[实用新型]基于导电涂料的裂缝检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及对结构特别是大型混凝土结构(如桥、梁)裂缝检测和预测的技术，特别是一种基于导电涂料的裂缝检测装置。

背景技术

在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的事故常见报道。如何进行结构裂缝的监测，特别对一些关键的结构件的检测是一个研究还需要不断深入的领域。现行的技术主要是靠人工在建筑物使用过程中，根据使用期限和经验安排人员以肉眼检查以发现工程裂缝等缺陷后，采用贴应变片、回弹法、超声波、电磁波等技术对相应构件进行检测、修补，其最大缺陷是必须靠人工先发现缺陷，往往不够及时，不能实现监测预警。对于复杂的高层建筑、大型桥梁、隧道等大型工程，人工也不易发现破损，会留下严重安全隐患。

而正在研究和发展的光纤传感器监测技术，由于光纤传感器体积小，只对传感器邻近区域的裂缝能够感知，不能对结构大面积区域实现“区域监测”，特别是大型混凝土构件开裂具有时间和位置不可预知性，不能进行面区域监测，会发生漏测，留下严重的安全隐患，这是裂缝检测的主要难点所在。前苏联萨扬·舒申斯克重力坝，内部仪器达2500个之多，竟未测到坝体下部在蓄水后产生的486m的大裂缝，直到该缝向深部扩展20余米，引起廊道漏水才发觉。此外光电接口不象普通电信号接口好连接，易被损坏，故障率高，一旦断裂不能继续监测。目前不论是国内或国外，这个问题均是阻碍光纤传感器监测技术大规模工程应用的障碍之一

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种能方便、及时、高效的结构裂缝的检测、监测手段，特别是一种基于导电涂料的裂缝检测装置。

固化的柔性导电涂料层，其导电是靠层内导电颗粒相互接触形成通路导电。对于厚度均匀的导电涂料条的导电性能是基本相同的。当构件发生较小变形时，附着在构件表面的导电涂料发生协调变形，涂层的导电情况既发生变化，具体而言：导电颗粒相互接触面适当减小，导电性变化不大；导电颗粒不接触，但是间距小于一定“阈值”，电子可以克服“势垒”跃迁，形成通路，电阻变大；导电颗粒间距大于接触“阈值”，不导电，电阻变为无穷大。此时从宏观上看导电涂料层的电阻值变大，导电性能降低。

如果在涂料层任何区域出现裂缝，由于局部裂缝出现使裂缝处导电涂料的导电颗粒间的距离增加远远大于正常变形情况下的距离增加值，因而出现大量导电颗粒距离大于导电“阈值”，因而裂缝出现前后，会出现电阻的跃变。基于导电涂料的裂缝检测技术，其技术特点是在混凝土结构受拉表面涂刷1-2米长条状导电涂料，将导线引到桥墩的固定接线盒中，在进行桥梁检测时利用专门仪器测量条状导电涂料的电阻，通过电阻值的变化识别混凝土结构应变值、裂缝的发生与裂缝扩展程度。

实验结果表明，弹性导电涂层能够有效的对混凝土构件面区域内变形、开裂、裂缝发展、失效全过程进行监测，尤其是对开裂、裂缝发展与构件失效非常灵敏，并且对裂缝的出现具有记忆功能。可以用于结构反复荷载作用下的长期变形监测。

本实用新型的技术方案是：一种基于导电涂料的裂缝检测装置，它包括：导电涂料涂层(1)、导电电极片(2)、导线(3)、接线盒(4)、信息发射器(5)、接收器(6)、信息显示分析仪(7)组成，其特征在于：导电涂料图层(1)均匀地覆盖在待测构件的测试位置，在其两端牢固粘贴有导电电极片(2)，导线(3)一端与导电电极片(2)相连，另一端接入接线盒(4)中，并与信息发射器(5)联通，信息发射器分别以有线、无线方式将信息发射出来，让控制室的接收器(6)接收并传入信息显示分析仪。

上述一种基于导电涂料的裂缝检测装置，其特征在于：信息发射器(5)、接收器(6)以及信息显示分析仪(7)均可采用市售成品，信息显示分析仪(7)中安装有信息分析软件。

本实用新型的有益效果是：对待检测的构件部位，可以实现局部面检测和远距离检测，且成本很低，实用性强。

附图说明

图1，本实用新型结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1中的标记是：1-导电涂料涂层，2-导电电极片，3-导线，4-接线盒，5-信息发射器，6-接收器，7-信息显示分析仪。

参照附图，在需要检测的构件表面选择检测区域，粘贴导电电极片，并涂刷导电涂料，用导线连接电极片与接线盒，打开信息发射器，让其正常工作，既可实现构件在荷载作用下，构件的裂缝产生、发展的检测。