CN114112702A - 一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，属于土木工程技术领域；一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，包括压力传感器，还包括多个气囊、多根导管、集气管,所述实时监测装置设置于墙体内，所述墙体顶端固定安装有控制装置，所述控制装置与外在的终端设备通过数据信号无线连接，所述压力传感器与控制装置之间电性连接,所述墙体顶端设有防护部件，防护部件用于阻止太阳的直射避免墙体继续受热膨胀；本发明有效解决了现有监测装置的有效监测区域具有局限性，且监测的精度低的问题。

Description

一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体为一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置。

背景技术

在土木工程建设中，混凝土结构应用广泛，在某些建筑物实施建造之前，通常会事先建筑一些墙体之类的建筑物，用于实验，以验证建筑的可实施性，在对混凝土结构进行实验时，会对其结构进行实时监测，以确保结构的安全可靠性，通常会在其内部安装有监测装置，目前用于混凝土结构监测的仪器大多都是传感器类的装置。

现有监测装置的有效监测区域具有局限性，无法做到混凝土内不同位置结构的实时监测，且监测的精度低，当墙体内部因天气炎热发生膨胀时，传感器无法精确感知，导致装置的准确性较低。

发明内容

1、本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题：

现有监测装置的有效监测区域具有局限性，且监测的精度低的问题。

2、技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，包括压力传感器，还包括多个气囊、多根导管、集气管；

所述实时监测装置设置于墙体内，所述墙体内水平开设有多个安置腔，多个所述气囊分别水平固定套设在多个所述安置腔内，多根所述导管均水平固定嵌设在墙体内，且左端分别与多个气囊右端相连通，所述集气管竖直设置在墙体右侧，多根所述导管右端均固定套接在集气管侧壁内，且均与其内部相连通，所述压力传感器固定套接在集气管外侧中部，且与其内部相连通，所述墙体顶端固定安装有控制装置，所述控制装置与外在的终端设备通过数据信号无线连接，所述压力传感器与控制装置之间电性连接；

所述墙体顶端设有防护部件，防护部件用于阻止太阳的直射避免墙体继续受热膨胀。

优选的，所述防护部件包括两个支板、卷轴、遮光网、坠块和驱动部件，两个所述支板对称垂直固定安装在墙体顶端，所述卷轴两端分别转动套设在两个支板内，所述遮光网卷绕在卷轴上，所述坠块水平固定安装在遮光网底端，所述驱动部件用于驱动卷轴转动。

压力值超出预设值的范围时，驱动部件驱使防护部件运转，优选的，所述驱动部件包括安置板、电动机、第一联轴器、蜗杆和蜗轮，所述安置板水平固定安装在支板侧面，所述电动机固定安装在安置板上表面，所述蜗杆通过第一联轴器与电动机输出轴固定连接，所述蜗轮固定套接在卷轴靠近电动机的一端，且与蜗杆啮合连接，所述电动机与控制装置电性连接。

优选的，所述墙体前表面两侧均垂直设有升降组件，所述升降组件包括安置架、丝杆、导轨、滑块和转动部件，所述安置架垂直固定安装在墙体前表面，所述丝杆垂直转动套设在安置架内，所述导轨垂直固定安装在安置架内侧壁，所述滑块滑动安装在导轨上，且螺纹套设在丝杆上。

优选的，所述转动部件包括撑架、马达和第二联轴器，所述撑架垂直固定安装在墙体顶端，所述马达垂直固定套设在撑架内，所述丝杆顶端穿出安置架，且通过第二联轴器与马达输出轴固定连接，所述马达与控制装置之间电性连接。

墙体继续受热膨胀时，升降部件带动喷射部件移动，对墙体进行降温，优选的，两个所述滑块之间设有喷射部件，所述喷射部件包括多个雾化喷头、连接管、软管、出液管、抽液管和加压泵，两个所述滑块的前表面水平固定安装有滑板，多个所述雾化喷头均水平径向固定套设在滑板内，所述连接管水平固定安装在多个雾化喷头远离墙体的端部，多个所述雾化喷头均与连接管内部相连通，所述加压泵固定安装在墙体上表面，所述出液管和抽液管分别固定安装在加压泵的出液口和入液口，所述软管的一端固定套接在连接管的端部，且与其内部相连通，所述软管远离连接管优选的，。

