专利名称：针式渗透监测探头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无损监测技术，具体涉及一种渗透监测探头，用于混凝土、土壤及 其它多孔介质中流体的渗入深度在线监测。
背景技术：
流体，特别是腐蚀性流体在混凝土、土壤等多孔介质中的渗透会造成其中部分材 料、甚至本体材料的性能下降或变异。因此，适时监测外界流体的渗入深度，实现动态预测 和及时预警是十分重要的。迄今为止尚未见到易于安装、监测范围灵活可调、结构合理、性能稳定的相关渗透 监测探头出现。
发明内容本实用新型的目的是提供一种易于现场安装、监测范围和深度灵活可调的渗透监 测探头，可用于如混凝土、土壤等多孔介质中流体的渗入深度实时在线监测。本实用新型提供的针式渗透监测探头，包括一个安装座，中部设置螺纹通孔；—个探针支座，安装于安装座中部的螺纹通孔中，其上设置若干与所述螺纹通孔 同方向的探针安装孔，并于一端设置与探针安装孔连通的接线腔；以及，若干金属探针，安装于所述若干探针安装孔中，一端伸入所述接线腔与导线连接， 另一端露出探针支座并在露出部分的非测量区套设绝缘护套。本监测探头具有多个金属探针，监测主机通过选择不同的探针即可对不同位置和深 度进行监测，故能灵活调整监测范围和深度。其探针支座和安装座采用螺纹联接，在安装时，可 方便地调整探针支座与安装座的相对位置，从而整体调整各探针置入被监测介质的深度。其通过安装座固定于被监测介质内，现场安装方便。此外，其结构合理，性能稳定， 可用于如混凝土、土壤等多孔介质中流体的渗入深度适时在线监测。
图1为本实用新型一实施例的结构示意图；图2、3分别为图1的A-A剖视图和B-B剖视图；图4为其探针支座的结构示意图；图5为图4的C-C剖视图；图6为本实用新型另一实施例的结构示意图；图7和图8分别为图6的D-D剖视图和E-E剖视图。
具体实施方式
[0017]
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。[0018]实施例1 一种针式渗透监测探头，其若干金属探针相对于探针支座的轴线对称等高排列。参照图1-5，实施例1针式渗透监测探头包括安装座1，探针支座2，若干金属探 针 31、32、33、34、35、36、37、38、31，、32，、33，、34，、35，、36，、37，、38，，安装座 1 中部设置螺 纹通孔11，探针支座2外周设通体或不通体外螺纹，探针支座2采用螺纹联接方式安装在安 装座1中部的螺纹通孔11中，探针支座2上设置若干与所述螺纹通孔11同方向的探针安 装孔21，并于一端设置与探针安装孔21连通的接线腔22，接线腔22的口部通过螺钉23安 装接线腔盖 24，金属探针 31、32、33、34、35、36、37、38、31，、32，、33，、34，、35，、36，、37，、38， 采用螺接或/和胶粘等方式固定安装在探针支座2上的若干探针安装孔21中，所有金属探 针的一端伸入所述接线腔22与导线4连接，另一端露出探针支座2并在露出部分的非测量 区套设绝缘护套。接线腔22在接线后宜用密封胶密封或灌注，探针支座2表面与金属探针 连接处用密封胶26密封。图Ib中25所示为螺母。探针支座2为圆柱形，若干探针安装孔21分布在探针支座2端面上的以中心点0 为圆心的一个圆周27上，该圆周27的直径取决于监测范围，通�？晌�10 500mm，也可更 大。探针支座2的大小与厚度取决于安装位置和监测区域空间大小。安装于探针支座2上的所述若干金属探针31、32、33、34、35、36、37、38、31，、32，、 33’、34’、35’、36’、37’、38’相对于探针支座2的轴线0’对称等高排列，即金属探针31和 31’的长度相等，而且相对探针支座2的轴线0’对称，金属探针32和32’的长度相等，而且 相对探针支座2的轴线0’对称，依此类推，金属探针38和38’的长度相等，而且相对探针 支座2的轴线0’对称。这样在被监测介质中能够形成一个圆柱形监测区域。上述金属探针的直径可根据成本、刚度和监测范围大小要求灵活设置，长度可根 据监测深度范围灵活设置，通常，金属探针直径为1 20mm，露出探针支座2的部分长0 200mm，将金属探针的前端面和距离该前端面0 5mm的部分作为测量区，而将其余部分作 为非测量区用绝缘护套包覆。绝缘护套可采用绝缘热缩塑料管，或其它机械加工的带或不 带内螺纹的绝缘材料管，要求其在被监测介质和流体中化学稳定，不腐蚀。所有金属探针是由同种材料做成的直径相等、表面特性相同的金属棒。