[發明專利]一種用于測量磨蝕或空蝕深度的傳感器及其測量方法

有效

• 申請號: 200710036138.7
• 申請日: 2007-11-16
• 公開（公告）號: CN101158578A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 戴曉兵;李延農;劉路平;謝帆
• 申請（專利權）人: 長沙華科新技術有限公司
• 主分類號: G01B21/18
• 分類號: G01B21/18
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 盧宏

技術領域

本發明涉及一種傳感器及其測量方法，具體是一種用于測量磨蝕或空蝕深度的傳感器及其測量方法。

背景技術

含沙水流作用下產生的磨蝕破壞或高速水流作用下產生的空蝕破壞，這種現象在泄水建筑物的混凝土表面時有發生。淺層的磨蝕或空蝕破壞可能不會對結構帶來致命的危害，但隨著磨蝕或空蝕深度的進一步加劇，可能造成水流的邊界分離，形成惡劣的水流流態；或者造成結構縫的止水破壞、鋼筋外露等各種不利于結構穩定的現象。

但目前還沒有出現針對該領域的檢測設備，相應地，我國對泄水建筑物混凝土表面磨蝕或空蝕破壞程度也尚無分類判斷標準。

為了及時掌握泄水建筑物混凝土表面的性狀，需要有一種儀器能夠測量混凝土表面的磨蝕或空蝕破壞程度，尤其是在洞式泄水建筑物、消力池等不易直接觀測到的混凝土部位，以達到實時監控目的。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明旨在提供一種用于測量磨蝕或空蝕深度的傳感器及其測量方法，能夠通過該傳感器測量出泄水建筑物的混凝土表面在含沙水流作用下產生的磨蝕破壞程度，或在高速水流作用下產生的空蝕破壞程度。

為達到上述目的，本發明提供一種用于測量磨蝕或空蝕深度的傳感器，包括一絕緣材料制成的本體、本體內的一根基準導線、及多根分別與基準導線連接的引線，所述各根引線與傳感器本體端面依次存在不同間距。

進一步的改進是各引線最接近傳感器本體端面的一段平行于端面。

更進一步的，引線數量為四根；相應的，每根引線與傳感器本體端面的間距依次為0mm、20mm、50mm、100mm。

相應的，本發明還提供上述傳感器的測量方法，其步驟為：將上述傳感器本體垂直安裝在被測材料中，傳感器本體端面與被測材料表面齊平。初始狀態時，基準導線以及各引線之間均處于連通狀態；當被測材料表面受到磨蝕或空蝕破壞時，傳感器本體從端部開始受到磨蝕或空蝕破壞，隨著破壞的深入發展，相應深度的引線與基準導線出現斷開狀態，由此可以分段測量磨蝕或空蝕深度。

上述被測材料被磨蝕或空蝕深度測量方法具體步驟為：

1)測量相應引線與基準導線是否處于連通狀態，進而判斷被測材料被磨蝕或空蝕深度；

當第一根引線以及其他引線與基準導線均處于連通狀態時，被測材料表面未發生磨蝕或空蝕；

當第一根引線與基準導線斷開時，可以判斷出被測材料表面開始發生了磨蝕或空蝕；當第一根引線與基準導線處于斷開狀態、同時第二根引線以及其他引線與基準導線均處于連通狀態時，傳感器本體磨蝕或空蝕總長度D為：0＜D＜d₁；

當第二根引線與基準導線處于斷開狀態、同時第三根引線以及其他引線與基準導線處于連通狀態時，傳感器本體磨蝕或空蝕總長度D為：d₁≤D＜d₁+d₂；

當第i根引線與基準導線處于斷開狀態、同時第i+1根引線與基準導線處于連通狀態時，傳感器本體磨蝕或空蝕總長度D為：d₁+...+d_i-1≤D＜d₁+...+d_i-1+d_i；

其中：d₁表示第二根引線到傳感器本體端面的距離(即第二根引線到第一根引線的距離)，d₂表示第三根引線到第二根引線的距離，d_i表示第i+1根引線到第i根引線的距離，D表示傳感器本體磨蝕或空蝕總長度；

2)最后根據上述傳感器本體磨蝕或空蝕總長度，結合工程調查與數據分析可得出被測材料的破壞程度。

根據上述技術方案，本發明的詳細工作原理為：

上述傳感器垂直安裝在被測材料中，如混凝土內。傳感器本體端面與被測材料表面齊平。當被測材料表面未發生磨蝕或空蝕時，基準導線以及各引線之間均處于連通狀態；當被測材料表面受到磨蝕或空蝕破壞時，傳感器本體從端部開始受到磨蝕或空蝕破壞。隨著破壞的深入發展，引線與基準導線出現斷開狀態，由此可以判斷磨蝕或空蝕深度。即：

——當第一根引線以及其他引線與基準導線均處于連通狀態時，則可推斷被測材料表面未發生磨蝕或空蝕；

——當第一根引線與基準導線斷開時，可以判斷出被測材料表面開始發生了磨蝕或空蝕；當第一根引線與基準導線處于斷開狀態、同時第二根引線以及其他引線與基準導線均處于連通狀態時，傳感器本體磨蝕或空蝕總長度D為：0＜D＜d₁；