RU214733U1

RU214733U1 - Sensor for detection and localization of defects in insulating coatings

Info

Publication number: RU214733U1
Application number: RU2022122382U
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Недоростков; Алексей Анатольевич Рыжков; Эдуард Семёнович Чекан
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Ликлок"
Filing date: 2022-08-18
Publication date: 2022-11-11

Abstract

Полезная модель относятся к электронной системе обнаружения протечек (ELD) и предназначена для периодического или непрерывного контроля обнаружения протечек жидкости через дефекты в гидроизоляционных слоях с заданной дискретностью локализации на больших площадях строительных конструкций, таких как кровли, утепленные фасады, основания резервуаров, покрытия мостов и эстакад и пр., с целью проведения своевременного ремонта изолирующих покрытий и недопущения необратимых процессов разрушения строительных конструкций, а также потери теплофизических свойств теплоизоляционных материалов. Сущность полезной модели: сенсор обнаружения и локализации дефектов изоляционных покрытий (СОЛД) содержит электропроводники на слоях влагопроницаемой диэлектрической мембраны между гидроизоляционным покрытием кровлей и защищаемым компонентом, при этом электропроводники попарно параллельны, при этом группы попарно параллельных проводников размещены послойно под углом (предпочтительно 90°) друг к другу и изолированно друг от друга. Электропроводники целесообразно выполнять из коррозионностойких углеродсодержащих или металлизированных нитей, из графитсодержащих электропроводящей эластичной пасты, или компаунда, или из проволоки из нержавеющей стали. Предпочтительно сенсор состоит из двух функциональных слоев: из влагоудерживающей в направлении вниз мембраны и слоя геотекстиля, выполняющего, в отсутствие дефектов изоляционных покрытий, функции изолятора между проводниками верхнего и нижнего слоев и функцию влагопропускающего в горизонтальной и вертикальной плоскостях материала, для облегчения формирования «водяного пятна» и обеспечение его надежного контакта с электропроводниками. Между основными слоями может быть размещен дополнительный фильтрующий слой. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

The utility model relates to an electronic leak detection system (ELD) and is intended for periodic or continuous monitoring of the detection of fluid leaks through defects in waterproofing layers with a given localization discreteness over large areas of building structures, such as roofs, insulated facades, tank foundations, bridge and overpass covers etc., in order to carry out timely repair of insulating coatings and prevent irreversible processes of destruction of building structures, as well as loss of thermophysical properties of heat-insulating materials. The essence of the utility model: the sensor for detecting and localizing defects in insulating coatings (SOLD) contains electrical conductors on layers of a moisture-permeable dielectric membrane between the waterproofing coating of the roof and the protected component, while the electrical conductors are parallel in pairs, while groups of pairs of parallel conductors are placed in layers at an angle (preferably 90 °) to each other and isolated from each other. It is advisable to make electrical conductors from corrosion-resistant carbon-containing or metallized filaments, from graphite-containing electrically conductive elastic paste, or compound, or from stainless steel wire. Preferably, the sensor consists of two functional layers: a moisture-retaining membrane in the downward direction and a layer of geotextile, which, in the absence of defects in the insulating coatings, acts as an insulator between the conductors of the upper and lower layers and the function of a moisture-permeable material in the horizontal and vertical planes, to facilitate the formation of a "water spot". » and ensuring its reliable contact with electrical conductors. An additional filter layer can be placed between the main layers. 6 w.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относятся к электронной системе обнаружения протечек (ELD) и предназначено для периодического или непрерывного контроля обнаружения протечек жидкости через дефекты в гидроизоляционных слоях с заданной дискретностью локализации на больших площадях строительных конструкций, таких как кровли, утепленные фасады, основания резервуаров, покрытия мостов и эстакад и пр., с целью проведения своевременного ремонта изолирующих покрытий и недопущения необратимых процессов разрушения строительных конструкций, а так же потери теплофизических свойств теплоизоляционных материалов. The utility model relates to an electronic leak detection system (ELD) and is intended for periodic or continuous monitoring of the detection of fluid leaks through defects in waterproofing layers with a given localization discreteness over large areas of building structures, such as roofs, insulated facades, tank foundations, bridge and overpass covers etc., in order to carry out timely repair of insulating coatings and prevent irreversible processes of destruction of building structures, as well as loss of thermophysical properties of heat-insulating materials.

Основной задачей гидроизоляционной системы здания является поддержание водонепроницаемой целостности конструкции для предотвращения проникновения воды извне. Любая вода, которая попадает в здание, повреждает структуру, материалы и конструкции, а наличие постоянной влаги в здании приводит к образованию токсичных плесени и грибков, которые могут поставить под угрозу здоровье и благополучие его обитателей. Кроме того, вода, попадающая в здание через крышу, под действием силы тяжести будет просачиваться вниз по всему вертикальному пространству здания. Из различных отчетов известно:The main task of a building waterproofing system is to maintain the watertight integrity of the structure to prevent water intrusion from outside. Any water that enters a building damages the structure, materials and structures, and the presence of constant moisture in a building leads to the formation of toxic molds and fungi that can jeopardize the health and well-being of its occupants. In addition, water entering the building through the roof will, under the influence of gravity, seep down the entire vertical space of the building. From various reports it is known:

Сорок процентов всех проблем, связанных со зданием, вызваны проникновением воды (см. Architect Magazine, Jun. 6, 2011, https://www.architectmagazine.com/technology/when-it-leaks-it-pours_o).Forty percent of all building problems are caused by water intrusion (see Architect Magazine, Jun. 6, 2011, https://www.architectmagazine.com/technology/when-it-leaks-it-pours_o).

Вода обычно проникает через крыши, и на крыши приходится всего около 2 процентов стоимости строительства, но на проникновение воды приходится более 70 процентов судебных разбирательств по строительству (см. журнал Architect Magazine, 6 июня 2011 г., https://www.architectmagazine.com/technology/when-it-leaks-it-pours_o).Water typically infiltrates through roofs, and roofs account for only about 2 percent of construction costs, but water intrusion accounts for more than 70 percent of construction litigation (see Architect Magazine, June 6, 2011, https://www.architectmagazine. com/technology/when-it-leaks-it-pours_o).

Возникшие повреждения, намокание утеплителя и утяжеление кровли могут привести даже к катастрофическим последствиям, обрушениям кровель общественных зданий повлекших гибель людей, как это было зимой 2006 г. в Бад-Райхенхале и в польском Катовице. Так несколько лет назад Федеральное министерство строительства Германии установило в качестве одного из стандартов, что своевременное обнаружение повреждений и сохранение построек возможны только при регулярном контроле состояния строительных конструкций на основе диагностических методов.The resulting damage, wetting of the insulation and weighting of the roof can even lead to catastrophic consequences, collapses of the roofs of public buildings resulting in death of people, as was the case in the winter of 2006 in Bad Reichenhall and Katowice in Poland. So a few years ago, the German Federal Ministry of Building established as one of the standards that the timely detection of damage and the preservation of buildings is possible only with regular monitoring of the condition of building structures based on diagnostic methods.

Статические гидроизоляционные системы и пассивные методы контроля нарушения гидроизоляции, такие как поиск визуальных признаков протечки, по своей сути несут риск, поскольку любые признаки сырости или влажности внутри конструкции почти всегда появляются после того, как ущерб уже нанесен.Static waterproofing systems and passive waterproofing failure monitoring methods, such as looking for visual signs of a leak, are inherently risky, as any signs of dampness or dampness within a structure almost always appear after the damage has already been done.

