[发明专利]声发射传感器的CFRP固定支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种土木工程中声发射健康监测系统的配件，尤其涉及一种支架部件。

背景技术

声发射技术是众多的健康监测技术中，能够对结构缺陷、裂纹进行动态监测，对损伤进行定位及判定损伤的发展趋势是最直接有效的方法。然而，在应用中传感器如何固定在被测结构上一直是一个技术问题。目前，常用的固定支架为铁或铝为支架主体，这种金属支架所存在的两个主要问题：一是由于自身重量较大，因而影响磁性吸附能力，特别是在混凝土结构中；二是受环境温度等影响较大，不适合温度变化较大的环境中应用。

碳纤维增强复合材料(CarbonFiberReinforcedPolymer，CFRP)具有轻质高强、抗腐蚀性好、抗疲劳性好和预应力损失小等优点。

发明内容

针对现有技术中原有声发射传感器金属材质的固定支架的不足，基于CFRP的优点，本发明提供一种声发射传感器的CFRP固定支架，该支架具有轻质高强、抗腐蚀性好、抗温差性好的优点。可有效地解决现有固定支架重量大、固定吸附力弱及受温度影响较大的不足，能进一步促进声发射技术在混凝土、腐蚀环境及温度条件恶劣的环境中的使用。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种声发射传感器的CFRP固定支架，包括门字型支架主体，所述门字型支架主体由顶梁及其两端的柱脚构成，每个柱脚的底部均设有磁性端子，所述顶梁的中部设有通孔，所述通孔内穿过一长度调节杆，所述长度调节杆的顶端设有防脱帽，所述长度调节杆的底端设有一固定帽，在所述长度调节杆上、且位于顶梁与固定帽之间的杆段上套装有伸缩弹簧，所述门字型支架主体、长度调节杆和固定帽均采用碳纤维增强复合材料制成。

进一步讲，所述固定帽的底面设有上凹的凹槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明声发射传感器的CFRP固定支架具有原有铁制或者铝制固定支架的固定特点，又相应的克服了其存在的缺点。该CFRP固定支架体系具有质轻高强、抗腐蚀性好、抗温差性能高的特点，适合于声发射技术在各种土木结构如钢结构、混凝土结构、砌体及木结构中健康监测的传感器固定的应用。

附图说明

图1是本发明声发射传感器CFRP固定支架结构示意图；

图中：1-主体支架；2-磁性端子；3-长度调节杆；4-固定帽；5-伸缩弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。

如图1所示，本发明提出的一种声发射传感器的CFRP固定支架，包括门字型支架主体1，所述门字型支架主体1由顶梁及其两端的柱脚构成，每个柱脚的底部均设有磁性端子2，磁性端子2为磁铁，用来将支架通过磁性固定在所测的结构上；所述顶梁的中部设有用于长度调节杆3插入的通孔，即所述通孔内穿过一长度调节杆3，所述长度调节杆3的顶端设有防脱帽，所述长度调节杆3的底端设有一固定帽4，用来固定传感器，所述固定帽4的底面最好设有上凹的凹槽。在所述长度调节杆3上、且位于顶梁与固定帽4之间的杆段上套装有伸缩弹簧5，所述门字型支架主体1、长度调节杆3和固定帽4均采用碳纤维增强复合材料制成。

本发明中的门字型支架主体1可以一次性成型，然后在其顶梁上根据长度调节杆3的直径钻孔，也可以将该门字型支架主体1分成三个部分进行制作，即顶梁和两端的两个柱脚，然后将两个柱脚和顶梁通过强力胶黏在一起。磁性端子2与两个柱脚通过强力胶粘结成一个整体。长度调节杆3为CFRP筋，先将长度调节杆3全部插入门字型支架主体1顶梁的通孔中，然后在门字型支架主体1内部的长度调节杆3上安装预支等长的伸缩弹簧5，然后在将长度调节杆3的端部与固定帽4粘结成一个整体。在使用时，如果声发射传感器检测的结构为钢结构等有磁性的结构，可直接通过磁性端子将支架内的传感器固定在被测结构上。如果所测的结构为混凝土等没有磁性的结构，有两种方法：一种是将磁性端子通过硅胶等直接和被测结构粘在一起，从而固定住声发射传感器；也可以在被测结构传感器布置的位置提前粘上适当尺寸的铁片，这样可以通过磁性端子直接将其吸附固定在结构上。其中长度调节杆3顶端的防脱帽可以有效的固定对中传感器，防止监测过程中发生可能的位置的变化。

尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。