RU2602910C2 - Устройство, система и способ для измерения влажности конструкционного материала - Google Patents
Устройство, система и способ для измерения влажности конструкционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2602910C2 RU2602910C2 RU2014110928/15A RU2014110928A RU2602910C2 RU 2602910 C2 RU2602910 C2 RU 2602910C2 RU 2014110928/15 A RU2014110928/15 A RU 2014110928/15A RU 2014110928 A RU2014110928 A RU 2014110928A RU 2602910 C2 RU2602910 C2 RU 2602910C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- housing
- paragraphs
- reader
- humidity according
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
- G01N19/10—Measuring moisture content, e.g. by measuring change in length of hygroscopic filament; Hygrometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
- G01N33/383—Concrete or cement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/048—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance for determining moisture content of the material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройству, системе и способу для измерения влажности в конструкциях зданий. Трубчатый корпус (100) может быть внедрен в материал во время его отливки. Прорезь/прорези (106), предусмотренные в корпусе (100), позволяют влаге проникать внутрь пространства, отделенного корпусом (100). Для проведения измерений в отделенном пространстве (108) используют средства измерения, функционально связанные с корпусом (100) и содержащие электронное устройство (102) и датчик (104). Затем с помощью считывающего устройства (234) результаты могут считываться над поверхностью благодаря линии беспроводной связи между средствами (102) и (104) измерения и считывающим устройством (234). 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится, в целом, к устройству, системе и способу для измерения влажности. Более конкретно изобретение относится к внедряемому устройству с беспроводной связью, к системе, содержащей указанное внедряемое устройство, выполненное с возможностью соединения со считывающим устройством, и к способу для измерения влажности внутренних конструкций здания.
Уровень техники
Измерение содержания влаги в конструкциях здания во время строительства является важным. Если покрытие наносится на конструкционный материал, например на бетон, слишком рано, это может приводить к тяжелым повреждениям конструкций в будущем. Наличие влаги в конструкционном материале в течение длительного периода времени может вызывать рост плесени, которая может оказывать вредное влияние на здоровье. Кроме того, влага со временем разрушает материал, вызывая его гниение. Расходы на устранение этих повреждение могут достигать очень больших сумм.
С другой стороны, выдержка конструкционного материала с целью его сушки в течение необоснованно длительного времени вызывает задержку строительных работ и также приводит к дополнительным расходам.
Важно также отслеживать содержание влаги в конструкциях в процессе их эксплуатации, чтобы своевременно обнаруживать возможные повреждения, вызванные влагой.
Существует несколько известных технических решений для измерения влажности в конструкциях зданий. Однако эти изобретения и способы имеют определенные ограничения. Согласно одному известному способу в материале, подлежащем измерению, сверлят отверстие, которое затем очищают и устанавливают в нем датчик, измеряющий относительную влажность.
Согласно другому известному способу образцы материала отбирают с требуемой глубины путем сверления или откалывания. Затем образцы герметично закрывают в пробирке с датчиком измерения относительной влажности. Влага из образца смешивается с воздухом, находящимся в пробирке, и, спустя некоторое время, влага равномерно распространяется в пространстве внутри пробирки, при этом влажность в этом пространстве стабилизируется. После этого результат считывается считывающим устройством.
Известные способы являются трудоемкими и имеют погрешности вследствие множества подготовительных операций, выполняемых перед считыванием результатов. При этом определенную роль в надежности конечного результата играет компетентность пользователя при проведении измерения. Кроме того, эти способы непригодны для отслеживания влажности в процессе эксплуатации здания из-за необходимости разрушения поверхности конструкции. К тому же может потребоваться длительное время, в частности 8 ч, прежде чем установится стабильная влажность измеряемой области, поэтому процедура измерения может быть медленной.
Сущность изобретения
Задача изобретения заключается в том, чтобы исключить или уменьшить вышеуказанные недостатки известного уровня техники. В частности, изобретение решает задачу измерения влажности материала на различной глубине без разрушения поверхности материала надежным и практически осуществимым способом.
Согласно одному аспекту изобретения устройство для измерения влажности конструкционных материалов отличается тем, что указанное устройство содержит:
- корпус для отделения некоторого пространства в подлежащем измерениям материале, при этом указанный корпус содержит по меньшей мере одну прорезь, или отверстие, или что-либо подобное для прохождения влаги внутрь отделенного пространства, и
- средства измерения, содержащие датчик для измерения влажности и/или температуры в указанном отделенном пространстве и электронное устройство, предназначенное для беспроводной передачи данных между средствами измерения и считывающим устройством, а также для беспроводного приема рабочей энергии от считывающего устройства,
при этом указанный корпус внедряют в подлежащий измерениям материал во время отливки, указанные средства измерения функционально соединяются с корпусом, а указанная передача данных и прием рабочей энергии осуществляется неразрушающим способом.