Для преодоления проблем, присущих пассивным методам обнаружения протечек, а также из-за высокого риска и затрат, связанных с протечками кровли, в разных странах были разработаны электрические или электронные методы и системы обнаружения протечек (ELD) для кровель общественных зданий. Почти все коммерчески доступные методы и системы ELD основаны на приложении электрического потенциала (напряжения) к внешней (верхней) поверхности кровельной мембраны, чтобы затем сделать вывод о наличии электрического тока, протекающего через прорыв в мембране, либо путем прямого измерения электрического тока в увлажненных слоях, с помощью массива датчиков, размещенных под мембраной. Место утечки может быть определено путем измерения градиента электрического потенциала на верхней поверхности мембраны (т.е. картирования вектора изменения электрического потенциала) или путем рефлектометрии во времени проводников линейных датчиков под мембраной. Все эти методы основаны на наличии воды под мембраной для обнаружения факта и местоположения прорыва мембраны.To overcome the problems inherent in passive leak detection methods, and because of the high risk and cost associated with roof leaks, electrical or electronic leak detection methods and systems (ELD) for public building roofs have been developed in various countries. Nearly all commercially available ELD methods and systems rely on applying an electrical potential (voltage) to the outer (top) surface of the roofing membrane to then infer the presence of an electrical current flowing through a breach in the membrane, either by directly measuring the electrical current in the wetted layers, using an array of sensors placed under the membrane. The location of the leak can be determined by measuring the electrical potential gradient across the top surface of the membrane (ie mapping the vector of electrical potential change) or by time reflectometry of the line probe conductors below the membrane. All of these methods rely on the presence of water under the membrane to detect the fact and location of a membrane rupture.

Существует несколько вариантов ELD, которые можно разделить на две различные категории: низковольтные методы и высоковольтные методы. ELD, описанный в параграфе выше, является низковольтным методом, где напряжение, прикладываемое к кровельной мембране, обычно составляет менее 40 вольт постоянного тока, а поверхность крыши должна быть влажной, чтобы измерения для обнаружения протечек были эффективными. Напротив, высоковольтный метод требует сухой поверхности крыши и основан на приложении тысяч или даже десятков тысяч вольт постоянного тока к мембране для создания пробоя на землю через дефект мембраны. Основным преимуществом высоковольтного метода является возможность измерения пробоев мембраны на наклонных и вертикальных поверхностях, поскольку нет необходимости держать воду на тестируемой поверхности. Пример такой техники – российская Изотест 2.0 от K-systems group, и зарубежные аналоги.There are several variants of ELD, which can be divided into two different categories: low voltage methods and high voltage methods. ELD, described in the paragraph above, is a low voltage method where the voltage applied to the roofing membrane is typically less than 40 volts DC and the roof surface must be damp for leak detection measurements to be effective. In contrast, the high voltage method requires a dry roof surface and relies on applying thousands or even tens of thousands of DC volts to the membrane to create a ground fault through a membrane defect. The main advantage of the high voltage method is the ability to measure membrane breakdowns on inclined and vertical surfaces, since there is no need to keep water on the surface under test. An example of such a technique is the Russian Izotest 2.0 from the K-systems group, and foreign analogues.

Существует несколько различных систем и методов низковольтного ELD, представленных на рынке. Векторное картирование электрического поля (EFVM) выполняется на начальном этапе после монтажа кровли, или периодически для технического обслуживания, как того требуют условия гарантии, или для обнаружения давно имеющейся протечки в существующей кровле. Измерения проводятся в основном как метод контроля качества для проверки первоначального монтажа кровли, а также как метод судебной экспертизы для определения места протечки в существующей кровле. EFVM впервые появился в начале 1970-х годов и использует принцип замеров в петле кабеля, уложенного по периметру участка кровли над поверхностью мембраны, на которую подается низковольтный потенциал (обычно до 30 VDC). Поверхность крыши смачивается, а затем техник использует два набора зондов для "картирования" разности напряжений между двумя зондами в зоне, созданной петлей кабеля. Метод основан на использовании необходимого в таких случаях проводящего слоя под мембраной и сравнения всех величин измерений напряжения (т.е. напряжения, измеренного каждым отдельным зондом). Любая утечка воды через мембрану приведет к возникновению электрического тока между кабелем или проводящей петлей по периметру и дефектом в мембране, в результате чего возникнет искажение электрического поле в области, ограниченной кабельной петлей по периметру; затем специалист следует за векторным градиентом искажения напряжения, чтобы определить местоположение пробоины в мембране. Этот метод позволяет исследовать только отдельные участки в зоне кабельной петли и требует хорошей электрической проводимости слоя под мембраной для правильного растекания тока утечки. EFVM в значительной степени зависит от квалификации специалиста, который должен определить, сколько проб достаточно для обнаружения и последующего определения места утечки, а также отсеять ложные срабатывания от электропроводящих проходов в кровле, таких как трубы, вентиляционные отверстия и молниезащитные проводники. Традиционный EFVM не будет корректно работать на кровле EDPM из-за частично проводящей природы материала мембраны. EFVM также имеет ограниченные возможности для обнаружения протечек через несколько слоев кровли и не может использоваться для проверки герметичности мембраны, находящейся в перегруженном состоянии. There are several different low voltage ELD systems and methods on the market. Electric Field Vector Mapping (EFVM) is performed initially after a roof is installed, or periodically for maintenance as warranted under warranty or to detect a long-standing leak in an existing roof. The measurements are carried out primarily as a quality control method to check the initial installation of a roof, but also as a forensic method to determine the location of a leak in an existing roof. EFVM first appeared in the early 1970s and uses the principle of measurement in a loop of cable laid around the perimeter of a roof area above the membrane surface, which is supplied with a low voltage potential (typically up to 30 VDC). The roof surface is wetted and then the technician uses two sets of probes to "map" the voltage difference between the two probes in the area created by the cable loop. The method is based on using the necessary conductive layer under the membrane in such cases and comparing all measured voltage values (i.e. the voltage measured by each individual probe). Any leakage of water through the membrane will create an electric current between the cable or conductive loop around the perimeter and the defect in the membrane, resulting in a distortion of the electric field in the area bounded by the cable loop around the perimeter; the technician then follows the voltage distortion vector gradient to locate the puncture in the membrane. This method allows you to study only certain areas in the area of the cable loop and requires good electrical conductivity of the layer under the membrane for proper spreading of the leakage current. EFVM is highly dependent on the skill of the technician, who must determine how many samples are sufficient to detect and then locate a leak, as well as weed out false alarms from electrically conductive passages in the roof, such as pipes, vents, and lightning conductors. Traditional EFVM will not work correctly on an EDPM roof due to the partially conductive nature of the membrane material. EFVM also has limited ability to detect leaks across multiple roof layers and cannot be used to test the tightness of a membrane in an overloaded state.

Система под названием IntegriScan™ компании Detec Systems преодолевает некоторые ограничения EFVM, используя устройство (похожее по размеру и форме на газонокосилку), которое специалист толкает по поверхности крыши, и которое автоматически находит протечки, используя принципы EFVM в пределах периметра контакта мембраны с устройством IntegriScan™ (см. патент США. No. 9,244,030 «Способ обнаружения протечки в мембране крыши»). Стандарт ASTM D78777 содержит рекомендации по проведению испытаний ELD на обычных мембранах или мембранах с электрической изоляцией. Во всех случаях использования EFVM для установления замкнутой электрической цепи требуется электропроводящая подложка кровли, такая как металл и, в меньшей степени, бетон. Применение EFVM на непроводящих основаниях, таких как дерево или теплоизоляция, требует добавления электропроводящего слоя над основанием, как предлагает упомянутая выше компания K-systems group, со своим материалом Контролит ( https://контролит.рф/kontrolit/ ).A system called Detec Systems' IntegriScan™ overcomes some of the limitations of EFVM by using a device (similar in size and shape to a lawnmower) that a technician pushes across the roof surface that automatically finds leaks using EFVM principles within the perimeter of the membrane's contact with the IntegriScan™ device. (See U.S. Pat. No. 9,244,030 "Method for detecting leakage in a roof membrane"). ASTM D78777 provides guidelines for performing ELD tests on conventional or electrically insulated membranes. In all EFVM applications, an electrically conductive roof substrate, such as metal and, to a lesser extent, concrete, is required to establish a closed electrical circuit. The use of EFVM on non-conductive substrates such as wood or thermal insulation requires the addition of an electrically conductive layer above the substrate, as suggested by the K-systems group mentioned above with their material Controlit (https://kontrolit/).