墙体开裂，感应带受拉，通过测力传感器得知感应带的受力，可以更加精确的监测到墙体内部变形的情况，优选的，所述墙体内水平嵌设有多根感应带，所述墙体左侧固定安装有多个测力传感器，多根所述感应带均为导体材质，且左端分别与多个测力传感器之间电性连接。

3、有益效果

(1)本发明通过多个嵌设在墙体内的气囊对墙体的结构进行实时监测，当墙体的结构发生变化时，其内部的应力会发生变化，对气囊进行挤压，气囊受到挤压，内部气压的压力改变，通过压力传感器可以测出压差，并将数据传给控制装置，控制装置通过网络信号将数据传给外在的终端设备，工作人员可通过终端设备显示的数据对墙体内的结构进行实时了解监测，通过此种方式，可对墙体内的混凝土结构进行实时观测，且监测区域较为广泛，精度较高，提升了监测的准确性；

(2)本发明通过控制装置接收压力传感器的数据信号，当压力变化值超过规定范围时，控制装置启动电动机，电动机驱使卷轴转动，将遮光网放下，防止墙体进一步受热变形，对墙体具有防护作用；

(3)本发明通过两个马达带动丝杆转动，丝杆转动，带动两个滑块移动，两个滑块通过滑板带动多个雾化喷头，在加压泵的运转下，对遮光网浸湿降温，进一步对墙体进行防护，同时，若墙体温度下降，通过压力能否恢复正常值，则可以判断出墙体是否是由于受热膨胀产生变形，可使得工作人员更加准确的对监测结果进行判断；

(4)本发明通过喷射部件和防护部件对墙体进行降温保护，并通过防护后的压力变化值判断出墙体内部混凝土结构变化的原因，若降温过后，压力变化值仍超出正常值范围，则需要前往现场查看，如果是由于墙体产生裂缝等原因发生的变化，通过外在的移动探测设备对裂缝进行探测，并通过测力传感器得知感应带的受力变化，可以更加精确的监测到墙体内部变形的情况，进一步提升了监测的准确性。

附图说明

图1为本发明提出的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置的正面剖视图；

图3为本发明提出的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置的俯视结构示意图；

图4为本发明提出的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置图1中的A处结构放大图；

图5为本发明提出的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置的正面结构示意图；

图6为本发明提出的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置图5中的B处结构放大图。

图中：1、气囊；2、导管；3、集气管；4、压力传感器；5、墙体；6、安置腔；7、控制装置；8、支板；9、卷轴；10、遮光网；11、坠块；12、安置板；13、电动机；14、第一联轴器；15、蜗杆；16、蜗轮；17、安置架；18、丝杆；19、导轨；20、滑块；21、撑架；22、马达；23、第二联轴器；24、雾化喷头；25、连接管；26、软管；27、出液管；28、抽液管；29、加压泵；30、滑板；31、感应带；32、测力传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参阅图1-6，一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，包括多个气囊1、多根导管2、集气管3和压力传感器4，监测装置设置于墙体5内，墙体5内水平开设有多个安置腔6，多个气囊1分别水平固定套设在多个安置腔6内，多根导管2均水平固定嵌设在墙体5内，且左端分别与多个气囊1右端相连通，集气管3竖直设置在墙体5右侧，多根导管2右端均固定套接在集气管3侧壁内，且均与其内部相连通，压力传感器4固定套接在集气管3外侧中部，且与其内部相连通，墙体5顶端固定安装有控制装置7，控制装置7与外在的终端设备通过数据信号无线连接，压力传感器4与控制装置7之间电性连接，墙体5顶端设有防护部件，防护部件包括两个支板8、卷轴9、遮光网10、坠块11和驱动部件，两个支板8对称垂直固定安装在墙体5顶端，卷轴9两端分别转动套设在两个支板8内，遮光网10卷绕在卷轴9上，坠块11水平固定安装在遮光网10底端，驱动部件卷轴9转动。

驱动部件包括安置板12、电动机13、第一联轴器14、蜗杆15和蜗轮16，安置板12水平固定安装在支板8侧面，电动机13固定安装在安置板12上表面，蜗杆15通过第一联轴器14与电动机13输出轴固定连接，蜗轮16固定套接在卷轴9靠近电动机13的一端，且与蜗杆15啮合连接，电动机13与控制装置7电性连接。

