一種檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供了一種檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計。包括：保護罩(1)、速度傳感器(2)、蓄電池(3)、慣性發電機(4)、控制器(5)、慣性開關(6)、天線(7)、無線模塊(8)、控制板(9)、支撐結構(10)、結構錨固鋼筋(11)；慣性發電機(4)、控制板(9)依靠螺栓機械手段固定于支撐結構(10)上，控制器(5)、慣性開關(6)、無線模塊(8)依靠SMT制程布設于控制板(9)上，控制板(9)內部設計有多層電路，將控制器(5)和各個功能模塊連接；天線(7)固定于保護罩上部內側，依靠導線和無線模塊直接相連。有效解決了傳統測量方式對于線材的依賴和線材帶來的信號衰減、信號干擾等影響。
【專利說明】
一種檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種內置速度傳感器，尤其涉及一種用于結構檢測的可以自主供電的內置式無線數據傳輸鋼筋計。
【背景技術】
[0002]現如今，伴隨交通運輸等基礎設施的建設，高墩大跨結構在經濟發展中的作用越來越重要，在役結構的檢測也成為判斷結構性能的一個必不可缺的方法和手段。傳統檢測方法依靠預先埋置鋼筋計并布設導線的方式來檢測結構內部狀況；由于導線預支，在實際架設模板、混凝土澆筑時期容易因為施工等因素造成鋼筋計導線的破損，引起鋼筋計的損傷。并且由于導線是永久埋植的，在實踐過程中，由于環境侵蝕或者動植物等因素，隨著時間的增長，鋼筋計會失去其使用效果。與此同時，大量的導線一方面會加大經濟的投入，另外一方面由于導線自身的信號損耗和干擾會給結構檢測帶來不小的誤差。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型主要解決的技術問題在于針對上述現有技術和不足中提供一種可以內置式無線數據傳輸型鋼筋計傳感器，其結構設計合理，投入成本低，施工方便并且壽命長、效率高、使用效果好，能夠有效解決現有檢測傳感器等不能長期有效穩定的測量結構某一特征值的缺陷和現有傳感器接線問題帶來的影響。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型采用的方案是:一種檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，包括:保護罩、速度傳感器、蓄電池、慣性發電機、控制器、慣性開關、天線、無線模塊、控制板、支撐結構、結構錨固鋼筋;其中支撐結構固定于保護罩的下半部，所述支撐結構的間隙間安裝蓄電池，速度傳感器，慣性發電機、控制板依靠螺栓機械手段固定于支撐結構上，控制器、慣性開關、無線模塊依靠SMT制程布設于控制板上，控制板內部設計有多層電路，將控制器和各個功能模塊連接;天線固定于保護罩上部內側，依靠導線和無線模塊直接相連。
[0005]優選地，所述保護罩為金屬腔形構件，分為上下兩個部分，通過機械錨固方式與結構錨固鋼筋形成一個封閉整體，交界縫位置設有密封槽防止水汽滲入。
[0006]優選地，結構錨固鋼筋為鋼筋計和外部受力主筋連接部位，依靠機械錨固或者焊接方式將鋼筋計接入主筋系統。
[0007]優選地，慣性發電機為檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計的能源模塊，其結構為偏心系統，當偏心系統的測量結構位移產生位置變化后發電機開始發電。
[0008]優選地，鋼筋計傳感器是檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計的功能組件，用來測量鋼筋應力。
[0009]優選地，無線模塊為檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計的數據傳送模塊，經由該模塊，將系統信息和傳感器測量數據傳輸給外部控制器。
[0010]優選地，慣性開關為系統工作開關，依靠開關可以控制檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計工作狀態，并且切換發電機對蓄電池的充放電。
[0011 ]優選地，傳感器于混凝土澆筑前安裝到位，依靠定位裝置進行焊接或者機械錨固，混凝土澆筑過程中，需要預防因為混凝土傾倒和振倒給傳感器帶來損傷。
[0012]優選地，結構錨固鋼筋的材質等級、尺寸、強度和剛度規格不低于結構受力主筋鋼筋要求，實際使用過中需要將錨固鋼筋的參數及受力主筋相關參數輸入控制器程序，實際測量得到的應力經由控制器根據輸入參數計算調整后得到結構受力主筋的真實應力，并借助于無線發射模塊將數據傳輸到外部接收端。
[0013]實用新型本實用新型與現有技術相比有以下優點:
[0014]1.結構簡單、設計合理，且體積小，重量輕，依靠無線技術進行數據傳遞，節省了大量導線的經費；
[0015]2.數據傳輸穩定可靠，無信號干擾現象發生；
[0016]3.由于傳感器的內置，在實際使用時候無需搭架子、接線等繁雜的工程順序，使用過程中人力成本較低；
[0017]4.由于依靠無線可以和電腦直接進行數據傳輸，將大量的數據傳遞和整理的工作直接交給電腦來進行操作，中間過程的信號損失減少，有助于更加準確的判斷結構工作情況。
【附圖說明】
[0018]附圖1為本實用新型結構示意圖。
[0019]附圖1標記說明:
[0020]1-保護罩； 2—速度傳感器；3—蓄電池；
[0021]4一慣性發電機；5—控制器； 6—慣性開關；
[0022]7—天線；8—無線模塊； 9—控制板；
[0023]10—支撐結構；11—結構錨固鋼筋。
【具體實施方式】
[0024]如圖1所示，本發明包括內置蓄電池3、慣性發電機4、慣性開關6、速度傳感器2、無線模塊8、控制板9、防護罩1、支撐結構10組成;其中內置蓄電池3、慣性發電機4、慣性開關6、功能傳感器2、無線模塊8、控制板9固定于內部支撐結構10之上，無線發射天線7固定于防護罩I上，依靠導線和控制板9相連;控制板9包含控制器5、時鐘模塊、無線模塊8，其他部分依靠導線和控制器相連。使用中，慣性發電機4首先做動，驅動慣性6開關進行通電，內置控制器5執行嵌入程序，判斷各個功能模塊是否工作正常后進行數據采集、轉換和傳輸工作。