Для минимизации трудозатрат на проведение EFVM иногда периметральные и контрольные кабели постоянно устанавливаются в кровельной системе, так что измерения могут быть быстро выполнены техническим специалистом, когда это необходимо - такой тип EFVM известен как "система по требованию". Основная проблема этого метода обнаружения протечек заключается в том, что он позволяет лишь определить наличие или отсутствие протечки на момент проведения измерений. Даже грамотно смонтированная кровля может начать протекать спустя годы после того, как гидроизоляция подвергнется воздействию ультрафиолетового излучения и многих циклов охлаждения/нагрева. Зачастую конструкция кровли получает повреждения еще до того, как в здании появляется влага. Часто нижняя мембрана в кровельной системе, такая как полимерная или битумная пароизоляционная мембрана, сдерживает утечку воды в течение длительного времени после того, как верхняя гидроизоляционная мембрана получила повреждения, поэтому строительные конструкции (изоляция и плиты покрытия) между двумя мембранами потенциально будут испытывать годы высокой влажности, разрушения от влаги и развитие плесени, прежде чем произойдет проникновение воды внутрь здания и протечка будет обнаружена. Примером коммерчески доступной системы обнаружения утечек EFVM по требованию является Gaussan™ LV от Gaussan Technologies.To minimize the labor involved in conducting an EFVM, sometimes perimeter and control cables are permanently installed in the roof system so that measurements can be quickly taken by a technician when needed - this type of EFVM is known as an "on-demand" system. The main problem with this leak detection method is that it only allows you to determine the presence or absence of a leak at the time of measurement. Even a properly installed roof can begin to leak years after the waterproofing has been exposed to UV radiation and many cooling/heating cycles. Often, the roof structure is damaged even before moisture appears in the building. Often the bottom membrane in a roofing system, such as a polymer or bituminous vapor barrier membrane, will hold back water for a long time after the top waterproofing membrane has been damaged, so the building structures (insulation and decking slabs) between the two membranes will potentially experience years of high humidity. , moisture damage and mold development before water can penetrate the building and a leak is detected. An example of a commercially available on-demand EFVM leak detection system is Gaussan™ LV from Gaussan Technologies.

Чтобы преодолеть периодический характер измерений EFVM, системы по требованию были дополнены постоянно установленными электронными измерительными устройствами для обеспечения непрерывного мониторинга кровельных систем. Эти системы основаны на принципе возбуждения проводящих петель низким напряжением с последующими электрическими измерениями между сеткой проводников расположенных под и над кровельной мембраной (см. патент U.S. Pat. № 9,695,593 Vokey и др."Обнаружение протечек в кровельных мембранах" и U.S. Pat. № 9,157,828 Jaman и др. "Способ и устройство для контроля влажности конструкций на основе сетки дифференциального напряжения")To overcome the intermittent nature of EFVM measurements, on-demand systems have been supplemented with permanently installed electronic measuring devices to provide continuous monitoring of roofing systems. These systems are based on the principle of excitation of conductive loops with low voltage followed by electrical measurements between a grid of conductors located below and above the roofing membrane (see U.S. Pat. No. 9,695,593 Vokey et al. "Leak Detection in Roofing Membrane" and U.S. Pat. No. 9,157,828 Jaman et al. "Method and device for monitoring the moisture content of structures based on a differential voltage grid")

Аналогично реализовано и в других системах, контролирующих массив датчиков установленных под мембраной и подключенных к контрольному прибору (см. патент U.S. Pat. № 9,341,540 на имя Gunness за "Систему, метод и программный продукт для обнаружения и локализации утечек" и U.S. Pat. № 9,823,161 Gunness "Система и метод обнаружения и локализации утечек"), российская НИОКР ИЗОТЕСТ Онлайн от K-systems group. Эти постоянно контролируемые низковольтные системы ELD могут быть установлены в многослойных системах с верхней и нижней мембраной, или в системах со сборной кровлей (BUR), или в системах с инверсионными кровельными мембранными сборками (IRMA). Некоторые системы по требованию дополнены дискретными датчиками, измеряющими влажность и температуру. It is similarly implemented in other systems that monitor an array of sensors installed under the membrane and connected to the control device (see U.S. Pat. No. 9,341,540 in the name of Gunness for "System, method and software for leak detection and localization" and U.S. Pat. No. 9,823,161 Gunness "System and method for detecting and localizing leaks"), Russian R & D IZOTEST Online from K-systems group. These permanently supervised low voltage ELD systems can be installed in top and bottom membrane sandwich systems, or prefabricated roof systems (BUR) or inverted roof membrane assemblies (IRMA) systems. Some systems are optionally supplemented with discrete sensors that measure humidity and temperature.

Однако, из-за сложности и дороговизны постоянно контролируемой низковольтной системы ELD по требованию, подобная система обычно устанавливается на так называемых дорогостоящих объектах, где дополнительные расходы считаются экономически эффективными. Коммерческие примеры таких систем включают PermaScan™ от Detec Systems для использования на IRMA, Gaussan™ DST и VST от Gaussan Technologies, и Smartex® от Progeo и International Leak Detection для использования на IRMA и многослойных изолированных крышах, российская ИЗОТЕСТ Онлайн от K-systems group на здании штаб-квартиры ОАО «РМК», анонсирована так же «Интеллектуальная кровля» от российского ООО «Элгон» и проект от российского стартапа e-Roofer.However, due to the complexity and cost of a continuously monitored low voltage ELD system on demand, such a system is usually installed in so-called high-value facilities where the extra cost is considered cost-effective. Commercial examples of such systems include PermaScan™ from Detec Systems for use on IRMA, Gaussan™ DST and VST from Gaussan Technologies, and Smartex® from Progeo and International Leak Detection for use on IRMA and multilayer insulated roofs, Russian ISOTEST Online from K-systems group on the building of the headquarters of JSC "RMK", also announced "Intelligent Roof" from the Russian LLC "Elgon" and a project from the Russian startup e-Roofer.

Существует так же большая категория точечных и линейных (кабельных) датчиков протечки электропроводящих жидкостей и электронных систем контроля на их основе, в т.ч. с позиционированием места утечки на длине кабеля («ГидроСтаж-3D» - http://amazonit.ru/gidrostraj/; «TraceTek» - https://raychem.nvent.com/solutions/commercial/ applications/leak-detection). Но эти системы малопригодны для контроля протечек кровельных конструкций, для размещения в слоях кровли и, в главной степени, из-за того, что для надежного срабатывания необходимо значительное увлажнение такого датчика, другими словами, необходимо наличие под ним «лужи» в 1-2 мм высотой, чего обычно не бывает в слоях кровли над утеплителем, где нужно фиксировать кровельную протечку.There is also a large category of point and linear (cable) leakage sensors for electrically conductive liquids and electronic control systems based on them, incl. with positioning of the leak point along the cable length ("HydroStage-3D" - http://amazonit.ru/gidrostraj/; " TraceTek " - https://raychem.nvent.com/solutions/commercial/applications/leak-detection ). But these systems are of little use for monitoring leaks in roof structures, for placement in roof layers, and, mainly, due to the fact that reliable operation requires significant moistening of such a sensor, in other words, it is necessary to have a “puddle” under it of 1-2 mm in height, which usually does not happen in the layers of the roof above the insulation, where it is necessary to fix the roof leak.

Известно устройство [RU2184369 G01N 25/56, G01N 27/22, G21C 17/00, 27.06.2002], содержащее емкостной сенсор влажности и резистивный сенсор температуры , усилитель переменного напряжения, измеритель уровня переменного напряжения, функциональный блок, генератор переменного напряжения, электронный преобразователь сопротивления резистивного сенсора в напряжение (ток), регистратор, причем выход генератора соединен длинной линией с одним из контактов емкостного сенсора, выход усилителя напряжения соединен с входом измерителя уровня напряжения, выход которого соединен с одним из входов функционального блока, второй вход которого подсоединен к выходу преобразователя сопротивления в электрический сигнал (ток, напряжение), ко входу которого с помощью длинной линии подключен резистивный сенсор температуры , а выход функционального блока подсоединен к регистратору, отличающийся тем, что ко второму контакту емкостного сенсора подключена первичная обмотка согласующего трансформатора, второй конец которой соединяется длинной линией с генератором переменного напряжения, а ко вторичной обмотке трансформатора подключена сигнальная линия с волновым сопротивлением, второй конец которой подсоединен ко входным клеммам усилителя напряжения, причем модуль комплексного сопротивления первичной обмотки подключенного к сигнальной линии трансформатора должен быть в 100-200 раз меньше модуля комплексного сопротивления емкостного сенсора. Недостаткам этого устройства является относительно низкая чувствительность, большую инертность процесса и конструктивная сложность, невозможность применения на больших площадях кровельных конструкций.A device is known [RU2184369 G01N 25/56, G01N 27/22, G21C 17/00, 06/27/2002], containing a capacitive humidity sensor and a resistive temperature sensor, an AC voltage amplifier, an AC voltage level meter, a functional unit, an AC voltage generator, an electronic resistive sensor resistance converter into voltage (current), recorder, moreover, the generator output is connected by a long line to one of the capacitive sensor contacts, the voltage amplifier output is connected to the input of the voltage level meter, the output of which is connected to one of the inputs of the functional block, the second input of which is connected to the output of the resistance converter into an electrical signal (current, voltage), to the input of which a resistive temperature sensor is connected using a long line, and the output of the functional block is connected to the registrar, characterized in that the primary winding of the matching transformer is connected to the second contact of the capacitive sensor, the second end to the second end is connected by a long line to the alternating voltage generator, and a signal line with wave resistance is connected to the secondary winding of the transformer, the second end of which is connected to the input terminals of the voltage amplifier, and the module of the complex resistance of the primary winding of the transformer connected to the signal line must be 100-200 times less capacitive sensor complex resistance module. The disadvantages of this device are the relatively low sensitivity, the large inertia of the process and the structural complexity, the impossibility of using roof structures on large areas.

