[发明专利]一种用于测量磨蚀或空蚀深度的传感器及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器及其测量方法，具体是一种用于测量磨蚀或空蚀深度的传感器及其测量方法。

背景技术

含沙水流作用下产生的磨蚀破坏或高速水流作用下产生的空蚀破坏，这种现象在泄水建筑物的混凝土表面时有发生。浅层的磨蚀或空蚀破坏可能不会对结构带来致命的危害，但随着磨蚀或空蚀深度的进一步加剧，可能造成水流的边界分离，形成恶劣的水流流态；或者造成结构缝的止水破坏、钢筋外露等各种不利于结构稳定的现象。

但目前还没有出现针对该领域的检测设备，相应地，我国对泄水建筑物混凝土表面磨蚀或空蚀破坏程度也尚无分类判断标准。

为了及时掌握泄水建筑物混凝土表面的性状，需要有一种仪器能够测量混凝土表面的磨蚀或空蚀破坏程度，尤其是在洞式泄水建筑物、消力池等不易直接观测到的混凝土部位，以达到实时监控目的。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种用于测量磨蚀或空蚀深度的传感器及其测量方法，能够通过该传感器测量出泄水建筑物的混凝土表面在含沙水流作用下产生的磨蚀破坏程度，或在高速水流作用下产生的空蚀破坏程度。

为达到上述目的，本发明提供一种用于测量磨蚀或空蚀深度的传感器，包括一绝缘材料制成的本体、本体内的一根基准导线、及多根分别与基准导线连接的引线，所述各根引线与传感器本体端面依次存在不同间距。

进一步的改进是各引线最接近传感器本体端面的一段平行于端面。

更进一步的，引线数量为四根；相应的，每根引线与传感器本体端面的间距依次为0mm、20mm、50mm、100mm。

相应的，本发明还提供上述传感器的测量方法，其步骤为：将上述传感器本体垂直安装在被测材料中，传感器本体端面与被测材料表面齐平。初始状态时，基准导线以及各引线之间均处于连通状态；当被测材料表面受到磨蚀或空蚀破坏时，传感器本体从端部开始受到磨蚀或空蚀破坏，随着破坏的深入发展，相应深度的引线与基准导线出现断开状态，由此可以分段测量磨蚀或空蚀深度。

上述被测材料被磨蚀或空蚀深度测量方法具体步骤为：

1)测量相应引线与基准导线是否处于连通状态，进而判断被测材料被磨蚀或空蚀深度；

当第一根引线以及其他引线与基准导线均处于连通状态时，被测材料表面未发生磨蚀或空蚀；

当第一根引线与基准导线断开时，可以判断出被测材料表面开始发生了磨蚀或空蚀；当第一根引线与基准导线处于断开状态、同时第二根引线以及其他引线与基准导线均处于连通状态时，传感器本体磨蚀或空蚀总长度D为：0＜D＜d₁；

当第二根引线与基准导线处于断开状态、同时第三根引线以及其他引线与基准导线处于连通状态时，传感器本体磨蚀或空蚀总长度D为：d₁≤D＜d₁+d₂；

当第i根引线与基准导线处于断开状态、同时第i+1根引线与基准导线处于连通状态时，传感器本体磨蚀或空蚀总长度D为：d₁+...+d_i-1≤D＜d₁+...+d_i-1+d_i；

其中：d₁表示第二根引线到传感器本体端面的距离(即第二根引线到第一根引线的距离)，d₂表示第三根引线到第二根引线的距离，d_i表示第i+1根引线到第i根引线的距离，D表示传感器本体磨蚀或空蚀总长度；

2)最后根据上述传感器本体磨蚀或空蚀总长度，结合工程调查与数据分析可得出被测材料的破坏程度。

根据上述技术方案，本发明的详细工作原理为：

上述传感器垂直安装在被测材料中，如混凝土内。传感器本体端面与被测材料表面齐平。当被测材料表面未发生磨蚀或空蚀时，基准导线以及各引线之间均处于连通状态；当被测材料表面受到磨蚀或空蚀破坏时，传感器本体从端部开始受到磨蚀或空蚀破坏。随着破坏的深入发展，引线与基准导线出现断开状态，由此可以判断磨蚀或空蚀深度。即：

——当第一根引线以及其他引线与基准导线均处于连通状态时，则可推断被测材料表面未发生磨蚀或空蚀；

——当第一根引线与基准导线断开时，可以判断出被测材料表面开始发生了磨蚀或空蚀；当第一根引线与基准导线处于断开状态、同时第二根引线以及其他引线与基准导线均处于连通状态时，传感器本体磨蚀或空蚀总长度D为：0＜D＜d₁；