结合 一项 国家实用新 型专 利介 绍 电 阻式 混凝 土 磨蚀 传 感 器 的 工作 原 理 ，以及 基 于 2芯 线 、3 芯线和 5芯线的电阻式混凝土磨蚀传感器的设计方案和测试方法。以 E-24系列精度 为 5％的碳 膜电阻为例 ，规定了传感器各个 固定电阻的阻值，分析 了电阻阻值误差和 电阻变化量对磨蚀深度分 级判断的影响 ，并用基 于2芯线设计方案的传感器进行室内测试试验 ，结果表明电阻式混凝土磨蚀 传感器适用于泄水建筑物混凝土表面的磨损和空蚀测量，可以用于实时监控建筑物的运行状 态。 关键词 ：电阻式传感器；混凝土磨蚀传感器；并联电阻；测量方法；磨蚀深度 中图分类号：TP212．1；TV698．1 文献标志码 ：A 文章编号 ：1006—7647(2013)02—0078—05 Resistancesensorforconcreteabrasionanditsmeasuringmethod／／DAIXiaobing(HydrochinaZhongnanEngineering Corporation．Changsha410014．C ina) Abstract：Theworkingprinciple．design schemeand testmethod ofthe resistance sensorforconcreteabrasion based on two—corewires，three-corewiresandfive—corewireswereintroduced，accordingtoanationalutility·modelpatent．Takethe E-24 seriesofdeposited．carbon resistorwith accuracy of5％ forinstance．its resistance vcluewas setfor every fixed resistor，effectsoftheresistanceerr0randthevaryingquantityonthegradejudgmentoftheabrasiondepthwereanalyzed， and the indoortestofthe sensorwith two—core wires was performed． Testresults show thatthe sensor iS suitable for measuringtheabrasionand thecavitationerosionontheconcretesurface，andmonitoringtherea1．timerunningstateofthe releaseworks．henceitcanbebroughtintothesafetymonitoring system forthedam． Key words：resistancetype sensor；sensorforconcreteabrasion；parallelresistance；measuringmethod；abrasiondepth 在水利水电工程 中，泄水建筑物是必不可少的 结构物之一。在高含沙水流或高速水流作用下，泄 水建筑物 的混凝土表面会产生磨损破坏 或空蚀破 坏。浅层的磨损或空蚀破坏可能不会对结构带来致 命的危害 ，但随着磨损或空蚀的进一步加剧 ，可能造 成水流的边界分离 ，形成恶劣的水流流态 ；或者产生 结构缝的止水破坏 、钢筋外露等各种不利于结构稳 定的现象 ，危及泄水建筑物安全。为 了及时掌握泄 水建筑物混凝土表面的性状 ，尤其是洞式 泄水建筑 物 、消力池等不易直接观测 的混凝土部位 ，迫切需要 能够测量和监控混凝土表面磨损或空蚀破坏程度的 仪器 ，以实现实时监控的目的。 目前 ，我国仅有一种用于测量混凝土磨蚀深度 的传感器 。J，这种传感器利用芯线的断通信号 ，分 级测量混凝土磨蚀深度 ，对泄水建筑物的运行状态 进行实时监控 ，在三板溪 、向家坝 、溪洛渡等多个工 程 中成功应用 。但是 ，由于传感器使用的是芯线断 通信号 ，因而受到电缆芯线数量 的限制。在工程实 际应用中，当使用 1根 5芯电缆时 ，只能监测到传感 器 5种不同工作状态，存在测量精度不够或测量范 围不足的缺陷。为此 ，笔者 研制了一种电阻式混 凝土磨蚀传感器，该传感器利用其内部并联电阻值 的变化特性 ，通过测量芯线间电阻值 的变化分级判 断混凝土的磨蚀深度 ，不受电缆芯线数量 的限制 ，传 感器的测量精度和测量范围均得到大幅度提高 。 1 电阻式混凝土磨 蚀传 感器 的工作原理 电阻式混凝土磨蚀传感器由用绝缘材料制成的 传感器本体 A、本体内2根导线(导线 E和导线 F)以 及 1组连接导线 E和导线 F的引线组成，见图 1(a)。 为了进一步提高测量精度和测量范 围，可 以增加传 感器本体 内的导线数量 和引线数量 ，如在本体内设 3根导线(导线 D、导线 E和导线 F)和 2组引线 ，引 线分别连接导线 E和导线 F以及导线 E和导线 D

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