[發明專利]一種可感知水工建筑物內部含水信息的智能骨料

在審

• 申請號: 201810246502.0
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108693218A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 張津瑞;韓慶華;李志鵬;徐杰;劉銘劫
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉玥

1.一種可感知水工建筑物內部含水信息的智能骨料，其特征在于，隨施工埋入水工建筑物各個部位，包括：將外部含水量的變化轉化為電阻的變化的石墨烯改性水凝膠復合材料、管體、電橋電阻采集系統、信號傳輸系統、計算機監測分析終端、具有高承載力的外殼；

所述管體覆蓋在所述石墨烯改性水凝膠復合材料的外圍，使得石墨烯改性水凝膠復合材料只能沿長度方向變化膨脹，約束石墨烯改性水凝膠復合材料在徑向上的膨脹；

所述電橋電阻采集系統引出兩根導線連接至所述石墨烯改性水凝膠復合材料內部；所述信號傳輸系統引出兩條導線連接所述電橋電阻采集系統；所述信號傳輸系統通過無線信號與所述計算機監測分析終端相連接；

所述石墨烯改性水凝膠復合材料、管體、電橋電阻采集系統、信號傳輸系統封裝于所述外殼中。

2.根據權利要求1所述的一種可感知水工建筑物內部含水信息的智能骨料，其特征在于，所述石墨烯改性水凝膠復合材料由石墨烯和水凝膠有機結合而成，所述石墨烯分散設置在所述水凝膠內，所述石墨烯之間的間距隨所述水凝膠的吸水膨脹而改變,從而使石墨烯改性水凝膠復合材料的宏觀電阻率發生改變。

3.根據權利要求1所述的一種可感知水工建筑物內部含水信息的智能骨料，其特征在于，所述管體為兩端開口的預制圓柱形鋁合金管，所述管體的兩端開口處設置有透水膜。

4.根據權利要求1所述的一種可感知水工建筑物內部含水信息的智能骨料，其特征在于，所述電橋電阻采集系統包括集成電路、微型電池，所述集成電路通過惠斯通電橋原理搭建而成；所述電橋電阻采集系統外接所述信號傳輸系統，內連所述石墨烯改性水凝膠復合材料，用于準確采集石墨烯改性水凝膠復合材料的電阻變化情況。

5.根據權利要求1所述的一種可感知水工建筑物內部含水信息的智能骨料，其特征在于，所述信號傳輸系統采用微型無線收發裝置，所述微型無線收發裝置將采集到的電橋電阻采集系統的電流信號放大轉化成電壓信號，再將電壓信號以電磁波的形式發射給計算機監測分析終端。

6.根據權利要求1所述的一種可感知水工建筑物內部含水信息的智能骨料，其特征在于，所述外殼為球型結構，采用不銹鋼或鋁合金材料制成。

7.根據權利要求1所述的一種可感知水工建筑物內部含水信息的智能骨料，其特征在于，采用樹脂材料將所述石墨烯改性水凝膠復合材料、管體、電橋電阻采集系統、信號傳輸系統封裝于所述外殼中。