Claims (37)
1. Устройство (100, 1100, 1200) для крепления предмета (150) на опорном элементе (160) и/или для стабилизации опорного элемента (160), выполненное с возможностью контроля состояния для определения деформации и включающее1. A device (100, 1100, 1200) for attaching an object (150) to the support element (160) and/or for stabilizing the support element (160), configured to monitor the state to determine the deformation and includes
крепежное тело (101) с крепежным участком (102) для введения в опорный элемент (160),fastening body (101) with fastening section (102) for insertion into the support element (160),
токопроводящую полоску (104), проводящую электричество и выполненную с возможностью измерения механического напряжения, нанесенную на крепежный участок (102) вдоль траектории прохождения,a conductive strip (104) that conducts electricity and is configured to measure mechanical stress applied to the fastening section (102) along the path of passage,
при этом крепежное тело (101) содержит соединительный участок (103) для соединения с блоком (105) оценки, токопроводящая полоска (104) выполнена с возможностью запитывания электрической энергией со стороны соединительного участка (103), а электрическое сопротивление токопроводящей полоски (104) является показателем деформации крепежного тела (101) в крепежном участке (102).while the fastening body (101) contains a connecting section (103) for connection with the evaluation unit (105), the conductive strip (104) is configured to be supplied with electrical energy from the connecting section (103), and the electrical resistance of the conductive strip (104) is indicator of deformation of the fastening body (101) in the fastening section (102).
2. Устройство (100, 1100, 1200) по п. 1, в котором токопроводящая полоска (104) содержит материал подложки, в который введены токопроводящие частицы.2. Device (100, 1100, 1200) according to claim 1, wherein the conductive strip (104) comprises a substrate material in which conductive particles are introduced.
3. Устройство (100, 1100, 1200) по п. 1 или 2, в котором траектория прохождения токопроводящей полоски (104) выступает в соединительный участок (103) с образованием электропроводности между токопроводящей полоской (104) в соединительном участке (103) и крепежным участком (102).3. The device (100, 1100, 1200) according to claim 1 or 2, wherein the path of the conductive strip (104) protrudes into the connecting section (103) with the formation of electrical conductivity between the conductive strip (104) in the connecting section (103) and the fastening plot (102).
4. Устройство (100, 1100, 1200) по п. 3, в котором токопроводящая полоска (104) образует на соединительном участке (103) по меньшей мере два электрических контакта (301, 302), а траектория прохождения токопроводящей полоски (104) проходит от одного из электрических контактов (301) через крепежный участок (102) к другому электрическому контакту (302).4. The device (100, 1100, 1200) according to claim 3, in which the conductive strip (104) forms at least two electrical contacts (301, 302) on the connecting section (103), and the path of the conductive strip (104) passes from one of the electrical contacts (301) through the mounting section (102) to the other electrical contact (302).
5. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-4, в котором траектория прохождения токопроводящей полоски (104) на крепежном участке (102) имеет, по меньшей мере частично, форму меандра.5. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-4, in which the trajectory of the conductive strip (104) on the fastening section (102) has, at least in part, the shape of a meander.
6. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-5, в котором ширина траектории прохождения составляет от 20 мкм до 2500 мкм, в частности, от 25 мкм до 2000 мкм.6. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-5, in which the width of the passage path is from 20 µm to 2500 µm, in particular from 25 µm to 2000 µm.
7. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-6, в котором по меньшей мере два участка траектории прохождения имеют относительно друг друга различную ширину.7. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-6, in which at least two sections of the trajectory of the passage have different widths relative to each other.
8. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-7, в котором между поверхностью крепежного участка (102) и токопроводящей полоской (104) расположен электрически изолирующий изоляционный слой (801), содержащий, в частности, полимерную подложку, в частности, пленку из термопластичного полимера и/или пленку из эластомера.8. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-7, in which between the surface of the fastening section (102) and the conductive strip (104) there is an electrically insulating insulating layer (801), containing, in particular, a polymer substrate, in particular, a thermoplastic polymer film and/or an elastomer film.
9. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-7, в котором токопроводящая полоска (104) выполнена упругой, нанесена на крепежный участок (102) растянутой и в состоянии предварительного натяжения.9. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-7, in which the conductive strip (104) is made elastic, applied to the fastening section (102) stretched and in a state of pretension.
10. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-9, в котором крепежный участок (102) содержит паз (802), в котором расположена токопроводящая полоска (104).10. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-9, in which the fastening section (102) contains a groove (802) in which a conductive strip (104) is located.
11. Устройство (100, 1100, 1200) по п. 9, в котором паз (802) заполнен защитным материалом (803), содержащим, в частности, силикон, полиуретан и/или акриловую смолу.11. Device (100, 1100, 1200) according to claim 9, in which the groove (802) is filled with a protective material (803) containing, in particular, silicone, polyurethane and/or acrylic resin.
12. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-11, в котором на соединительном участке (103) расположена схема (901) управления током в токопроводящей полоске (104).12. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-11, in which the connection section (103) has a current control circuit (901) in the conductive strip (104).
13. Устройство (100, 1100, 1200) по п. 12, в котором схема (901) управления нанесена на поверхность соединительного участка (103) методом печати.13. The device (100, 1100, 1200) according to claim 12, wherein the control circuit (901) is applied to the surface of the connecting portion (103) by printing.
14. Устройство (100, 1100, 1200) по п. 12 или 13, в котором схема (901) управления представляет собой радиомодуль (902) для передачи сигналов, относящихся к сопротивлению токопроводящей полоски (104), на удаленный блок (105) оценки.14. The device (100, 1100, 1200) according to claim 12 or 13, in which the control circuit (901) is a radio module (902) for transmitting signals related to the resistance of the conductive strip (104) to a remote evaluation unit (105) .
15. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 12-14, в котором крепежное тело (101) содержит на соединительном участке (103) элемент (701) интерфейса для источника (903) энергии и/или блока (105) оценки, при этом элемент (701) интерфейса, в частности, гнездо USB, содержит индуктивную петлю или интерфейс радиочастотной идентификации RFID.15. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 12-14, in which the fastening body (101) contains on the connecting section (103) an interface element (701) for the energy source (903) and/or evaluation unit (105), while the interface element (701), in particular, the socket USB, contains an inductive loop or RFID interface.
16. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-15, в котором блок (105) оценки, выполненный с возможностью измерения изменений сопротивления токопроводящей полоски (104) расположен в области соединения.16. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-15, in which an evaluation unit (105) configured to measure changes in the resistance of the conductive strip (104) is located in the connection area.
17. Устройство (100, 1100, 1200) по п. 16, в котором блок (105) оценки содержит сигнальный элемент (1001), выполненный с возможностью передачи базирующегося на установленном изменении сопротивления предупредительного сигнала, в частности, оптического или акустического предупредительного сигнала.17. The device (100, 1100, 1200) according to claim 16, wherein the evaluation unit (105) comprises a signal element (1001) configured to transmit a warning signal based on a set resistance change, in particular an optical or acoustic warning signal.
18. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-17, в котором крепежное тело (101) содержит источник (903) энергии, в частности, батарею, для запитывания токопроводящей полоски (104) электрической энергией.18. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-17, in which the fastening body (101) contains an energy source (903), in particular a battery, for supplying the conductive strip (104) with electrical energy.
19. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-18, в котором крепежное тело (101) по меньшей мере частично капсюлировано защитным слоем, в частности, состоящим из герметизирующего материала или защитного лака.19. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-18, in which the fastening body (101) is at least partially encapsulated with a protective layer, in particular consisting of a sealing material or a protective varnish.
20. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-19, в котором крепежное тело (101) выполнено в форме анкерной крепи так, что посредством крепежного участка (102) предмет (150), в частности, тюбинг, крепится на опорном элементе (160), в частности, стенке горной породы или опорной стенке, или крепежное тело (101) выполнено в форме опорного якоря так, что крепежный участок (102) введен в опорный элемент (160), в частности, в стенку горной породы или опорную стенку, для его стабилизации.20. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-19, in which the fastening body (101) is made in the form of an anchor support so that by means of the fastening section (102) the object (150), in particular the tubing, is attached to the support element (160), in particular the rock wall or support wall, or the fastening body (101) is made in the form of a support anchor so that the fastening section (102) is inserted into the support element (160), in particular, into the rock wall or support wall, in order to stabilize it.
21. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-19, в котором крепежное тело (101) выполнено в форме арматурной штанги так, что посредством крепежного участка (102) стабилизируется опорный элемент, в частности, бетонный элемент.21. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-19, in which the fastening body (101) is made in the form of a reinforcing bar so that the supporting element, in particular the concrete element, is stabilized by means of the fastening section (102).
22. Устройство (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-19, в котором крепежное тело (101) выполнено в форме винтового элемента, болтового элемента или дюбельного элемента так, что посредством крепежного участка (102) предмет (150) крепится на опорном элементе (160), в частности, стене здания.22. The device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-19, in which the fastening body (101) is made in the form of a screw element, a bolt element or a dowel element so that the object (150) is fastened to the support element (160), in particular, the wall of the building, by means of the fastening section (102).
23. Способ определения деформации устройства (100, 1100, 1200) по любому из пп. 1-22 для крепления предмета (150) на опорном элементе (160), включающий23. The method of determining the deformation of the device (100, 1100, 1200) according to any one of paragraphs. 1-22 for fastening an object (150) on a support element (160), including
измерение электрического сопротивления токопроводящей полоски (104), которое является показателем деформации крепежного тела (101) на крепежном участке (102).measuring the electrical resistance of the conductive strip (104), which is indicative of the deformation of the fastening body (101) in the fastening section (102).
24. Способ изготовления устройства (100, 1100, 1200) для крепления предмета (150) на опорном элементе (160) и/или для стабилизации опорного элемента (160), включающий24. A method for manufacturing a device (100, 1100, 1200) for attaching an object (150) to a support element (160) and/or for stabilizing the support element (160), including
изготовление крепежного тела (101) с крепежным участком (102) для введения в опорный элемент (160),manufacturing a fastening body (101) with a fastening section (102) for insertion into the support element (160),
нанесение токопроводящей полоски (104) вдоль траектории прохождения для измерения механического напряжения на крепежном участке (102),applying a conductive strip (104) along the path of passage to measure the mechanical stress on the fastening section (102),
при этом крепежное тело (101) содержит соединительный участок (103) для соединения с блоком (105) оценки, токопроводящая полоска (104) выполнена так, что ее запитывают электрической энергией со стороны соединительного участка (103), а электрическое соединение токопроводящей полоски (104) является показателем деформации крепежного тела (101) на крепежном участке (102).while the fastening body (101) contains a connecting section (103) for connection with the evaluation unit (105), the conductive strip (104) is designed so that it is supplied with electrical energy from the side of the connecting section (103), and the electrical connection of the conductive strip (104 ) is an indication of the deformation of the fastening body (101) in the fastening section (102).
25. Способ по п. 24, в котором токопроводящую полоску (104) изготавливают из токопроводящих чернил, содержащих материал подложки с токопроводящими частицами,25. The method according to claim 24, in which the conductive strip (104) is made from conductive ink containing a substrate material with conductive particles,
при этом токопроводящие чернила наносят в жидком состоянии на крепежный участок (103), и нанесенный материал подложки упрочняют, за счет чего происходит фиксация структуры токопроводящих частиц в материале подложки.wherein the conductive ink is applied in a liquid state to the attachment portion (103), and the applied substrate material is strengthened, thereby fixing the structure of the conductive particles in the substrate material.
26. Способ по п. 25, в котором токопроводящие чернила наносят на крепежный участок (102) методом трафаретной печати, методом глубокой печати или методом струйной печати.26. The method of claim 25, wherein the conductive ink is applied to the attachment portion (102) by screen printing, gravure printing, or inkjet printing.
27. Способ по п. 24, в котором токопроводящая полоска (104) расположена в подложке (501), при этом нанесение токопроводящей полоски (104) вдоль траектории прохождения осуществляют приклеиванием подложки (501) к крепежному участку (102).27. The method according to claim 24, wherein the conductive strip (104) is located in the substrate (501), wherein the application of the conductive strip (104) along the path is carried out by gluing the substrate (501) to the attachment section (102).
28. Способ по любому из пп. 24-27, в котором токопроводящая полоска (104) выполнена упругой, и28. The method according to any one of paragraphs. 24-27, in which the conductive strip (104) is elastic, and
перед нанесением токопроводящей полоски (104) осуществляют растяжение токопроводящей полоски (104) с переводом в состояние предварительного натяжения.before applying the conductive strip (104), the conductive strip (104) is stretched with the transfer to the pre-tensioning state.