[實用新型]矩形截面鋼筋混凝土構件的自感應智能多輸入輸出健康監測設備

有效

• 申請號: 201720650513.6
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN207051290U
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 李碧雄;莫思特;劉天琪;張軍鵬
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01N33/38
• 分類號: G01N33/38;G01N1/28;G01N35/00
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙)51217
• 代理人: 潘育敏

1.一種矩形截面鋼筋混凝土構件的自感應智能多輸入輸出健康監測設備，其特征在于：鋼筋混凝土構件的健康監測由測量設備完成，測量設備連接在矩形截面鋼筋混凝土構件的傳感器上；

根據傳感器位置的不同，矩形截面鋼筋混凝土構件上的傳感器分為外置式傳感器和內置式傳感器兩種，測量設備通過傳感連接線連接到被測量的矩形截面自感應智能多輸入輸出鋼筋混凝土構件傳感器上；每個傳感器的接插件與傳感連接線一端連接，傳感連接線的另一端連接到測量設備；

測量設備由控制服務器(11)、通信接口(12)、微處理器(13)、功分器(14-1、14-2)、程控衰減器(15-1、15-2)、信號源(16)、反向信號隔離器(17)、信號解析器(18-1、18-2)、S選一開關(19-1、19-2)以及開關電路(20-1～20-S)構成；測量設備的控制服務器(11)通過通信接口(12)與微處理器(13)連接，向微處理器發送控制命令，接收微處理器計算數據；微處理器(13)與程控衰減器(15-1、15-2)、信號源(16)、反向信號隔離器(17)、信號解析器(18-1、18-2)、S選一開關(19-1、19-2)、開關電路(20-1～20-S)連接，控制各連接電路的運行狀態，并從信號解析器讀取數據；

信號源(16)與功分器1(14-1)和微處理器連接，在微處理器的控制下產生信號，將信號傳輸給功分器1(14-1)；

外置式傳感器是在現有鋼筋混凝土構件的基礎上，部分箍筋被外置式傳感器替代,每間隔I根箍筋設置一個外置式傳感器，外置式傳感器共設置k個；

內置式傳感器在現有鋼筋混凝土的基礎上，加入內置式傳感器,內置式傳感器緊貼并綁扎在縱筋內部，在鋼筋混凝土內均勻布置p個內置式傳感器；

測量設備總共有超過S個開關電路，其中的S個開關電路用于測量，對于傳感器外置式矩形截面自感應智能多輸入輸出鋼筋混凝土構件，S＝k，k為外置式傳感器個數，對于傳感器內置式矩形截面自感應智能多輸入輸出鋼筋混凝土構件，S＝p，p為內置式傳感器個數。

2.如權利要求1所述的矩形截面鋼筋混凝土構件的自感應智能多輸入輸出健康監測設備，其特征在于：所述外置式傳感器材料由鋼筋外包一層絕緣層構成，鋼筋的選擇與箍筋選擇方法相同，外置式傳感器材料環繞并捆扎在縱筋(3)外邊，在外置式傳感器材料兩個端頭有彎鉤(5)，兩端的彎鉤纏繞彎鉤處縱筋(2)，接插件連接線(7)為同軸電纜，兩端彎鉤的鋼筋分別與接插件連接線的外導體和內導體連接，接插件連接線(7)與接插件(6)連接；

所述內置式傳感器材料與外置式傳感器材料相同，由鋼筋(8)外包一層絕緣層(9)構成，內置式傳感器材料環繞并捆扎在縱筋(3)里邊，接插件連接線(7)為同軸電纜，兩端的鋼筋(8)分別與接插件連接線的外導體和內導體連接，接插件連接線(7)與接插件(6)連接。

3.如權利要求1所述的矩形截面鋼筋混凝土構件的自感應智能多輸入輸出健康監測設備，其特征在于：功分器1(14-1)與信號源(16)、反向信號隔離器(17)、程控衰減器A(15-1)、程控衰減器B(15-2)連接，信號源產生測試信號輸出到功分器1(14-1)，功分器1(14-1)將信號源產生的信號分成3路，分別輸送給反向信號隔離器(17)、程控衰減器A(15-1)、程控衰減器B(15-2)；

程控衰減器B(15-2)與微處理器(13)、功分器1(14-1)、功分器2(14-2)連接，接受微處理器控制，功分器1的其中一路信號輸送給程控衰減器B(15-2)輸入信號端，程控衰減器B(15-2)的輸出信號輸送給功分器2(14-2)；

功分器2(14-2)與程控衰減器B(15-2)、信號解析器1(18-1)和信號解析器2(18-2)連接，將程控衰減器B(15-2)的信號分成兩路，分別輸送給信號解析器1(18-1)和信號解析器2(18-2)；

程控衰減器A(15-1)與微處理器(13)、功分器1(14-1)、信號解析器1(18-1)連接，接受微處理器控制，功分器1(14-1)的其中一路信號輸送給程控衰減器A(15-1)輸入信號端，程控衰減器A的輸出信號輸送信號解析器1(18-1)；

反向信號隔離器(17)與微處理器(13)、功分器1(14-1)、S選一開關B(19-2)連接，接受微處理器控制，功分器1(14-1)的其中一路信號輸送給反向信號隔離器(17)，反向信號隔離器輸出信號輸送給S選一開關B(19-2)；

信號解析器1(18-1)與微處理器(13)、功分器2(14-2)、程控衰減器A(15-1)連接，接受微處理器控制，將解析結果送給微處理器，接收功分器2(14-2)和程控衰減器A(15-1)的輸出信號；

信號解析器2(18-2)與微處理器(13)、功分器2(14-2)、S選一開關A(19-1)連接，接受微處理器控制，將解析結果送給微處理器，接收功分器2(14-2)和S選一開關A(19-1)的輸出信號；

S選一開關B(19-2)與微處理器(13)、反向信號隔離器(17)、以及所有的開關電路連接，接受微處理器控制，在微處理器控制下，每次先擇其中的一個開關電路，并將反向信號隔離器(17)輸出信號輸送到所選擇的開關電路；

S選一開關A(19-1)與微處理器(13)、信號解析器2(18-2)、以及所有的開關電路連接，接受微處理器控制，在微處理器控制下，每次先擇其中的一個開關電路，并將所選擇的開關電路信號輸入到信號解析器2(18-2)；

每個開關電路都與微處理器、S選一開關A(19-1)、S選一開關B(19-2)連接，且每個開關電路與矩形截面自感應智能多輸入輸出鋼筋混凝土構件的一個傳感器連接，在微處理器的控制下，開關電路選擇工作或不工作模式；在不工作模式下，傳感器與連接到S選一開關A(19-1)和S選一開關B(19-2)的接口斷開；在工作模式下，傳感器與連接S選一開關A(19-1)或S選一開關B(19-2)的其中一個接口連接；每次只有兩個開關電路工作，其中一個開關將傳感器連接到S選一開關A(19-1)，另一個開關將傳感器連接到S選一開關B(19-2)；測量設備工作時，通過微處理器對開關電路、S選一開關A(19-1)和S選一開關B(19-2)的控制，選擇一個傳感器連接到解析器2(18-2)，選擇另一個傳感器連接到反向信號隔離器(17)。