CN218067733U - 一种混凝土内部含水率的简易测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种混凝土内部含水率的简易测量装置。适用于混凝土内部监测领域。本实用新型所采用的技术方案是：一种混凝土内部含水率的简易测量装置，其特征在于，具有：内部传感系统，安装于混凝土内部，用于获取混凝土内部湿度变化时的信息；控制终端，与内部传感系统通讯连接，用于接收内部传感系统获取的信息并通过信息分析得到混凝土内含水率的变化；显示设备，与控制终端电路连接，用于显示控制终端分析得到混凝土内含水率变化信息。所述的信息分析是通过多孔陶瓷之间的电阻与含水率的函数关系来计算含水率，其函数表达式为：y＝715.99x‑0.35，其中x多孔陶瓷之间的电阻；y为对应的相对含水率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种混凝土内部含水率的简易测量装置。适用于混凝土内部监测领域。
背景技术
混凝土属于多孔性材料，水和气体易于渗入。水在混凝土中的作用及对混凝土性能的影响主要体现在混凝土中的化学结合水和物理吸附水两种形态的水上。混凝土内部含水率高低不仅会影响混凝土强度和耐久性能，水分迁移对混凝土结构长期稳定性能具有很大的影响，因此准确控制和测量混凝土含水率对维护混凝土结构安全性十分重要。目前国内外大多采用内部相对湿度传感器来采集混凝土中水分的数据，通过数字模拟信号反馈给计算机。由于基本采用插入式进行测试，湿度测量精准性和可操作性一直是国际公认的难题，不同学者对于混凝土内部相对湿度的测量结果差异也很大。
目前已有的内部含水率传感器大多通过在混凝土中预留孔洞等待混凝土凝结硬化后将传感器插入进行测量。该方法存在以下问题：1)混凝土预留较大的测试孔会对混凝土内部微小孔隙水分产生稀释，影响测试精度；2)孔洞中的传感器测头需要长时间与周围空气进行平衡，无法迅速测量混凝土早期含水率的变化；3)单个传感器价格较高，难以大规模进行测量。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为解决上述技术问题，本实用新型提供一种精度高、成本低、稳定可靠的混凝土内部含水率监测装置。
本实用新型所采用的技术方案是：一种混凝土内部含水率的简易测量装置，其特征在于，具有：
内部传感系统，安装于混凝土内部，用于获取混凝土内部湿度变化时的信息；
控制终端，与内部传感系统通讯连接，用于接收内部传感系统获取的信息并通过信息分析得到混凝土内含水率的变化；
显示设备，与控制终端电路连接，用于显示控制终端分析得到混凝土内含水率变化信息。
所述的信息分析是通过多孔陶瓷之间的电阻与含水率的函数关系来计算含水率，其函数表达式为：y＝715.99x-0.35，其中x多孔陶瓷之间的电阻；y为对应的相对含水率。
所述内部传感系统具有放置在混凝土预留孔洞内的多孔陶瓷，多孔陶瓷的两端上安装有铜质电极，多孔陶瓷通过两端的铜质电极与电流表、电压表及电源连入同一电路中，多孔陶瓷与电流表串联连接，多孔陶瓷与电压表并联连接。
所述多孔陶瓷为圆柱体。
所述铜质电极为圆形黄铜片，铜质电极通过导电胶黏剂黏贴于多孔陶瓷的两端。
所述导电胶黏剂为导电银胶。
所述铜质电极与电路的导线焊接，在铜质电极与导线焊接处及铜质电极的表面包裹密封胶层。
所述密封胶层的密封胶为防水硅胶。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的多孔陶瓷与电压表并联起到等效电路的作用，其中电压表相当于电容，多孔陶瓷为等效电阻，相当于将相互并联的电容和等效电阻并联于电路中。
本实用新型的装置测量时，内部传感器系统中的多孔陶瓷可以迅速与周围混凝土环境进行水分交换，与混凝土内部湿度保持一致。通过已知的传感器阻抗与含水率的关系，监测内部传感器系统的阻抗就可以获得混凝土内部含水率的变化。
本实用新型结构简单、操作方便，可以在混凝土浇筑后直接埋入混凝土内部开始测量。内部传感器系统中的多孔陶瓷可以迅速与周围混凝土环境进行水分交换，与混凝土内部湿度保持一致。本测量装置可以实时精确测量混凝土内部湿度变化，尤其是在混凝土早期含水率较高的情况。此外，本装置制作成本低，可以进行的大批量生产和现场监测。
附图说明
图1：本实用新型的结构图。
图2：本实用新型中内部内部传感系统的结构示意图。
图3：本实用新型的内部传感器系统的等效电路图。
