一种路面结构应变传感器制造方法及传感器技术

本发明专利技术涉及一种路面结构应变传感器制造方法及传感器，将两端安装好牵拉件及导电引线的电阻式应变片置入封装模具中，在封装模具与电阻式应变片之间的空间填注封装胶液，待封装胶液固化后，拆下封装模具，采用本发明专利技术方法制造的传感器监测结果更加精确。

【技术实现步骤摘要】
一种路面结构应变传感器制造方法及传感器
本专利技术涉及传感器
，具体涉及一种路面结构应变传感器制造方法及传感器。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。为了保证路面结构等基础设施在长期使用中的安全性、完整性和耐久性，需要智能健康监测系统来监测并评估土木工程结构的受力变形程度，对其进行修复并控制破坏的进一步发展。道路变形监测传感器作为智能健康监测系统的“神经单元”主要起到感知变形的作用。用于小应变变形监测最成熟的电阻式应变片结构脆弱，不经过封装保护难以在恶劣的土木工程施工及服役环境中成活。但专利技术人发现，当前的大多封装手段和材料过分关注于应变片的成活率，多采用高强度金属结构进行封装，封装结构的模量与路面沥青混凝土相比过大，经常造成监测结构与传感器的变形协调性差的问题，不能保证监测数据的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有技术的不足，提供一种路面结构应变传感器制造方法，能够将封装层与传感器形成很好的结构体系，使得传感器的道路结构监测数据更加可靠。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：第一方面，本专利技术的实施例提供了一种路面结构应变传感器制造方法，将两端安装好牵拉件及导电引线的电阻式应变片置入封装模具中，在封装模具与电阻式应变片之间的空间填注封装胶液，待封装胶液固化后，拆下封装模具。进一步的，所述封装模具包括内模、外模及封端塞，所述内模由柔性材质制成，电阻式应变片能够置入内模中，外模由刚性材质制成且能够套在内模外周，内模两端均能够密封固定封端塞。进一步的，所述制造方法的具体步骤为：分别在电阻式应变片的两端安装牵拉件及导电引线；将安装好牵拉件及导电引线的电阻式应变片置入内模中，并将内模两端利用封端塞进行封堵，牵拉件及导电引线穿过封端塞；将内模置入外模中，内模外侧面贴紧外模内侧面；调整电阻式应变片至内模的中部位置；在内模和电阻式应变片之间的空间填注封装胶液；待封装胶液固化后，依次拆下外模、内模及封端塞。进一步的，所述内模两端分别设置有第一通孔和第二通孔，内模两端的封端塞分别设置有与第一通孔和第二通孔相匹配的第三通孔和第四通孔，第一通孔和第三通孔中能够插入注胶管，第二通孔和第四通孔中能够插入出胶管。进一步的，所述注胶管与第一通孔的孔面之间注入密封胶进行密封，所述出胶管与第二通孔的孔面之间注入密封胶进行密封。进一步的，所述导电引线连接有接线端子，所述接线端子与电阻式应变片的自带电极铜线焊接固定。进一步的，所述牵拉件采用绝缘材质制成。进一步的，所述封端塞、内模及封装胶液的材质被配置为：内模与封装胶液无法粘合，封端塞与封装胶液无法粘合。进一步的，所述封端塞内部设置有阶梯通孔，包括第一通孔部和第二通孔部，第一通孔部的直径大于第二通孔部的直径，用于牵拉件穿过的封端塞的第二通孔部直径与牵拉件直径相匹配，用于引电导线穿过的封端塞的第二通孔部直径与引电导线直径相匹配，第一通孔部作为封装胶液的汇集腔室。第二方面，本专利技术提供了一种路面结构应变传感器，采用第一方面所述的方法制造而成。本专利技术的有益效果：1.本专利技术的方法，利用封装胶液对电阻式应变片进行封装，封装胶液的材质可根据所在的路面沥青混凝土进行设置，使得封装胶液与电阻式应变片形成了很好的结构体系，既可以使应变片隔绝外部的湿度环境又可以使传感器的结构模量适应不同路面面层的模量，道路结构监测数据更加可靠。2.本专利技术的方法，能够通过牵拉件及导电引线实现电阻式应变片在封装模具中的定位和调整，能够有效避免封装电阻式应变片贴壁、弯曲、成活率低的问题。3.本专利技术的方法，相比于应变片粘贴使用更加简单方便，适用于不同规格的应变片封装，扩宽了电阻式应变片传感器的适用范围和领域。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。图1为本专利技术实施例1制造方法流程示意图；图2为本专利技术实施例1封装模具与电阻式应变片装配示意图；图3为本专利技术实施例1封端塞结构示意图；其中，1.牵拉件，2.导电引线，3.电阻式应变片，4.外模，5.内模，6.封端塞，6-1.第一通孔部，6-2.第二通孔部，6-3.第三通孔，7.注胶管，8.出胶管，9.接线端子。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。正如
技术介绍
所介绍的，目前的路面结构监测用应变片采用高强度金属结构进行封装，经常造成监测结构与传感器的变形协调性差的问题，不能保证监测数据的可靠性，针对上述问题，本申请提出了一种路面结构应变传感器制造方法。本申请的一种典型实施方式中，如图1-3所示，一种路面结构应变传感器制造方法，将两端安装好牵拉件1及导电引线2的电阻式应变片3置入封装模具中，在封装模具与电阻式应变片之间的空间填注封装胶液，待封装胶液固化后，拆下封装模具。所述封装模具包括外模4、内模5及封端塞6，所述内模由柔性材质制成，电阻式应变片能够置入内模中，外模由刚性材质制成且能够套在内模外周，且外模的长度小于内模的长度，内模两端均能够密封固定封端塞。内模及封堵塞能够共同构成密封腔室，电阻式应变片能够置入所述的密封腔室中，密封腔室中注入封装胶液，利用封装胶液对电阻式应变片进行封装。本实施例中，所述内模和外模为圆形管结构或方形管结构，内模的内径大于电阻式应变片的宽度，内模的内径范围为5mm-500mm，优选的，所述内模采用橡胶管或硅橡胶管，所述外模采用金属管或亚克力管，内模的制作材料被配置为与封装胶液不会产生粘合，便于封装胶液固化成型后进行脱模。外模能够套在内模外周，且其内侧面与内模的外周面紧贴，能够防止封装胶液固化成型过程中形态发生改变。所述封端塞的材质被配置为与封装胶液不会产生粘合，本实施例中，所述封端塞采用环氧板或尼龙或聚醚醚酮PEEK或聚四氟乙烯或聚乙烯材质制成，所述封端塞的外径与内模的内径相匹配，封端塞塞入内模后，能够紧贴内模内侧面，防止空隙过大使得封装胶液流入空隙中，造成封端塞与内模粘合。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路面结构应变传感器制造方法，其特征在于，将两端安装好牵拉件及导电引线的电阻式应变片置入封装模具中，在封装模具与电阻式应变片之间的空间填注封装胶液，待封装胶液固化后，拆下封装模具。/n