Известен датчик [RU2167414, G01N 27/22, 20.05.2001], включающий токопроводящие обкладки и влагопоглощающий слой, выполненный из листового фильтрующего материала, пропитанного карбонатами щелочных металлов, причем, токопроводящие обкладки помещены в герметичный диэлектрический чехол. Недостатком этого емкостного датчика является относительно низкая чувствительность, слабая возможность применения на больших площадях кровельных конструкций.Known sensor [RU2167414, G01N 27/22, 20.05.2001], including conductive plates and a moisture-absorbing layer made of sheet filter material impregnated with alkali metal carbonates, moreover, the conductive plates are placed in a sealed dielectric case. The disadvantage of this capacitive sensor is the relatively low sensitivity, the weak ability to use on large areas of roof structures.

Известен также датчик [RU2263936, G01W 1/11, G01N 25/56, 10.11.2005], содержащий электроизоляционное основание, электроизоляционную подложку с нанесенным на ее поверхность влагочувствительным покрытием на основе желатина, наружный слой которого загрублен, два накладных электрода, контактная поверхность которых выполнена оксидированной и плоской и соприкасается с влагочувствительным слоем, и измерительный прибор, подключенный к выводам накладных электродов, а также два прижимных узла, каждый из которых предназначен для создания постоянного давления соответствующего накладного электрода на рабочую поверхность влагочувствительного покрытия. Недостатком устройства является относительно низкая точность, вызванная нелинейной зависимости между электрическим сигналом и уровнем влажности, невозможность применения на больших площадях кровельных конструкций.A sensor is also known [RU2263936, G01W 1/11, G01N 25/56, 11/10/2005], containing an electrically insulating base, an electrically insulating substrate coated on its surface with a moisture-sensitive coating based on gelatin, the outer layer of which is coarsened, two overhead electrodes, the contact surface of which made oxidized and flat and in contact with the moisture-sensitive layer, and a measuring device connected to the leads of the overlay electrodes, as well as two clamping units, each of which is designed to create a constant pressure of the corresponding overlay electrode on the working surface of the moisture-sensitive coating. The disadvantage of the device is the relatively low accuracy caused by the non-linear relationship between the electrical signal and the level of humidity, the impossibility of using large areas of roof structures.

Известен так же датчик [RU152497, U1, G01N 27/00, 10.06.2015], включающий влагопоглощающий слой (слой капиллярно-пористого материала), пропитанный солями щелочных металлов и токопроводящие обкладки, выполненныее в виде двух металлических сеточек (слои из электропроводящего водопроницаемого материала), между которыми расположен влагопоглощающий слой, выполненный из тонкой бумаги, пропитанной хлоридом натрия, металлические сеточки скреплены по периметру и соединены в последовательную электрическую цепь с источником тока и измерительным устройством. Недостатком такого технического решения является его относительно низкая прочность и низкая эксплуатационная надежность, вызванная тем, что, влагопоглощающий слой выполнен из тонкой бумаги, в частности папиросной, которая выполнена пористой слабая возможность применения на больших площадях кровельных конструкций.A sensor is also known [RU152497, U1, G01N 27/00, 06/10/2015], including a moisture-absorbing layer (a layer of capillary-porous material) impregnated with alkali metal salts and conductive plates made in the form of two metal meshes (layers of electrically conductive permeable material ), between which there is a moisture-absorbing layer made of thin paper impregnated with sodium chloride, metal meshes are fastened around the perimeter and connected in a series electrical circuit with a current source and a measuring device. The disadvantage of this technical solution is its relatively low strength and low operational reliability, due to the fact that the moisture-absorbing layer is made of thin paper, in particular cigarette paper, which is porous, and it is poorly possible to use roof structures on large areas.

Известен датчик утечек [RU2675193, С1, G01N 27/00 (2018.08)], который выполнен в виде двух слоев из электропроводящего водопроницаемого материала, между которыми размещен разделительный слой из капиллярно-пористого диэлектрического материала, причем слои из электропроводящего водопроницаемого материала включены в последовательную цепь с источником тока и измерителем, верхний и нижний защитные слои из капиллярно-пористого диэлектрического материала размещены, соответственно, над одним из двух слоев из электропроводящего водопроницаемого материала и под другим из двух слоев из электропроводящего водопроницаемого материала, причем слои материала соединены между собой средствами, обеспечивающими их закрепление с возможностью проникновения влаги. Слои из электропроводящего водопроницаемого материала выполнены или из алюминиевой фольги толщиной от 0,001 мм - 2 мм, перфорированной сквозными отверстиями диаметром от 0,1 до 5 мм с обеспечением суммарную площадь равномерно пробитых по поверхности отверстий в размере не менее 20% от общей площади слоя, или из сетки, сплетенной из металлической проволоки или углеродного волокна с обеспечением суммарной проходной площади ячеек в размере не менее 20% от общей площади слоя, или из спрессованной металлической проволоки или углеродных волокон толщиной от 0,1 мм до 1 см. В качестве диэлектрического материала, обеспечивающего капиллярно-пористый эффект впитывания попадающей на его влаги используют прессованную целлюлозу, ровинг из полимерных или стекловолокон, хлопчатобумажную ткань, базальтовое волокно, спанбонд из высокомолекулярных соединений. В качестве средств, обеспечивающих закрепление соседних слоев датчика с возможностью проникновения влаги, используют термоклей клей для слоев датчика утечек, нанесенный в виде «паутинки» или пятен или используют сквозную равномерную прошивку слоев датчика утечек диэлектрической ниткой.A leak sensor is known [RU2675193, C1, G01N 27/00 (2018.08)], which is made in the form of two layers of electrically conductive permeable material, between which there is a separating layer of capillary-porous dielectric material, and the layers of electrically conductive permeable material are included in a series circuit with a current source and a meter, the upper and lower protective layers of capillary-porous dielectric material are placed, respectively, above one of the two layers of electrically conductive permeable material and under the other of the two layers of electrically conductive permeable material, and the material layers are interconnected by means that provide fixing them with the possibility of moisture penetration. Layers of electrically conductive permeable material are made either of aluminum foil with a thickness of 0.001 mm - 2 mm, perforated with through holes with a diameter of 0.1 to 5 mm, ensuring the total area of the holes evenly punched over the surface in the amount of at least 20% of the total area of the layer, or from a mesh woven from metal wire or carbon fiber with a total passage area of cells in the amount of at least 20% of the total area of the layer, or from pressed metal wire or carbon fibers with a thickness of 0.1 mm to 1 cm. As a dielectric material, providing a capillary-porous effect of absorbing moisture that falls on it, pressed cellulose, roving from polymer or glass fibers, cotton fabric, basalt fiber, and spunbond from macromolecular compounds are used. Hot-melt adhesive for leak sensor layers, applied in the form of a “spider web” or spots, is used as a means for securing adjacent layers of the sensor with the possibility of moisture penetration, or through uniform stitching of the layers of the leak sensor with a dielectric thread is used.

