一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置

本发明涉及木结构病害监测，尤其涉及一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置。

背景技术：

1、木结构古寨作为重要的传统建筑文化遗存，凝聚着传统营造技艺与历史人文价值，其各类木构件长期暴露于自然环境中，受温湿度变化、微生物侵蚀及虫蛀等因素影响，易在内部形成腐朽、裂隙、中空等隐蔽病害，持续劣化会降低构件结构强度，威胁建筑整体的结构安全与存续寿命，因此，针对古寨木构件开展定期病害监测与排查，是古建筑保护工作中的核心环节之一，在木结构无损检测技术领域，应力波检测技术凭借无需深度破坏构件、可反映内部材质状态的特点，成为古木构件病害检测的主流技术路径，而传感装置的现场安装固定方式，是决定检测效率、信号精度以及是否真正实现无损检测的关键因素。

2、现有相关的木结构病害监测传感装置，普遍采用钻孔紧固件式的固定结构，具体作业过程中，需要先在木构件的待检测点位进行标记，随后使用钻孔工具在标记位置钻出对应深度的安装孔，再将膨胀螺钉或自攻螺钉拧入孔内，以此将传感器安装底座牢固固定在木构件表面，最后将传感器主体装配至安装底座内完成布设，该固定方式存在核心的应用缺陷，钻孔操作会对古木构件造成不可逆的机械损伤，不仅会破坏木材表层的原生纤维结构与表面防护层，损害古构件的历史风貌完整性，钻孔形成的孔洞还会成为外界水分、霉菌及蛀虫侵入构件内部的通道，反而加速木构件的后续病害发展，同时，每切换一处检测点位都需要重新钻孔固定，点位调整流程繁琐，无法快速适配古寨内大量木构件的巡检需求，现场作业的灵活性与效率均存在明显不足。

技术实现思路

1、为了克服现有木结构病害监测装置，因需在木构件钻孔打入紧固件固定传感器，且探测点位调节不便，造成检测过程繁琐且对古木构件不可逆损伤的问题。

2、本发明的技术方案为：一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，包括弹力束紧带，所述弹力束紧带的两端分别设置有插扣母座、插扣公头，所述插扣公头设置有用于穿绕弹力束紧带的穿带槽，所述弹力束紧带活动穿设于穿带槽内并可来回绕设滑移，通过弹力束紧带与穿带槽内壁之间的摩擦力实现长度限位，所述弹力束紧带朝向古树树干的内侧固定设置有硅胶垫，所述弹力束紧带背离古树树干的外侧可拆卸夹持安装有传感器支架，所述传感器支架朝向弹力束紧带的一侧设置有插接夹，所述传感器支架通过插接夹夹持固定在弹力束紧带上并可沿带体长度方向调节安装位置，所述传感器支架的上端设置有限位夹，所述传感器支架的内部可拆卸放置有监测器。

3、作为优选，所述传感器支架、限位夹与插接夹为一体成型的硬质结构，所述限位夹由传感器支架上端面向内弯折延伸形成。

4、作为优选，所述监测器的上端面固定设置有防滑垫，所述监测器的后端两侧对称设置有便于插拔操作的握把，所述握把与监测器的壳体固定连接。

5、作为优选，所述监测器的后端面设置有传感器探针，且传感器探针与监测器内部的检测电路电连接，所述传感器支架的对应位置设置有探针穿孔，且探针穿孔与传感器支架一体成型，所述传感器探针穿过探针穿孔后端部抵压在古树树干的表面，用于传导应力波检测信号。

6、作为优选，所述限位夹的下表面下压抵接在防滑垫的上表面，通过摩擦力与下压力实现监测器在传感器支架内的轴向限位，防止监测器向外脱出。

7、作为优选，所述监测器的前端面设置有控制面板，且控制面板与监测器内部的控制模块电连接。

8、作为优选，所述插扣公头与插扣母座相互卡接配合，实现弹力束紧带两端的快速锁合与解锁。

9、作为优选，所述插接夹为开口朝下的弹性夹结构，且其夹持时包裹弹力束紧带与硅胶垫的整体厚度，并依靠自身弹力实现夹紧固定，所述插接夹解除夹持后可沿弹力束紧带的长度方向滑动调节位置。

10、作为优选，所述弹力束紧带与硅胶垫的整体外部、靠近插扣母座的一端设置有束紧带固定环，所述束紧带固定环与弹力束紧带、硅胶垫之间通过铆接固定连接，用于穿纳长度调节后多余的带体，避免带体散落影响检测操作。

