[發明專利]嵌入電阻式同步磨耗測距傳感器及其應用

在審

• 申請號: 201810655581.0
• 申請日: 2018-06-23
• 公開（公告）號: CN109000551A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 李潤偉;王鷹;劉豐林
• 申請（專利權）人: 中鐵九局集團第四工程有限公司;中鐵九局集團有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 鄭賢明

一種嵌入電阻式同步磨耗測距傳感器及其應用，傳感器包括有空心陶瓷管，在空心陶瓷管內部設置有兩片平行的導電金屬片，兩片導電金屬片之間通過熱縮填充有鄰苯二甲酸二烯丙酯層，導電金屬片外側與空心陶瓷管之間填充有樹脂絕緣材料層；輸出導線一端連接導電金屬片，另一端與外部測阻設備連接。通過將傳感器嵌入金屬結構內部，與金屬結構同步磨損產生阻值變化，從而測量金屬結構的磨損距離。本發明創造制造成本低，應用簡單，適用于各種惡劣環境。

技術領域

本發明創造涉及一種嵌入電阻式同步磨耗測距傳感器及其應用，能夠通過與被檢測物體同步磨耗產生的傳感器阻值變化來判斷被檢測物體的磨損距離，適用于惡劣條件下的非接觸測量。

背景技術

在盾構機等非開挖形式的地下掘進施工中刀具和設備其他與土體接觸的金屬結構經常發生磨損，磨損程度直接影響施工效率和作業安全，由于掘進斷面處于不可接觸條件，需要一種能夠遠程判斷金屬結構磨損的傳感器，受工作環境處于水下、高摩擦、高溫的影響，普通傳感器難以實現這一功能。

發明內容

針對以上問題，本發明創造提出了一種嵌入電阻式同步磨耗測距傳感器及其應用，傳感器包括有空心陶瓷管，在空心陶瓷管內部設置有兩片平行的導電金屬片，兩片導電金屬片之間通過熱縮填充有鄰苯二甲酸二烯丙酯層，導電金屬片外側與空心陶瓷管之間填充有樹脂絕緣材料層；輸出導線一端連接導電金屬片，另一端與外部測阻設備連接。通過將傳感器嵌入金屬結構內部，與金屬結構同步磨損產生阻值變化，從而測量金屬結構的磨損距離。

為了實現上述目的，本發明創造采用的技術方案為：嵌入電阻式同步磨耗測距傳感器，其特征在于：包括有空心陶瓷管，在空心陶瓷管內部設置有兩片平行的導電金屬片，兩片導電金屬片之間通過熱縮填充有鄰苯二甲酸二烯丙酯層，導電金屬片外側與空心陶瓷管之間填充有樹脂絕緣材料層；輸出導線一端連接導電金屬片，另一端與外部測阻設備連接。

所述的導電金屬片為導電銅金屬片。

嵌入電阻式同步磨耗測距傳感器在檢測金屬磨損程度上的應用。

所述的嵌入電阻式同步磨耗測距傳感器嵌入到金屬結構中，與金屬結構同步磨損產生阻值變化，通過檢測其阻值變化計算出金屬結構的磨損距離。

所述的通過檢測其阻值變化計算出金屬結構的磨損距離的具體方法為：

1)使用前，通過測量得出導電金屬片的長度/阻值比k；

2)使用時，傳感器隨金屬結構磨損，導電金屬片從端部逐漸變短，阻值變小；

3)測量導電金屬片的阻值變化，對兩片導電金屬片的阻值取平均值，將平均阻值×k，得到所剩余金屬結構的長度，從而得出磨損距離。

本發明創造的有益效果為：通過設計一種同步磨耗電阻測距傳感器能夠解決在惡劣條件下非接觸測量金屬結構磨損的難題，該傳感器結構簡單，耐腐蝕、高溫、防水，成本低廉，在地下施工結構設備的監測中有廣泛的應用前景和推廣價值，具有一定的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1：為本發明創造結構示意圖。

圖2：為圖1的截面圖

具體實施方式

嵌入電阻式同步磨耗測距傳感器，包括有空心陶瓷管1，在空心陶瓷管1內部設置有兩片平行的導電金屬片2，兩片導電金屬片2之間通過熱縮填充有鄰苯二甲酸二烯丙酯層3，導電金屬片2外側與空心陶瓷管1之間填充有樹脂絕緣材料層4；輸出導線5一端連接導電金屬片2，另一端與外部測阻設備連接。

所述的導電金屬片2為導電銅金屬片。