Общим недостатком вышеперечисленных конструкций является невозможность, без дорогостоящих цифроаналоговых преобразователей, использования в современных цифровых мониторинговых системах, т.к. используется принцип аналогового измерения неоднородностей растекания электрического тока в слоях кровли, «просадки» постоянно приложенного напряжения, изменения емкости и т.п.A common disadvantage of the above structures is the impossibility, without expensive digital-to-analogue converters, of use in modern digital monitoring systems, because the principle of analog measurement of inhomogeneities in the spreading of electric current in the layers of the roof, the “drawdown” of a constantly applied voltage, changes in capacitance, etc. is used.

Близким по технической сущности к предлагаемому является устройство Изотест Он-лайн (https://контролит.рф/wp-content/uploads/prezentacija-izotest-on-lajn-obshhaja.pdf) – автоматизированная система осуществляющая непрерывный мониторинг герметичности гидроизоляции и предупреждающая о возникновении проблемы в момент образования повреждения гидроизоляции выдавая точное место расположение в системе координат привязанной к конкретному объекту. Система представляет собой набор компонентов, сенсорные и контактные провода, модули управления и обработки данных в т.ч. программное обеспечение. Электропроводящий разделительный слой устраивается при производстве кровельных работ в составе кровли и позволяет уже в процессе строительства обеспечивать операторский EFVM мониторинг целостности гидроизоляции, предупреждая протечки и последствия с ними связанные. Основные используемые материалы: Материал Контролит – электропроводящий разделительный слой; Сенсорный кабель; Контактные электроды; Модули управления сенсорными кабелями, сбора и обработки первичной информации. Точность обнаружения протечки, заявляемая изготовителем, до 1м2. Недостатками системы является высокая техническая сложность, требующая выполнения квалифицированных проектных и монтажных работ, размещение некоторых элементов на открытой поверхности поверх гидроизоляционного слоя кровли, что может создавать угрозу их повреждения, уже упомянутый принцип аналогового измерения неоднородностей растекания электрического тока в слоях кровли, в данной системе требующий сравнения текущей картины с «эталонной» в зависимости от времени года, погодных условий, требующий вычислительных мощностей, облачных хранилищ и пр., слабая адаптированность системы к применению на кровлях большой площади.Close in technical essence to the proposed one is the Isotest Online device (https://control.rf/wp-content/uploads/prezentacija-izotest-on-lajn-obshhaja.pdf) - an automated system that continuously monitors the tightness of waterproofing and warns of the occurrence of a problem at the time of the formation of damage to the waterproofing, giving out the exact location in the coordinate system tied to a specific object. The system is a set of components, sensor and contact wires, control and data processing modules, incl. software. An electrically conductive separating layer is arranged during roofing work as part of the roof and allows the operator EFVM to monitor the integrity of the waterproofing already during the construction process, preventing leaks and the consequences associated with them. Main materials used: Material Controlit - electrically conductive separating layer; Sensor cable; Contact electrodes; Modules for managing sensory cables, collecting and processing primary information. Leak detection accuracy declared by the manufacturer is up to 1m2. The disadvantages of the system are high technical complexity, which requires qualified design and installation work, the placement of some elements on an open surface over the waterproofing layer of the roof, which can create a threat of damage, the already mentioned principle of analog measurement of inhomogeneities in the spreading of electric current in the layers of the roof, in this system requiring comparison of the current picture with the "reference" one depending on the time of year, weather conditions, requiring computing power, cloud storage, etc., poor adaptation of the system for use on large roofs.

Известен так же принцип регистрации короткого замыкания между проводниками, уложенными под гидроизоляционные слои из-за воздействия протечки воды. Патентом DE2921250A1 (второй независимый пункт формулы) описаны система и способ выявления протечек за счёт встраивания токопроводящих полосок (проводников) между кровлей и защищаемым компонентом из материала, который не разлагается под воздействием воды или соленой воды. Если изоляция не повреждена, два проводника не имеют контакта. Если вода или соленая вода проникает через кровлю, это создает перемычку проводника. Вводя импульс тока, можно определить, замкнут ли проводник проникшей водой. Если изоляция не повреждена, измерение сопротивления между парой проводников дает почти бесконечно большое значение. Если внутрь проникла вода, то происходит короткое замыкание и сопротивление значительно снижается. Сравнение измерений сопротивления дает свидетельство того, проникла вода или нет. Разделив проводники на секции из независимых пар проводников, площадь поврежденного участка может быть сужена, так что необходимо будет обновлять только часть кровли. Очевидно, что речь идет о размещении пары проводников в произвольном порядке (возможно по спирали) на некоем участке определенной площади, большей или меньшей, речь в патенте не идет о создании многослойной конструкции с продольно-поперечным изолированным размещением пар проводников и формированием, в случае намачивания водой, электрических цепей обнаружения протечки в координатной плоскости для дискретного позиционирования места протечки на всей контролируемой площади.The principle of registering a short circuit between conductors laid under waterproofing layers due to the effect of water leakage is also known. Patent DE2921250A1 (second independent claim) describes a system and method for detecting leaks by embedding conductive strips (conductors) between the roof and the component to be protected from a material that does not decompose when exposed to water or salt water. If the insulation is intact, the two conductors are not in contact. If water or salt water seeps through the roof, this creates a conductor bridge. By introducing a current pulse, it can be determined whether the conductor is closed by the infiltrated water. If the insulation is intact, measuring the resistance between a pair of conductors gives an almost infinite value. If water has penetrated inside, then a short circuit occurs and the resistance is significantly reduced. Comparison of resistance measurements gives evidence of whether water has penetrated or not. By dividing the conductors into sections of independent pairs of conductors, the area of the damaged area can be narrowed so that only part of the roof needs to be renewed. Obviously, we are talking about placing a pair of conductors in an arbitrary order (possibly in a spiral) on a certain section of a certain area, larger or smaller, the patent is not talking about creating a multilayer structure with a longitudinal-transverse insulated placement of pairs of conductors and forming, in the case of wetting water, electrical circuits for detecting leaks in the coordinate plane for discrete positioning of the leak location over the entire monitored area.

Конструктивные особенности системы, раскрытой в патенте DE2921250A1, выбраны в качестве прототипа.Design features of the system disclosed in the patent DE2921250A1, selected as a prototype.

Кроме того, известен ряд публикаций и анонсов о подготовке к производству близких по функциональному назначению систем обнаружения протечек кровельных конструкций:In addition, a number of publications and announcements are known about the preparation for the production of leak detection systems for roof structures that are similar in functionality:

http://www.mitlex.com/blog/articles/sledit-za-protechkami-krysh-s-pomoshchyu-plansheta.htmlhttp://www.mitlex.com/blog/articles/sledit-za-protechkami-krysh-s-pomoshchyu-plansheta.html

https://membranakrov.ru/poiski-protechek-na-ploskoy-krovle; https://membranakrov.ru/poiski-protechek-na-ploskoy-krovle;

https://m.nn.ru/record_841992;https://m.nn.ru/record_841992;

https://leak-detection.ru/elektro-vektornoe-kartirovanie;https://leak-detection.ru/elektro-vektornoe-kartirovanie;

https://контролит.рф/izotest_onlajn/;https://control.rf/izotest_online/;

https://www.atomic-energy.ru/news/2020/02/13/101395.https://www.atomic-energy.ru/news/2020/02/13/101395.

Технической задачей полезной модели является создание практичной, надежной и долговечной конструкции сенсора обнаружения и локализации протечек, работающего автономно или в составе низковольтной автоматизированной ELD системы обнаружения протечек кровельных конструкций, которая была бы широкоприменима на большинстве современных типов плоских и малоуклонных кровель (уклон менее 15% (до 10°)). Конструкции, основанной не на принципах аналогового измерения неоднородностей растекания электрического тока между слоями кровли и основания, а на более простых принципах контроля короткого замыкания вызванного свойством хорошей электропроводности природной (дождевой) воды, между электропроводниками, закрепленными особым образом на мембранном материале, уложенном в качестве разделительного слоя в конструкции кровли под слоями гидроизоляции, с формированием электрических цепей обнаружения протечки в координатной плоскости для дискретного позиционирования (локализации) места протечки с заданной экономически оправданной точностью, с возможностью дальнейшей обработки с помощью современных средств визуализации, средств анализа, передачи и хранения данных.The technical objective of the utility model is to create a practical, reliable and durable design of a leak detection and localization sensor operating independently or as part of a low-voltage automated ELD system for detecting leaks in roof structures, which would be widely applicable on most modern types of flat and low-slope roofs (slope less than 15% ( up to 10°)). A design based not on the principles of analog measurement of inhomogeneities in the spreading of electric current between the layers of the roof and base, but on simpler principles for controlling a short circuit caused by the property of good electrical conductivity of natural (rain) water, between electrical conductors fixed in a special way on a membrane material laid as a separating layer in the roof structure under the layers of waterproofing, with the formation of electrical circuits for detecting leakage in the coordinate plane for discrete positioning (localization) of the leakage site with a given economically justified accuracy, with the possibility of further processing using modern visualization tools, analysis tools, data transmission and storage.

