[发明专利]一种传感器制备液在电缆缺陷治理中的应用

说明书

本发明提供了一种传感器制备液在电缆缺陷治理中的应用，主要化学成分包括压电粉末、磁敏材料、有机硅、环氧树脂以及粘结剂；所述化学成分的体积占比为压电粉末5％‑50％，环氧树脂1％‑30％，磁敏材料5％‑15％，有机硅20％‑50％，粘结剂1％‑10％。通过高频磁材料和压电材料的混合，结合高频磁场作用，实现了制备液在电缆内部的均匀渗透和除尘脱垢功能，解决了现有的电缆老化修复过程中并未充分考虑线芯氧化层、绝缘层放电遗漏杂质和积碳颗粒堆积的问题；同时可以作为缆式传感器，利用电缆中的导线实现探测信号传输，即利用电磁耦合和压电材料的机械‑电气信号转换技术的结合，形成一种典型的电磁耦合和声表面波复合传感器，既可以作为模拟传感器，又可以作为数字传感器。

本案是申请日为2019.12.23，申请号为CN201911333758.6，发明名称为《一种传感器制备液及其应用》的分案。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种传感器制备液在电缆缺陷治理中的应用，具体涉及缆式传感器制备液在电缆缺陷治理中的应用。

背景技术

目前传感器在气体、压力、超声波、振动方面都得到了广泛的应用，随着集成电路工艺的普及，开始出现了各种微型薄膜类传感器，广泛用于工业和民用经济领域。

但当前基于压电材料的传感器方向还存在另一个空缺，即在监测区域空间狭窄，或监测区域较大时，现有的压力材料制备的传感器往往无法满足实际需求。

而传统的压电电缆只是一种同轴结构的单芯电缆，其线芯之间有压电材料，但线芯和屏蔽金属层之间有较厚的绝缘层，工作频率窄，自身柔性差，只能响应重磅压力导致的形变，使得现有的压电电缆只能用于压力数值较大(如数十公斤到数百公斤)的低频场合，如人体地面入侵，汽车安检等地面压力的检测，而无法作为高灵敏度的传感器用于检测缝隙、高频振动、温度等。

本专利一个典型的应用是：针对一个狭长区域的监测，比如说桥梁的内部缺陷监测，现有的微型传感器需要布置多个安装点，或者需要考虑优选一些监测位置节省传感器布点数量，这显然不是一种非常有效的解决办法，因为传感器数量多了，必然产生传感器之间相互配合，组网及信息相互干扰的问题，如果监测点密集，某些区域的传感器不工作或工作异常，则可能对监测结果误判。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种传感器制备液，并提供传感器制备液的应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种传感器制备液，所述制备液主要化学成分包括压电粉末、磁敏材料、有机硅、环氧树脂以及粘结剂；所述化学成分的体积占比为压电粉末5％-50％，环氧树脂1％-30％，磁敏材料5％-15％，有机硅20％-50％，粘结剂1％-10％。

所述环氧树脂为脂环族环氧树脂。

所述压电粉末为石英、铌酸锂、焦硼酸锂、胆酸锂、锗酸铋、钛酸钡、硅酸镓镧、铌酸钾、锆钛酸铅、铌酸钾钠、偏铌酸钾钠、偏铌酸锶钡、铌镁锆钛酸铅、铌锂锆钛酸铅、氧化铝、氧化锌、聚偏二氟乙烯、聚氯乙烯中的一种或多种混合而成；

所述磁敏材料为软磁铁氧体、锰锌铁氧体、钴铁氧体、铁硅铝、镍-锌铁氧体、镍锌铁氧体、锰镁锌铁氧体中的一种；

所述有机硅为硅烷偶联剂，乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、室温硫化硅橡胶、硅树脂中的一种或多种。

目前基于压电材料的传感器在气体、压力、超声波、振动方面都得到了广泛的应用，但现有的压力材料制备的传感器往往无法满足实际需求。本发明所述传感器制备液不仅包含压电粉末还包括磁敏材料，利用电磁耦合和压电材料的机械-电气信号转换技术的结合，利用该材料可制备出典型的电磁耦合和声表面波复合传感器。