[0025]本實例中，在架設好結構鋼筋籠后，將預埋處的結構主筋斷開，用機械或者焊接的方式將本發明的鋼筋計同軸安裝到結構主筋位置。
[0026]本實施例中，系統經過測試功能無誤后，依靠保護罩I進行保護，隨著混凝土的澆筑一起埋置于構建內部。埋置過程中，需要按照設計好的方向進行定位。
[0027]本實施例中，當構件驗收合格交付使用后，伴隨外部荷載激勵，結構會產生一定的位移，此時慣性發電機4開始做動發電。
[0028]本實例中，當慣性發電機4開始作動給電路通過點后，慣性開關切換至通路狀態，系統進入自檢狀態，自檢完成后各個功能模塊開始工作。
[0029]本實例中，功能傳感器2是本系統的主要功能結構，當系統開始工作后功能傳感器執行具體功能，并將測量得到的數據以電流的形式反饋給控制器5。
[0030]本實例中，控制器5為系統的核心控制模塊，相關控制程序由系統設計者預先編制好燒錄進控制器，工作中，由控制器主動讀取并執行相關指令。
[0031]本實例中，控制器5獲取功能傳感器的數據信號后，將具體信號轉換為數字信號后，將數據實時通過無線模塊發送給外部接收器。
[0032]本實例中，無線發射天線7內置于保護罩I內側，通過導線和無線模塊相連。
[0033]本實例中，支撐結構10是結構的內部支撐，是整個系統的骨架，所有的功能部件都固定于支撐結構之上。
[0034]本實例中，一種自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計實際使用過程中必須要優先于混凝土澆筑之前，通過焊接等方式固定于結構指定位置，在混凝土澆筑過程中需要避免傾倒和振倒施工工序對傳感器的損傷。
[0035]以上所述，近視本發明的較佳實施實例，并非對本發明做任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施實例進行任何形式的修改，變更以及等效結構變換，均仍然屬于本發明技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.一種檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，其特征在于，包括:保護罩(I)、速度傳感器(2)、蓄電池(3)、慣性發電機(4)、控制器(5)、慣性開關(6)、天線(7)、無線模塊(8)、控制板(9)、支撐結構(10)、結構錨固鋼筋(11);其中支撐結構(10)固定于保護罩(I)的下半部，所述支撐結構的間隙間安裝蓄電池(3)，速度傳感器(2)，慣性發電機(4)、控制板(9)依靠螺栓機械手段固定于支撐結構(10)上，控制器(5)、慣性開關(6)、無線模塊(8)依靠SMT制程布設于控制板(9)上，控制板(9)內部設計有多層電路，將控制器(5)和各個功能模塊連接;天線(7)固定于保護罩上部內側，依靠導線和無線模塊直接相連。2.根據權利要求1所述的檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，其特征在于:所述保護罩(I)為金屬腔形構件，分為上下兩個部分，通過機械錨固方式與結構錨固鋼筋(11)形成一個封閉整體，交界縫位置設有密封槽防止水汽滲入。3.根據權利要求1所述的檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，其特征在于:結構錨固鋼筋為鋼筋計和外部受力主筋連接部位，依靠機械錨固或者焊接方式將鋼筋計接入主筋系統。4.根據權利要求1所述的檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，其特征在于:慣性發電機(4)為檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計的能源模塊，其結構為偏心系統，當偏心系統的測量結構位移產生位置變化后發電機開始發電。5.根據權利要求1所述的檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，其特征在于:鋼筋計傳感器(2)是檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計的功能組件，用來測量鋼筋應力。6.根據權利要求1所述的檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，其特征在于:無線模塊(8)為檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計的數據傳送模塊，經由該模塊，將系統信息和傳感器測量數據傳輸給外部控制器。7.根據權利要求1所述的檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，其特征在于:慣性開關(6)為系統工作開關，依靠開關可以控制檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計工作狀態，并且切換慣性發電機(4)對蓄電池(3)的充放電。8.根據權利要求1所述的檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，其特征在于:傳感器于混凝土澆筑前安裝到位，依靠定位裝置進行焊接或者機械錨固，混凝土澆筑過程中，需要預防因為混凝土傾倒和振倒給傳感器帶來損傷。9.根據權利要求1所述的檢測用自供電內置式無線數據傳輸鋼筋計，其特征在于:結構錨固鋼筋的材質等級、尺寸、強度和剛度規格不低于結構受力主筋鋼筋要求，實際使用過程中需要將錨固鋼筋的參數及受力主筋相關參數輸入控制器程序，實際測量得到的應力經由控制器根據輸入參數計算調整后得到結構受力主筋的真實應力，并借助于無線發射模塊將數據傳輸到外部接收端。
【文檔編號】G08C17/02GK205506852SQ201521125294
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月31日
【發明人】徐兵
【申請人】鹽城工學院