[发明专利]用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置

权利要求书

1.一种用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，包括水分感知传感器(1)、信号处理装置(3)、无线信号发射装置(4)；所述水分感知传感器(1)包括依次设置的渗水膜布层(5)、吸水材料层(11)、压力传感层(6)；所述压力传感层(6)包括设置于吸水材料层上方的压阻传感层(10)、设置于压阻传感层上的压电传感层(8)；所述吸水材料层吸收渗水膜布层的水膨胀将信号传递给压阻传感层及压电传感层；所述压电传感层与压阻传感层分别与信号处理装置连接，所述信号处理装置与无线信号发射装置连接。

2.根据权利要求1所述的用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，所述压力传感层(6)的上方和下方均设有第一疏水封装材料层，所述吸水材料层(11)的上方设有第二疏水封装材料层；所述吸水材料层(11)与压力传感层(6)通过第一疏水封装材料层、第二疏水封装材料层粘结固定。

3.根据权利要求2所述的用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，所述第一疏水封装材料层与第二疏水封装材料层的疏水材料相同。

4.根据权利要求2所述的用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，所述第一疏水封装材料层与第二疏水封装材料层的材料均为PDMS。

5.根据权利要求1所述的用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，所述压电传感层(8)与压阻传感层(10)接触的一面沉积有不连续的电极材料(9)，不连续的电机材料(9)上分别设有压阻信号输出端(12)；所述压电传感层(8)远离压阻传感层(10)的一面设有叉指电极(7)，所述叉指电极(7)的两个端口分别设有压电信号输出端(13)；所述压阻信号输出端(12)、压电信号输出端(13)分别与信号处理装置连接。

6.根据权利要求1所述的用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，所述水分感知传感器由以下步骤制得：将压电传感层(8)与压阻传感层(10)使用PDMS封装；将吸水材料层(11)放置于吸水膜布层(5)上，并在吸水材料层(11)表面刮涂PDMS，经加热进行半固化后，与封装后的压力传感层(6)接触，继续加热固化，制得。

7.根据权利要求1所述的用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，所述压电传感层(8)使用的压电材料为压电聚合物薄膜。

8.根据权利要求1所述的用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，所述压阻传感层(10)包括以砂纸为模板的PDMS薄膜、喷涂于PDMS薄膜上的碳纳米管薄膜。

9.根据权利要求1所述的用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，所述信号处理装置(3)、无线信号发射装置(4)固定于疏水柔性衬底(2)上。

10.根据权利要求1所述的用于感知隧道渗水的双模式压力传感监测报警装置，其特征在于，所述吸水材料层(11)使用的吸水材料为高吸水树脂。