Согласно другому аспекту изобретения измерительная система для измерения влажности конструкционных материалов отличается тем, что указанная система содержит измерительное устройство согласно изобретению и считывающее устройство для приема и накопления результатов, измеренных и переданных средствами измерения измерительного устройства.
Согласно еще одному аспекту изобретения способ измерения влажности внутри конструкции отличается тем, что устройство для измерения влажности согласно изобретению внедряют в подлежащий измерениям материал во время отливки материала, измеряют влажность с помощью измерительного устройства, а результаты измерения передают в считывающее устройство, при этом указанный процесс измерения осуществляется без разрушения поверхности материала.
Некоторые предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
В одном варианте осуществления подлежащий измерениям материал представляет собой бетон.
В другом варианте осуществления соединение между средствами измерения и считывающим устройством осуществляется по линии беспроводной связи. Указанную линию беспроводной связи можно обеспечить с использованием любого известного решения, пригодного для этой цели, при этом беспроводная связь является достаточно эффективной для передачи данных от средств измерения к считывающему устройству. Средства измерения и считывающее устройство в некоторых вариантах осуществления могут быть разделены изоляционным материалом и/или покрытием. Линия беспроводной связи может быть, например, индуктивной линией, радиолинией или ультразвуковой. Если измерительное устройство остается видимым, для передачи данных можно также использовать оптическое излучение.
В другом варианте осуществления датчик и электронное устройство могут быть защищены фильтром, через который проникает пар.
В другом варианте осуществления датчик может быть расположен в верхнем конце корпуса вместе с электронным устройством средств измерения. При этом датчик и электронное устройство могут быть объединены в компактный модуль. Вместо этого датчик может быть также установлен рядом с прорезью (прорезями).
В еще одном варианте исполнения датчик установлен в воздушном пространстве внутри корпуса. Датчик может быть также присоединен к раме корпуса или встроен в нее. В некоторых вариантах осуществления изобретения пространство и/или прорезь и/или фильтр могут быть заменены деревом, глиной или каким-либо другим материалом, пригодным для передачи влаги.
Внедряемая трубка согласно изобретению может быть выполнена из пластмассы, алюминия, силикона или какого-либо другого материала, пригодного для этой цели.
В одном варианте осуществления изобретения указанная прорезь расположена на боковой стороне указанного корпуса. Эта прорезь может быть также расположена в дне указанного корпуса. В другом варианте осуществления все дно корпуса представляет собой отверстие. В некоторых вариантах осуществления предусмотрено множество прорезей на различной высоте корпуса с целью измерения средней влажности материала по всей высоте.
В одном варианте осуществления изобретения корпус внедряется в материал во время отливки. Соединение между считывающим устройством и средствами измерения осуществляется без разрушения поверхности подлежащего измерениям материала. Можно также производить измерения после нанесения покрытия на конструкцию без разрушения покрытия.
В другом варианте осуществления в корпусе предусмотрены направляющие крылья для поддержания измерительного устройства ровно и на уровне поверхности. Направляющие крылья могут быть предпочтительно предусмотрены в верхней части варианта исполнения для получения максимальной пользы от их наличия. Сквозь крылья могут также проходить различные соединительные элементы, например винты и/или гвозди, для крепления измерительного устройства. Крылья могут иметь также предварительно выполненные прорези для обеспечения указанного крепления.
В другом варианте осуществления вдоль поверхности корпуса предусмотрены предварительно выполненные надрезы, которые облегчают обрезку указанного корпуса. Указанные надрезы можно использовать, если требуется произвести измерение на определенной глубине. Опционально измерительное устройство может быть снабжено перфорированной торцевой заглушкой.
Изобретение обладает важными преимуществами по сравнению с решениями, известными из уровня техники. Устройство для измерения влажности согласно изобретению позволяет измерять влажность на любой глубине. При этом измерение производится таким образом, что компетентность пользователя, например, при обеспечении пространства для замеров не оказывает влияния на надежность результата измерения.
