[發(fā)明專利]電阻式混凝土磨蝕傳感器及其測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010620348.2
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102141369A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴曉兵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水電顧問集團(tuán)中南勘測設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: G01B7/26
• 分類號: G01B7/26
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 盧宏

1.一種電阻式混凝土磨蝕傳感器，包括用絕緣材料制成的傳感器本體A；其特征在于本體內(nèi)設(shè)置至少二根導(dǎo)線和至少一組引線，一組引線間隔連接兩根導(dǎo)線，導(dǎo)線垂直于本體端面，引線平行于本體端面；每根引線上均串聯(lián)一個(gè)固定電阻，在兩根導(dǎo)線間的所有固定電阻成并聯(lián)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻式混凝土磨蝕傳感器，其特征在于本體內(nèi)有二根導(dǎo)線，導(dǎo)線E和導(dǎo)線F；一組引線，引線分別連接導(dǎo)線E和導(dǎo)線F，引線距傳感器本體端面的距離各不相同；每根引線上均串聯(lián)一個(gè)固定電阻，所有固定電阻成并聯(lián)連接。依照引線順序，固定電阻依次命名為：R0、R1、R2、…、Ri-1、Ri、…、Rn-1、Rn，引線間距依次為：d1、d2、…、di-1、di、…、dn-1、dn。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻式混凝土磨蝕傳感器，其特征在于本體內(nèi)有三根導(dǎo)線，導(dǎo)線D、導(dǎo)線E和導(dǎo)線F；二組引線，引線分別連接導(dǎo)線E和導(dǎo)線F及導(dǎo)線E和導(dǎo)線D，引線距傳感器本體端面的距離各不相同；每根引線上均串聯(lián)一個(gè)固定電阻，所有固定電阻成并聯(lián)連接。依照引線順序，固定電阻依次為：R0、R1、R2、…、Ri-1、Ri、…、Rn-1、Rn。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的電阻式混凝土磨蝕傳感器，其特征在于引線是等距地排列的。

5.根據(jù)權(quán)利要求2～3所述的電阻式混凝土磨蝕傳感器，其特征在于每組引線的數(shù)量均為十一根，且平行于傳感器本體端面；在同一個(gè)引線組中，引線之間的間距為10mm；連接導(dǎo)線E與導(dǎo)線F的第一根引線在傳感器本體端面位置，連接導(dǎo)線E與導(dǎo)線D的第一根引線距離傳感器本體端面5mm；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電阻式混凝土磨蝕傳感器，其特征在于連接導(dǎo)線E與導(dǎo)線F的第一根引線及連接導(dǎo)線E與導(dǎo)線D的第一根引線直接連通，相應(yīng)地，兩個(gè)固定電阻R0＝0Ω；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電阻式混凝土磨蝕傳感器，其特征在于引線依次斷開時(shí)，傳感器本體內(nèi)并聯(lián)電阻值需要有足夠大的變化量，固定電阻依次為：R0＝0Ω、R1＝100Ω、R2＝300Ω、R3＝510Ω、R4＝510Ω、R5＝1kΩ、R6＝1kΩ、R7＝1kΩ、R8＝1.5kΩ、R9＝1.5kΩ、R10＝1.5kΩ。

8.一種用權(quán)利要求1～7之一所述傳感器進(jìn)行混凝土磨蝕深度測量的方法，其步驟為：將上述傳感器本體垂直埋設(shè)在混凝土中，傳感器本體端面與混凝土表面齊平，傳感器的導(dǎo)線與電纜芯線連接。當(dāng)混凝土表面受到磨蝕破壞時(shí)，傳感器本體也從端部開始受到磨蝕破壞，隨之，傳感器本體內(nèi)并聯(lián)電阻值發(fā)生改變。利用傳感器本體內(nèi)并聯(lián)電阻值的變化，分級判斷混凝土的磨蝕深度；

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混凝土磨蝕深度測量方法，其特征在于，上述混凝土磨蝕深度測量方法具體步驟為：

(1)首先根據(jù)傳感器本體內(nèi)的固定電阻值，分別計(jì)算并聯(lián)電阻值Rbi、電阻變化量，并制表待查；

(2)傳感器安裝完成并將電纜引至觀測站后，首先測量兩根芯線之間的線間電阻Rc。由于混凝土表面未發(fā)生磨蝕，傳感器處于初始狀態(tài)，即第一根引線(傳感器本體端面)處于連通狀態(tài)，線間電阻值Rc即為芯線電阻Rx；

(3)當(dāng)?shù)谝桓€斷開、同時(shí)第二根引線處于連通狀態(tài)時(shí)，實(shí)測兩根芯線之間的線間電阻值為Rc1，并聯(lián)電阻值為Rb1＝Rc1-Rx，電阻變化量為Rb1，通過與傳感器本體部的并聯(lián)電阻值Rbi進(jìn)行比較，可以判斷出混凝土表面開始發(fā)生了磨蝕，混凝土磨蝕深度D為：0＜D＜d1；

(4)當(dāng)?shù)诙€斷開、同時(shí)第三根引線處于連通狀態(tài)時(shí)，實(shí)測兩根芯線之間的線間電阻值為Rc2，并聯(lián)電阻值為Rb2＝Rc2-Rx，電阻變化量為(Rb2-Rb1)，通過與傳感器本體內(nèi)的并聯(lián)電阻值Rbi進(jìn)行比較，可以判斷出混凝土磨蝕深度D為：d1≤D＜d1+d2；

(5)依此類推，當(dāng)?shù)趇根引線斷開、同時(shí)第i+1根引線處于連通狀態(tài)時(shí)，實(shí)測兩根芯線之間的線間電阻值為Rci，并聯(lián)電阻值為Rbi＝Rci-Rx，電阻變化量為(Rbi-Rb_i-1)，通過與傳感器本體內(nèi)的并聯(lián)電阻值Rbi進(jìn)行比較，可以判斷出混凝土磨蝕深度D為：d1+…+d_i-1≤D＜d1+…+d_i-1+di。

其中：d1表示第二根引線到傳感器端面的距離(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，di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總長度。