[实用新型]一种实时监测混凝土结构破坏程度的监测装置

说明书

本实用新型涉及一种实时监测混凝土结构破坏程度的监测装置，包括应力应变传感器、位移传感器、倾角传感器、信号放大器、滤波器、中央处理器、数据存储器及警报器，其中应力应变传感器、位移传感器和倾角传感器分别埋设在建筑物监测区内的混凝土结构内部，所述的应力应变传感器、位移传感器和倾角传感器分别与信号放大器的输入端相连，所述的信号放大器的输出端与滤波器的输入端相连，所述的滤波器的输出端与中央处理器相连，所述的中央处理器分别与数据存储器及警报器相连。本实用新型可以实时监测被监测区域的混凝土结构变化情况，为我国的防灾减灾、灾害预警、了解混凝土结构损伤情况具有非常大的帮助。

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，特别涉及一种实时监测混凝土结构破坏程度的监测装置。

背景技术

随着混凝土材料被大范围的应用于建筑结构中，结构在遭受碰撞、大风、爆炸、地震、台风等荷载作用以及使用荷载超过设计荷载时，混凝土结构内部将会发生损坏，结构的部分构件也会发生一定的倾斜等对结构正常使用不利的变化。

目前比较常用的检测混凝土结构损伤情况的方法主要有以下两种：1)通过肉眼外部观察与探测设备大范围测试；2)通过计算分析软件进行近似模拟。第一种方案，通过肉眼外部观察与探测设备大范围测试会造成二次装修成本，还会影响结构的正常使用，通过这种方式仅仅可以检测出本次检测之前结构发生的损伤情况，未来一旦再次承受大的荷载作用时，还是需要再次或是多次检测。第二种方案虽然可以避免大范围的现场检测所造成的损失，但是由于目前结构计算模型的准确程度不高，外部荷载大小、持续时间也无法准确获知，所以对于结构的关键部位的损伤情况依然需要通过第一种检测手段。因此如何通过一种实时监测混凝土破坏程度的监测系统，准确获取被监测结构体在极端条件下的混凝土破坏过程和损伤程度，对混凝土结构设计、后期加固、教学研究等方面具有非常大的帮助。目前，有很多混凝土损伤检测方法，如回弹法、同位素探测法、红外热像法及声发射、超声波检测法、实时监测混凝土结构破坏程度的实验装置等。这些检测方法中回弹法、同位素探测法和红外热像法的不足之处在于：(1)必须实时在人的操作和判断下进行；(2)只能定性测试，无法给出结构损坏的演化过程信息；(3)测试过程繁琐；(4)设备笨重、成本高昂；(5)必须在现场进行操作。目前主流的声发射、超声波检测方法以及最近刚刚被提出的实时监测混凝土结构破坏程度的实验装置具有以下几个缺点：(1)必须实时在人的操控下进行；(3)测试数据量极大；(4)无法获知混凝土内部的破坏过程；(5)无法实现长期监测；(6)一些测试方法的传感器需要埋入已有的结构中，而这些传感器的自身强度不高，与混凝土粘合力不大，会对结构构件造成前期损伤。(7)对于实时监测混凝土结构破坏程度的实验装置的不足之处主要在于,虽然可以长时期大范围获取混凝土内部破坏过程的数据，但由于该装置每一个监测点都需要一个信号发射设备端和一个信号接收设备端，监测成本相对昂贵，且此此系统在正常监测前每一个监测位置都需要进行前期定频，这一过程不但需要耗费大量的人力、物力，也容易造成不可避免的人为误差。

因此，如何通过一种监测装置，可以实时监控并判断出整个结构以及重要的部分的破坏情况，确定是否需要加固改造，是目前结构工程界比较急需解决的问题。

发明内容

本实用新型为了解决目前混凝土结构破坏程度监控设备的不足，提供了一种实时监测混凝土结构破坏程度的监测装置。

本实用新型包括应力应变传感器、位移传感器、倾角传感器、信号放大器、滤波器、中央处理器、数据存储器和警报器，所述应力应变传感器、位移传感器和倾角传感器分别埋设在建筑物监测区内的混凝土结构内部，所述的应力应变传感器、位移传感器和倾角传感器分别与信号放大器的输入端相连，所述的信号放大器的输出端与滤波器的输入端相连，所述的滤波器的输出端与中央处理器相连，所述的中央处理器分别与数据存储器及警报器相连。

所述的应力应变传感器、位移传感器和倾角传感器分别设有应变外壳，所述的应变外壳能过与混凝土结构相贴合，并起到支撑作用。

本实用新型的工作原理：