[发明专利]一种复合材料工程温度监测方法

权利要求书

1.一种复合材料工程温度监测方法，其特征在于包括以下步骤：

ⅰ首先通过短切碳纤维以及纳米碳黑和埋设四个不锈钢网电极的方法制作碳纤维/

纳米碳黑水泥基复合材料工程温度传感器原件（2）：首先取适量温水，将甲基纤维素置于水中不断搅拌使其完全溶解，冷却后放入减水剂、消泡剂和碳纤维，并不断搅拌至碳纤维均匀分散，无任何团聚现象，将混合液加入搅拌机中；然后将纳米碳黑、硅灰、水泥和砂加入搅拌机中并不断搅拌；将搅拌好的碳纤维/ 纳米碳黑混合砂浆倒入模具中，插入不锈钢网电极，并在振动台上振捣成型；成型两个L形混凝土；在组合后的L形装置底部喷入一定厚度的聚氨酯，放置碳纤维/ 纳米碳黑水泥基复合材料温度传感器，继续喷射聚氨酯至空腔密闭；

ⅱ其次将制好的碳纤维/ 纳米碳黑水泥基复合材料工程温度传感器原件（2）外部安装L 型可开启混凝土结构（3）；

ⅲ将设置有碳纤维/ 纳米碳黑水泥基复合材料工程温度传感器原件（2）的L 型可开启混凝土结构（3）嵌入大体积混凝土结构（1）中需要测量温度的部位；

ⅳ将碳纤维/ 纳米碳黑水泥基复合材料传感器原件（2）采用恒压源（5）进行激励；

ⅴ碳纤维/ 纳米碳黑水泥基复合材料工程温度传感器原件（2）采用耐高温导线（4）将其电压、电流接入信号放大器（6）；

ⅵ计算机（8）通过数据采集卡（7）放大电压、电流信号；

ⅶ通过运算以及标定温度—电阻转换公式得到待测部位的温度值；

设碳纤维/纳米碳黑水泥基复合材料温度传感器测试电压为V，测试电流为I，β为信号放大器的电流、电压放大倍数；

则计算机运算处理的电阻信号为：

上式中， 为未埋入结构时的初始电阻， 为结构温度引起的碳纤维/纳米碳黑水泥基复合材料温度传感器的电阻变化量， 、和为传感器受外界应力、湿度和龄期引起的电阻变化量；

由于碳纤维/纳米碳黑水泥基复合材料制成的温度传感器原件（2）采用L形可开启混凝土结构（3）外保护、填充一定厚度的聚氨酯以及复掺纳米碳黑，因此由于湿度、外界应力和龄期引起的变化量可以忽略；因此上述公式变为：

通过预先标定的温度—电阻关系曲线得到温控过程中大体积混凝土立方块的温度变

化。