专利汇可以提供检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且检测 混凝土 氯离子含量的埋入式 传感器 及其制备方法,它涉及一种传感器及制备方法。解决了现有的传感器无法实时检测混凝土氯离子含量、存在较大 电压 降、坚固性差, 稳定性 差以及现有的方法制作的传感器不能连续检测变化的氯离子浓度、检测结果不准确的问题。微膨胀 纤维 水 泥半透膜层、 碱 性凝胶层和二 氧 化锰层由下至上依次设置在传感器筒体内;方法是:将制做好的微膨胀纤维 水泥 半透膜层、碱性凝胶层、二氧化锰层由下至上依次设置在传感器筒体内,再将上述制得的传感器的下部浸入模拟混凝土孔隙溶液。本 发明 的传感器能够实时检测混凝土氯离子含量、坚固性好,长期稳定性好;本发明的方法制作的传感器能够连续检测变化的氯离子浓度,检测结果准确。,下面是检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器,所述传感器包括传感器筒体(1)、环形银丝(2)、输入铜导线(3)、输出铜导线(4)、微膨胀纤维水泥半透膜层(5)、碱性凝胶层(6)、二氧化锰层(7)、金属桶体(8)和绝缘密封胶层(9),其特征在于:所述传感器筒体(1)外壁的下部沿传感器筒体(1)的圆周方向开有环形凹槽(1-1),所述传感器筒体(1)外壁沿高度方向开有轴向凹槽(1-2),且所述环形凹槽(1-1)与所述轴向凹槽(1-2)连通,所述环形银丝(2)套装在传感器筒体(1)的环形凹槽(1-1)内,所述输入铜导线(3)的下部位于轴向凹槽(1-2)内,且所述输入铜导线(3)的下端与环形银丝(2)固接,所述微膨胀纤维水泥半透膜层(5)、碱性凝胶层(6)和二氧化锰层(7)由下至上依次设置在传感器筒体(1)内,所述金属桶体(8)由金属筒体(8-1)和金属端盖(8-2)构成,所述金属端盖(8-2)固装在金属筒体(8-1)的上端,所述金属筒体(8-1)设置在二氧化锰层(7)与传感器筒体(1)之间,所述金属端盖(8-2)位于二氧化锰层(7)的上端面上,所述输出铜导线(4)的下端固装在金属端盖(8-2)的上端面的中部,所述金属端盖(8-2)的上端面上涂有绝缘密封胶层(9),所述传感器筒体(1)为绝缘材料制成。
2.根据权利要求1所述的检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器,其特征在于:所述传感器筒体(1)的长度为30~50mm。
3.根据权利要求1或2所述的检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器,其特征在于:
所述传感器筒体(1)的材料由硬质PVC塑料制成。
4.根据权利要求3所述的检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器,其特征在于:所述传感器还包括二~四层铜丝网(7-2),所述二氧化锰层(7)由三~五层二氧化锰圆饼体(7-1)构成,三~五层二氧化锰圆饼体(7-1)由上至下依次设置,且每两个二氧化锰圆饼体(7-1)之间设有一层铜丝网(7-2),每层铜丝网(7-2)的四周与金属桶体(8)的内壁相接触。
5.一种权利要求1、2或4所述的检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器的制备方法,其特征在于检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器的制备方法步骤如下:
步骤一、选取长度为30~50mm的硬质PVC塑料管,其中外径为8~12mm、壁厚为1~
1.5mm;在硬质PVC塑料管底端沿硬质PVC塑料管的圆周方向加工一个环形凹槽(1-1),其中环形凹槽(1-1)的中心线到硬质PVC塑料管底端面的距离是3~6mm,环形凹槽(1-1)的深度0.5~0.8mm、环形凹槽(1-1)宽度为0.8~1.2mm;
