CN104655867A - 一种速度/加速度传感器的快速安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于桥梁、建筑等结构测试的速度/加速度传感器快速安装方法。所述方法既能保证迅速在结构的顶部、底部和侧面安装，又能迅速拆卸和清理，并且在新、老混凝土、钢结构和木结构表面，以及常见的铺装结构等各种表面都行之有效。根据安装现场实际情况，本发明适用于短期或长期测试，也适用于粘贴复杂位置(水平粘贴、侧向粘贴，仰粘)，且无需临时固定，一粘即附着，片刻之后即可达到强度。通过选择不同凝固时间的快粘粉、调配时添加的不同水灰比，来控制粘度和凝固时间，以满足快速粘贴、大规模粘贴和特殊位置粘贴等情况的要求。所安装的传感器具有适应场合广，频响范围宽，使用温度范围宽，支撑重量大，拆卸清理方便等优点。

Description

一种速度/加速度传感器的快速安装方法

技术领域

本发明涉及速度/加速度传感器的安装测试，尤其是用于桥梁、建筑等结构测试的速度/加速度传感器快速粘贴安装方法。

背景技术

在进行速度/加速度传感器的安装时，除了在安装被测结构表面打孔利用螺栓安装外，经常利用磁性材料或者粘合材料进行安装，这些粘接剂包括：双面胶、强磁铁、石蜡、热粘接剂、改性丙烯酸(环氧树脂胶)、氰基丙烯酸盐或石膏等。但是，这些粘合剂要么无法使传感器贴合被结构表面(如双面胶、磁铁等)，造成传感器发生横向或纵向的位移；要么现场安装环境的影响，导致安装质量不稳定(如石蜡、热粘合剂等)；或者安装后传感器难以快速拆卸，残留物难以清除(如改性丙烯酸/环氧树脂胶、氰基丙烯酸盐等)；或者粘合剂的凝固时间较长，导致安装效率和质量低下(如石膏粘接)。

因此，需要发明一种新的快速安装速度/加速度传感器措施，既能保证迅速在结构的顶部、底部和/或侧面安装，又能迅速拆卸和清理，并且在混凝土、钢结构等各种不同的表面都行之有效。

发明内容

针对上述各种问题的不足之处，本发明提供一种速度/加速度传感器的快速安装方法，以避免长期尤其是短期测试时传感器安装不当带来的各种问题。在安装速度/加速度传感器(如941B型速度/加速度传感器)时，本发明的方法适用于新、老混凝土、钢结构和木结构表面，以及常见的铺装结构表面(如大理石、瓷砖、塑料等)。根据安装现场的实际情况，本发明适用于短期或长期测试，也适用于粘贴复杂位置(水平粘贴、侧向粘贴，仰粘)，且无需临时固定，一粘即附着，片刻之后即可达到需要强度。

所述速度/加速度传感器的快速安装方法包括如下步骤：

清理被测试结构表面；

在所述被测试结构表面进行安装定位标记；

对所述被测试结构表面并进行预润湿；

调制快粘粉；

将调制好的所述快粘粉涂抹到所述传感器的粘贴面；

将所述传感器的粘贴面通过涂抹的快粘粉粘贴到所述被测结构表面，从而在所述传感器和所述被测结构表面之间形成粘结层。

其中，所述清理步骤一般是用来除去被测量结构表面的杂物或油污；所述标记步骤包括例如采用记号笔在被测试部位做出十字标记，被标记部位的尺寸可为传感器大小的两倍左右；所述预润湿步骤包括，例如对于混凝土结构可采用清水润湿测量部位表面直到其保持一定湿润度，而对于其它不吸水表面则稍作湿润即可；所述调制步骤包括根据传感器的安装数量，选择不同规格的建筑用快粘粉，并以清水调制成匀质糊状，以能自由搅拌、和易性好，拿取时不易流跑为标准；所述粘贴步骤包括根据传感器的安装要求，取适量和好的快粘粉抹在传感器的底面或侧面，并将其粘贴于被测部位的标记中心处；所述按压步骤包括适当按压并适当调速传感器，使快粘粉充满并稍溢出传感器与被测部位间接缝隙，保持片刻即可(2～3分钟)。

