CN2935160Y - 神经网络仿生裂纹传感器 - Google Patents

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CN2935160Y CN 200620111072 CN200620111072U CN2935160Y CN 2935160 Y CN2935160 Y CN 2935160Y CN 200620111072 CN200620111072 CN 200620111072 CN 200620111072 U CN200620111072 U CN 200620111072U CN 2935160 Y CN2935160 Y CN 2935160Y
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张奔牛
周志祥
毛成林
张开洪
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Chongqing Jiaotong University
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张奔牛
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Abstract

本实用新型提供一种神经网络仿生裂纹传感器，由哑膜、漆包线、排线组成；漆包线垂直交叉铺设在矩形哑膜上形成平面坐标系，漆包线出线或进线分别汇集的总线经所述平面坐标四边从哑膜的一个角统一进出；漆包线出线或进线的一端焊接在一起与排线端子连接作电源端子，另一端按照递增的规律与排线的顺序相对应焊接在一起作信号端子；哑膜上均匀设有排气孔。该裂纹传感器不仅能够准确的反映出裂纹的出现位置、形状(长度、宽度)，而且还能够及时有效的反映裂纹出现的时间及生长情况。具有结构简单，安装方便，使用成本较低；性能可靠、稳定性好等优点。

Description

神经网络仿生裂纹传感器
技术领域
本实用新型涉及用于监测桥梁、房屋等建筑构件表面裂纹的传感器，具体涉及一种监测大型结构构件表面裂纹生长发展过程的仿生裂纹传感器，属于传感器技术领域。
背景技术
掌握桥梁、房屋等建筑结构构件是否产生裂纹，以及裂纹的发展情况是评价建筑结构构件质量的重要环节。为此，工程结构损伤监测技术是所属领域技术人员值得研究和解决的问题。现有技术中，用于工程结构安全监测的传感技术越来越多，如：1、将功能光导纤维植入或粘贴在结构上，通过测量光纤变形或断裂实时判断结构中的变形或断裂；2、将应变片、磁-弹性应变传感器、压电传感器、加速传感器等植入或粘贴在结构上，实时测量结构局部位置的变形以及分析其总体安全状态。以上监测传感器虽然可显示异常测试数据，但难以明确裂纹的具体部位，也不能判断裂纹的发展趋势。再如中国专利200410063073.1“一种用于结构损伤监测的网络传感系统”公开的传感系统，传感线材按纵横设置为平面坐标系的网络结构传感系统，其存在的不足是传感线从一端进，另外一端出，不易生产和使用，此外其也没有涉及具体的传感材料及其结构。另外，最传统的方法是人工肉眼检测法，只是定期派专家到现场进行肉眼观察，发现是否出现裂纹以及记录裂纹的变化情况，其存在的问题是人工检测不能及时发现问题，个体因素影响较大。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种能够及时、准确监测建筑结构构件裂纹的具体部位和判断发展趋势，并且成本低、使用方便、容易推广的神经网络仿生裂纹传感器。
本实用新型的目的是这样实现的：神经网络仿生裂纹传感器，其特征在于由哑膜、漆包线、排线组成；漆包线垂直交叉铺设在矩形哑膜上形成平面坐标系，漆包线出线或进线分别汇集的总线经所述平面坐标四边从哑膜的一个角统一进出；漆包线出线或进线的一端焊接在一起与排线端子连接作电源端子，另一端按照递增的规律与排线的顺序相对应焊接在一起作信号端子；哑膜上均匀设有排气孔。
进一步的优化结构是所述漆包线分别以45°和135°的角度或以水平和垂直交叉铺设；所述平面坐标系四边的漆包线外层设有条形保护胶布；所述哑膜上由漆包线构成的平面坐标外层覆盖纸膜。
相比现有技术，本实用新型具有如下优点：
1、该裂纹传感器设计合理、结构简单、安装方便、监测直观；不仅能够准确的反映出裂纹的出现位置、形状(长度、宽度)，而且还能够及时有效的反映裂纹出现的时间及生长情况；
2、使用成本较低，容易推广；
3、由于全部材料采用成熟产品，具有性能可靠、稳定性好的特点。
附图说明
图1是本实用新型一实施方式的结构示意图；
图2是本实用新型另一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1所示，神经网络仿生裂纹传感器，包括冷制裱膜的哑膜1、漆包线2、QFP排线3；漆包线2分别以45°和135°的角度，垂直交叉铺设的在哑膜1上形成平面坐标系，漆包线2出线或进线分别汇集的总线6经所述平面坐标四边从哑膜1的一个角统一进出；漆包线2出线或进线的一端焊接在一起与排线3端子连接作电源端子，另一端按照递增的规律与排线3的顺序相对应焊接在一起作信号端子；哑膜1上均匀设有排气孔4。设于哑膜1四边的漆包线总线6覆有作为保护的胶布7，再用可熔化胶与绝缘胶布包装；哑膜上漆包线2外层覆盖纸膜5。
实施例2：参见图2，与实施例1不同的是漆包线2水平和竖直成90度交叉铺设在哑膜1上；排线3选择QFP等同功能的其他排线即可。
本实用新型中，哑膜1是用于整个传感器的基体材料，用来负载漆包线2，让漆包线2能够在哑膜上排列成很规则的矩形，即平面坐标。漆包线2是该传感器的核心部分，漆包线2按照一定规律排列之后，用来感受裂纹的生成情况。排线3用于传感器与接收电路的连接，一头用于与传感器的信号端子和电源端子连接，另一头插接在接收装置相对应的插座上，完成传感器的信息接收。根据不同需要神经网络仿生裂纹传感器的面积不同，所需漆包线2的根数不同，排线3的数量根据漆包线2的多少和选择的型号不同至少为一条，也可为3-5条或多条。
在传感器由漆包线2构成的平面坐标系四边外层设有起保护作用的条形胶布7，用来包装排线与哑膜之间的漆包总线6，使之用来保护所有哑膜边上的总线6，一方面防止周边的漆包线2受损和断裂；另一方面让总线在粘贴的过程中，不与构件相粘贴在一起，不致构件的变化影响总线。为了使整个传感器在收折、运输中不互相粘贴，在哑膜上由漆包线2构成的平面坐标外层覆盖纸膜(保护纸)5以免损坏漆包线，也便于神经网络传感器的运输。同时，采用可熔化胶滴在排线3与漆包线2的连接处，起到保护的作用，以免出现连接处出现电路或断路的现象。
本实用新型采用直径为0.01mm～0.10mm的漆包线为宜，如0.02mm、0.05mm和0.08mm等；平行方向每相邻两根漆包线2的距离设为5cm～30cm，如7.07cm、10cm、25cm等。主要根据监测面积和精度的要求，调整排线数量、相邻两根漆包线的距离以及漆包线的粗细度以达到理想效果。
神经网络传感器的安装：1、在待监测的构件表面用刷子均匀涂覆由环氧树脂和固化剂配制的粘贴剂；2、摘取传感器上的保护纸纸膜，并粘贴到覆有粘贴剂的构件表面上；3、用滚筒在传感器表面轻轻的滚动，赶出在粘贴时产生的气泡，传感器的安装就算完成了。
把制好的传感器用胶粘贴在待监测构件的表面，一旦构件表面出现了裂纹，传感器相应部位的漆包线由于受张力的作用就会断裂，断裂的漆包线位置通过QFP排线反映给主控电路，再通过无线(有线)通信手段传递给监测人员，这样就实现了实时对结构构件的监测。还能够模拟出构件表面出现的裂纹位置、形状如长度、宽度，并且能够监测裂纹生长变化的情况。

