專利名稱：建筑墻體濕度光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)，具體說就是一種建筑墻體濕度光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1978年，加拿大的Hill發(fā)明摻鍺光纖中光致折射率變化的現(xiàn)象使芯內(nèi)光柵得以問世。1989年，美國的Meltz發(fā)明摻鍺光纖光柵紫外側(cè)寫入技術(shù)，人們利用這一技術(shù)可以方便地制作各種常數(shù)的光纖光柵，使得成本大大降低，為其廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。光纖光柵用于傳感的主要優(yōu)點體現(xiàn)在能避免電磁場的干擾，電絕緣性好；不受潮濕環(huán)境影響；耐久性好，具有抵抗包括高溫(小于600°C)在內(nèi)的各種惡劣環(huán)境及化學(xué)侵蝕的能力，具有承受振動和沖擊的能力；質(zhì)量輕、體積小、對結(jié)構(gòu)影響小、易于布置；既可以實現(xiàn)點測量，也可以實現(xiàn)分布式測量及絕對測量；節(jié)省線路，只用一根線就可以傳送結(jié)構(gòu)狀態(tài)信號；信號、數(shù)據(jù)可多路傳輸，便于與計算機連接，單位長度上信號衰減??；靈敏度高，精度高；頻帶寬，信噪比高等。但是，由于裸光纖光柵特別纖細(xì)，外徑約為125微米左右，其主要成分是SiO2，因此特別脆弱，不能直接應(yīng)用于工程，且光纖光柵能夠很精確的測量應(yīng)變但不能直接去測量濕度， 嚴(yán)重地制約了光纖光柵在墻體濕度梯度測量中的應(yīng)用。隨著世界人口增多、經(jīng)濟快速發(fā)展， 能源問題已經(jīng)成為制約國家經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高的關(guān)鍵問題。而供暖能耗約占全國總能耗的10%。這樣，建筑節(jié)能保溫技術(shù)的發(fā)展和推廣就成為了重中之重。墻體的濕度影響墻體的保溫性能，因此研究建筑墻體濕度梯度顯得非常重要。對于墻體濕度梯度測試，傳統(tǒng)的傳感器有很多不足的地方(I)電容式濕度傳感器線性度差，對電磁的抗干擾性能差，長期穩(wěn)定性不理想，多數(shù)長期使用漂移嚴(yán)重，且大多數(shù)電容式濕敏元件不具備40°C以上溫度下工作的性能，單點測試；(2)傳統(tǒng)的電阻式濕度傳感器的線性度、產(chǎn)品互換性差， 長期濕度測試的結(jié)果會嚴(yán)重失真，單點測試、同時存在布設(shè)困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種建筑墻體濕度光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它是由光纖光柵、聚酰亞胺薄膜、不銹鋼細(xì)網(wǎng)、 帶小孔不銹鋼管和鎧裝光纜組成的，光纖光柵連接聚酰亞胺薄膜，聚酰亞胺薄膜連接不銹鋼細(xì)網(wǎng)，不銹鋼細(xì)網(wǎng)連接帶小孔不銹鋼管，鎧裝光纜連接光纖光柵。本實用新型一種建筑墻體濕度光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)，將光纖光柵用聚酰亞胺薄膜進行封裝，將多個傳感器布置在一根光纖上組成墻體濕度梯度監(jiān)測系統(tǒng)，聚酰亞胺薄膜具有濕膨脹線性度好、耐高溫、耐腐蝕的特點，從而制成耐久性好、可以準(zhǔn)分布布設(shè)、精度高、方便施工操作、適應(yīng)建筑墻體內(nèi)部環(huán)境的濕度梯度監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型具有耐腐蝕、傳感精度高、抗電磁干擾、絕對測量、準(zhǔn)分布、抗潮防水、穩(wěn)定性與耐久性好等優(yōu)點。同時由于其封裝材料采用的是聚酰亞胺材料，可以大大提高傳感器耐久性。利用涂覆聚酰亞胺的光纖光柵測量濕度原理、優(yōu)良的應(yīng)用性能和此種傳感器的結(jié)構(gòu)形式，可以對建筑墻體濕度梯度進行監(jiān)測，從而可以準(zhǔn)確預(yù)測保溫效果衰減規(guī)律和保溫材料使用壽命，為既有建筑改造年限的確定提供理論上的技術(shù)支撐。