[实用新型]无间断可替换埋入式传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土木工程领域技术的传感装置，具体涉及一种无间断可替换埋入式传感装置。

背景技术

混凝土埋入式应变传感器和温度传感器主要包括光纤传感器和振弦式传感器，其中光纤传感器已经成为发展的趋势。光纤应变传感器由于自身优异的性能，已经成为传统电阻应变片的替代品，被广泛应用于大型桥梁、大坝、隧道、重要建筑等钢筋混凝土结构关键部位受力状况的监测。

目前一般光纤应变传感器的稳定性和可靠性仅能维持十五年左右，振弦式和其它类型传感器的寿命则更短，由于钢筋混凝土的寿命一般大于五十年，因此在结构监测的过程中，对传感器的更换在所难免。但是现在对传感器的更换考虑得较少，迄今没有比较合理的传感器替换技术。一旦这些埋入式传感器因老化丧失作用，监测系统的很大一部分功能将无法实现。

经过现有技术文献的检索发现，中国专利申请号为02206438.9，提供了一种埋入混凝土结构的光纤应变传感器，该实用新型只注重对传感器本身的改进、以及对传感器的光纤传输系统和封装结构进行了改进，而没有提及与传感器的替换装置。考虑到传感装置的寿命，但仅注重解决了传感器的保护和增敏问题，而不考虑传感装置的可替换性，那么一旦传感器达到使用寿命就丧失了继续监测的能力，无法实现长期、稳定监测。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术存在的不足，提出了一种无间断可替换埋入式传感装置，使其可以在传感器老化之后对其进行更换以满足长期监测的需要，并可使对该处的监测在传感装置更换过程中不中断。本实用新型仅适用于结构内的混凝土。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：数据传输光纤、内钢管、外钢管、柏油层、传感器、软木棒、保护垫，连接关系为：保护垫一端设有传感器，传感器与数据传输光纤相连，数据传输光纤置于内钢管内部，内钢管外侧套有外钢管，外钢管的外侧设有柏油层，保护垫的另一端和软木棒相连。

所述外钢管，其外侧带有四片楞叶，楞叶用于传热，并便于在替换时清除柏油。

所述楞叶，楞叶间夹角为90度。

所述楞叶，其反向延长线都应通过外钢管截面圆心。

所述外钢管，与内钢管同心设置。

所述外钢管，其直径比内钢管大。

所述保护垫，用高强度、高耐磨、耐腐蚀的塑料制成，应与柏油层半径相同，作用是为了防止一侧的操作对另一侧造成不良影响。

所述软木棒，主要起填充作用，在浇注混凝土后形成孔道，软木棒直径应与保护垫相同。

本实用新型贯穿于混凝土结构，其两端应恰好达到混凝土外皮。本实用新型在混凝土结构中的贯穿距离不能过长，因为如果孔洞太长，操作难度过大，会影响施工效果，而且会影响结构的工作性能，所以当其测量方向需要很长的贯穿距离时，采用弧形孔洞。

本实用新型具体使用时，将整个装置固定在钢筋骨架上，装置的两端应刚好达到混凝土模板的内表面。然后再浇注混凝土，传感器可以与混凝土紧密接触并协同工作。

当要替换本实用新型传感装置时，在旧传感器退出工作前，首先挖去保护垫一侧的软木棒，在软木棒形成的孔道内放入新的按照本实用新型连接关系连接的数据传输光纤、内钢管、外钢管、柏油层、传感器(这次柏油层直径应略小于软木棒，便于乳胶水泥注入)，用乳胶水泥堵塞缝隙，一定要保证传感器与混凝土通过水泥砂浆牢固相连。传感器能够通过乳胶水泥与混凝土共同工作，是该结构能正常工作的一个主要依据。待乳胶水泥固化后替换后的传感器就可以正常工作了。标定替换后的传感器，使其与原传感器读数相同。则该处的测量数据就可以采用替换后的传感器的测量结果。

然后对保护垫另一侧的传感结构进行替换。加热融去(或者用有机溶液溶去，可视实际情况而决定采取何种技术方案。)一部分柏油层后，旋转外钢管，破坏柏油层与混凝土的连接，便可顺利将孔道中的柏油清出。即使不能直接拔出，也可以通过外钢管导热，加速柏油层的熔化。柏油清出后，将原数据传输光纤、内钢管、外钢管、残余柏油层扯出，在混凝土内重新形成孔道，而旧的传感器由于与混凝土固结所以仍留在混凝土中。然后对孔道内壁进行抛毛处理，放入新的按照本实用新型连接关系连接的数据传输光纤、内钢管、外钢管、柏油层、传感器(这次柏油层直径应略小于替换前的，便于乳胶水泥注入)，用乳胶水泥堵塞缝隙。待乳胶水泥固化后该传感器就可以正常工作了。将它的读数标定为保护垫另一侧的传感器的读数，则其测量结果就可以作为测量数据读入。此时保护垫另一侧传感器可适时停止工作。