11、本发明的有益效果：

12、1、通过弹力束紧带搭配插扣母座、插扣公头的伸缩式束紧结构，可直接环绕套设在古树树干外围实现装置整体固定，弹力束紧带内侧的硅胶垫贴合树干表面起到缓冲防滑作用，全程无需在木结构本体上钻孔或打入紧固件，完全避免检测操作对古寨木构件造成损伤，实现真正的无损病害监测；

13、2、通过传感器支架上设置的插接夹弹性夹持结构，可直接将传感器支架与监测器整体挂载固定在弹力束紧带外侧，扳开插接夹解除夹持后，即可带动整个支架沿带体长度方向自由滑动调整安装点位，无需拆卸束紧带主体即可灵活切换检测位置，大幅提升现场检测的点位调节效率与设备安装便利性；

14、3、通过传感器探针抵压树干表面传导应力波的结构设计，结合轻锤敲击木构件激发应力波的无损检测原理，可精准采集木结构内部的病害反馈信号；同时限位夹施加的下压力与防滑垫提供的静摩擦力形成双重限位作用，可保证监测器安装状态稳定，传感器探针与树干表面持续紧密贴合，有效提升检测数据的准确性与检测过程的可靠性。

1.一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，其特征在于：包括弹力束紧带（101），所述弹力束紧带（101）的两端分别设置有插扣母座（103）、插扣公头（104），所述插扣公头（104）设置有用于穿绕弹力束紧带（101）的穿带槽，所述弹力束紧带（101）活动穿设于穿带槽内并可来回绕设滑移，通过弹力束紧带（101）与穿带槽内壁之间的摩擦力实现长度限位，所述弹力束紧带（101）朝向古树树干的内侧固定设置有硅胶垫（102），所述弹力束紧带（101）背离古树树干的外侧可拆卸夹持安装有传感器支架（201），所述传感器支架（201）朝向弹力束紧带（101）的一侧设置有插接夹（203），所述传感器支架（201）通过插接夹（203）夹持固定在弹力束紧带（101）上并可沿带体长度方向调节安装位置，所述传感器支架（201）的上端设置有限位夹（202），所述传感器支架（201）的内部可拆卸放置有监测器（301）。

2.根据权利要求1所述的一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，其特征在于：所述传感器支架（201）、限位夹（202）与插接夹（203）为一体成型的硬质结构，所述限位夹（202）由传感器支架（201）上端面向内弯折延伸形成。

3.根据权利要求1所述的一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，其特征在于：所述监测器（301）的上端面固定设置有防滑垫（303），所述监测器（301）的后端两侧对称设置有便于插拔操作的握把（302），所述握把（302）与监测器（301）的壳体固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，其特征在于：所述监测器（301）的后端面设置有传感器探针（305），且传感器探针（305）与监测器（301）内部的检测电路电连接，所述传感器支架（201）的对应位置设置有探针穿孔（204），且探针穿孔（204）与传感器支架（201）一体成型，所述传感器探针（305）穿过探针穿孔（204）后端部抵压在古树树干的表面，用于传导应力波检测信号。

5.根据权利要求1所述的一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，其特征在于：所述限位夹（202）的下表面下压抵接在防滑垫（303）的上表面，通过摩擦力与下压力实现监测器（301）在传感器支架（201）内的轴向限位，防止监测器（301）向外脱出。

6.根据权利要求1所述的一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，其特征在于：所述监测器（301）的前端面设置有控制面板（304），且控制面板（304）与监测器（301）内部的控制模块电连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，其特征在于：所述插扣公头（104）与插扣母座（103）相互卡接配合，实现弹力束紧带（101）两端的快速锁合与解锁。

8.根据权利要求1所述的一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，其特征在于：所述插接夹（203）为开口朝下的弹性夹结构，且其夹持时包裹弹力束紧带（101）与硅胶垫（102）的整体厚度，并依靠自身弹力实现夹紧固定，所述插接夹（203）解除夹持后可沿弹力束紧带（101）的长度方向滑动调节位置。

9.根据权利要求1所述的一种用于木结构古寨病害点监测的无损夹持传感装置，其特征在于：所述弹力束紧带（101）与硅胶垫（102）的整体外部、靠近插扣母座（103）的一端设置有束紧带固定环（105），所述束紧带固定环（105）与弹力束紧带（101）、硅胶垫（102）之间通过铆接固定连接，用于穿纳长度调节后多余的带体，避免带体散落影响检测操作。