CN211149488U - 用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片 - Google Patents
用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN211149488U CN211149488U CN202020359336.8U CN202020359336U CN211149488U CN 211149488 U CN211149488 U CN 211149488U CN 202020359336 U CN202020359336 U CN 202020359336U CN 211149488 U CN211149488 U CN 211149488U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radio frequency
- frequency tag
- substrate
- curtain wall
- acoustic wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Building Environments (AREA)
Abstract
本实用新型涉及用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片，包括射频标签阵列贴片，所述射频标签阵列贴片包括基片，设置在基片上的8个射频标签，8个射频标签分别为第一射频标签、第二射频标签、第三射频标签、第四射频标签、第五射频标签、第六射频标签、第七射频标签、第八射频标签；所述基片为正方形基片；8个射频标签均为声表面波射频标签，各个声表面波射频标签在基片上的设置方向沿其声表面波传播方向。通过本实用新型，可利用声表面波射频标签感测隐框玻璃幕墙中幕墙玻璃表面相关部位的应变或形变情况，据此评估玻璃幕墙中结构胶和幕墙玻璃的在役状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片，属于玻璃幕墙的检测技术领域。
背景技术
玻璃幕墙特别是隐框玻璃幕墙广泛应用于城市高层和超高层建筑中。在隐框玻璃幕墙结构中，不具有用于夹持玻璃并承载其重量的金属外框，幕墙玻璃通过硅酮结构胶固定在金属内框的横梁和纵梁上。
随着服役时间的增加，在冷热气候效应、日光照射、风载荷、潮湿腐蚀环境等因素的作用下，硅酮结构胶趋于老化，出现变硬、变脆、弹性降低、变位承受能力不足而开裂、粘结失效等现象，同时幕墙玻璃也会因结构应力和冷热效应出现开裂、自爆等现象，存在导致人身伤亡和财产损失的安全隐患。因此，需要适时、有效地对玻璃幕墙包括工作状态和安全状态的在役状态进行检测、评估。
现行技术中检测结构胶在役状态的一种方法是从玻璃幕墙的结构胶块中提取部分胶样，在实验室进行力学性能测试，属于破坏性的非原位试验方法，无法现场、实时判断结构胶的弹性、变位承受能力、粘结力等性能的现行有效性；一种方法是通过对幕墙玻璃面板施加载荷并对结构胶力学性能进行检测（CN108489819A，用于玻璃幕墙的结构胶的检测装置及评估方法），这种方法虽属现场检测，但需要专门的接触式试验装置，不适用于高层和超高层建筑玻璃幕墙在役状态的检测，且难以准确模拟实际应用中冷热荷载及风荷载等各种因素对幕墙玻璃和结构胶的作用。
现行技术中检测幕墙玻璃在役状态的一种方法是利用折射光弹仪（CN101413936B，一种检测玻璃幕墙自爆隐患的方法），测量偏振光光源照射下玻璃幕墙的应力条纹，分析玻璃幕墙的内应力分布，评估幕墙玻璃的爆裂风险；一种方法是利用各种接触式应力计现场检测幕墙玻璃应力分布（如CN102565309 A，幕墙玻璃爆裂倾向的检测设备及其检测方法；CN102620867A，玻璃幕墙玻璃温度应力现场检测方法和装置），以上方法均需要专门的检测仪器，且后者属于接触式测量，不适合对高层和超高层建筑玻璃幕墙中幕墙玻璃在役状态的检测和监控。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供了用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片，基于射频标签技术的玻璃幕墙实时、原位、非接触式检测、评估手段，适合于高层和超高层建筑玻璃幕墙中结构胶和幕墙玻璃在役状态的检测和监控。
本实用新型的目的是这样实现的，用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片，包括射频标签阵列贴片，其特征在于：所述射频标签阵列贴片包括基片，设置在基片上的8个射频标签，8个射频标签分别为第一射频标签、第二射频标签、第三射频标签、第四射频标签、第五射频标签、第六射频标签、第七射频标签、第八射频标签；
所述基片为正方形基片；
设置在基片上的8个射频标签相对于基片的中心对称分布，其中的第一射频标签、第二射频标签沿基片的垂直对称线上下设置，第三射频标签、第四射频标签沿基片的水平对称线左右设置，第五射频标签、第六射频标签沿基片的逆时针45°对角线设置，第七射频标签、第八射频标签沿基片的顺时针45°对角线设置。