所述传感器的粘贴面为例如所述传感器的底面和侧面。所述被测试结构表面为例如所述结构的上表面、侧面或底面。

对于测量部位位于结构侧面或底部的情形，调制快粘粉时可适当减少水量，增加搅拌时间，并在安装时适当保持传感器按压时间。

本发明技术方案的有益效果包括：

(1)通过选择不同凝固时间的快粘粉、调配时添加的不同水灰比，来控制快粘粉粘接剂的粘度和凝固时间，以满足快速粘贴、大规模粘贴和特殊位置粘贴等情况的要求。应用此粘贴方法，所安装的加速度/速度传感器适应场合广，频响范围宽，使用温度范围宽，支撑重量大，拆卸清理方便等优点。

(2)能够避免传统安装方法的以下缺点：

(a)改性丙烯酸(环氧树脂胶)、氰基丙烯酸盐：

√需要用溶剂溶解胶才能拆卸传感器；

√拆卸与安装时间长；

√不能在粗糙表面或者非水平表面上安装使用。

(b)石蜡或者漂白蜡7036：

√安装时需要一定的加热准备；

√对被测部位表面的条件要求相对较高；

√支撑重量小，安装品质受混凝土或钢材表面的汽油、柴油、丙酮、氯仿、石油醚和植物油等有机溶剂的影响大。

(c)双面胶：

√对被部位表面的清洁要求高；

√振幅范围有限，不适用于强振动及长期测试；

√支撑重量小，传感器及附加线缆的重量会严重影响安装品质。

(d)热粘接剂/502等快速粘合剂：

√对被部位表面的清洁度、安装位置要求高；

√要求粘接的时间十分迅速，如果要确保良好的频率响应，这就要求用户必须十分迅速的粘接加速度计

√要求安装时温度不能超过+93℃。

√振幅范围有限，不适用于强振动及长期测试；。

(e)强磁铁：

√只能用于平整、坚硬的钢结构表面的安装；

√频响带宽变小，易引起传感器与结构的共振；

√安装时强磁力会突然吸合传感器，造成传感器损伤或者人员手指的夹伤；

√高频穿刺将会严重的损坏加速度计；

√振幅范围有限，不适用于强振动及长期测试。

(f)打孔安装：

√需要现场供电，要求条件高，安装效率低下；

√安装不便，某些结构不适合有损安装。

附图说明

图1为根据本发明的一种实施方式示意描述传感器安装的立面图。

图2为根据本发明的一种实施方式示意描述传感器安装的平面图。

其中：1.传感器；2.快粘粉胶填充粘结层；3.被测位置表面；4.粘贴位置标记。

具体实施方式

在对本发明作进一步描述之前，应当理解本发明并不局限于下述有关发明的具体实施方式。同时也应当理解，本文所使用的术语只是用于针对特定的实施方式进行描述，而不是用来对本申请要求保护的范围进行限制。

为避免在安装被测物体表面打孔，用螺栓进行加速度计安装，就需要考虑使用粘合剂。若被结构材料表面不便于打孔，或者表面不平整，那么使用机械方式安装(如打孔)会对安装质量带来一定的随意性，此时使用粘接剂安装加速度计是最佳选择。

同时，施工条件、安装方式、现场环境以及传感器参数等因素对粘贴剂的选择起关键作用，并且需要具备很宽的频率范围和温度极限范围。传感器的结构形式、速度/加速度计测量范围直接决定着粘接的耦合程度的选择。

