CN219391183U - 一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器 - Google Patents
一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219391183U CN219391183U CN202222468265.7U CN202222468265U CN219391183U CN 219391183 U CN219391183 U CN 219391183U CN 202222468265 U CN202222468265 U CN 202222468265U CN 219391183 U CN219391183 U CN 219391183U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shell
- piezoelectric ceramic
- sealing cover
- sensor based
- ceramic plate
- 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
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
本专利主要用于航空航天、土木工程以及汽车等工程领域中设计预紧力或预应力结构健康监测。具体而言,以预应力结构为例,结构受到长期荷载作用,其预应力会损失。本专利主要针对预应力或预紧力结构应力损失问题,通过将发明嵌入预应力或预紧力结构,利用主动、被动以及阻抗的方法,通过接收到的信号到达时间、能量以及频谱的变化,反推预应力或预紧力结构的应力状态,这种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器为预应力监测提供一种简便可行的方法。
Description
技术领域
本发明主要用于航空航天、土木工程以及汽车等工程领域中设计预紧力或预应力结构健康监测。具体而言,以预应力结构为例,结构受到长期荷载作用,其预应力会损失。本发明主要针对预应力或预紧力结构应力损失问题,通过将本发明嵌入预应力或预紧力结构,利用主动、被动以及阻抗的方法,通过接收到的信号到达时间、能量以及频谱的变化,反推预应力或预紧力结构的应力状态,这种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器为预应力监测提供一种简便可行的方法。
背景技术
预应力技术是指在土木工程施工过程中,为结构的施工增加一定的应力,使结构在施工期间能得到应用部分或完全消除负载产生的应力的技术,广泛应用于预应力混凝土中。随着时代的发展,在现代土木工程建设中,预应力技术以其可靠性高、技术先进、能耗低等优点得到了广泛的应用。引起预应力的损失的因素有很多,其中锚具的松弛而引起的预应力损失是最主要的方式之一。
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的信息功能陶瓷材料。压电陶瓷材料,除具有压电性外,还具有介电性、弹性等,已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下,引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化,导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作,具有敏感的特性。
发明内容
为了解决上述问题,提供了一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器,智能传感器的实物模型(如图1),主要由以下部分构成,分别是:外壳(1)、外壳外螺纹(101)、外壳槽(102)、外壳内螺纹(103)、PZT压电陶瓷片(2)、导线(3)、环氧树脂保护层(4)、密封盖(5)、密封盖中间通孔(501)、密封盖上部凹槽(502)、密封盖外螺纹(503)。
需要说明的是智能传感器可以实现主动监测,被动检测,以及传感器与压电陶瓷片整体阻抗监测。
一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器,包括外壳(1)、外壳外螺纹(101)、外壳槽(102)、外壳内螺纹(103)、PZT压电陶瓷片(2)、导线(3)、环氧树脂保护层(4)、密封盖(5)、密封盖中间通孔(501)、密封盖上部凹槽(502)、密封盖外螺纹(503)细部构造。
将PZT压电陶瓷片(2)内外正负极焊接好导线(3),对焊接好导线(3)的PZT压电陶瓷片(2)先涂覆一层环氧树脂保护层(4),待环氧树脂保护层(4)干透后再放入外壳(1)内管中,再在管内填充满环氧树脂保护层(4),待环氧树脂保护层(4)完全干透后,将密封盖(5)拧入外壳(1),保持密封盖(5)与密封盖外螺纹(503)高度一致,待所有保护层完全凝固后用万用表监测智能装置是否短路。
本实用新型具有如下的优点:
此装置依靠压电陶瓷具有的压电效应,利用电信号与力之间检测预应力损失状态,不需要人工现场检测,省时省力且安全。而且对于构件在安装以及服役过程中没有任何的影响。
此装置可以使用多种监测方法进行预应力监测。既可以作为激励器发射信号,也可以作为接收器接收信号,从而进行主动、被动以及阻抗方法进行监测。
附图说明:
(1)图1是本实用新型各部分细节实物图;
(2)图2是本实用新型整体组装实物图;
(3)图3是本实用新型剖面图。
图中:(1)、外壳;(101)、外壳外螺纹;(102)、外壳槽;(103)、外壳内螺纹;(2)、PZT压电陶瓷片;(3)、导线;(4)、环氧树脂保护层;(5)、密封盖;(501)、密封盖中间通孔;(502)、密封盖上部凹槽;(503)密封盖外螺纹。
具体实施方式:
本实用新型提供了一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器,具体实施方式如下:
首先做好外壳(1),将PZT压电陶瓷片(2)内外正负极焊接好导线(3),对焊接好导线(3)的PZT压电陶瓷片(2)先涂覆一层环氧树脂保护层(4),待环氧树脂保护层(4)干透后再放入外壳(1)内管中,再在管内填充满环氧树脂保护层(4),将导线(3)穿过环氧树脂保护层(4),待环氧树脂保护层(4)完全干透后,将密封盖(5)拧入外壳(1),保持密封盖(5)与密封盖外螺纹(503)高度一致,并将导线从密封盖中间通孔(501)中穿出,连接外部设备。
此外此旋拧式智能传感器可以视具体情况做一些变化,其可改变之处主要包括外壳尺寸大小,压电陶瓷片型号和厚度,保护层材料以及厚度,此外还可以适当增加一些其他保护措施如压电陶瓷片传感器下部增加水泥或大理石垫片,压电陶瓷片智能骨传感器的安装位置和数量。
Claims (6)
1.一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器,其特征在于:主要由外壳(1)、外壳外螺纹(101)、外壳槽(102)、外壳内螺纹(103)、PZT压电陶瓷片(2)、导线(3)、环氧树脂保护层(4)、密封盖(5)、密封盖中间通孔(501)、密封盖上部凹槽(502)、密封盖外螺纹(503)细部构造组成,外壳(1)为空心圆柱体,上端开口,外壳(1)表面为外壳外螺纹(101),外壳(1)上端有两个外壳槽(102),上端外壳槽(102)下内表面有外壳内螺纹(103),外壳(1)中心内部底端PZT压电陶瓷片(2),外壳(1)中心内部至外壳内螺纹(103)下端区域由环氧树脂保护层(4)填充,外壳(1)上端为密封盖(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器,其特征在于PZT压电陶瓷片(2)为圆柱体,选用D33型压电陶瓷传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器,其特征在于PZT压电陶瓷片(2)与导线(3)焊接。
