CN201915540U - 一种增敏封装传感器的智能建筑预制件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种增敏封装传感器的智能建筑预制件，其特征是在建筑预制件中填埋有由粘接材料密封的传感器；在粘接材料和建筑预制件原料内设置了增敏纤维；从而达到了减少工序、降低成本和增加传感器敏感度的目的,可以实现楼宇自诊断、自适应和自控制的智能节能，提高建筑物智能化程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能结构建材，特别是一种对传感器增敏封装的智能建筑预制件。
背景技术
随着智能化、自动化技术发展，以及智能结构材料系统的深入研究，人们希望现代智能建筑的智能结构单元和系统能够自诊断、自适应和自控制。
在智能材料结构系统技术的研究中，把一些能够无源无线工作，特别是具有自供电和自诊断功能的传感器埋入工程材料中，从而获得敏感输出信号，是实现智能敏感材料、智能敏感结构可行的方法。
为了保证传感器在多变环境下的可靠性，目前公知的传感器是需要封装的。
频域分析表明封装材料和粘接材料的杨氏模量对封装后传感器整体模态的影响很大：
对常用的三种封装材料—陶瓷、不锈钢和可伐合金—的测试表明，封装后传感器的固有频率皆有不同程度的下降；
封接胶的杨氏模量很小时会致使传感器的信号失真；
封装过程中，芯片粘接工艺会产生较大的残余应力；
以上实践说明封装会降低传感器的灵敏度，将经封装的传感器再埋入工程材料中后，无疑将再次降低传感器的灵敏度。
固体中担负导热的物质（载流子）有电子、晶格振动（声子）、光子等。这些不同载流子的作用加起来决定了整个材料的热导率。高导热功能材料是指具有高热导率的材料，例如高热导率的炭基功能材料，一般炭材料的常温热导率仅为 70W/m·K～150W/m·K左右，而高导热炭基功能材料的常温热导率大于300W/m·K，有的甚至高达2000W/m·K左右。
预制建筑技术是通过工厂标准化生产，提前设计并预制好房子的各个构件，然后再运到建筑工地进行再组装的技术。相较传统的湿法施工，预制建筑技术既可缩短项目工期、节约建筑用料、减少建筑废料、提高建筑质量、提高劳动生产率、提升建造效益和工地安全，还能提供一种更环保的工地作业方式、起到节地、节能、节水、节材、减少污染、保护环境的作用，是节能型住宅、住宅产业化的大势所趋。
发明内容
本发明公开了一种增敏封装传感器的智能建筑预制件，在预制建筑结构件的同时封装入传感器，以达到减少工序、降低成本和增加传感器敏感度的目的。
本发明解决问题所采用的技术方案是这样的：
一种增敏封装传感器的智能建筑预制件，其特征是：
在建筑预制件中填埋有由粘接材料密封的传感器；
所述的传感器是无源无线传感器；
所述的无源无线传感器是声表面波无源无线智能温度传感器、无源无线光纤光栅（FBG）温度传感器或其他无源无线温度传感器；
所述的粘接材料是环氧树脂类或其他杨氏模量高的粘接材料，在粘接材料内混合有增敏纤维；
所述的增敏纤维是具有高热导率的石墨纤维、高导热炭基功能纤维及其复合材料、金属纤维或者其他高热导率的固体纤维；
所述的高导热炭基功能纤维及其复合材料是聚丙烯睛基炭纤维、沥青基炭纤维、气相生长炭纤维（VGCF）、碳纳米管、炭/炭（C/C）复合材料、液相沥青浸渍制备的VGCF/C复合材料或者添加钛粉制备的掺杂石墨；
在建筑预制件的原料内混合有同样的增敏纤维；
所述的建筑预制件是预制板、预制桩、预制砌块、预制管材、预制连接件或者其他提前设计并预制的建筑构件；
有序相间砌筑在普通建筑预制件中的增敏封装传感器的智能建筑预制件搭建的建筑同时构成传感器阵列；
按照上述结构对本发明进行修改或等同替换，采用不同的增敏纤维可以设计出针对更多功能种类传感器的增敏封装传感器的智能建筑预制件；
所述的更多功能种类传感器是压力传感器、光电传感器、位移传感器、超声波传感器、湿度传感器、光纤传感器、重力传感器、振动传感器或者加速度传感器。
本发明的有益效果是：
提供了一种增敏封装传感器的智能建筑预制件，相较在工程材料中直接填埋成品的传感器，本发明取消了传感器传统的封装材料，直接由建筑预制件本身作为传感器的防护层；同时本发明在粘接材料和建筑预制件原料内设置了增敏纤维；从而达到了减少工序、降低成本和增加传感器敏感度的目的。
增敏封装传感器的智能建筑预制件搭建的建筑同时也构成传感器阵列，传感元之间可无信号线连接，阵列输出也无需引线连接，分布更容易，将成为智能建筑的皮肤和感知神经网络。
更加精确的温度信息采集和控制，是高效利用能源、实现“零能耗住宅”技术的关键。可提升楼宇自诊断、自适应和自控制的建筑智能化。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1 是本发明结构示意图；
图中：1、传感器； 2、粘接材料；3、增敏纤维；4、建筑预制件；