Техническим результатом полезной модели, в отличие от большинства известных датчиков, детектирующих влажность или внутри утеплителя, или на слое пароизоляции, т.е. после намокания слоя утеплителя, является своевременное детектирование концентрации влаги на границе с основным слоем гигроскопичного утеплителя, за счет размещения предлагаемого сенсора поверх этого слоя, недопущению, таким образом, за счет раннего обнаружения протечки, попадания с поверхности кровли большого количества воды в утеплитель и далее к строительным конструкциям, из-за различных механических или структурных повреждений гидроизоляционного покрытия.The technical result of the utility model, unlike most of the known sensors that detect humidity either inside the insulation or on the vapor barrier layer, i.e. after wetting the insulation layer, it is timely detection of the moisture concentration at the boundary with the main layer of hygroscopic insulation, by placing the proposed sensor on top of this layer, thus preventing, due to early detection of leakage, a large amount of water from the roof surface entering the insulation and further to building structures, due to various mechanical or structural damage to the waterproofing coating.

Указанная задача решается сенсором обнаружения и локализации дефектов изоляционных покрытий (далее – Сенсор, СОЛД), содержащим электропроводники на слоях влагопроницаемой диэлектрической мембраны между гидроизоляционным покрытием кровли и защищаемым компонентом, в котором, согласно предложению, электропроводники попарно параллельны, при этом группы попарно параллельных проводников размещены двумя горизонтальными слоями на плоскости под углом друг к другу и изолированно друг от друга.This problem is solved by a sensor for detecting and localizing defects in insulating coatings (hereinafter referred to as Sensor, SOLD), containing electrical conductors on layers of a moisture-permeable dielectric membrane between the waterproofing coating of the roof and the protected component, in which, according to the proposal, the electrical conductors are pairwise parallel, while groups of pairwise parallel conductors are placed two horizontal layers on a plane at an angle to each other and isolated from each other.

Предпочтительно, угол между послойно размещенными группами попарно параллельных электропроводников составляет 90°. Таким образом создается мат в виде горизонтальной координатной плоскости (сетки) из пар изолированных, до момента проникновения влаги, электропроводников, равноудаленных друг от друга.Preferably, the angle between the layered groups of pairwise parallel electrical conductors is 90°. Thus, a mat is created in the form of a horizontal coordinate plane (grid) from pairs of electrical conductors isolated, until the moment of moisture penetration, equidistant from each other.

Мат (или мат составленный из рулонов, содержащих попарно параллельные по длине рулона электропроводники, уложенных в продольном и поперечном направлении) предлагаемого Сенсора состоит по крайней мере из двух функциональных слоев: из влагоудерживающей в направлении вниз мембраны, задачей которой является обеспечить на своей поверхности растекание воды в месте протечки, формирование «водяного пятна» и недопущение быстрого проникновения влаги в нижние слои кровельного пирога; и слоя геотекстиля средней плотности, выполняющего функции диэлектрического барьера между электропроводниками верхнего и нижнего слоев и функцию фильтрующего (влагопропускающего) в горизонтальной и вертикальной плоскостях материала, для облегчения формирования «водяного пятна» и обеспечения его надежного контакта с электродами (электропроводниками) Сенсора. В высоконагруженных строительных конструкциях, во избежание «спрессовывания», между основными функциональными слоями может быть применен дополнительный (третий) фильтрующий слой.A mat (or a mat made up of rolls containing electrical conductors parallel in pairs along the length of the roll, laid in the longitudinal and transverse directions) of the proposed Sensor consists of at least two functional layers: a moisture-retaining membrane in the downward direction, the task of which is to ensure water spreading on its surface at the place of leakage, the formation of a "water spot" and the prevention of rapid penetration of moisture into the lower layers of the roofing pie; and a layer of medium-density geotextile, which acts as a dielectric barrier between the electrical conductors of the upper and lower layers and the function of a filtering (moisture-permeable) material in the horizontal and vertical planes, to facilitate the formation of a “water spot” and ensure its reliable contact with the electrodes (electrical conductors) of the Sensor. In highly loaded building structures, in order to avoid "compression", an additional (third) filter layer can be applied between the main functional layers.

Электропроводники (электроконтактные влагочувствительные элементы) Сенсора, для своей надежности и долговечности, должны быть выполнены в виде электропроводящих «дорожек» из корозионностойких углеродсодержащих или металлизированных (содержащих металлические волокна нержавеющей стали) нитей (полученных, например, способом, описанным в патенте RU2061122C1). Так же для формирования «дорожек» могут быть использованы графитсодержащие электропроводящие эластичные пасты и компаунды, проволоки из нержавеющих сталей.Electrical conductors (electrocontact moisture sensitive elements) of the Sensor, for their reliability and durability, must be made in the form of electrically conductive "tracks" of corrosion-resistant carbon-containing or metallized (containing stainless steel metal fibers) threads (obtained, for example, by the method described in patent RU2061122C1). Graphite-containing electrically conductive elastic pastes and compounds, stainless steel wires can also be used to form “tracks”.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показаны устройство и принцип работы Сенсора в предпочтительном варианте осуществления.In FIG. 1 shows the structure and principle of operation of the Sensor in the preferred embodiment.

На фиг. 2 показано размещение Сенсора в слоях кровельной конструкции.In FIG. 2 shows the placement of the Sensor in the layers of the roof structure.

Сенсор обнаружения и локализации дефектов (СОЛД) изоляционных покрытий выполнен в виде крупноформатного многослойного мата из синтетических нетканых материалов или мата, составленного, согласно технологической карте, непосредственно на объекте строительства, из рулонов двух типов (влагоудерживающая и фильтрующая основа), уложенных в продольном и поперечном направлении, из нетканых материалов из синтетических волокон различной строительной длины, с предварительно смонтированными на них в заводских условиях парами (дорожками) электропроводников 2 из неизолированных проволок, проводов, углеродсодержащих или металлизированных нитей, соединенных с отрезками многопарного изолированного контрольного кабеля 6, с предустановленными на нем герметичными разъемами 7, или без таковых, для вывода информации о текущих параметрах электрического сопротивления отдельных дорожек в объектовый электрощит (щиты).The sensor for detecting and localizing defects (SOLD) of insulating coatings is made in the form of a large-format multilayer mat of synthetic non-woven materials or a mat composed, according to the technological map, directly at the construction site, from rolls of two types (moisture-retaining and filtering base), laid in a longitudinal and transverse direction, from non-woven materials from synthetic fibers of various building lengths, with pairs (paths) of electrical conductors pre-mounted on them at the factory 2 from uninsulated wires, wires, carbon-containing or metallized threads connected to segments of a multi-pair insulated control cable 6, with pre-installed on it hermetic connectors 7, or without them, to display information about the current parameters of the electrical resistance of individual tracks in the object electrical panel (s).

Нижний функциональный слой 1 Сенсора может быть изготовлен на основе широко применяющейся в строительстве влагозащитной паропроницаемой диффузионной мембраны, рулона шириной 1-2 м различной строительной длины, на поверхности которой по длине рулона равноудаленно, прямолинейно и параллельно друг другу закреплены пары 2 электропроводников (электропроводящие дорожки, электроды), выполненные путем термоскрепления, встраивания или прострочки этого материала токопроводящей нитью, которая состоит либо полностью, либо содержит в своем составе углеродное (карбоновое) волокно или металлизированной нитью, содержащей проводящие волокна нержавеющей стали. The lower functional layer 1 of the Sensor can be made on the basis of a moisture-proof vapor-permeable diffusion membrane widely used in construction, a roll 1-2 m wide of various construction lengths, on the surface of which pairs of 2 electrical conductors (conductive paths, electrodes) made by thermally bonding, embedding or stitching this material with a conductive thread, which either consists entirely of or contains carbon (carbon) fiber or a metallized thread containing conductive stainless steel fibers.