本发明在使用的时候，当墙体5内部的混凝土结构发生变化时，其内部的应力会发生变化，混凝土结构会使气囊1受压，气囊1受压，其内部的压力值会发生变化，压力传感器4会对气囊1内部的压力进行数据测量和采集，并将数据反馈传输给控制装置7，由于墙体5是一个整体，当其它部位发生变化时，墙体5在气囊1处也会发生变化，故而使得装置对墙体5的监测较为灵敏，且监测区域较为广泛，当压力变化值超过正常值得范围时，控制装置7启动电动机13，电动机13通过第一联轴器14带动蜗杆15转动，蜗杆15驱使与之啮合的蜗轮16转动，蜗轮16带动卷轴9转动，由于蜗轮16和蜗杆15的配合，具有自锁作用，从而对遮光网10具有限位作用，卷轴9转动将遮光网10向下展开，在坠块11的重力作用下，遮光网10向下延展，将墙体5表面覆盖，阻止太阳光对墙体5的照射，通过此种方式，可对墙体5内的混凝土结构进行实时观测，且监测区域较为广泛，精度较高，提升了监测的准确性，同时，可以防止墙体5继续受热膨胀，对墙体5具有防护作用。

实施例2：基于实施例1有所不同的是；墙体5前表面两侧均垂直设有升降组件，升降组件包括安置架17、丝杆18、导轨19、滑块20和转动部件，安置架17垂直固定安装在墙体5前表面，丝杆18垂直转动套设在安置架17内，导轨19垂直固定安装在安置架17内侧壁，滑块20滑动安装在导轨19上，且螺纹套设在丝杆18上。

转动部件包括撑架21、马达22和第二联轴器23，撑架21垂直固定安装在墙体5顶端，马达22垂直固定套设在撑架21内，丝杆18顶端穿出安置架17，且通过第二联轴器23与马达22输出轴固定连接，马达22与控制装置7之间电性连接。

两个滑块20之间设有喷射部件，喷射部件包括多个雾化喷头24、连接管25、软管26、出液管27、抽液管28和加压泵29，两个滑块20的前表面水平固定安装有滑板30，多个雾化喷头24均水平径向固定套设在滑板30内，连接管25水平固定安装在多个雾化喷头24远离墙体5的端部，多个雾化喷头24均与连接管25内部相连通，加压泵29固定安装在墙体5上表面，出液管27和抽液管28分别固定安装在加压泵29的出液口和入液口，软管26的一端固定套接在连接管25的端部，且与其内部相连通，软管26远离连接管25的一端与出液管27固定套接，且相互连通，加压泵29与控制装置7之间电性连接。

本发明设置有防护部件，通过防护部件可以阻止太阳的直射，避免墙体5继续受热膨胀，同时，控制装置7启动马达22，马达22通过第二联轴器23带动丝杆18转动，丝杆18转动，驱使滑块20在导轨19上移动，滑块20移动，带动滑板30移动，滑板30带动多个雾化喷头24移动，同时，控制装置7启动加压泵29，加压泵29通过抽液管28从外在的储液设备中抽取降温液，加压后，通过出液管27排出，并进过软管26和连接管25导入雾化喷头24，最终，经过雾化喷头24喷向遮光网10，蒸发吸热，对墙体5进行降温，进一步对墙体5进行防护，同时，墙体5的温度降低，可以使得压力值变化，通过压力能否恢复正常值，则可以判断出墙体5是否是由于受热膨胀产生变形，可使得工作人员更加准确的对监测结果进行判断，便于下一步工作的开展。

实施例3：基于实施例1有所不同的是；墙体5内水平嵌设有多根感应带31，墙体5左侧固定安装有多个测力传感器32，多根感应带31均为导体材质，且左端分别与多个测力传感器32之间电性连接。

本发明设置有喷射部件，通过喷射部件配合防护部件，可对墙体5进行有效的降温和防护，使得墙体5快速降温，消除受热膨胀的影响，若降温后，压力变化值仍超出正常值范围，则可判定为墙体5出现裂缝等状况，需要工作人员前往监测区域实地检查，通过外在的检测设备，可以检查墙体5的开裂状况，同时，墙体5开裂，使得感应带31受拉，并通过测力传感器32得知感应带31的受力情况，可以更加精确的监测到墙体5内部变形的情况，进一步提升了监测的准确性。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，包括压力传感器(4)，其特征在于：还包括多个气囊(1)、多根导管(2)、集气管(3)；

