[实用新型]一种隧道混凝土水化热监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种隧道混凝土施工用检测设备，具体指的是一种隧道混凝土水化热监测装置。

背景技术

目前，混凝土固化和成熟期间，温度控制是至关重要的措施。混凝土浇筑过程中的水化热易导致混凝土内外温差过大，从而导致混凝土出现裂缝。这一情况在隧道施工过程中较为常见，隧道工程施工中，由于施工所使用的喷射混凝土强度成型速度快，故其早期水化热程度较高，容易造成混凝土内外温差过大，进而引起早期裂缝的产生。因此，混凝土内部温度的实时监测具有重要现实意义。传统的混凝土内部温度监测方法主要采用有线方式，主要包括热电偶测温和光纤测温。上述两种方法布线操作复杂，需要专业的技术人员才能保证测量的精确性，且材料成本较高，从而大大的限制了该技术在混凝土施工领域的应用范围。

随着物联网技术的发展，得益于安装快速和成本低廉等优点，基于无线传感技术的在线监测方法日益成熟。基于RFID技术的无缘无线传感器标签具有唯一的识别码，当埋入传感器的混凝土某处出现温度异常情况时，可以迅速定位，有利于混凝土内部温度变化的实时监控，因此利用RFID技术实现对混凝土内部温度实时监测有显著优势。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的上述不足，提出了一种隧道混凝土水化热监测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种隧道混凝土水化热监测装置，包括温度测试单元、中央数据处理单元和操作显示单元；其中，温度测试单元包括RFID温度传感器标签、第一射频信号发射器、第一射频信号接收器、以及封装保护装置，所述RFID温度传感器标签、第一射频信号发射器和第一射频信号接收器都置入到所述封装保护装置内部，且该封装保护装置的表面分布有能够保证温度传感器标签能够充分采集所处混凝土环境的温度信号的细孔；所述中央数据处理单元包括第二射频信号发射器、第二射频信号接收器、数据处理器、和射频信号转换器，所述第二射频信号接收器接收第一射频信号发射器发出的包含混凝土温度数据的射频信号，通过传输至射频信号转换器和数据处理装置进行数据处理；所述操作显示单元包括人机交互平台、显示屏和报警系统，所述显示屏对接数据处理器。

优选地，所述封装保护装置包括方形柱状的封装保护外壳和横纵交叉设置在封装保护外壳内部的支撑结构，所述的RFID温度传感器标签安装在所述支撑结构上，所述细孔分布在所述封装保护外壳上。

优选地，所述人机交互平台包括仪器本体、仪器开关和射频信号调节器。

优选地，所述的报警系统包括危险指示灯和报警器。

本实用新型设计的混凝土内部温度监测装置，主要包括温度测试单元、中央数据处理单元和操作显示单元。测试单元包括RFID温度传感器标签、第一射频信号发射器和封装保护装置。RFID温度传感器标签和第一射频信号发射器位于封装保护装置内部，封装保护装置放置于混凝土内部的温度待测区。

封装保护装置由带细孔的耐腐蚀外壳和支撑结构组成。细孔是为了保证温度传感器标签能够充分采集所处混凝土环境的温度信号以及避免各部分电路被腐蚀。支撑结构是为了保证封装保护装置有足够强度可以代替混凝土骨料承受一定荷载，同时避免传感器受到挤压而破坏。

所述中央数据处理单元包括第二射频信号接受器、数据处理器和射频信号转换器。上述操作显示单元包括人机交互平台、显示屏、报警系统。人机交互平台包括仪器开关和射频信号调节器，以控制仪器运行；显示屏可以显示混凝土内部不同位置的温度变化情况；所报警系统包括危险指示灯、报警器。在混凝土内温度达到或超过某一设定温度时，危险指示灯闪亮，报警器报警，及时传递混凝土内部温度危险信号，保证进一步降温措施在有效时间内。

与现有技术相比，本实用新型隧道混凝土水化热监测装置结构简洁，具有无源、无线、操作简单和各个控制元件配合良好的优点，本实用新型不仅可以精确监控混凝土内部温度变化情况，并且无有害气体、液体等污染排放，可以达到环保要求，同时保证设备使用安全。

附图说明

图 1 是本实用新型的结构示意图；

图 2 是本实用新型的温度测试单元的结构示意图；

图3是本实用新型的部分部件的电路连接图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对实用新型进行详细的说明。