專利名稱：金屬屏蔽層屏蔽的pvdf壓電薄膜膠基封裝應(yīng)變計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種適合與土木工程結(jié)構(gòu)長期健康監(jiān)測的新型智能應(yīng)變計(jì)。
背景技術(shù)：
自從1880年由法國人Jacques Curie和Pierre Curie在水晶(α2SiO2)中發(fā)現(xiàn)壓電性后，人們相繼在無機(jī)物范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量天然和人工的壓電單晶、陶瓷及薄膜，而突破無機(jī)物領(lǐng)域在有機(jī)體上發(fā)現(xiàn)壓電性最早出現(xiàn)在Briain(1924年)的論文中.1965年Harris和Allison等人實(shí)驗(yàn)了塑料的沖擊感應(yīng)極化.隨后對生物高分子壓電性的研究日益廣泛.很多人曾對木頭、絲、骨頭、肌肉等，以及核糖核酸(RNA)、脫氧核糖核酸(DNA)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其均具有一定的壓電性.Peterlin等人在1967年觀察了滾延聚偏氟乙稀(PVDF)的ε值，也確認(rèn)了它的壓電性.日本的河合(H.Kawai)于1969年開始了PVDF壓電效應(yīng)開拓性的研究.同期Fukada也在做了大量的生物高聚物的壓電性研究之后指出，PVDF與生物高聚物的壓電性有所不同，其在初始拉伸方向上顯示出的壓電應(yīng)變系數(shù)最大(d31＞＞d32).1972年日本的北山、中村合作試制了PVDF+BaTiO3的柔性復(fù)合材料，又開辟了壓電高聚物2壓電陶瓷復(fù)合材料的新途徑，使壓電高聚物向?qū)嵱没芯糠较蛴诌~出一步.如今，PVDF及其它壓電高聚物已作為一種極有前途的新型壓電材料制成各種壓電元器件，開始向科技和產(chǎn)業(yè)方向拓展.作為一種新型的結(jié)構(gòu)智能傳感元件，pvdf壓電薄膜有諸多優(yōu)點(diǎn)，如靈敏度高，面監(jiān)測，質(zhì)量輕，體積小，響應(yīng)快，測壓范圍大，信號(hào)衰減小，經(jīng)濟(jì)性好等，使其成為一種繼電阻應(yīng)變片和光纖光柵以后，在結(jié)構(gòu)監(jiān)測中值得廣泛推廣的一種新型傳感器。由于pvdf壓電薄膜厚度很小，大約在100微米左右，其主要成分是聚偏二氟乙烯，抗拉強(qiáng)度低，抗剪能力差，質(zhì)地脆弱。難以在土木工程施工的惡劣環(huán)境下存活，必須采取有效的封裝措施進(jìn)行保護(hù)。所以需要一種好的封裝方法，既能適合于傳感器的布設(shè)，保證pvdf壓電薄膜的存活，又能保證應(yīng)變的良好界面?zhèn)鬟f性能。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低；應(yīng)變監(jiān)測精度高，適合于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)表面形式的金屬屏蔽層屏蔽的PVDF壓電薄膜膠基封裝應(yīng)變計(jì)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括PVDF壓電薄膜，在PVDF壓電薄膜的兩側(cè)包有膠基片，PVDF壓電薄膜與膠基片粘結(jié)成一體，在基片外設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)，PVDF壓電薄膜的端部有電極及引出導(dǎo)線。
Pvdf壓電薄膜靈敏度高，易受外界干擾。將其用在干擾較多的土木工程結(jié)構(gòu)上時(shí)，有時(shí)會(huì)得到意想不到的錯(cuò)誤結(jié)果。要將之大規(guī)模應(yīng)用于土木工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測中，就必須進(jìn)行有效的屏蔽，以確保pvdf壓電薄膜在作業(yè)中能夠真實(shí)的，穩(wěn)定的采集和傳輸信號(hào)，從而提高其使用效率。
本實(shí)用新型尋找一種金屬材料，該材料在滿足輕薄柔的前提下，具有良好的應(yīng)變傳遞性能。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，本實(shí)用新型采用傳感用金屬對pvdf壓電薄膜進(jìn)行屏蔽，將pvdf壓電薄膜粘貼在兩層膠基中間，在封裝好的pvdf壓電薄膜外部做上完整的一層屏蔽網(wǎng)。
本實(shí)用模型具有以下優(yōu)點(diǎn)1，適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低；2，應(yīng)變監(jiān)測精度高，金屬屏蔽層對封裝好的pvdf壓電薄膜傳感器的傳感性能幾乎沒什么影響；3，由于屏蔽層和封裝膠基都非常柔薄，適合于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)表面形式。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)可以方便的制作多維的屏蔽pvdf壓電薄膜封裝應(yīng)變計(jì)。


附圖是本實(shí)用新型的實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
金屬屏蔽層屏蔽的PVDF壓電薄膜膠基封裝應(yīng)變計(jì)的組成包括PVDF壓電薄膜1，在PVDF壓電薄膜的兩側(cè)包有膠基片2，PVDF壓電薄膜與膠基片粘結(jié)成一體，在基片外設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)3，PVDF壓電薄膜的端部有電極4及引出導(dǎo)線5。其結(jié)構(gòu)組成封裝的膠基以確保它與結(jié)構(gòu)協(xié)同變形，反映結(jié)構(gòu)的變形情況以外，外部有一層完整的金屬屏蔽網(wǎng)與應(yīng)變計(jì)粘貼在一起。
權(quán)利要求1，一種金屬屏蔽層屏蔽的PVDF壓電薄膜膠基封裝應(yīng)變計(jì)，它包括PVDF壓電薄膜，其特征是在PVDF壓電薄膜的兩側(cè)包有膠基片，PVDF壓電薄膜與膠基片粘結(jié)成一體，在基片外設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)，PVDF壓電薄膜的端部有電極及引出導(dǎo)線。
專利摘要本實(shí)用新型提供的是金屬屏蔽層屏蔽的PVDF壓電薄膜膠基封裝應(yīng)變計(jì)。它包括PVDF壓電薄膜，在PVDF壓電薄膜的兩側(cè)包有膠基片，PVDF壓電薄膜與膠基片粘結(jié)成一體，在基片外設(shè)置有金屬屏蔽網(wǎng)，PVDF壓電薄膜的端部有電極及引出導(dǎo)線。具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉；可以方便的制作同一規(guī)格的pvdf壓電薄膜傳感器；應(yīng)變監(jiān)測精度高；抗電磁干擾，抗潮濕，耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B7/16GK2874423SQ20062002014
公開日2007年2月28日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者歐進(jìn)萍, 白石, 趙雪峰, 周智 申請人:歐進(jìn)萍, 白石, 趙雪峰, 周智