所述实时监测装置设置于墙体(5)内，所述墙体(5)内水平开设有多个安置腔(6)，多个所述气囊(1)分别水平固定套设在多个所述安置腔(6)内，多根所述导管(2)均水平固定嵌设在墙体(5)内，且左端分别与多个气囊(1)右端相连通，所述集气管(3)竖直设置在墙体(5)右侧，多根所述导管(2)右端均固定套接在集气管(3)侧壁内，且均与其内部相连通，所述压力传感器(4)固定套接在集气管(3)外侧中部，且与其内部相连通，所述墙体(5)顶端固定安装有控制装置(7)，所述控制装置(7)与外在的终端设备通过数据信号无线连接，所述压力传感器(4)与控制装置(7)之间电性连接；

所述墙体(5)顶端设有防护部件，防护部件用于阻止太阳的直射避免墙体(5)继续受热膨胀。

2.根据权利要求1所述的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，其特征在于：所述防护部件包括两个支板(8)、卷轴(9)、遮光网(10)、坠块(11)和驱动部件，两个所述支板(8)对称垂直固定安装在墙体(5)顶端，所述卷轴(9)两端分别转动套设在两个支板(8)内，所述遮光网(10)卷绕在卷轴(9)上，所述坠块(11)水平固定安装在遮光网(10)底端，所述驱动部件用于驱动卷轴(9)转动。

3.根据权利要求2所述的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，其特征在于：所述驱动部件包括安置板(12)、电动机(13)、第一联轴器(14)、蜗杆(15)和蜗轮(16)，所述安置板(12)水平固定安装在支板(8)侧面，所述电动机(13)固定安装在安置板(12)上表面，所述蜗杆(15)通过第一联轴器(14)与电动机(13)输出轴固定连接，所述蜗轮(16)固定套接在卷轴(9)靠近电动机(13)的一端，且与蜗杆(15)啮合连接，所述电动机(13)与控制装置(7)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，其特征在于：所述墙体(5)前表面两侧均垂直设有升降组件，所述升降组件包括安置架(17)、丝杆(18)、导轨(19)、滑块(20)和转动部件，所述安置架(17)垂直固定安装在墙体(5)前表面，所述丝杆(18)垂直转动套设在安置架(17)内，所述导轨(19)垂直固定安装在安置架(17)内侧壁，所述滑块(20)滑动安装在导轨(19)上，且螺纹套设在丝杆(18)上。

5.根据权利要求4所述的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，其特征在于：所述转动部件包括撑架(21)、马达(22)和第二联轴器(23)，所述撑架(21)垂直固定安装在墙体(5)顶端，所述马达(22)垂直固定套设在撑架(21)内，所述丝杆(18)顶端穿出安置架(17)，且通过第二联轴器(23)与马达(22)输出轴固定连接，所述马达(22)与控制装置(7)之间电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，其特征在于：两个所述滑块(20)之间设有喷射部件，所述喷射部件包括多个雾化喷头(24)、连接管(25)、软管(26)、出液管(27)、抽液管(28)和加压泵(29)，两个所述滑块(20)的前表面水平固定安装有滑板(30)，多个所述雾化喷头(24)均水平径向固定套设在滑板(30)内，所述连接管(25)水平固定安装在多个雾化喷头(24)远离墙体(5)的端部，多个所述雾化喷头(24)均与连接管(25)内部相连通，所述加压泵(29)固定安装在墙体(5)上表面，所述出液管(27)和抽液管(28)分别固定安装在加压泵(29)的出液口和入液口，所述软管(26)的一端固定套接在连接管(25)的端部，且与其内部相连通，所述软管(26)远离连接管(25)的一端与出液管(27)固定套接，且相互连通，所述加压泵(29)与控制装置(7)之间电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种土木工程技术领域的用于混凝土结构的实时监测装置，其特征在于：所述墙体(5)内水平嵌设有多根感应带(31)，所述墙体(5)左侧固定安装有多个测力传感器(32)，多根所述感应带(31)均为导体材质，且左端分别与多个测力传感器(32)之间电性连接。

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