步骤二、将硬质PVC塑料管内壁的上下两端用粗砂纸打磨;
步骤三、选取直径为0.5~1.0mm的高纯度银丝,银丝纯度为99.999%,选取银丝的长度为30~40mm,然后将输入铜导线(3)的下端焊接在银丝上,保证银丝与输入铜导线(3)垂直,并在焊接处用环氧树脂进行绝缘密封;
步骤四、待环氧树脂胶固化后,先采用粗砂纸对银丝表面进行打磨,然后采用细砂纸对银丝表面进行打磨,除掉银丝表面氧化层,将银丝弯成环形固定在环形凹槽(1-1)内,将输入铜导线(3)的下部置于轴向凹槽(1-2)内;
步骤五、将硬质PVC塑料管的下部浸泡在浓度为10%的氨水中,保证银丝全部浸没在氨水中,浸泡时间为六小时;
步骤六、将硬质PVC塑料管的下部浸泡在浓度为0.1mol/L盐酸溶液中,保证银丝全部浸没在盐酸溶液中,将盐酸溶液通电,对银丝进行阳极化处理,其中电流密度为0.4~
2
0.6mA/cm,通电时间4~6小时,经过阳极化处理的银丝表面形成一个均匀致密的AgCl镀层;
步骤七、将硬质PVC塑料管从盐酸溶液中取出,在输入铜导线(3)与银丝的焊接处未形成镀层以及镀层不均匀处用环氧树脂胶密封处理,待环氧树脂固化后,将硬质PVC塑料管下部的银丝浸泡在浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液中,避光保存三~七天;
步骤八、将硬质PVC塑料管从所述氯化钠溶液取出,将纯硅酸盐水泥、膨胀剂和水按质量比100∶4∶25进行混合,其中硅酸盐水泥的水灰比在0.3~0.35之间,充分混合后制成微膨胀纤维水泥半透膜层(4),将微膨胀纤维水泥半透膜层(4)填充在硬质PVC塑料管内的底部,其中微膨胀纤维水泥半透膜层(4)的厚度为4~6mm,保湿养护二~三天;
步骤九、将超吸水性高分子材料,即由氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙的过饱和水溶液充分搅拌制成碱性凝胶体(5);其中氢氧化钠的浓度为0.2mol/L、氢氧化钾的浓度为0.6mol/L;然后将制做好碱性凝胶体(5)放在硬质PVC塑料管内的微膨胀纤维水泥半透膜层(4)的上端面上,碱性凝胶体(5)的厚度为8~10mm;
步骤十、将输出铜导线(4)的下端焊接在金属端盖(8-2)的上端面的中部,压制三~五层二氧化锰圆饼体(7-1),将压制好的三~五层二氧化锰圆饼体(7-1)由上之下依次设置,然后将每两层二氧化锰圆饼体(7-1)之间铺垫一层铜丝网(7-2),制成二氧化锰层(7),保证每层铜丝网(7-2)的四周与金属桶体(8)的内壁连接,再将二氧化锰层(7)放入金属桶体(8)内,将装有二氧化锰层(7)的金属桶体(8)放在硬质PVC塑料管内的碱性凝胶体(5)的上端面上,并保证碱性凝胶体(5)与最下层的二氧化锰圆饼体(7-1)紧密接触;步骤十一、将金属端盖(8-2)的上端面涂上绝缘密封胶层(9),即制得检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器;
步骤十二、将上述制得的埋入式传感器的下部浸入模拟混凝土孔隙溶液,即氢氧化钠、氢氧化钾、饱和氢氧化钙的混合溶液中进行浸泡,混合溶液中氢氧化钠的浓度为0.2mol/L、氢氧化钾的浓度为0.6mol/L,使微膨胀纤维水泥半透膜层(5)充分水化,同时使微膨胀纤维水泥半透膜层(5)和碱性凝胶层(6)之间达到化学平衡,将上述制得的埋入式传感器浸泡十四天后,氯离子传感器便可以正常使用。
6.根据权利要求5所述的检测混凝土氯离子含量的埋入式传感器的制备方法,其特征在于:在步骤八中的纯硅酸盐水泥、膨胀剂和水进行混合时加入PVA纤维,PVA纤维占纯硅酸盐水泥、膨胀剂和水总质量的1%。
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