Термин "средства измерения", используемый в данном описании, относится к датчику и электронному устройству, которые функционально связаны друг с другом для измерения и передачи данных в считывающее устройство.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено более подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлены:
фиг. 1 - вид сбоку корпуса и средств измерения согласно варианту осуществления изобретения,
фиг. 2 - вид сбоку устройства для измерения влажности во время изготовления конструкции согласно варианту осуществления изобретения,
фиг. 3 - вид сбоку устройства для измерения влажности с покрытием корпуса согласно варианту осуществления изобретения,
фиг. 4 - вид сбоку корпуса и средств измерения согласно варианту осуществления изобретения, при этом датчик установлен рядом с одной или более прорезями,
фиг. 5 - блок-схема системы согласно варианту осуществления изобретения,
фиг. 6 - схема последовательности технологических операций в примере способа согласно изобретению,
фиг. 7 - вид сбоку корпуса согласно варианту осуществления изобретения, при этом корпус содержит направляющие крылья и заранее выполненные надрезы,
фиг. 8 - вид снизу корпуса согласно варианту осуществления изобретения, при этом корпус содержит направляющие крылья,
фиг. 9 - аксонометрическое изображение корпуса согласно варианту осуществления изобретения, при этом корпус содержит направляющие крылья, заранее выполненные надрезы и торцевую заглушку.
Подробное раскрытие вариантов осуществления
На фиг. 1 показан вид сбоку корпуса и средств измерения согласно варианту осуществления изобретения. Корпус 100 согласно изобретению содержит внедряемую трубку 114, отделяющую пространство 108, и по меньшей мере одну прорезь 106, или отверстие, или что-либо подобное. Верхняя часть 112 корпуса 100 выполнена таким образом, что электронное устройство 102, передающее данные и энергию и используемое, например, для передачи данных и энергии, помещается внутри верхней части 112. Датчик 104 соединяется с электронным устройством 102 и устанавливается таким образом, чтобы он мог измерять влажность в отделенном пространстве 108. Фильтр 110, проницаемый для водяного пара, может быть использован для защиты датчика 104 и электронного устройства 102 от посторонних веществ, в частности от грязи.
Корпус 100 согласно изобретению может иметь любой размер и форму, пригодные для данной цели. Оптимальный размер и форма корпуса зависят от толщины подлежащего измерениям материала и от глубины, на которой требуется производить измерения. Так, например, измерительное устройство может иметь такую форму, чтобы, когда вершина устройства находится вровень с поверхностью подлежащего измерениям материала, отверстие в пространстве, где проводятся измерения, находилось на нужной глубине измерения в соответствии с любыми конкретными требованиями. В частности, если конструкция может высыхать только со стороны одной поверхности, глубина измерения от указанной поверхности может составлять, например, 40% толщины конструкции.
Расширение трубчатой части 114 и, следовательно, увеличение объема отделенного пространства 108 может оказывать влияние на время измерения. Чем больше объем, тем более длительное время требуется для проникновения влаги в отделенное пространство 108, равномерного распределения и установления равновесия с влажностью в подлежащем измерениям материале. Материал, используемый для изготовления корпуса 100, может представлять собой любой материал, пригодный для этой цели, например, пластмассу, в частности эпоксидную смолу, металл, в частности - алюминий, резину, силикон, стекло и/или фарфор. Для специалистов в данной области техники очевидно, что эти материалы могут быть использованы отдельно или в оптимальной комбинации. Корпус 100 предпочтительно внедряется в подлежащий измерениям материал во время отливки.
Отделенное пространство 108 согласно изобретению должно быть заполнено средой, проводящей влагу. Традиционным решением является заполнение пространства 108 воздухом, однако воздух может быть также заменен другой средой или материалом, проводящим влагу, например деревом и/или глиной.
Важным фактором изобретения является то, что влага должна проникать через корпус 100 в отделенное пространство 108. Это обеспечивается за счет по меньшей мере одной прорези 106, или отверстия, или тому подобного в корпусе 100. Прорезь/прорези может/могут иметь любую форму и размер и располагаться в любых местах трубчатой части 114 корпуса. Количество прорезей 106 также может изменяться. Расположение прорези 106 на определенной высоте трубчатой части 114 позволяет производить измерение на требуемой глубине материала. В одном варианте осуществления изобретения множество прорезей 106 расположено на разной высоте с целью определения средней влажности. В другом варианте осуществления все дно корпуса 100 представляет собой отверстие. Для специалистов в данной области техники очевидно, каким образом предпочтительно разместить прорезь/прорези, чтобы обеспечить требуемые измерения. В одном варианте осуществления изобретения прорезь/прорези можно заменить материалом, проводящим влагу, в частности деревом и/или глиной.
