一种监测钢筋锈蚀的环形传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN108387611A

    公开(公告)日:2018-08-10

    申请号:CN201810094302.8

    申请日:2018-01-31

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开了一种监测钢筋锈蚀的环形传感器及其制备方法,该传感器包括环形压电元件和匹配层,所述环形压电元件由至少两个弧形块组成,所述弧形块内外表面均设有电极,各弧形块通过电极引线依次串联;所述匹配层位于环形压电元件内表面并延伸到各弧形块之间将它们粘合成环。本发明传感器结构新颖、制备方便、生产成本低、阻抗值大、抗干扰能力强、信噪比大、使用寿命长,可以直接套在钢筋表面进行使用,与钢筋接触面积大,安装简便,性能稳定,可长久埋于混凝土内不会发生脱落、形变,适合各种类型的钢筋,尤其是可对较长钢筋进行长期时时锈蚀监测,应用前景广阔。

    一种前放集成声发射传感器的制备方法

    公开(公告)号:CN105181808B

    公开(公告)日:2017-03-29

    申请号:CN201510651185.7

    申请日:2015-10-10

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开一种前放集成声发射传感器,包括前置电荷放大器、梯度材料封装层、水泥基压电传感器和集成封装层。本发明还公开了该传感器的制备方法。本发明传感器将前置电荷放大器与水泥基压电传感器集成,通过梯度材料对前置电荷放大电路进行封装,解决了电荷放大电路对传感元件的电磁干扰以及电磁对电荷放大器的干扰;通过屏蔽以及接地处理,提高了传感器的抗干扰能力,提高了传感器的灵敏度,以及信噪比。本发明传感器解决了导线接头引起的接触不良或生锈等问题,减少了导线传输造成的信号的衰减以及传输干扰,确保了信号的真实性;同时在实际的工程应用中,避免了由于前置电荷放大器安装存在的安全隐患,大大提高了传感器使用寿命。

    一种用于钢筋锈蚀监测的压电传感器及钢筋锈蚀监测方法

    公开(公告)号:CN103575769B

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201310562045.3

    申请日:2013-11-13

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明涉及一种用于钢筋锈蚀监测的压电传感器及钢筋锈蚀监测方法,属于钢筋混凝土结构的智能传感器监测技术领域。该传感器由压电陶瓷、电极面、水泥、环氧树脂及固化剂构成的封装层和屏蔽导线构成。基于该传感器的监测方法采用水泥、环氧树脂和固化剂的混合物作为粘结剂将压电传感器和钢筋耦合,通过测试不同时期传感器的电阻抗‑频率谱图,然后进行均方根差计算,其计算结果作为判断混凝土内钢筋锈蚀状况的量化指数。本发明的压电传感器具有制备简单、使用方便、耐久性好等特点,基于该传感器的监测方法具有准确可靠、方便直观的特点。

    一种用于混凝土结构健康监测/检测的植入式压电加速度传感器及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN105527013A

    公开(公告)日:2016-04-27

    申请号:CN201610001373.X

    申请日:2016-01-04

    Applicant: 济南大学

    CPC classification number: G01H11/08

    Abstract: 本发明涉及一种用于混凝土结构监测/检测的植入式压电加速度传感器及其制备方法和应用,包括压电元件、钨块、基座、电荷适调器、封装层和屏蔽层等。通过封装层添加钨粉、铁粉、屏蔽层,有效解决由于材料本身性能缺陷造成信号干扰严重的问题;采用圆环型1-3-2型水泥/聚合物基压电复合材料,结构简单,布阵方便,与基体耦合性好,对传感器灵敏度变化影响较小,有效提高了传感器低频响应特点,同时具有结构密实度好,绝缘、防水和耐腐蚀性能优良,重复性好,连接使用简单等优点,消除了导线过长造成的信号衰减严重问题,通过植入的方式对土木工程结构进行振动监测/检测具有很好的应用前景。

    基体非均匀周期排列的1-3型压电复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN103594616B

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201310388099.2

    申请日:2013-09-01

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基体非均匀周期排列的1-3型压电复合材料及其制备方法,属于水泥基压电智能复合材料及其制备技术领域。该压电复合材料由压电陶瓷为功能相,聚合物和水泥的混合物为基体相,并附有上下电极构成。该压电复合材料的制备方法为:设计基体在复合材料体系中的非均匀周期排列结构方式,采用二次切割工艺将压电陶瓷块切割成多排均匀周期排列的竖直陶瓷柱和非均匀周期排列的切割凹槽,然后将陶瓷坯体进行清洗、干燥,将基体填充在陶瓷柱的四周及内部并抽真空处理,最后进行打磨、抛光及涂电极。本发明的1-3型压电复合材料不仅其横向耦合干扰作用受到了抑制,而且频带宽度得到了拓展,适于制备宽带换能器。

    压电陶瓷非均匀周期排列的1-3型压电复合材料及制备方法

    公开(公告)号:CN103456878B

    公开(公告)日:2015-10-21

    申请号:CN201310388095.4

    申请日:2013-09-01

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开了一种压电陶瓷非均匀周期排列的1-3型压电复合材料及制备方法,属于水泥基压电智能复合材料及其制备技术领域。该压电复合材料以压电陶瓷为功能相,聚合物和水泥的混合物为基体相,并附有上下电极。该压电复合材料的制备方法为:设计压电陶瓷的非均匀周期结构排列方式,经过二次切割将压电陶瓷块切割成多排非均匀周期排列的竖直陶瓷柱和尺寸相同的切割凹槽,然后进行清洗、干燥,将基体填充于陶瓷柱的四周及内部并进行抽真空处理、最后进行养护、打磨、抛光及涂电极处理。本发明的1-3型压电复合材料不仅其横向耦合干扰作用受到了抑制,频带宽度得到了拓展,而且还能根据需要得到各种形状的产品,满足不同功能传感器元件的性能需求。

    一种压电陶瓷表面电极的制备方法

    公开(公告)号:CN103242063B

    公开(公告)日:2015-02-25

    申请号:CN201310172195.3

    申请日:2013-05-10

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开了一种压电陶瓷表面电极的制备方法,其特征是:在压电陶瓷表面镀上一层金属镍,然后用化学镀的方法在镍镀层表面镀上金,得到镍-金复合电极,所用镀金液为水溶液,其中包含以下浓度的成分:Na3Au(SO3)21.2-2.8g/L,Na2SO38-25g/L,KH2PO410-25g/L,C2H8N2的浓度保持与金的摩尔比为6-20:1。本发明简单易操作,不受工件形状的限制,采用无氰化学镀技术制备金电极,避免了剧毒氰化物的使用,更加环保、安全,所得到的金电极均匀一致、化学性质稳定、电阻率低、耐腐蚀性强、孔隙率低、结合力好、焊接性能好,很好的满足了压电陶瓷的应用要求,提高了压电陶瓷的使用性能。

    一种传感器匹配层材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN104064669A

    公开(公告)日:2014-09-24

    申请号:CN201410322450.2

    申请日:2014-07-08

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开了一种传感器匹配层材料、其制备方法以及在传感器中的应用,该匹配层材料由质量比为1:2.5~4的水泥和氮化硅组成。该材料可以作为混凝土监/检测用的压电复合材料传感器的最佳匹配层,其声阻抗值在混凝土和传感元件之间,匹配性能好,能有效提高声波能量的透射效率,拓宽传感器的工作带宽,提高传感器的灵敏度。本发明匹配层材料采用压制成型法制备,这种方法操作简便,与浇注成型法相比,制备的匹配层具有较高的强度,较好的均匀性,抗渗能力强,孔隙率低,比浇注法得到的匹配层性能更好,且价格低廉。

    基体非均匀周期排列的1-3型压电复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN103594616A

    公开(公告)日:2014-02-19

    申请号:CN201310388099.2

    申请日:2013-09-01

    Applicant: 济南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基体非均匀周期排列的1-3型压电复合材料及其制备方法,属于水泥基压电智能复合材料及其制备技术领域。该压电复合材料由压电陶瓷为功能相,聚合物和水泥的混合物为基体相,并附有上下电极构成。该压电复合材料的制备方法为:设计基体在复合材料体系中的非均匀周期排列结构方式,采用二次切割工艺将压电陶瓷块切割成多排均匀周期排列的竖直陶瓷柱和非均匀周期排列的切割凹槽,然后将陶瓷坯体进行清洗、干燥,将基体填充在陶瓷柱的四周及内部并抽真空处理,最后进行打磨、抛光及涂电极。本发明的1-3型压电复合材料不仅其横向耦合干扰作用受到了抑制,而且频带宽度得到了拓展,适于制备宽带换能器。

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