[实用新型]一种可感知水工建筑物内部含水信息的智能骨料

说明书

本实用新型公开了一种可感知水工建筑物内部含水信息的智能骨料，包括：传感器、管体、电桥电阻采集系统、信号传输系统、计算机监测分析终端、具有高承载力的外壳；所述管体覆盖在传感器的外围，约束传感器在径向上的膨胀；所述电桥电阻采集系统引出两根导线连接至传感器内部；所述信号传输系统引出两条导线连接电桥电阻采集系统；所述信号传输系统通过无线信号与计算机监测分析终端相连接。本实用新型采用了集成化智能化技术，操作简单，智能骨料随施工埋入水工建筑物各个部位，可对不同的水工建筑物整体的含水信息进行长期全面的监测，同时监测不受人工操作和环境影响，结果真实可靠，为各类型的水工建筑物的结构安全提供了有效的评价标准。

技术领域

本实用新型可应用于水工建筑物安全监测领域，尤其涉及一种方便，安全的，能对水工建筑物内部进行长期，稳定的含水信息安全监测的智能骨料传感器。

背景技术

随着水利行业的不断发展，水工建筑物的安全稳定越来越受到人们的重视，这也就需要尽可能多地去感知水工建筑物的内部信息，从而判断水工建筑物的安全状态。其中，含水情况是水工建筑物很重要的内部信息之一。目前，对于水工建筑物只能监测其相关部位的渗流情况来计算渗流稳定状况，而整体的含水信息很难长期有效的全面感知，且对于不同的水工建筑物需要分别采取合适的方法和仪器进行监测，同等工程条件下，为了实现有效的安全监测，工程量会增加，缺乏一种方便且通用的手段和设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有监测技术的上述缺陷，提供一种长期有效的用于普遍感知各类型水工建筑物内部含水信息的智能骨料传感器。本实用新型采用了集成化智能化技术，操作简单，智能骨料随施工埋入水工建筑物各个部位，可对不同的水工建筑物整体的含水信息进行长期全面的监测，同时监测不受人工操作和环境影响，结果真实可靠，为各类型的水工建筑物的结构安全提供了有效的评价标准。

本实用新型所采用的技术方案是：一种可感知水工建筑物内部含水信息的智能骨料，随施工埋入水工建筑物各个部位，包括：将外部含水量的变化转化为电阻的变化的传感器、管体、电桥电阻采集系统、信号传输系统、计算机监测分析终端、具有高承载力的外壳；

所述管体覆盖在所述传感器的外围，使得传感器只能沿长度方向变化膨胀，约束传感器在径向上的膨胀；

所述电桥电阻采集系统引出两根导线连接至所述传感器内部；所述信号传输系统引出两条导线连接所述电桥电阻采集系统；所述信号传输系统通过无线信号与所述计算机监测分析终端相连接；

所述传感器、管体、电桥电阻采集系统、信号传输系统封装于所述外壳中。

进一步的，所述传感器由石墨烯和水凝胶组成，所述石墨烯分散设置在所述水凝胶内，所述石墨烯之间的间距随所述水凝胶的吸水膨胀而改变，从而使传感器的宏观电阻率发生改变。

进一步的，所述管体为两端开口的预制圆柱形铝合金管，所述管体的两端开口处设置有透水膜。

进一步的，所述电桥电阻采集系统包括集成电路、微型电池，所述集成电路通过惠斯通电桥原理搭建而成；所述电桥电阻采集系统外接信号传输系统，内连所述传感器，用于准确采集传感器的电阻变化情况。

进一步的，所述信号传输系统采用微型无线收发装置，所述微型无线收发装置将采集到的电桥电阻采集系统的电流信号放大转化成电压信号，再将电压信号以电磁波的形式发射给计算机监测分析终端。

进一步的，所述外壳为球型结构，采用不锈钢或铝合金材料制成。

进一步的，采用树脂材料将所述传感器、管体、电桥电阻采集系统、信号传输系统封装于所述外壳中。

本实用新型的有益效果是：