В одном варианте осуществления изобретения предусмотрен паропроницаемый фильтр 110, или защитный лист, или тому подобное для защиты датчика 104 и электронного устройства 102 от посторонних тел, в частности от грязи. Фильтр 110 может быть выполнен из ПЭТФ-пены, дерева, глины или иного материала, который пропускает пар и пригоден для этой цели. В другом варианте осуществления фильтр 110 не используется.
На фиг. 2 показан вид сбоку системы 200 измерения влажности согласно варианту осуществления изобретения. Система 200 измерения влажности содержит корпус 100, средства измерения (электронное устройство 102 и датчик 104) и считывающее устройство 234. На этом чертеже показано применение измерительного устройства во время изготовления конструкции. Устройство измерения влажности может быть внедрено в подлежащий измерениям материал 232 во время его отливки. Верхняя часть 112 находится на одном уровне с поверхностью материала 232. Результаты измерения могут передаваться в считывающее устройство 234 по предусмотренной линии беспроводной связи.
Электронное устройство 102 согласно изобретению может иметь различные варианты исполнения. Задачей электронного устройства 102 является передача данных от датчика 104 к считывающему устройству 234. Электронное устройство может получать энергию от считывающего устройства беспроводным способом, в частности путем индуктивной передачи энергии. В одном варианте осуществления электронное устройство выполнено на обычной печатной плате. Электронное устройство может быть также покрыто эпоксидной смолой. В одном варианте осуществления изобретения электронное устройство расположено непосредственно в эпоксидной смоле без печатной платы. В другом варианте осуществления электронное устройство может быть разделено между несколькими печатными платами. В еще одном варианте осуществления определенные части электронного устройства могут быть расположены на печатной плате, а другие части - отдельно, без печатной платы.
На фиг. 3 показан вид сбоку устройства для измерения влажности 200 согласно варианту осуществления изобретения. На чертеже показан процесс измерения, когда конструкция/здание уже находится в нормальной эксплуатации. На корпус 100 и измерительное устройство 104 и 102 наносят изоляционный материал и/или покрытие 342. Тем не менее благодаря беспроводной линии данные от измерительного устройства могут передаваться к считывающему устройству 234. Поскольку электронное устройство 102 расположено вблизи поверхности, расстояние до считывающего устройства 234 остается в пределах рабочего диапазона.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения датчик 104 представляет собой комбинированный датчик RH&T, измеряющий как относительную влажность, так и температуру. В другом варианте осуществления эти два параметра могут быть разделены между двумя датчиками. Датчик относительной влажности может представлять собой, например, емкостной, резистивный или оптический датчик. Могут быть использованы также другие решения, пригодные для этой цели. В одном варианте осуществления изобретения датчик 104 встроен в каркас корпуса. В другом варианте осуществления датчик может быть расположен около прорези/прорезей, как показано на фиг. 4. Если датчик 104 расположен около прорези/прорезей, то электрический кабель 452 соединяет датчик 104 и электронное устройство 102 друг с другом.
На фиг. 5 показана функциональная блок-схема примера осуществления системы 500 согласно изобретению. Согласно варианту осуществления изобретения считывающее устройство 534 содержит пользовательский интерфейс 562, который управляется вручную обычным образом. Считывающее устройство 534 предпочтительно действует, главным образом, в качестве пользовательского интерфейса измерительной системы, однако оно может также обеспечивать обработку полученных результатов измерения, например преобразовывать результат в значение точки росы. В одном варианте осуществления считывающее устройство содержит интерфейс 564 для связи с компьютером с целью сохранения результатов измерения в запоминающем устройстве. Считывающее устройство имеет также свой собственный источник питания 566, который может быть заряжаемым.
