[實用新型]基于0-3型水泥基壓電復(fù)合材料元件的全應(yīng)力傳感器有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201820950844.6 | 申請日： | 2018-06-20 |
| 公開（公告）號： | CN208223688U | 公開（公告）日： | 2018-12-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李應(yīng)衛(wèi);姜清輝;馬永力;丁紹華;李芷薇 | 申請（專利權(quán)）人： | 武漢大學(xué) |
| 主分類號： | G01L1/16 | 分類號： | G01L1/16;H01L41/113 |
| 代理公司： | 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人： | 張火春 |
| 地址： | 430072 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 模式元件 極化方向 元件主體 壓電復(fù)合材料 水泥基 本實用新型 混凝土結(jié)構(gòu) 應(yīng)力傳感器 兩兩垂直 水泥基體 抗干擾效果 工作電極 頻帶響應(yīng) 應(yīng)力監(jiān)測 靈敏度 相容性 平行 垂直 | ||
本實用新型公開了基于0?3型水泥基壓電復(fù)合材料元件的全應(yīng)力傳感器，至少包括三個d15模式元件、三個d33模式元件以及一水泥基體；d15模式元件和d33模式元件均包括元件主體和工作電極，元件主體由水泥基壓電復(fù)合材料壓制成型；d15模式元件的極化方向與元件主體的厚度方向垂直；d33模式元件的極化方向與元件主體的厚度方向平行；d15模式元件和d33模式元件分別布置于水泥基體兩兩相鄰的三個面上，每一面上均布置一d15模式元件和一d33模式元件；三個d15模式元件的極化方向兩兩垂直；三個d33模式元件極化方向也兩兩垂直。本實用新型靈敏度高，頻帶響應(yīng)寬，抗干擾效果好，與混凝土結(jié)構(gòu)相容性好，可實現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)的全應(yīng)力監(jiān)測。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于水泥基壓電復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于0-3型水泥基壓電復(fù)合材料元件的全應(yīng)力傳感器。
背景技術(shù)
土木工程領(lǐng)域，混凝土結(jié)構(gòu)是應(yīng)用最廣泛的土木結(jié)構(gòu)。在混凝土結(jié)構(gòu)的整體壽命中，結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定是十分重要的一點。因此，近些年來，混凝土結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測越來越受到重視。目前土木工程領(lǐng)域中所用的傳感元件,一般都是在其它領(lǐng)域已使用比較成熟的材料,如光導(dǎo)纖維、壓電陶瓷、記憶合金等。這些材料與土木工程領(lǐng)域中最主要的結(jié)構(gòu)材料—混凝土往往存在著明顯的相容性問題。不能原位、真實的反映混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變情況。因此，開發(fā)能直接嵌入混凝土內(nèi)部、能直接用于混凝土內(nèi)部三維應(yīng)力測量的傳感器十分必要。
水泥基壓電復(fù)合材料是近幾年發(fā)展起來的一種新型功能材料，具有壓電性能好、機(jī)電耦合性能突出、與混凝土材料力學(xué)、聲學(xué)性能匹配性好等特點，在土木工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測中具有潛在的應(yīng)用前景?；谒嗷鶋弘姀?fù)合材料制成的水泥基壓電復(fù)合材料傳感器克服了傳統(tǒng)傳感器與混凝土結(jié)構(gòu)不相容的問題，靈敏度高且耐久性好，可用于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變等情況的監(jiān)測。但目前尚無能夠直接測量出混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部全部應(yīng)力狀態(tài)的有效手段，如果能開發(fā)出可直接嵌入混凝土內(nèi)部、直接用于混凝土內(nèi)部正應(yīng)力與剪應(yīng)力同時測量的全應(yīng)力傳感器，對于工作狀態(tài)下的混凝土內(nèi)部的應(yīng)力測量具有重要的意義。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種基于0-3型水泥基壓電復(fù)合材料元件的全應(yīng)力傳感器，該全應(yīng)力傳感器適用于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的全應(yīng)力測量。
本實用新型基于0-3型水泥基壓電復(fù)合材料元件的全應(yīng)力傳感器，至少包括三個d15模式元件、三個d33模式元件以及一長方體型的水泥基體；
d15模式元件和d33模式元件均由塊狀的元件主體和工作電極構(gòu)成，元件主體由水泥基壓電復(fù)合材料壓制成型，在元件主體的與厚度方向垂直的兩相對表面上涂覆工作電極；其中，d15模式元件的極化方向與元件主體的厚度方向垂直；d33模式元件的極化方向與元件主體的厚度方向平行；
三個d15模式元件和三個d33模式元件分別布置于水泥基體兩兩相鄰的三個面上，每一面上均布置一d15模式元件和一d33模式元件；
布置好后的三個d15模式元件，其極化方向兩兩垂直；布置好后的三個d33模式元件，其極化方向也兩兩垂直。
進(jìn)一步的，所述d15模式元件和所述d33模式元件的規(guī)格相同。
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