图中：1、内部传感系统，11、多孔陶瓷，12、铜质电极，13、导电胶黏剂，14、密封胶层，15、电流表，16、电压表，2、控制终端，3、显示设备。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
如图1、图2所示，本实施例为一种混凝土内部含水率的简易测量装置，具有安装于混凝土内部，用于获取混凝土内部湿度变化时信息的内部传感系统；与内部传感系统通讯连接，用于接收内部传感系统获取的信息并通过信息分析得到混凝土内含水率变化的控制终端；与控制终端电路连接，用于显示控制终端分析得到混凝土内含水率变化信息的显示设备。
本实施例中，所述内部传感系统具有放置在混凝土预留孔洞内的多孔陶瓷。多孔陶瓷干燥状态下的阻抗大于1012Ω·m，开口气孔率大于70％，孔径分布范围0.01-5μm。多孔陶瓷为圆柱体，多孔陶瓷的直径为6mm-16mm，高度为3mm-10mm，本实施例中多孔陶瓷的尺寸为直径为10mm，高度5mm。
本实施例中，在多孔陶瓷的两个地面上通过导电胶黏剂黏贴有铜质电极，所述铜质电极为直径为5mm-14mm、厚度为0.5mm-2mm的圆形黄铜片，本实施例中，铜质电极的直径为8mm，厚度为1mm。本实施例中导电胶黏剂采用导电银胶，导电银胶的阻抗低于1×10-6Ω·m，固化温度低于100℃，固化时间小于24小时。
本实施例中，多孔陶瓷通过两端的铜质电极连接入电路中，多孔陶瓷两端的铜质电极与电路的导线焊接，并在铜质电极与导线焊接处及铜质电极的表面包裹密封胶层，所述密封胶层的密封胶为防水硅胶，采用涂抹的方式覆于铜质电极表面，用于放置铜质电极与水分解除。
本实施例中，在与多孔陶瓷电路连接的电路中，多孔陶瓷与电流表串联连接，多孔陶瓷与电压表并联连接，其中电压表相当于电容，多孔陶瓷相当于等效带你组，即将电容与等效电阻并联连接与电路中。
本实施例中，还具有与内部传感系统通讯连接的控制终端，当内部传感系统中多孔陶瓷因混凝土内含水量变化而产生电阻阻值变化时，电路中的电流及多孔陶瓷两端的电压信息均发生变化。控制终端通过获取内部传感系统中变化的电流、电压信息，经过计算得到混凝土内部含水率的变化。
本实施例中，具有与控制终端电路连接的显示设备，用于显示混凝土内部含水率的变化。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种混凝土内部含水率的简易测量装置，其特征在于，具有：
内部传感系统，安装于混凝土内部，用于获取混凝土内部湿度变化时的信息；
控制终端，与内部传感系统通讯连接，用于接收内部传感系统获取的信息并通过信息分析得到混凝土内含水率的变化；
显示设备，与控制终端电路连接，用于显示控制终端分析得到混凝土内含水率变化信息；
所述内部传感系统具有放置在混凝土预留孔洞内的多孔陶瓷，多孔陶瓷的两端上安装有铜质电极，多孔陶瓷通过两端的铜质电极与电流表、电压表及电源连入同一电路中，多孔陶瓷与电流表串联连接，多孔陶瓷与电压表并联连接。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土内部含水率的简易测量装置，其特征在于：所述的信息分析是通过多孔陶瓷之间的电阻与含水率的函数关系来计算含水率，其函数表达式为：y＝715.99x-0.35，其中x多孔陶瓷之间的电阻；y为对应的相对含水率。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土内部含水率的简易测量装置，其特征在于：所述多孔陶瓷为圆柱体。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土内部含水率的简易测量装置，其特征在于：所述铜质电极为圆形黄铜片，铜质电极通过导电胶黏剂黏贴于多孔陶瓷的两端。
5.根据权利要求4所述的一种混凝土内部含水率的简易测量装置，其特征在于：所述导电胶黏剂为导电银胶。
6.根据权利要求1或3所述的一种混凝土内部含水率的简易测量装置，其特征在于：所述铜质电极与电路的导线焊接，在铜质电极与导线焊接处及铜质电极的表面包裹密封胶层。
7.根据权利要求6所述的一种混凝土内部含水率的简易测量装置，其特征在于：所述密封胶层的密封胶为防水硅胶。
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2022
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