Фактическое измерение осуществляется средствами 502 измерения с помощью датчика 504. Затем данные передаются в считывающее устройство 534. В предпочтительном варианте осуществления изобретения энергия и данные могут передаваться между средствами 502 измерения и считывающим устройством 534 по линии беспроводной индуктивной связи, которую обеспечивают блоки 570 и 572 передачи энергии и данных. Частота передачи может предпочтительно лежать в диапазоне 20 кГц-20 ГГц, а более предпочтительно в диапазоне 20 кГц-20 МГц. Линия беспроводной связи может также представлять собой радиолинию или ультразвуковую линию связи. Кроме того, можно использовать оптическое излучение, если измерительное устройство остается видимым на поверхности конструкции. Средства измерения имеют блок 574 питания, который получает энергию от считывающего устройства. В одном варианте осуществления средства 502 измерения имеют собственный источник питания, т.е. батарею, которую можно заряжать по линии беспроводной связи. В другом варианте осуществления источник питания, в частности батарея, в средствах 502 измерения не заряжается, при этом между средствами 502 измерения и считывающим устройством 534 передаются только данные. В вариантах осуществления, в которых средства 502 измерения имеют собственный источник питания, в комплект средств 502 измерения может быть включено сигнальное устройство, задачей которого является, например, подача сигнала о том, что материал высох в достаточной степени. После того, как материал высохнет и конструкция начнет эксплуатироваться, сигнальное устройство может подавать сигнал, если влажность материала станет слишком высокой, что может означать появление повреждений, вызванных влагой. Логические функции обоих устройств выполняются логическими схемами 568 и 576.
На фиг. 6 показана схема последовательности технологических операций в примере осуществления способа 600 согласно изобретению. Вначале, на шаге 682 производится отливка конструкционного материала 232. Корпус 100 изобретения внедряется в материал 232 во время отливки на шаге 684. Влага материала 232 смешивается с отделенным пространством 108 на шаге 686. Когда пространство 108 придет в стабильное состояние, на шаге 688 считывающее устройство 204 может быть подведено к корпусу 100 для считывания результатов измерения на шаге 690. Измерения можно повторять по мере необходимости. Если на подлежащий измерениям материал планируется нанести изоляционный материал и/или покрытие 302, то материал 232 должен быть высушен в достаточной степени перед нанесением покрытия. После нанесения покрытия на шаге 692 измерение можно повторить, например, для контроля повреждений, вызванных влагой.
Изобретение можно также использовать для измерения в конструкции с уже отвержденным материалом. В этом случае в отвержденном материале высверливают полость, в которую может быть внедрен корпус 100 вместе с наполнителем. Результаты измерения могут считываться посредством считывающего устройства 234 так же, как описано ранее в тексте.
На фиг. 7-9 показаны варианты исполнения корпуса 100 согласно изобретению. Корпус содержит направляющие крылья с горизонтальными 722 и вертикальными 724 секциями. Направляющие крылья 722 и 724 находятся вблизи верхней части 112 и при внедрении в подлежащий измерениям материал поддерживают корпус ровно и на одном уровне с поверхностью. Сквозь направляющие крылья 722 и 724 могут также проходить различные соединительные элементы, например винты и/или гвозди, для крепления измерительного устройства. Измерительное устройство может быть прикреплено, например, к заливочной форме, основанию, изоляционному материалу или бетонной плите. Крылья могут также иметь заранее предусмотренные пазы для указанного крепления. Крепление измерительного устройства с использованием направляющих крыльев 722 и/или 724 является особенно полезным, если требуется производить измерения на таких участках, где внедрение измерительного устройства происходит не сверху вниз, как это имеет место в случае пола, а, например, в потолках и стенах.
На фиг. 7 и 9 также показаны варианты исполнения корпуса 100, снабженного предварительно выполненными надрезами 728. Рядом с надрезами 728 могут быть также нанесены значения 726 размеров, соответствующих предпочтительной глубине измерения. На фиг. 9 показана также дополнительная торцевая заглушка 902 с прорезью/прорезями 906, которая может быть присоединена к концу трубчатой части 114 для защиты внутренних частей измерительного устройства 100 от проникновения материала при внедрении устройства в подлежащий измерениям материал. Заранее выполненные надрезы 728 вместе с нанесенными размерами 726 упрощают проведение измерения на требуемой глубине. Если пользователь хочет получать результаты измерения с требуемой глубины, он просто отламывает трубчатую часть 114 вдоль заранее выполненного надреза 728 с соответствующим размером 726 и внедряет измерительное устройство 100 в подлежащий измерениям материал.
Следует также отметить, что в описанных выше вариантах осуществления устройство внедряется в горизонтальную конструкцию, однако, разумеется, можно также использовать изобретение для 14конструкций, имеющих другую ориентацию, в частности, для вертикальных конструкций. В этом случае внедренное устройство будет иметь соответствующую ориентацию относительно поверхности конструкции. Объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения вместе с ее эквивалентами. Для специалистов в данной области техники также очевидно, что подробно раскрытые варианты осуществления представлены только в иллюстративных целях, и объем изобретения включает другие варианты осуществления, комбинации вариантов осуществления и эквиваленты, которые лучше подходят для каждого конкретного случая применения изобретения.
