[发明专利]一种2-2型乳化沥青/水泥基压电传感器及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种压电传感器，其特征在于，包括封装件、以及封装于封装件中的压电感应元件，所述压电感应元件包括压电材料柱阵列、以及分布于压电材料柱阵列之间的填充相，所述压电材料柱阵列为1*N的矩形矩阵阵列，其中，N≥2，各压电材料柱的延伸方向一致、且压电材料柱的极化主轴方向与其延伸方向一致，所述压电感应元件还包括两个导电层，所述两个导电层位于压电材料柱阵列表面、且分别与压电材料柱的两极连接。

2.如权利要求1所述的压电传感器，其特征在于，所述压电材料柱的材料选自无机压电材料，优选的，所述无机压电材料选自压电陶瓷，所述压电陶瓷选自锆钛酸铅压电陶瓷、铌锂锆钛酸铅压电陶瓷、铌镁锆钛酸铅压电陶瓷中的一种或多种的组合。

3.如权利要求1所述的压电传感器，其特征在于，所述压电材料密度为6.90×10³～7.75×10³kg/m³、压电应变常数为2.25×10^-10～5.95×10^-10C/N，相对介电常数为1050～3500，机电耦合系数为0.31～0.76％。

4.如权利要求1所述的压电传感器，其特征在于，所述压电材料柱的高度为2～7mm，单个的压电材料柱的横截面积为51.3～102.9mm²。

和/或，所述压电材料柱的总横截面积为360～720mm²，柱间距为1～3mm；

和/或，单个的压电材料柱的横截面中，其延伸长度为30mm～50mm，宽度为1.71～3.43mm；

和/或，所述压电感应元件中，所述压电材料柱所占的体积百分比为40～80％。

5.如权利要求1所述的压电传感器，其特征在于，所述填充相的材料选自乳化沥青和水泥的混合基材，所述乳化沥青和水泥的混合基材的原料按重量份计，包括如下组分：

水泥 60-100份；

乳化沥青 20-33份；

水 33-60份。

6.如权利要求1所述的压电传感器，其特征在于，所述水泥选自硅酸盐水泥；

和/或，所述乳化沥青选自阳离子乳化沥青，所述阳离子乳化沥青为快裂型阳离子乳化沥青，所述阳离子乳化沥青的筛上余量≥0.1％，1d常温稳定性≤1％。

7.如权利要求1所述的压电传感器，其特征在于，所述封装件的材料选自环氧沥青，所述环氧沥青的原料按重量份计，包括：75～93份基质沥青、1-5份环氧树脂，以及6-20份固化剂；

和/或，还包括导线，所述导线自封装件外延伸至导电层、且与导电层电连接。

8.如权利要求1～7任一权利要求所述的压电传感器的制备方法，包括：

提供压电感应单元；

将压电感应单元封装，以提供所述压电传感器。

9.一种道路压电传感系统，包括道路结构和如权利要求1～7任一权利要求所述的压电传感器，所述压电传感器分布于所述道路结构中。

10.一种道路动态监测方法，包括：

通过如权利要求1～7任一权利要求所述的压电传感器、或如权利要求8所述的压电传感系统，收集路面所受到的压力数据。