Claims (4)

1、神经网络仿生裂纹传感器，其特征在于由哑膜(1)、漆包线(2)、排线(3)组成；漆包线(2)垂直交叉铺设在矩形哑膜上形成平面坐标系，漆包线(2)出线或进线分别汇集的总线(6)经所述平面坐标四边从哑膜(1)的一个角统一进出；漆包线(2)出线或进线的一端焊接在一起与排线(3)端子连接作电源端子，另一端按照递增的规律与排线(3)的顺序相对应焊接在一起作信号端子；哑膜(1)上均匀设有排气孔(4)。
2、根据权利要求1所述的仿生裂纹传感器，其特征在于所述漆包线(2)分别以45°和135°的角度或以水平和垂直交叉铺设。
3、根据权利要求1或2所述的仿生裂纹传感器，其特征在于所述漆包线总线(6)外层设有条形保护胶布(7)。
4、根据权利要求3所述的仿生裂纹传感器，其特征在于所述哑膜(1)上由漆包线(2)构成的平面坐标外层覆盖纸膜(5)。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101299032B (zh) * 2008-06-06 2011-03-16 重庆交通大学 结构裂缝仿生监测系统及其监测方法
CN103018329A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 重庆交通大学 基于压电超声-机敏网格的结构损伤监测系统及方法

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