Claims (16)
1. Устройство для измерения влажности конструкционных материалов, отличающееся тем, что данное устройство содержит:
- корпус для отделения пространства в подлежащем измерениям материале, содержащий по меньшей мере одну прорезь, или отверстие, или тому подобное для попадания влаги внутрь отделенного пространства, и
- средства измерения, содержащие датчик для измерения влажности в указанном отделенном пространстве и электронное устройство для беспроводной передачи данных между средствами измерения и считывающим устройством,
причем расстояние между прорезью или отверстием и верхней поверхностью устройства равно глубине измерения в материале, а указанный корпус внедрен в подлежащий измерениям материал во время отливки так, что верхняя поверхность устройства находится вровень с поверхностью отливки, причем указанные средства измерения функционально соединены с корпусом, а указанная передача данных обеспечена посредством неразрушающего способа без разрушения поверхности материала.
- корпус для отделения пространства в подлежащем измерениям материале, содержащий по меньшей мере одну прорезь, или отверстие, или тому подобное для попадания влаги внутрь отделенного пространства, и
- средства измерения, содержащие датчик для измерения влажности в указанном отделенном пространстве и электронное устройство для беспроводной передачи данных между средствами измерения и считывающим устройством,
причем расстояние между прорезью или отверстием и верхней поверхностью устройства равно глубине измерения в материале, а указанный корпус внедрен в подлежащий измерениям материал во время отливки так, что верхняя поверхность устройства находится вровень с поверхностью отливки, причем указанные средства измерения функционально соединены с корпусом, а указанная передача данных обеспечена посредством неразрушающего способа без разрушения поверхности материала.
2. Устройство для измерения влажности по п. 1, причем указанный материал представляет собой бетон.
3. Устройство для измерения влажности по п. 1 или 2, содержащее электронное устройство для беспроводного приема необходимой для функционирования энергии от считывающего устройства неразрушающим способом.
4. Устройство для измерения влажности по любому из пп. 1 или 2, содержащее индуктивную линию связи для передачи данных считывающему устройству и опционально для приема рабочей энергии от считывающего устройства.
5. Устройство для измерения влажности по любому из пп. 1 или 2, содержащее радиолинию для передачи данных считывающему устройству и опционально для приема рабочей энергии от считывающего устройства.
6. Устройство для измерения влажности по любому из пп. 1 или 2, в котором указанный датчик расположен вблизи средств измерения.
7. Устройство для измерения влажности по любому из пп. 1 или 2, в котором указанный датчик расположен рядом с указанной прорезью/прорезями.
8. Устройство для измерения влажности по любому из пп. 1 или 2, в котором внутри корпуса находится воздух.
9. Устройство для измерения влажности по любому из пп. 1 или 2, в котором указанный датчик встроен в каркас корпуса или прикреплен к нему.
10. Устройство для измерения влажности по любому из пп. 1 или 2, в котором указанный корпус имеет направляющие крылья для облегчения внедрения.
11. Устройство для измерения влажности по любому из пп. 1 или 2, в котором указанный корпус имеет соединительные средства для крепления измерительного устройства в конструкции.
12. Устройство для измерения влажности по любому из пп. 1 или 2, в котором указанный корпус имеет средства, такие как заранее выполненные надрезы, обеспечивающие достижение требуемой глубины измерений.
13. Измерительная система для измерения влажности конструкционных материалов, отличающаяся тем, что данная система содержит измерительное устройство по любому из пп. 1-7 и считывающее устройство для приема и накопления результатов, измеряемых и передаваемых средствами измерения измерительного устройства.
14. Измерительная система по п. 13, в которой считывающее устройство имеет средства для снабжения энергией измерительного устройства беспроводным способом, таким как индуктивный или радиоволновой способ.
15. Способ измерения влажности внутри конструкции, отличающийся тем, что устройство для измерения влажности по любому из пп. 1-12 внедряют в подлежащий измерениям материал во время отливки этого материала, измеряют влажность посредством данного измерительного устройства и передают результаты измерения считывающему устройству, при этом указанный процесс измерения осуществляют без разрушения поверхности материала.