8个射频标签均为声表面波射频标签，各个声表面波射频标签在基片上的设置方向沿其声表面波传播方向。
所述基片为柔性膜片或者柔性薄基板，基片的大小根据检测要求确定。
设置在基片上的各个声表面波射频标签的大小以及各个声表面波射频标签之间的间距根据检测要求确定。
所述声表面波射频标签由制作在压电基片上的叉指换能器、若干组编码反射栅和天线组成；所述叉指换能器位于压电基片表面的一端，各组编码反射栅分布于压电基片表面的另一端，所述天线连接于叉指换能器的两侧；声表面波射频标签中不同的编码反射栅结构对应于其不同的编码，所述8个声表面波射频标签具有各自不同的编码。
本实用新型结构合理简单、生产制造容易、使用方便，本实用新型的工作原理为：
隐框玻璃幕墙结构中，用双面胶预固定的幕墙玻璃通过结构胶固定在金属内框的横梁和纵梁上，相邻幕墙玻璃的间隙填充密封泡沫条和密封胶。
玻璃幕墙在役过程中，外界环境因素对幕墙玻璃的作用和幕墙玻璃与结构胶的相互作用在幕墙玻璃中产生结构应力/应变，并在幕墙玻璃表面产生相应的应变或形变，这种存在于幕墙玻璃中的结构应力/应变以及幕墙玻璃表面的应变或形变与结构胶和幕墙玻璃力学性能和工作状态有关，即幕墙玻璃表面的应变或形变反映结构胶和幕墙玻璃的在役状态。
本实用新型利用声表面波射频标签感测幕墙玻璃表面相关部位或区域的应变或形变，评估玻璃幕墙中结构胶和幕墙玻璃的在役状态。
所述声表面波射频标签由制作在压电基片上的叉指换能器、若干组编码反射栅、天线组成。声表面波射频标签中不同的编码反射栅结构对应于其不同的编码。本实用新型的射频标签贴片中的各个声表面波射频标签具有各自不同的反射栅编码结构，因而具有不同的基准编码信息。
应用时，由外置的射频信号收发器向各个声表面波射频标签发送高频脉冲信号；各个声表面波射频标签通过天线接收高频脉冲信号并由其叉指换能器激发声表面波，各个编码反射栅反射声表面波至叉指换能器，叉指换能器再将承载编码信息的声表面波回波脉冲转换为高频回波信号序列并通过天线反射；射频信号收发器接收各个声表面波射频标签反射的高频回波信号序列，对所述高频回波信号序列进行解码，即可获得各个声表面波射频标签的输出编码信息。
应用时，所述射频标签阵列贴片根据检测要求固定在幕墙玻璃表面待检测部位或区域。所述幕墙玻璃表面的应变或形变通过基片传导至各个声表面波射频标签，使其压电基片的材料参数和编码反射栅的结构参数发生变化，导致编码反射栅回波脉冲时延的变化，从而导致其输出编码信号的变化，其中，面内水平方向的应变或形变表现为沿水平对称线左右设置的各个声表面波射频标签中输出编码信息的变化，面内垂直方向的应变或形变表现为沿垂直对称线左右设置的各个声表面波射频标签中输出编码信息的变化，同时面内水平方向和/或面内垂直方向的应变或形变表现为沿逆时针45°对角线和/或顺时针45°对角线设置的各个声表面波射频标签中输出编码信息的变化；
记录各个声表面波射频标签的输出编码信号，对比各个声表面波射频标签输出编码信号的变化情况，据此分析幕墙玻璃表面被检测部位的应变或形变情况，评估玻璃幕墙中结构胶和/或幕墙玻璃的在役状态。
或者，记录不同时刻各个声表面波射频标签的输出编码信息，对比各个声表面波射频标签输出编码信号随时间的变化情况，据此分析幕墙玻璃表面被检测部位的应变或形变及其变化情况，评估玻璃幕墙中结构胶和/或幕墙玻璃的在役状态。
有益效果：
本实用新型利用声表面波射频标签感测隐框玻璃幕墙中幕墙玻璃表面相关部位的应变或形变情况，据此评估玻璃幕墙中结构胶和幕墙玻璃的在役状态。所述射频标签阵列贴片根据检测要求固定在幕墙玻璃表面待检测部位或区域，且采用无线方式传送感测信息，适合于定时或者不定时地、重点或常规性地对结构胶和幕墙玻璃的在役状态进行检测与评估，结构简单、使用灵活方便。相对于现行技术中从玻璃幕墙结构中提取结构胶胶样进行实验室力学性能分析的方法，既避免了对在役结构胶的破坏，又具有原位、实时的优点；相对于现行技术中通过对幕墙玻璃面板施加载荷以检测结构胶力学性能的方法，既减小了对检测设备的要求，也适用于高层和超高层建筑玻璃幕墙的检测与监控；相对于现行技术中采用折射光弹仪或接触式应力计检测幕墙玻璃在役状态的方法，可以实现非接触式、原位、实时测量，特别适用于高层和超高层建筑玻璃幕墙中幕墙玻璃的或者大面积幕墙玻璃的检测与监控。
附图说明
图1为本实用新型的射频标签阵列贴片的结构示意图；
图2为本实用新型的声表面波射频标签的结构示意图；
图3为本实用新型用于检测玻璃幕墙的结构胶在役状态时射频标签阵列贴片与玻璃幕墙的结构关系示意图；
图4为本实用新型用于检测玻璃幕墙的结构胶在役状态时射频标签阵列贴片与玻璃幕墙的结构关系剖示图；
图5为本实用新型用于检测玻璃幕墙中幕墙玻璃在役状态时射频标签阵列贴片与玻璃幕墙的结构关系示意图；
图6为本实用新型用于检测玻璃幕墙中幕墙玻璃在役状态时射频标签阵列贴片与玻璃幕墙的结构关系剖示图；