Кроме указанного, может быть использован и другой вид крепления токопроводящих дорожек (электропроводников 2) на основу: наклеивание, напыление, крепление швами или скобами. Также токопроводящие дорожки могут быть выполнены из графитсодержащих эластичных компаундов или паст, наносимых различными способами на влагоудерживающую мембрану, или же металлизированных токопроводящих нитей (известны нити, содержащие перевитые полиэстеровые и проволочные волокна из нержавеющей стали, или с напылением меди и серебра) или проволок и неизолированных проводников. Кроме указанного, взамен полноценной диффузионной мембраны функционального слоя 1, с некоторым ухудшением влагоудерживающих свойств, могут быть использованы нетканые материалы «спанбонд» и СМС (spunbond, SMS) различной плотности.In addition to the above, another type of fastening of conductive tracks (electrical conductors 2) to the base can be used: gluing, spraying, fastening with seams or staples. Also, conductive tracks can be made of graphite-containing elastic compounds or pastes applied in various ways to a moisture-retaining membrane, or metallized conductive threads (threads containing interlaced polyester and wire fibers made of stainless steel, or coated with copper and silver) or wires and uninsulated conductors. In addition to the above, instead of a full-fledged diffusion membrane of the functional layer 1, with some deterioration in water-retaining properties, non-woven materials "spunbond" and SMS (spunbond, SMS) of various densities can be used.

Верхний функциональный слой 4, в случае крупноформатного мата, наклеен, пришит, термоскреплен (сварен) или прикреплен иным способом к нижнему функциональному слою 1 поверх его электродов и представляет собой фильтрующий (влагопропускающий) слой из иглопробивного геотекстиля средней плотности, который за счет влагопроницаемости в продольном и поперечном направлении обеспечивает растекание (формирование) пятна протечки 5 по поверхности влагонепроницаемой мембраны функционального слоя 1 и надежное контактирование электропроводящей жидкости с электропроводниками 2. На поверхности этого слоя так же равноудаленно, прямолинейно и параллельно друг другу закреплены другие пары 2 электропроводников, но развернутых относительно первых под углом 90° и диэлектрически изолированных, в отсутствие протечки, от первых за счет свойств геотекстия. Расстояние между электродами 2 составляет 1-4 см, что обусловлено технологией их нанесения на основу. Кроме того, должно быть обеспечено надежное замыкание электродов в пятне протечки 5, при этом не допуская ложных замыканий при сезонных колебаниях влажности внутри конструкции кровли.The upper functional layer 4, in the case of a large-format mat, is glued, sewn, thermally bonded (welded) or otherwise attached to the lower functional layer 1 over its electrodes and is a filtering (moisture-permeable) layer of medium-density needle-punched geotextile, which, due to moisture permeability in the longitudinal and the transverse direction ensures the spreading (formation) of a leak spot 5 over the surface of the moisture-proof membrane of the functional layer 1 and reliable contact of the electrically conductive liquid with the electrical conductors 2. On the surface of this layer, other pairs of electrical conductors 2 are also fixed equidistantly, rectilinearly and parallel to each other, but deployed relative to the first at an angle of 90° and dielectrically isolated, in the absence of leakage, from the former due to the properties of the geotextile. The distance between the electrodes 2 is 1-4 cm, which is due to the technology of their application to the base. In addition, a reliable circuit of the electrodes in the leak spot 5 must be ensured, while avoiding false circuits during seasonal fluctuations in humidity inside the roof structure.

Между функциональными слоями и над ними могут быть установлены дополнительные фильтрующие слои 3, улучшающие растекание пятна протечки 5 в горизонтальной плоскости, в случае применения таких сенсоров в высоконагруженных конструкциях.Between the functional layers and above them, additional filter layers 3 can be installed, which improve the spreading of the leak spot 5 in the horizontal plane, in the case of using such sensors in highly loaded structures.

Крупноформатные многослойные маты 11 или маты 11, составленные согласно технологической карте непосредственно на объекте строительства, укладываются сплошным ковром по всей площади, послойно встык с проклейкой швов скотчем для пароизоляции, по поверхности теплоизоляционного или армирующего слоя кровли (изолируемой строительной конструкции) под гидроизоляционные слои.Large-format multilayer mats 11 or mats 11, compiled according to the technological map directly at the construction site, are laid with a continuous carpet over the entire area, layer by layer butt-glued with adhesive tape for vapor barrier, on the surface of the heat-insulating or reinforcing layer of the roof (insulated building structure) under the waterproofing layers.

Таким образом, под изоляционными слоями создается влагочувствительная горизонтальная контактная координатная плоскость (сетка) Сенсора (Сенсоров) из пар 2 электропроводников, способная реагировать на возникновение протечек электропроводящих жидкостей в результате дефектов изоляционных покрытий и локализовать место их возникновения.Thus, under the insulating layers, a moisture-sensitive horizontal coordinate plane (grid) of the Sensor (sensors) is created from pairs of 2 electrical conductors, capable of responding to the occurrence of leakages of electrically conductive liquids as a result of defects in insulating coatings and localizing the place of their occurrence.

Стандартно сенсорный слой (мат) 11 размещается в конструкции кровли поверх слоя утеплителя 10 или, в некоторых видах кровельных систем, поверх защитного упрочняющего слоя утеплителя 10 (например, ЦСП листов), пароизоляции 9 на плите перекрытия 8 под слой армированной цементно-песчаной стяжки 12 или слои гидроизоляционного ковра 14. As a standard, the sensor layer (mat) 11 is placed in the roof structure over a layer of insulation 10 or, in some types of roofing systems, over a protective reinforcing layer of insulation 10 (for example, DSP sheets), vapor barrier 9 on a floor slab 8 under a layer of reinforced cement-sand screed 12 or layers of waterproofing carpet 14.

Необходимость применения синтетических нетканых материалов и углеродноволокнистых (карбоновых) нитей или, например, нитей с содержанием волокон нержавеющих сталей марки 316L в качестве пар 2 электропроводников, вызвана высокими коррозионностойкими качествами этих материалов, а также стойкостью к агрессивным химическим средами и процессам происходящих при «созревании» цементно-песчаных растворов, а также высокими физико-механическими прочностными свойствами, крайне актуальными при проведении строительно-монтажных работ и процессе эксплуатации, что в итоге может обеспечить широкую применимость полезной модели в различных строительных конструкциях. Для кровельных конструкций, не использующих «мокрые» процессы и цементно-песчаные стяжки в качестве упрочняющего слоя, например, покрытие из ЦСП листов, в конструкции Сенсора могут быть применены вместо углеродных - металлизированные нити, содержащие перевитые полиэстеровые и проволочные волокна из нержавеющей стали более низких марок. The need to use synthetic non-woven materials and carbon fiber (carbon) threads or, for example, threads containing 316L stainless steel fibers as pairs of electrical conductors is caused by the high corrosion-resistant qualities of these materials, as well as resistance to aggressive chemical environments and processes occurring during "ripening" cement-sand mortars, as well as high physical and mechanical strength properties, which are extremely relevant during construction and installation works and during operation, which ultimately can ensure the wide applicability of the utility model in various building structures. For roof structures that do not use "wet" processes and cement-sand screeds as a reinforcing layer, for example, a coating of DSP sheets, instead of carbon, metallized threads containing interlaced polyester and wire fibers from stainless steel of lower stamps.