其材料可 选用任意有色或黑色金属，也可为Pt、Au、Ag等贵金属，金属探针不应与本体材料发生持续 的化学反应，但允许与被监测介质或被监测流体发生轻微化学反应，理想的金属探针应在 上述介质中保持化学稳定。本实用新型针式渗透监测探头中，金属探针的数量取决于监测要求和监测范围、 探针直径、以及探针支座的尺寸，可灵活设置。探针支座2用于金属探针的固定、接线或数据采集�？榘沧�、以及探针高度的整 体调节，可用塑料、尼龙等有机绝缘材料加工。由于探针支座2和安装座1采用螺纹联接， 在安装时，可方便地调整探针支座2与安装座1的相对位置，从而调整所有探针置入被监测 介质的深度。安装座1用于探头在被监测介质中的安装和固定，它可采用塑料、尼龙等有机材 料、或金属材料加工制成。安装座1可通过螺栓(可同时用两个或多个安装支座)、捆绳、或 辅助支架等将探头整体固定于监测介质内。实施例2 [0028]参照图6-8，实施例2的针式渗透监测探头也包括安装座1、探针支座2和若干金属探针，探针支座2与安装座1的装配方式、金属探针与探针支座2的装配方式均与实施例 1相同。实施例2与实施例1的区别在于金属探针的数量和排列方式不同，具体来说，实 施例2中，金属探针的安装孔分布在，探针支座2端面上以端面中心点为圆心的一个圆周27 上，安装于探针支座2上的若干金属探针31、32、33、34、35、36、37、38按长度顺次排列(可 以是递增也可以是递减，图中所示是递减，即探针31最长，探针38最短)，在探针支座2的 轴线处也设置一个探针安装孔，并在该探针安装孔中也安装一个金属探针39，金属探针39 的长度大于探针31的长度，金属探针39的长度也可以设计成最短(即小于探针38的长 度)，这样在被监测介质中能够形成一个圆锥形监测区域。本实用新型中，针式渗透监测探头的若干金属探针的长度也可以相等。本实用新型探头的测量原理是通过监测不同探针对间的电信号(如电阻、电位、 电容、电感、交流阻抗或阻抗谱、介电常数、损耗角等等)，亦或是声/超声信号(包括速率、 强度、阻抗等)，再或是它们间的某些组合，通过监测信号的突变或变化趋势来判定被监测 流体渗入被监测介质的深度和时间，从而实现实时预测和预警。
权利要求一种针式渗透监测探头，其特征在于包括一个安装座，中部设置螺纹通孔；一个探针支座，安装于安装座中部的螺纹通孔中，其上设置若干与所述螺纹通孔同方向的探针安装孔，并于一端设置与探针安装孔连通的接线腔；以及，若干金属探针，安装于所述若干探针安装孔中，一端伸入所述接线腔与导线连接，另一端露出探针支座并在露出部分的非测量区套设绝缘护套。
2.根据权利要求1所述的针式渗透监测探头，其特征在于所述探针支座为圆柱形，若 干探针安装孔分布在探针支座端面上的以中心点为圆心的一个圆周上。
3.根据权利要求2所述的针式渗透监测探头，其特征在于安装于探针支座上的所述 若干金属探针相对于探针支座的轴线对称等高排列。
4.根据权利要求2所述的针式渗透监测探头，其特征在于安装于探针支座上的所述 若干金属探针按长度顺次排列。
5.根据权利要求2-4任一项所述的针式渗透监测探头，其特征在于所述探针支座的 轴线处设置一个探针安装孔，该探针安装孔中安装一个金属探针。
6.根据权利要求1-4任一项所述的针式渗透监测探头，其特征在于金属探针的直径 为1 20mm，露出探针支座的部分长0 500mm，金属探针的前端面和距离该前端面0 5mm的部分为测量区。
7.根据权利要求6所述的针式渗透监测探头，其特征在于所述若干金属探针是由同 种材料做成的直径相等、表面特性相同的金属棒。
8.根据权利要求1所述的针式渗透监测探头，其特征在于所述探针支座的接线腔接 线后灌注密封胶，探针支座表面与金属探针连接处用胶密封。
专利摘要一种针式渗透监测探头，包括安装座、探针支座和若干金属探针，探针支座安装于安装座中部的螺纹通孔中，其上设置若干与所述螺纹通孔同方向的探针安装孔，并于一端设置与探针安装孔连通的接线腔，若干金属探针安装于所述若干探针安装孔中，一端伸入所述接线腔与导线连接，另一端露出探针支座并在露出部分的非测量区套设绝缘护套。本监测探头能灵活调整监测范围和深度。其安装方便，结构合理，性能稳定，可用于如混凝土、土壤等多孔介质中流体的渗入深度适时在线监测。
文档编号G01N15/08GK201569620SQ200920261369
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者路新瀛 申请人:清华大学深圳研究生院
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