图中：1射频标签阵列贴片、11基片、12-1第一射频标签、12-2第二射频标签、12-3第三射频标签、12-4第四射频标签、12-5第五射频标签、12-6第六射频标签、12-7第七射频标签、12-8第八射频标签、121压电基片、122叉指换能器、123编码反射栅、124天线、2幕墙玻璃、3结构胶、4金属内框梁、5密封胶条、6密封泡沫条、7双面胶。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明。
用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片，包括基片11，设置在基片11上的8个射频标签，分别为第一射频标签12-1、第二射频标签12-2、第三射频标签12-3、第四射频标签12-4、第五射频标签12-5、第六射频标签12-6、第七射频标签12-7、第八射频标签12-8；所述基片11为正方形的柔性膜片或者柔性薄基板， 8个射频标签均为声表面波射频标签。
所述设置在基片11上的8个声表面波射频标签相对于基片11的中心对称分布，其中的第一射频标签12-1、第二射频标签12-2沿基片11的垂直对称线上下设置，第三射频标签12-3、第四射频标签12-4沿基片11的水平对称线左右设置，第五射频标签12-5、第六射频标签12-6沿基片11的逆时针45°对角线设置，第七射频标签12-7、第八射频标签12-8沿基片11的顺时针45°对角线设置，各个声表面波射频标签的声表面波传播方向与其所在的对称线或者对角线一致。
所述基片11的大小以及所述各个声表面波射频标签之间的间距根据具体检测要求确定。
所述声表面波射频标签由制作在压电基片121上的叉指换能器122、若干组编码反射栅123和天线124组成；叉指换能器122位于压电基片121表面的一端，各组编码反射栅123分布于压电基片121表面的另一端，所述天线124连接于叉指换能器122的两侧；声表面波射频标签中不同的编码反射栅123结构对应于不同的编码，所述8个声表面波射频标签具有各自不同的编码。
隐框玻璃幕墙结构中，用双面胶7预固定的幕墙玻璃2通过结构胶3固定在金属内框梁4上，相邻幕墙玻璃2的间隙填充密封泡沫条6和密封胶条5。
实施方式一
图1、图2、图3和图4所示为本实用新型的射频标签阵列贴片用于检测玻璃幕墙中结构胶在役状态的实施方式。
⑴ 安装
4个射频标签阵列贴片1分别固定在相邻的4块幕墙玻璃2表面的下角或者上角正对结构胶3的区域以及相邻的密封胶条5上，4个射频标签阵列贴片1相对于所述相邻的4块幕墙玻璃2之间十字形密封胶条5的中心对称分布；
设置于左上方的射频标签阵列贴片1中的第四射频标签12-4横跨于所在幕墙玻璃2右侧与密封胶条5之间，第二射频标签12-2横跨于所在幕墙玻璃2下侧与密封胶条5之间，第六射频标签12-6横跨于所在幕墙玻璃2右下角与密封胶条5之间；
设置于右上方的射频标签阵列贴片1中的第三射频标签12-3横跨于所在幕墙玻璃2左侧与密封胶条5之间，第四射频标签12-4横跨于所在幕墙玻璃2下侧与密封胶条5之间，第八射频标签12-8横跨于所在幕墙玻璃2左下角与密封胶条5之间；
设置于左下方的射频标签阵列贴片1中的第四射频标签12-4横跨于所在幕墙玻璃2右侧与密封胶条5之间，第一射频标签12-1横跨于所在幕墙玻璃2上侧与密封胶条5之间，第七射频标签12-7横跨于所在幕墙玻璃2右上角与密封胶条5之间；
设置于右下方的射频标签阵列贴片1中的第三射频标签12-3横跨于所在幕墙玻璃2右侧与密封胶条5之间，第一射频标签横跨于所在幕墙玻璃2上侧与密封胶条5之间，第五射频标签12-5横跨于所在幕墙玻璃2左上角与密封胶条5之间；
所述各个射频标签中叉指换能器122所在的压电基片121一侧位于密封胶条5部分，编码反射栅123所在的压电基片121一侧位于幕墙玻璃2部分；
⑵ 检测
由外置的射频信号收发器向以上所述各个声表面波射频标签发送高频脉冲信号；
由外置的射频信号收发器接收以上所述各个声表面波射频标签回传的高频回波信号序列；对以上所述各个声表面波射频标签的高频回波信号序列进行解码，获取各个声表面波射频标签的输出编码信息；
将所获取的以上所述各个声表面波射频标签的输出编码信息与其基准编码进行对比，分析以上所述各个声表面波射频标签输出编码信息的变化情况；
或者，将不同时间获取的以上所述各个声表面波射频标签的输出编码信息进行对比，分析以上所述各个声表面波射频标签输出编码信息随时间的变化情况；
据此分析幕墙玻璃表面被检测部位的应变或形变情况，评估所检测结构胶的在役状态。
实施方式二
图1、图2、图5和图6所示为本实用新型的射频标签贴片用于检测玻璃幕墙中幕墙玻璃在役状态的实施方式。
⑴ 安装
所述射频标签阵列贴片1固定于幕墙玻璃2表面所需检测的部位，或者多个射频标签阵列贴片1固定于幕墙玻璃2表面所需检测的区域；
⑵ 检测
由外置的射频信号收发器向各个声表面波射频标签发送高频脉冲信号；
由外置的射频信号收发器接收各个声表面波射频标签回传的高频回波信号序列；
对各个声表面波射频标签的高频回波信号序列进行解码，获取各个声表面波射频标签的输出编码信息；
将所获取各个声表面波射频标签的输出编码信息与基准编码进行对比，分析各个声表面波射频标签输出编码信息的变化情况，各个射频标签阵列贴片中；