除此以外，还应考虑加速度计的重量，被测结构的频响范围，测试时的振幅、频率和带宽，测试周期、振动响应的形式(正弦振动、冲击振动、随机振动等)。

本发明中的速度/加速度传感器粘贴方法，结合传感器动力测试理论，对传感器的各种安装/粘贴方法进行了对比分析，并对结构利用快粘粉快速安装传感器时的快粘粉选择、调制方法、粘贴方法、安装质量验证等技术细节进行了多次试验验证，得出了实施方便、成本低廉、粘贴质量稳定、支撑重量大、耐久性好和拆卸方便的传感器粘贴工艺。

下面通过举例，对本发明的具体实施方式进行详细说明：

本发明所使用的快粘粉是一种新型装饰材料，采用以进口印度瓜尔胶为原料加工而成。其特点是只需水调，粘接强度高，凝结速度快，一般为3-5分钟，无毒无味。要求所使用的快粘粉细度(120目)小于等于2％，凝结时间性约为4-8分钟，压剪强度不小于2.5MPa，抗拉强度不小于3MPa。

使用时前检查粘粉的性状，应无板结、未受潮。将适量的快粘粉倒入干净的容器内，加入水充分调制，迅速调匀(粉：水体积比一般为10：6，若需要延长凝固时间，可适当增加用水量)。

用水调制快粘粉时，充分搅拌，增加和易性，应根据传感器的安装数量及方式，采取“小批量、多调制”的方式，以免调制好的粘结剂在使用之前就已凝固；并要求达到“易涂抹、不流淌、不滴落”的状态，以便安装。

在粘接前应先对被测部位表面3进行处理，初步除去浮土，疏松物、油脂及各种不利于粘接的物质。若为干燥吸水表面，可先以水润湿至表面保持一定湿润度，或者调制快粘粉时增加用水量，以免被测结构迅速吸水导致粘结不牢。

对快粘粉进行调制时，一定的和易性有助于传感器与被测部位的粘结层2的填充。否则，传感器可能会因为粘接不牢导致脱落，或者局部粘接部分有脱空而导致测试结果有较大的刚体位移响应。

将调好的粉胶均匀涂至传感器1粘贴面，或者被测部位3表面，然后置于预定位置4，用手按压粘合点直至部分粉胶2均匀挤出。同时按压传感器片刻，直至稳定即可松手；

一般来说，粘接层2的厚度对测试频率响应结果起着关键影响。在满足粘接强度、耐久性的前提下，尽可能地用最少的粘接剂将会直接促进加速度计频率响应传送性能的提高。

稍等片刻，用手感触胶体硬度，达到一定硬度时即可进行测试。

拆卸时，横向稍用力即可移除；或者用水稍作润湿，即可移除。

在上述说明书中针对一些优选实施方式进行了具体的描述，并且为说明之目的提供了一些技术细节，然而本领域的技术人员应该能够理解本发明可以有各种各样的变化和更多不同的实施方式，而且本文所描述的细节可以有相当的变化而不会偏离本发明的精神和主旨，从而应当属于本申请所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种速度/加速度传感器的快速安装方法，包括：

清理被测试结构表面；

在所述被测试结构表面做出安装定位标记；

对所述被测试结构表面并进行预润湿；

调制快粘粉；

将调制好的所述快粘粉涂抹到所述传感器的粘贴面；

将所述传感器的粘贴面通过涂抹的所述快粘粉粘贴到所述被测结构表面的标记位置，从而在所述传感器和所述被测结构表面之间形成粘结层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述调制步骤包括：将所述快粘粉调成粉胶，并且根据所述传感器的数量和粘贴位置，调制成不同粘稠度的粉胶，使得所述粉胶具有良好和易性但不流淌，粘贴到所述传感器或所述被测试结构表面不滴落。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘贴步骤包括：按压涂抹有粉胶的所述传感器，致使所述粉胶均匀充满于所述粘结层，且有轻微溢出，从而使所述粘结层保持一定的均匀厚度；按压片刻后，所述传感器即可在所述被试测结构的表面固定，3～5分钟后即可达到安装要求强度，并具有一定的持久性。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器的粘贴面为所述传感器的底面和侧面。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述被测试结构表面为所述结构的上表面、侧面或底面。