一种基于压电材料的混凝土平面动应力传感器的制作方法

文档序号:15591704发布日期:2018-10-02 19:01阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于压电材料的平面动应力传感器,其特征在于包括:立方体传感器基体、经过防水绝缘处理的伸缩型和剪切型压电材料片、屏蔽导线与接头、以及小钢片;

所述伸缩型压电材料片通过粘接材料固定在传感器基体的四个侧面中两个相互垂直的面上;所述剪切型压电材料片通过粘接材料固定在传感器基体的四个侧面中另两个相互垂直的面上;所述伸缩型和剪切型压电材料片通过屏蔽导线与接头连接,所述接头与数据采集系统连接;所述小钢片通过粘接材料固定在伸缩型和剪切型压电材料片的外侧面;

所述基于压电材料的平面动应力传感器埋入混凝土中的指定部位,当传感器受到外界动力荷载作用时,传感器处于平面应力状态,分别位于一组相邻且相互垂直的表面的伸缩型压电材料片以及位于另外一组相邻且相互垂直的表面的剪切型压电材料片均会由于正压电效应而产生电荷,并且电荷密度分别正比于相应表面所受到的动正应力和动剪应力的大小;其各片压电材料片的灵敏度系数可以通过所采用的压电材料的压电系数确定;四片压电材料片的电荷输出转换成电压信号输出,并通过数据采集系统采集;根据各压材料片的灵敏度系数就可以分别确定各表面的动正应力和动剪应力分量的大小。

2.根据权利要求1所述的一种基于压电材料的平面动应力传感器,其特征在:所述立方体传感器由与混凝土材料具有相容性的复合水泥砂浆、或者天然岩石材料或者金属或非金属材料制作而成。

3.根据权利要求1所述的一种基于压电材料的平面动应力传感器,其特征在:所述压电材料片压电材料为压电陶瓷或者压电薄膜。

4.根据权利要求2所述的一种基于压电材料的平面动应力传感器,其特征在:所述立方体传感器基体由模具浇筑复合水泥砂浆制作而成。

5.根据权利要求4所述的一种基于压电材料的平面动应力传感器,其特征在:所述模具包括隔板、模板层、底板层,所述模板层设有多个立方体形凹模;底板层位于模板层下面,模板层由可拆分的单块模板层组成,模板层与底板层通过隔板紧密连结。

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