或者，将不同时间获取的各个声表面波射频标签的输出编码信息进行对比，分析各个声表面波射频标签输出编码信息随时间的变化情况；
据此分析幕墙玻璃表面被检测部位或区域的应变或形变及其分布情况或者变化情况，评估所检测幕墙玻璃的在役状态。
Claims (4)
1.用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片，包括射频标签阵列贴片（1），其特征在于：所述射频标签阵列贴片（1）包括基片（11），设置在基片（11）上的8个射频标签，8个射频标签分别为第一射频标签（12-1）、第二射频标签（12-2）、第三射频标签（12-3）、第四射频标签（12-4）、第五射频标签（12-5）、第六射频标签（12-6）、第七射频标签（12-7）、第八射频标签（12-8）；
所述基片（11）为正方形基片；
设置在基片（11）上的8个射频标签相对于基片（11）的中心对称分布，其中的第一射频标签（12-1）、第二射频标签（12-2）沿基片（11）的垂直对称线上下设置，第三射频标签（12-3）、第四射频标签（12-4）沿基片（11）的水平对称线左右设置，第五射频标签（12-5）、第六射频标签（12-6）沿基片（11）的逆时针45°对角线设置，第七射频标签（12-7）、第八射频标签（12-8）沿基片（11）的顺时针45°对角线设置。
2.根据权利要求1所述的用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片，其特征在于：所述基片（11）为柔性膜片或者柔性薄基板，基片的大小根据检测要求确定。
3.根据权利要求1所述的用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片，其特征在于：所述8个射频标签为声表面波射频标签，各个声表面波射频标签在基片（11）上的设置方向沿其声表面波传播方向；设置在基片上的各个声表面波射频标签的大小以及各个声表面波射频标签之间的间距根据检测要求确定。
4.根据权利要求3所述的用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片，其特征在于：所述声表面波射频标签由制作在压电基片（121）上的叉指换能器（122）、若干组编码反射栅（123）和天线（124）组成；所述叉指换能器（122）位于压电基片（121）表面的一端，各组编码反射栅（123）分布于压电基片（121）表面的另一端，所述天线（124）连接于叉指换能器（122）的两侧；声表面波射频标签中不同的编码反射栅（123）结构对应于不同的编码，所述8个声表面波射频标签具有各自不同的编码。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020359336.8U CN211149488U (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020359336.8U CN211149488U (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211149488U true CN211149488U (zh) | 2020-07-31 |
Family
ID=71756776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020359336.8U Active CN211149488U (zh) | 2020-03-20 | 2020-03-20 | 用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211149488U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112926716A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-08 | 南通大学 | 一种利用射频标签阵列和其极化特性检测物品质量的装置及方法 |
-
2020
- 2020-03-20 CN CN202020359336.8U patent/CN211149488U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112926716A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-08 | 南通大学 | 一种利用射频标签阵列和其极化特性检测物品质量的装置及方法 |
| CN112926716B (zh) * | 2021-02-25 | 2024-07-19 | 南通大学 | 一种利用射频标签阵列和其极化特性检测物品质量的装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sun et al. | Smart sensing technologies for structural health monitoring of civil engineering structures | |