С контрольным электрощитом электроды 2 Сенсора (Сенсоров), в некоторых исполнениях, соединяются с помощью предустановленных в условиях производства на отрезках многопарного изолированного контрольного кабеля 6, герметичных винтовых разъемов 7 и жгута многопарных кабелей необходимой длины. В другом исполнении герморазъемы 7 не используются, кабели соединяются и герметизируются известными электромонтажными способами. Электрощит может быть установлен непосредственно на кровле или чердачном техническом помещении. В щите монтируются клеммные колодки с соответствующей маркировкой для проведения электроизмерений вручную или приемно-контрольные приборы, регистрирующие критические изменения электропроводности отдельных дорожек сенсора автоматически.Electrodes 2 of the Sensor (Sensors), in some versions, are connected to the control electrical panel using multi-pair insulated control cable 6, sealed screw connectors 7 and a bundle of multi-pair cables of the required length pre-installed in production conditions on sections. In another version, the hermetic connectors 7 are not used, the cables are connected and sealed by known electrical methods. The electrical panel can be installed directly on the roof or attic technical room. Terminal blocks with appropriate markings are mounted in the shield for manual electrical measurements or control panels that automatically register critical changes in the electrical conductivity of individual sensor tracks.

Имея информацию о короткозамкнутых, в результате протечки, парах проводников 2 (дорожках) в продольном и поперечном направлении, можно сделать вывод о позиционировании места протечки 13 на перекрестии этих дорожек, и таким образом быстро и точно определить место поиска дефекта изоляционных покрытий, с возможностью четкой индикации состояния каждой пары проводников на графических планах, посредством современных средств визуализации, используемых в системах мониторинга технологических процессов и/или инженерных систем зданий. Для понимания, при размере ячейки получаемой координатной сетки 500×500 мм, размер пятна детектируемой протечки под гидроизоляционным слоем составит 50-500 мм в диаметре, а участок визуального поиска дефекта гидроизоляционного покрытия 1,0 +/- 0,1 м2.Having information about short-circuited, as a result of leakage, pairs of conductors 2 (tracks) in the longitudinal and transverse directions, it can be concluded that the location of the leak 13 at the crosshairs of these tracks, and thus quickly and accurately determine the location of the search for a defect in insulating coatings, with the possibility of a clear indication of the state of each pair of conductors on graphic plans, using modern visualization tools used in monitoring systems for technological processes and / or engineering systems of buildings. For understanding, if the cell size of the resulting coordinate grid is 500×500 mm, the spot size of the detected leak under the waterproofing layer will be 50-500 mm in diameter, and the visual search area for a waterproofing coating defect will be 1.0 +/- 0.1 m2.

Перед началом эксплуатации, должны быть установлены пороги «срабатывания», определяемые характеристиками конкретного строительного объекта, уровнем нормальной/избыточной степени насыщения влагой пространства между электродами, сезонными коэффициентами. В случае автоматизированной системы ELD эти параметры учитываются приборами измерения температуры/влажности и алгоритмами специализированного ПО. Для ручных измерений, должны быть составлены соответствующие таблицы. Электрические соединения делаются в соответствии с проектной документацией, инструкциями по эксплуатации, паспортами на продукцию.Before the start of operation, “operation” thresholds should be set, determined by the characteristics of a particular construction object, the level of normal / excessive degree of moisture saturation of the space between the electrodes, seasonal coefficients. In the case of an automated ELD system, these parameters are taken into account by temperature / humidity measuring devices and specialized software algorithms. For manual measurements, appropriate tables must be drawn up. Electrical connections are made in accordance with project documentation, operating instructions, product data sheets.

Таким образом, полезная модель позволяет:Thus, the utility model allows:

предотвратить, за счет своевременного обнаружения дефекта и ремонта гидроизоляционного ковра, потери теплоизоляционных свойств кровли на больших площадях и связанного с этим роста энергозатрат на поддержание заданной температуры внутри помещений;to prevent, due to the timely detection of a defect and repair of the waterproofing carpet, the loss of heat-insulating properties of the roof over large areas and the associated increase in energy costs to maintain the desired temperature inside the premises;

уменьшить вероятность необратимых разрушений строительных конструкций, подвергнувшихся длительному процессу впитыванию влаги и последующей «разморозке»; reduce the likelihood of irreversible destruction of building structures that have undergone a long process of moisture absorption and subsequent “defrosting”;

устранить проблемы поиска реального места повреждения кровли, вызвавшего протечку, когда влага визуально обнаружена уже на потолочных конструкциях внутри помещения, присутствуют процессы разрушения конструкций и развития плесени (на практике, протечка распространяется по неконтролируемым в процессе строительства слабонаклоненным плоскостям как внутри слоев кровельного пирога, так и по поверхности перекрытия, в результате чего, выход влаги во внутреннее помещение может произойти в месте до десятков метров удаленном от реального места повреждения гидроизоляционных покрытий и возникновения протечки).eliminate the problems of finding the real place of damage to the roof that caused the leak, when moisture is visually detected already on the ceiling structures inside the room, there are processes of destruction of structures and the development of mold (in practice, the leak spreads along slightly inclined planes uncontrolled during the construction process both inside the layers of the roofing pie and over the surface of the ceiling, as a result of which moisture can escape into the interior at a place up to tens of meters away from the actual place of damage to the waterproofing coatings and the occurrence of leakage).

Конструкция Сенсора является долговечной, надежной и возобновляемой после своего «срабатывания», т.к. применяемые материалы не корродируют и не разрушаются от влаги, работают в диапазоне температур не уже -40/+60°С, поскольку не имеют в своем составе электронных компонентов, имеют высокие коррозионностойкие, химически нейтральные, а также высокие физико-механические прочностные свойства, имеют высокие показатели по циклической морозостойкости. Сработавший участок Сенсора со временем, после устранения причины протечки, по мере высыхания влаги между электропроводниками на границе утепляющего слоя за счет свойств изоляционных мембран и фильтрующего слоя, восстановит свои детектирующие свойства и может быть снова поставлен под контроль. The design of the Sensor is durable, reliable and renewable after its “triggering”, because. the materials used do not corrode and are not destroyed by moisture, they operate in the temperature range of not more than -40/+60°C, since they do not contain electronic components, they have high corrosion-resistant, chemically neutral, as well as high physical and mechanical strength properties, have high rates of cyclic frost resistance. The triggered section of the Sensor over time, after the cause of the leak has been eliminated, as moisture dries between the electrical conductors at the boundary of the insulating layer due to the properties of the insulating membranes and the filter layer, it will restore its detecting properties and can be put under control again.

Конструкция Сенсора, в виде сплошного мата из синтетических материалов, по сути представляет собой повсеместно используемый в кровельных конструкциях «разделительный» слой из синтетических волокон (полотна), который применяется в качестве прокладки между теплоизоляционным и армирующим (защитным) слоем кровельного пирога, но с дополнительными вышеописанными полезными свойствами. Соответственно, Сенсор может быть прямо применен вместо обычного разделительного слоя во многих кровельных и фасадных системах, что, таким образом, не увеличит сроки строительства и трудозатраты на его внедрение при монтаже кровель на объектах промышленного и гражданского строительства. The design of the Sensor, in the form of a continuous mat of synthetic materials, is essentially a “separating” layer of synthetic fibers (cloth) commonly used in roofing structures, which is used as a gasket between the heat-insulating and reinforcing (protective) layer of the roofing pie, but with additional the benefits described above. Accordingly, the Sensor can be directly applied instead of a conventional separating layer in many roofing and facade systems, which, therefore, will not increase the construction time and labor costs for its implementation when installing roofs at industrial and civil construction sites.

Claims

1. A sensor for detecting and localizing defects in insulating coatings, containing electrical conductors on layers of a moisture-permeable dielectric membrane between the waterproofing coating of the roof and the protected component, characterized in that the electrical conductors are pairwise parallel, while groups of pairwise parallel conductors are placed in a plane at an angle to each other and isolated from each other from friend.

2. The sensor according to claim 1, characterized in that groups of pairwise parallel conductors are placed in a plane at an angle of 90° to each other.

3. The sensor according to claim 1, characterized in that the electrical conductors are made of corrosion-resistant carbon-containing or metallized filaments.

4. The sensor according to claim 1, characterized in that the electrical conductors are made of graphite-containing electrically conductive elastic paste or compound.

5. Sensor according to claim 1, characterized in that the electrical conductors are made of stainless steel wire.

6. The sensor according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of two functional layers: from a moisture-retaining membrane in the downward direction and a geotextile layer that, in the absence of leakage of insulating coatings, performs the function of an insulator between the conductors of the upper and lower layers and the function of a moisture-permeable in the horizontal and vertical planes of the material, to facilitate the formation of a "water spot" and ensure its reliable contact with electrical conductors.

7. Sensor according to claim 6, characterized in that an additional filter layer is applied between the main layers.