16. Способ по п. 15, в котором измерительное устройство вводят в материал таким образом, что верхняя часть устройства находится на одном уровне с поверхностью подлежащего измерениям материала.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20115846 | 2011-08-30 | ||
| FI20115846A FI20115846A0 (fi) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Laite, järjestelmä ja menetelmä rakenteen materiaalin kosteuden mittaamiseksi |
| PCT/FI2012/000035 WO2013030430A1 (en) | 2011-08-30 | 2012-08-30 | Device, system and method for measuring moisture of structure material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014110928A RU2014110928A (ru) | 2015-10-10 |
| RU2602910C2 true RU2602910C2 (ru) | 2016-11-20 |
Family
ID=44515477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014110928/15A RU2602910C2 (ru) | 2011-08-30 | 2012-08-30 | Устройство, система и способ для измерения влажности конструкционного материала |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9453792B2 (ru) |
| EP (1) | EP2751545B1 (ru) |
| CA (1) | CA2847221C (ru) |
| FI (1) | FI20115846A0 (ru) |
| RU (1) | RU2602910C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013030430A1 (ru) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20145693L (fi) | 2014-07-25 | 2016-01-26 | Nallen Kylpyhuoneet Ja Saunat Oy | Järjestelmä ja menetelmä rakenteen kosteuden mittaamiseksi |
| US11445274B2 (en) * | 2014-07-29 | 2022-09-13 | GroGuru, Inc. | Sensing system and method for use in electromagnetic-absorbing material |
| AT517525B1 (de) * | 2015-08-13 | 2019-05-15 | Puchegger U Jilg Parkett Gross U Einzelhandels Ges M B H | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Temperatur und Feuchtigkeit eines Bauwerks |
| CA3012002C (en) * | 2016-02-01 | 2023-09-12 | Quipip, Llc | Sensing device, sensing device system, and methods for measuring a characteristic of a concrete mixture and for predicting a performance characteristic of a concrete mixture |
| FI127346B (fi) * | 2016-12-13 | 2018-04-13 | Lujabetoni Oy | Väline ja menetelmä betonirakenteen kosteuden mittaamiseksi |
| US12031972B2 (en) | 2019-03-12 | 2024-07-09 | Mato Engineering Oy | Measurement device and method |
| WO2020210861A1 (en) * | 2019-04-15 | 2020-10-22 | Concrete Data Sensors Pty Ltd | Concrete sensor device and system |
| DE102019220431B4 (de) * | 2019-12-20 | 2023-01-26 | Jeremias Stolze | Vorrichtung zur Messung der hygrometrischen Feuchtigkeit in Baustoffen |
| EP3851851A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-21 | SUPSI (Scuola Universitaria Professionale Della Svizzera Italiana) | Device and method for measuring temperature and/or humidity of cement, concrete or the like |
| FI20205084A1 (en) * | 2020-01-28 | 2021-07-29 | Wiiste Oy | DEVICE, ARRANGEMENTS AND PROCEDURES FOR MEASURING MOISTURE CONTENT IN A WOODEN MATERIAL |
| SE544724C2 (en) | 2020-03-23 | 2022-10-25 | Avara As | Method and device for measuring humidity indicative of moisture in a structure |
| FI129899B (fi) | 2020-05-25 | 2022-10-31 | Kui Tech Oy | Rakennemittauslaite |
| FI130183B (en) | 2020-07-03 | 2023-03-31 | Meshworks Wireless Oy | Measuring the climate inside the structure's elongated cavity |
| ES2952777A1 (es) * | 2022-03-28 | 2023-11-06 | Univ Valladolid | Dispositivo de medición para una estructura arquitectónica |
| EP4390392A1 (en) * | 2022-12-23 | 2024-06-26 | Hilti Aktiengesellschaft | Systems and methods for capacitor activation of concrete sensors |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4427244A1 (de) * | 1994-08-03 | 1996-02-08 | Prozesautomation Kohler Gmbh | Meßwertgeber zur Integration in Schrauben von Spreizdübeln |
| WO2009092771A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Université Catholique de Louvain | Network architecture for wirelessly interfacing sensors at ultra low power |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4929885A (en) * | 1988-11-08 | 1990-05-29 | Troxler Electronic Laboratories, Inc. | Apparatus for measuring ground moisture content of soil |