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的左視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖舉例對本實用新型作進一步說明。實施例I :結(jié)合圖1，本實用新型一種建筑墻體濕度光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)，它是由光纖光柵(I)、聚酰亞胺薄膜(2)、不銹鋼細(xì)網(wǎng)(3)、帶小孔不銹鋼管(4)和鎧裝光纜(5)組成的，光纖光柵(I)連接聚酰亞胺薄膜(2)，聚酰亞胺薄膜(2)連接不銹鋼細(xì)網(wǎng)(3)，不銹鋼細(xì)網(wǎng)(3)連接帶小孔不銹鋼管(4)，鎧裝光纜(5)連接光纖光柵(I)。實施例2 :本實用新型包括多個薄膜狀的聚酰亞胺材料作為封裝材料，封裝在聚酰亞胺薄膜內(nèi)部的光纖光柵。本實用新型還包括如下結(jié)構(gòu)特征1、光纖光柵直接被聚酰亞胺材料封裝；2、用不銹鋼細(xì)網(wǎng)包裹封裝好的聚酰亞胺、光纖光柵復(fù)合桿；3、用帶小孔不銹鋼管將整體封裝；4、光纖光柵在鋼管兩端通過鎧裝光纜引出。在本實用新型中，光纖光柵被居中封裝在聚酰亞胺薄膜中，能夠很好的保證光柵與封裝材料之間的粘結(jié)。在聚酰亞胺薄膜外表面有不銹鋼細(xì)網(wǎng)和帶孔的不銹鋼管，不僅能夠有效地感應(yīng)周圍環(huán)境的濕度、溫度變化且避免了在建筑施工和使用過程中墻體濕度梯度監(jiān)測系統(tǒng)的損壞。實施例3 :本實用新型具有以下特點(I)采用聚酰亞胺涂覆工藝，將光纖光柵與聚酰亞胺封入模具，經(jīng)過加熱、固化、冷卻三個過程有機地構(gòu)成一體，加工成形的聚酰亞胺、 光纖光柵復(fù)合桿。(2)將聚酰亞胺、光纖光柵復(fù)合桿用不銹鋼細(xì)網(wǎng)包裹。(3)用帶孔的不銹鋼管將被不銹鋼細(xì)網(wǎng)包裹的聚酰亞胺、光纖光柵復(fù)合桿封裝。(4)將傳導(dǎo)光纖從聚酰亞胺、 光纖光柵復(fù)合桿端部引出。實施例4 :本實用新型包括多個聚酰亞胺、光纖光柵復(fù)合桿和直接封裝在其內(nèi)部的光纖光柵。多個光纖光柵濕度傳感器串聯(lián)在一根光纖上對墻體濕度梯度進行監(jiān)測。光柵是直接封裝在聚酰亞胺薄膜內(nèi)部，聚酰亞胺薄膜外部裝有不銹鋼細(xì)網(wǎng)，和帶孔的不銹鋼管， 傳輸光纖在不銹鋼管兩端引出。為了使光柵測得的濕度梯度精度高，用于封裝光纖光柵的聚酰亞胺薄膜厚度大于O. 1_。光纖在金屬管外用鎧裝外套保護。要將光纖，不銹鋼細(xì)網(wǎng)、 帶孔不銹鋼管以及鎧裝光纖粘牢，防止傳感器在實際布設(shè)過程中接線段產(chǎn)生破壞。實施例5 :本實用新型的性能指標(biāo)如下表
權(quán)利要求1.一種建筑墻體濕度光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)，它是由光纖光柵(I)、聚酰亞胺薄膜(2)、不銹鋼細(xì)網(wǎng)(3)、帶小孔不銹鋼管(4)和鎧裝光纜(5)組成的，其特征在于光纖光柵⑴連接聚酰亞胺薄膜(2)，聚酰亞胺薄膜(2)連接不銹鋼細(xì)網(wǎng)(3)，不銹鋼細(xì)網(wǎng)(3)連接帶小孔不銹鋼管(4)，鎧裝光纜(5)連接光纖光柵(I)。
專利摘要本實用新型提供一種建筑墻體濕度光纖光柵監(jiān)測系統(tǒng)。它是由光纖光柵、聚酰亞胺薄膜、不銹鋼細(xì)網(wǎng)、帶小孔不銹鋼管和鎧裝光纜組成的，光纖光柵連接聚酰亞胺薄膜，聚酰亞胺薄膜連接不銹鋼細(xì)網(wǎng)，不銹鋼細(xì)網(wǎng)連接帶小孔不銹鋼管，鎧裝光纜連接光纖光柵。本實用新型將光纖光柵用聚酰亞胺薄膜進行封裝，將多個傳感器布置在一根光纖上組成墻體濕度梯度監(jiān)測系統(tǒng)，聚酰亞胺薄膜具有濕膨脹線性度好、耐高溫、耐腐蝕的特點，從而制成耐久性好、可以準(zhǔn)分布布設(shè)、精度高、方便施工操作、適應(yīng)建筑墻體內(nèi)部環(huán)境的濕度梯度監(jiān)測系統(tǒng)。
文檔編號G01N21/17GK202351169SQ20112051951
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者李家和, 歐進萍, 王川, 谷守杰 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)