具体实施方式：
如图所示：
一种增敏封装传感器的智能建筑预制件，其特征是：
在建筑预制件4中填埋有由粘接材料2密封的传感器1；
所述的传感器1是无源无线传感器；
所述的无源无线传感器1是声表面波无源无线智能温度传感器、无源无线光纤光栅（FBG）温度传感器或其他无源无线温度传感器；
所述的粘接材料2是环氧树脂类或其他杨氏模量高的粘接材料，在粘接材料2内混合有增敏纤维3；
所述的增敏纤维3是具有高热导率的石墨纤维、高导热炭基功能纤维及其复合材料、金属纤维或者其他高热导率的固体纤维；
所述的高导热炭基功能纤维及其复合材料是聚丙烯睛基炭纤维、沥青基炭纤维、气相生长炭纤维（VGCF）、碳纳米管、炭/炭（C/C）复合材料、液相沥青浸渍制备的VGCF/C复合材料或者通过添加技术制备的掺杂石墨；
在建筑预制件4的原料内混合有同样的增敏纤维3；
所述的建筑预制件4是预制板、预制桩、预制砌块、预制管材、预制连接件或者其他提前设计并预制的建筑构件；
有序相间砌筑在普通建筑预制件中的增敏封装传感器1的智能建筑预制件4搭建的建筑同时构成传感器阵列；
按照上述结构对本发明进行修改或等同替换，采用不同的增敏纤维可以设计出针对更多功能种类传感器的增敏封装传感器的智能建筑预制件；
所述的更多功能种类传感器是压力传感器、光电传感器、位移传感器、超声波传感器、湿度传感器、光纤传感器、重力传感器、振动传感器或者加速度传感器。
以上实施例仅用以说明本发明而非限制本发明所描述的技术方案；因此，虽然本说明书参照上述实施例对本发明已经做了详细说明，但本领域的一般技术人员可以理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围之中。
Claims (4)
1.一种增敏封装传感器的智能建筑预制件，其特征是:
在建筑预制件（4）中填埋有由粘接材料（2）密封的传感器（1）；
所述的传感器（1）是无源无线传感器。
2.根据权利要求1所述的一种增敏封装传感器的智能建筑预制件，其特征是: 所述的无源无线传感器（1）是声表面波无源无线智能温度传感器或者无源无线光纤光栅FBG温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种增敏封装传感器的智能建筑预制件，其特征是:所述的粘接材料（2）是环氧树脂类。
4.根据权利要求1所述的一种增敏封装传感器的智能建筑预制件，其特征是: 所述的建筑预制件（4）是预制板、预制桩、预制砌块、预制管材或者预制连接件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010206148902U CN201915540U (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 一种增敏封装传感器的智能建筑预制件 |
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| CN2010206148902U CN201915540U (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 一种增敏封装传感器的智能建筑预制件 |
Publications (1)
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| CN201915540U true CN201915540U (zh) | 2011-08-03 |
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| CN2010206148902U Expired - Fee Related CN201915540U (zh) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | 一种增敏封装传感器的智能建筑预制件 |
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| CN (1) | CN201915540U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103591972A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-19 | 济南大学 | 一种传感器的固定方法 |
-
2010
- 2010-11-19 CN CN2010206148902U patent/CN201915540U/zh not_active Expired - Fee Related
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