| SE501991C2 (sv) * | 1992-08-17 | 1995-07-10 | Nicklas Sahlen | Mätsond för fuktmätning i byggnadsmaterial |
| FI108891B (fi) | 1998-06-05 | 2002-04-15 | Vaisala Oyj | Menetelmä ja laite rakennekosteuden mittaamiseksi |
| JP2005078473A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Taiheiyo Cement Corp | 無線センサ用保護ケース |
| US20060272392A1 (en) | 2004-12-02 | 2006-12-07 | Construction Technology Laboratories, Inc. | Relative humidity probe for concrete |
| WO2007139533A1 (en) | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Construction Technology Laboratories, Inc. | Relative humidity probe for concrete |
| US8047056B2 (en) * | 2007-10-22 | 2011-11-01 | Construction Technology Laboratories, Inc. | Moisture vapor probe |
| US7658096B2 (en) * | 2008-02-27 | 2010-02-09 | Setra Systems, Inc. | Humidity sensing apparatus |
-
2011
- 2011-08-30 FI FI20115846A patent/FI20115846A0/fi not_active Application Discontinuation
-
2012
- 2012-08-30 EP EP12826831.5A patent/EP2751545B1/en active Active
- 2012-08-30 CA CA2847221A patent/CA2847221C/en active Active
- 2012-08-30 WO PCT/FI2012/000035 patent/WO2013030430A1/en active Application Filing
- 2012-08-30 US US14/342,065 patent/US9453792B2/en active Active
- 2012-08-30 RU RU2014110928/15A patent/RU2602910C2/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4427244A1 (de) * | 1994-08-03 | 1996-02-08 | Prozesautomation Kohler Gmbh | Meßwertgeber zur Integration in Schrauben von Spreizdübeln |
| WO2009092771A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-30 | Université Catholique de Louvain | Network architecture for wirelessly interfacing sensors at ultra low power |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2847221A1 (en) | 2013-03-07 |
| EP2751545B1 (en) | 2021-08-11 |
| RU2014110928A (ru) | 2015-10-10 |
| US20140216143A1 (en) | 2014-08-07 |
| FI20115846A0 (fi) | 2011-08-30 |
| CA2847221C (en) | 2019-06-25 |
| WO2013030430A1 (en) | 2013-03-07 |
| EP2751545A4 (en) | 2015-09-02 |
| EP2751545A1 (en) | 2014-07-09 |
| US9453792B2 (en) | 2016-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2602910C2 (ru) | Устройство, система и способ для измерения влажности конструкционного материала | |
| US10145982B2 (en) | Pop-up long-term monitoring base station for seafloor heat flow | |
| TWI519784B (zh) | 可延伸式無線土壤量測裝置 | |
| MX2010001470A (es) | Sistema y metodo para la calibracion automatica. | |
| CN108332801A (zh) | 混凝土温湿度测量设备及其测量方法 | |
| EP3851851A1 (en) | Device and method for measuring temperature and/or humidity of cement, concrete or the like | |
| CN103217510A (zh) | 土壤湿度计 | |
| JP2002048694A (ja) | 建築用材料の透水性試験方法 | |
| CN106950103A (zh) | 一种加气混凝土胚体强度测量装置 | |
| CN114858616A (zh) | 一种水-热-力耦合作用下黄土结构湿陷无损检测装置 | |
| US20220276203A1 (en) | Method and system for determining surface level and soil infiltration under irrigation | |
| CN206410725U (zh) | 一种传感器水平分层布点装置及无线温湿度标准箱自动校准*** | |
| CA2995388C (en) | Method and device for determining the temperature and humidity of a building | |
| CN204964792U (zh) | 用于地质灾害的雨量检测装置 | |
| CN105178942B (zh) | 地下水测深仪 | |
| CN110243858B (zh) | 一种植物液流检测装置及其检测方法 | |
| KR102102187B1 (ko) | 데이터로거를 이용한 낙석계측시스템 | |
| CN111256867A (zh) | 大体积防辐射混凝土测温装置及其匹配养护装置和方法 | |
| RU2664680C1 (ru) | Беспроводное устройство для контроля микроклимата почвы | |
| FI108891B (fi) | Menetelmä ja laite rakennekosteuden mittaamiseksi | |
| WO2023169403A1 (en) | Material monitoring system and uses thereof | |
| BR112016028339B1 (pt) | Método e sistema para operação e monitoramento de um poço para extração ou armazenagem de fluido | |
| US20200353960A1 (en) | Electronic processing apparatus and method for mounting an electric processing apparatus | |
| JP2020039051A (ja) | 超音波音圧計 | |
| CN219348540U (zh) | 一种混凝土毛细吸水率测量*** |