[發明專利]用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置

在審

• 申請號: 202210322032.8
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114596694A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 王增梅;張維敏;冉千平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08B21/18
• 分類號: G08B21/18;G08B25/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，包括水分感知傳感器(1)、信號處理裝置(3)、無線信號發射裝置(4)；所述水分感知傳感器(1)包括依次設置的滲水膜布層(5)、吸水材料層(11)、壓力傳感層(6)；所述壓力傳感層(6)包括設置于吸水材料層上方的壓阻傳感層(10)、設置于壓阻傳感層上的壓電傳感層(8)；所述吸水材料層吸收滲水膜布層的水膨脹將信號傳遞給壓阻傳感層及壓電傳感層；所述壓電傳感層與壓阻傳感層分別與信號處理裝置連接，所述信號處理裝置與無線信號發射裝置連接。

2.根據權利要求1所述的用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，所述壓力傳感層(6)的上方和下方均設有第一疏水封裝材料層，所述吸水材料層(11)的上方設有第二疏水封裝材料層；所述吸水材料層(11)與壓力傳感層(6)通過第一疏水封裝材料層、第二疏水封裝材料層粘結固定。

3.根據權利要求2所述的用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，所述第一疏水封裝材料層與第二疏水封裝材料層的疏水材料相同。

4.根據權利要求2所述的用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，所述第一疏水封裝材料層與第二疏水封裝材料層的材料均為PDMS。

5.根據權利要求1所述的用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，所述壓電傳感層(8)與壓阻傳感層(10)接觸的一面沉積有不連續的電極材料(9)，不連續的電機材料(9)上分別設有壓阻信號輸出端(12)；所述壓電傳感層(8)遠離壓阻傳感層(10)的一面設有叉指電極(7)，所述叉指電極(7)的兩個端口分別設有壓電信號輸出端(13)；所述壓阻信號輸出端(12)、壓電信號輸出端(13)分別與信號處理裝置連接。

6.根據權利要求1所述的用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，所述水分感知傳感器由以下步驟制得：將壓電傳感層(8)與壓阻傳感層(10)使用PDMS封裝；將吸水材料層(11)放置于吸水膜布層(5)上，并在吸水材料層(11)表面刮涂PDMS，經加熱進行半固化后，與封裝后的壓力傳感層(6)接觸，繼續加熱固化，制得。

7.根據權利要求1所述的用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，所述壓電傳感層(8)使用的壓電材料為壓電聚合物薄膜。

8.根據權利要求1所述的用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，所述壓阻傳感層(10)包括以砂紙為模板的PDMS薄膜、噴涂于PDMS薄膜上的碳納米管薄膜。

9.根據權利要求1所述的用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，所述信號處理裝置(3)、無線信號發射裝置(4)固定于疏水柔性襯底(2)上。

10.根據權利要求1所述的用于感知隧道滲水的雙模式壓力傳感監測報警裝置，其特征在于，所述吸水材料層(11)使用的吸水材料為高吸水樹脂。