【技术特征摘要】
1.一种路面结构应变传感器制造方法，其特征在于，将两端安装好牵拉件及导电引线的电阻式应变片置入封装模具中，在封装模具与电阻式应变片之间的空间填注封装胶液，待封装胶液固化后，拆下封装模具。


2.如权利要求1所述的一种路面结构应变传感器制造方法，其特征在于，所述封装模具包括内模、外模及封端塞，所述内模由柔性材质制成，电阻式应变片能够置入内模中，外模由刚性材质制成且能够套在内模外周，内模两端均能够密封固定封端塞。


3.如权利要求2所述的一种路面结构应变传感器制造方法，其特征在于，具体步骤为：
分别在电阻式应变片的两端安装牵拉件及导电引线；
将安装好牵拉件及导电引线的电阻式应变片置入内模中，并将内模两端利用封端塞进行封堵，牵拉件及导电引线穿过封端塞；
将内模置入外模中，内模外侧面贴紧外模内侧面；
调整电阻式应变片至内模的中部位置；
在内模和电阻式应变片之间的空间填注封装胶液；
待封装胶液固化后，依次拆下外模、内模及封端塞。


4.如权利要求3所述的一种路面结构应变传感器制造方法，其特征在于，所述内模两端分别设置有第一通孔和第二通孔，内模两端的封端塞分别设置有与第一通孔和第二通孔相匹配的第三通孔和第四通孔，第一通孔和第三通孔中能够插入注胶管...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁明，苏林萍，蔡发隆，姚占勇，辛雪，蒋红光，张吉哲，姚凯，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37