| Karaiskos et al. | Monitoring of concrete structures using the ultrasonic pulse velocity method | |
| Xu et al. | Identifying technology for structural damage based on the impedance analysis of piezoelectric sensor | |
| Yuan et al. | Interfacial debonding detection in externally bonded bfrp reinforced concrete using stress wave-based sensing approach | |
| Wu et al. | Distributed optic fiber sensing for a full-scale PC girder strengthened with prestressed PBO sheets | |
| CN211149488U (zh) | 用于无线检测玻璃幕墙在役状态的射频标签阵列贴片 | |
| Shi et al. | Grout compactness monitoring of concrete-filled fiber-reinforced polymer tube using electromechanical impedance | |
| Sun et al. | Application of low-profile piezoceramic transducers for health monitoring of concrete structures | |
| CN103940893B (zh) | 一种拉索锚固段锈蚀缺陷监测装置及方法 | |
| CN109780984B (zh) | 基于rfid的分离式裂缝传感器及分离式裂缝传感系统 | |
| Chalioris et al. | Experimental application of a wireless earthquake damage monitoring system (WiAMS) using PZT transducers in reinforced concrete beams | |
| CN211149487U (zh) | 一种基于射频标签的玻璃幕墙结构胶在役检测组件 | |
| Kocherla et al. | Stress and damage localization monitoring in fiber-reinforced concrete using surface-mounted PZT sensors | |
| CN111189404B (zh) | 一种钢-混凝土组合结构损伤测量系统 | |
| CN110030917B (zh) | 采用圆形贴片天线的无源无线位移传感器及位移传感系统 | |
| CN107632069A (zh) | 一种混凝土梁加固钢板剥离检测系统及检测方法 | |
| Pieper et al. | Embedded FSS sensing for structural health monitoring of bridge columns | |
| Voutetaki et al. | Cracking diagnosis in fibre reinforced concrete cubes and cylinders with synthetic fibres using a PZT-based health monitoring system | |
| Wallau et al. | Durability assessment of structural sealant glazing systems applying a performance test method | |
| Feng et al. | Development of piezoelectric-based technology for application in civil structural health monitoring | |
| CN209214535U (zh) | 基于rfid的分离式裂缝传感器及分离式裂缝传感系统 | |
| CN211527337U (zh) | 一种实时检测玻璃幕墙在役状态的光栅贴片 | |
| CN113418986A (zh) | 一种用于桥梁隧道的声纹检测系统 | |
| CN211825412U (zh) | 一种用于在役玻璃幕墙结构胶性能评估的压阻组件 | |
| CN211824249U (zh) | 一种现场检测玻璃幕墙在役状态的压阻贴片 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |