对，电极预埋在试块中。
4.根据权利要求1所述的机敏混凝土传感元件，其特征是电极有1对，电极粘贴在试块的两侧。
专利摘要本实用新型提供的是一种机敏混凝土传感元件。在混凝土、水泥石或砂浆为基料的试块中均匀分布有短切或连续的碳纤维，试块上设置有1－2对电极。将本实用新型的装置埋入混凝土、水泥石、砂浆结构中，可以比较方便地通过监测传感器周围的混凝土的受力状态。具有造价低、灵敏度高、安装工艺简单、与混凝土相容性好、耐久性好等优点。
文档编号G01N33/38GK2566269SQ02275179
公开日2003年8月13日 申请日期2002年9月6日 优先权日2002年9月6日
发明者欧进萍, 李惠, 关新春 申请人:欧进萍, 李惠, 关新春