4.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器,其特征在于导线(3)穿过环氧树脂保护层(4)和密封盖(5)与外部设备连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器,其特征在于密封盖(5)为带有密封盖外螺纹(503)的圆柱体,中间有密封盖中间通孔(501),上端有密封盖上部凹槽(502)。
6.根据权利要求1所述的一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器,其特征在于外壳(1)上端外壳槽(102)以下有外壳内螺纹(103),其高度与密封盖外螺纹(503)高度一致。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222468265.7U CN219391183U (zh) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | 一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202222468265.7U CN219391183U (zh) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | 一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN219391183U true CN219391183U (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=87189512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202222468265.7U Active CN219391183U (zh) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | 一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN219391183U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117723175A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-03-19 | 湖南科技大学 | 一种基于压电波动法的预应力结构检测装置及检测方法 |
CN118029732A (zh) * | 2024-04-15 | 2024-05-14 | 北京建筑大学 | 一种基于压电陶瓷的碳纤维织物预应力张拉及监测装置 |
CN118029732B (zh) * | 2024-04-15 | 2024-06-28 | 北京建筑大学 | 一种基于压电陶瓷的碳纤维织物预应力张拉及监测装置 |
-
2022
- 2022-09-13 CN CN202222468265.7U patent/CN219391183U/zh active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117723175A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-03-19 | 湖南科技大学 | 一种基于压电波动法的预应力结构检测装置及检测方法 |
CN118029732A (zh) * | 2024-04-15 | 2024-05-14 | 北京建筑大学 | 一种基于压电陶瓷的碳纤维织物预应力张拉及监测装置 |
CN118029732B (zh) * | 2024-04-15 | 2024-06-28 | 北京建筑大学 | 一种基于压电陶瓷的碳纤维织物预应力张拉及监测装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102384803B (zh) | 一种免电磁干扰的埋入式混凝土结构多功能压电智能骨料 | |
Mohammadi et al. | Power generation from piezoelectric lead zirconate titanate fiber composites | |
CN219391183U (zh) | 一种基于压电陶瓷片的旋拧式智能传感器 | |
CN203705096U (zh) | 用于混凝土结构的无线智能骨料健康监测装置 | |
CN105866249B (zh) | 一种埋藏式环状压电陶瓷传感器 | |
CN106770653B (zh) | 一种用于混凝土结构健康监测的叠堆式压电智能骨料 | |
CN204167367U (zh) | 一种钹式压电装置 | |
KR20130016647A (ko) | 초음파 센서 | |
CN103674353A (zh) | 利用pvdf薄膜压电特性的混凝土应力传感器 | |
CN102322985B (zh) | 一种埋入式混凝土杆件动力损伤三向应力传感器 | |
CN110355084B (zh) | 轴向超声换能器 | |
CN207779591U (zh) | 可进行界面应力监测的橡胶隔震垫及其界面应力监测系统 | |
CN108061614A (zh) | 可进行界面应力监测的橡胶隔震垫及其界面应力监测系统 | |
CN102384802A (zh) | 一种埋入式混凝土动力损伤全过程剪应力传感器 | |
CN202166496U (zh) | 一种埋入式混凝土动力损伤全过程压应力传感器 | |
CN202166404U (zh) | 一种免电磁干扰的埋入式混凝土结构多功能压电智能骨料 | |
CN102322986A (zh) | 一种埋入式混凝土动力损伤全过程压应力传感器 | |
CN108151925B (zh) | 基于压电材料的混凝土平面动应力传感器 | |
CN208848931U (zh) | 基于1-3型水泥基压电复合材料元件的全应力传感器 | |
CN206035999U (zh) | 一种用于监测螺栓连接状况的智能螺母装置 | |
CN218545770U (zh) | 一种基于高强混凝土的压电智能骨料 | |
CN212059193U (zh) | 一种可植入混凝土结构的压电应力传感器 | |
CN208722923U (zh) | 基于0-3型水泥基压电复合材料元件的剪应力传感器 | |
CN202166495U (zh) | 一种埋入式混凝土杆件动力损伤三向应力传感器 | |
CN210467887U (zh) | 一种柔性压电材料的极化夹具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |