[实用新型]一种混凝土损伤检测分布式测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及混凝土检测系统领域，具体是一种基于应变传感光缆的混凝土损伤检测分布式测试系统。

背景技术

混凝土是土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料，不同标号的混凝土可承载相应的外力作用。然而，由于其自身是一种非均匀的多孔材料，在二氧化碳、水、氯离子等介质的侵蚀作用下，不可避免受到外来因素的影响而腐蚀发生结构性的损伤破坏。因此，混凝土损伤检测对于国民经济的发展和人民生命财产安全具有不可或缺的作用，其也是当今国际社会亟待解决的主要难题。

目前，对于混凝土损伤检测可分为内部缺陷检测和表面检测，其中，用于内部缺陷检测的技术方法主要有超声波检测、雷达检测、射线检测、涡轮检测、声发射等。射线检测可以穿透被检测物体并与其发生物理化学作用，通过射线的强弱判断目标体的损伤程度，但是其成本较高难以推广使用；超声波和雷达检测均要求目标体表面较为平整可与检测仪器充分耦合，其次超声波仅适用于病害区域已知的情况，而且只能纵向探测横向分辨率较低，雷达检测要求病害靶区介电常数与周围介质的有较大差别；涡轮检测则要求更高的操作环境，要求其影响因素较少。对于表面检测通常采用人工来完成，但是对于特殊的工程如高架桥和高层建筑，检测人员难以达到有效检测的目的，后期采用载人飞机进行检测，但是存在成本较高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于应变传感光缆的混凝土损伤检测分布式测试系统，以解决现有技术混凝土构件损伤检测中存在的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种混凝土损伤检测分布式测试系统，其特征在于：包括数据采集系统、数据处理与分析系统、监测预警系统，所述数据采集系统由埋设在混凝土内部的内部监测用应变传感光缆和设置在混凝土表面的表面监测用应变传感光缆构成，其中内部监测用应变传感光缆为金属基索状应变传感光缆，表面监测用应变传感光缆为金属基带状应变传感光缆，所述内部监测用应变传感光缆、表面监测用应变传感光缆分别通过光纤解调器与数据处理与分析系统连接，数据处理与分析系统与监测预警系统连接。

所述的一种混凝土损伤检测分布式测试系统，其特征在于：内部监测用应变传感光缆、表面监测用应变传感光缆分别配置有温度补偿光缆，其中内部监测用应变传感光缆配置的温度补偿光缆为金属无缝管铠装温度感测光缆，金属无缝管铠装温度感测光缆随内部监测用应变传感光缆埋入混凝土内部，表面监测用应变传感光缆配置的温度补偿光缆为金属基带状温度感测光缆，金属基带状温度感测光缆随表面监测用应变传感光缆设在混凝土表面，金属无缝管铠装温度感测光缆、金属基带状温度感测光缆分别通过光纤解调器与数据处理与分析系统连接。

所述的一种混凝土损伤检测分布式测试系统，其特征在于：还包括设置在混凝土内部的规则的钢筋构件，内部监测用应变传感光缆固定在钢筋构件表面。

所述的一种混凝土损伤检测分布式测试系统，其特征在于：内部监测用应变传感光缆在混凝土内部呈全面网格式布设形式，表面监测用应变传感光缆在混凝土表面呈水平布设形式。

本实用新型针对现有混凝土构件损伤检测中存在的问题，基于分布式应变传感光缆测试技术具有实时性、精度高、存活率高、长距离传输、传感与传输于一体等优点，实用新型设计一种易操控、方法简单、安全可靠的混凝土损伤检测分布式测试系统。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、采用分布式应变传感光缆进行混凝土损伤监测，其具有分布式、精度高、安装简单、成本较低及抗电磁干扰等优点，有效避免漏检的问题，而且光缆兼具传感传输的功能，且存活率较高可长期监测。

2、分布式应变传感光缆可与混凝土良好耦合发生协调变形，通过应变传感光缆沿线所得应变值可得混凝土变化量，确定混凝土构件的损伤情况，实现健康监测的有效监测。

3、该监测系统可进行远程作业并实施在线监测预警，应变传感光缆布设完毕后达到一劳永逸的效果，大大降低高空人员作业的危险系数，其次传感光缆自身对混凝土无健康影响。

附图说明

图1为混凝土损伤监测系统图。

图2为混凝土损伤模拟实验装置示意图，其中：

图2a为装置整体示意图，图2b为装置俯视图。

图3为模拟试验成果解释图，其中：

图3a为G1/G3光缆应力应变图，图3b为G2光缆应力应变图。

具体实施方式