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公开(公告)号：CN118882466A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410909385.7
申请日：2024-04-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： G01B7/16
摘要： 本发明公开了一种具有无线传输功能的盾构机盾尾实时变形监测系统，包括：柔性PCB线路板，贴合于盾尾的监测区域；柔性应变传感元件，包括柔性基底层和导电层，所述柔性基底层贴合于柔性PCB线路板；所述导电层设于柔性基底层上表面，所述导电层叠设有两层且并联设置；无线传输模块，用于将应变量Δε传输给远程终端。本发明通过无线传输的方式避免了布置冗余传输线路。在降低盾尾变形检测成本的同时，保障了施工人员人身安全，降低施工过程中的安全隐患，提升了盾构机的智能化水平。
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公开(公告)号：CN115265858B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202210718526.8
申请日：2022-06-23
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种具有压力与应变双感知功能的超疏水柔性纸基传感器，包括：纸基底，纸基底上设置有沟槽；超疏水导电层，设置于沟槽的内壁及边缘；超疏水绝缘层，设置于纸基底上超疏水导电层之外的区域；其中，超疏水导电层上形成岛‑桥微结构，岛‑桥微结构中的桥包括：第一桥体和第二桥体，第一桥体和第二桥体分别位于沟槽两侧的内壁上。由于超疏水导电层和超疏水绝缘层连接并铺满整个纸基底，隔绝了水，使得水无法进入到纸基底内，又由于纸基底上形成沟槽，且超疏水导电层设置于沟槽的内壁及边缘，当纸基底受压或应变而发生形变时，沟槽的间距会发生变化，从而导致超疏水导电层的电阻发生变化，实现压力与应变感知功能。
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公开(公告)号：CN118088211B
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410524385.5
申请日：2024-04-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： E21D9/08
摘要： 本发明公开了一种低粘附盾构机刮刀刀具，包括：刮刀本体，表面具有与土壤接触的工作表面；凹槽，由所述工作表面向内凹陷形成，所述凹槽间隔分布设置；凸起结构，设于所述凹槽内，所述凸起结构阵列分布设置，且相邻的所述凸起结构之间形成有过料间隙，所述过料间隙能供土壤颗粒穿过；微通道，由所述工作表面向内凹陷形成，所述微通道将两个所述凹槽串联起来，从而使得土壤颗粒能在两个串联的所述凹槽内流动。本发明通过在盾构刮刀的工作表面设置凹槽结构，减少刮刀的工作表面与土壤的直接接触面积，通过在凹槽内设置凸起结构，使得刮刀的外表面积增大，从而增加了散热面积，可以增大刀具表面热交换性能。
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公开(公告)号：CN117803730A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311856244.5
申请日：2023-12-28
申请人： 中南大学 , 吉林大学 , 上海航天设备制造总厂有限公司
IPC分类号： F16K7/12
摘要： 本发明公开了一种基于仿生多尺度微结构的压敏破裂膜片，包括：膜片本体和弧形槽；弧形槽采用多级槽，多级槽中下一级槽位于上一级槽的槽底，下一级槽的槽口宽度小于上一级槽的槽底宽度，下一级槽的槽深小于上一级槽的槽深；多级槽中最下一级槽的槽底宽度、最下一级槽的槽口宽度以及最下一级槽的槽深均为1μm‑200μm；当膜片本体两侧的压差达到目标压差时，膜片本体上弧形槽的对应位置破裂。由于多级槽呈现多尺度级别，且最下一级槽的尺寸为1μm‑200μm，在最下一级槽附近形成应力集中区域，最下一级槽的对应位置更加敏感，更加容易在压差达到目标压差时破裂，破裂打开行为的精度更高。
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公开(公告)号：CN115235660A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210879959.1
申请日：2022-07-25
申请人： 中南大学
IPC分类号： G01L1/22
摘要： 本发明公开了一种具有刚度梯度微结构分布的仿生柔性压力传感器，包括：至少3个导电层，各导电层依次重叠排列；若干个凸包微结构，位于相邻两个导电层之间，且凸包微结构具有导电性；凸包微结构可变形以改变凸包微结构与导电层接触面积；不同层的凸包微结构的刚度不同而出现不同程度的变形。由于传感器在受到较小压力时，刚度较小的凸包微结构受压变形而改变电阻，当压力增大时，刚度较大的凸包微结构受压变形而改变电阻。压力在较大范围内变化，均能进行检测，实现大量程的效果。由于凸包微结构的顶面呈曲面型，压力的微小变化也能导致凸包微结构的顶面面积较大的变化，从而具有较高的灵敏度。因此，传感器实现了大量程和高灵敏度的兼顾。
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公开(公告)号：CN118896720A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202411106124.8
申请日：2024-08-13
申请人： 中铁十四局集团有限公司 , 中铁十四局集团大盾构工程有限公司 , 中南大学
摘要： 本发明公开了一种盾构用压力传感器及其制备方法，盾构用压力传感器包括：座体，用于连接盾构机的盾尾内壁，所述座体上形成凹槽结构；密封膜，设置于所述凹槽结构的边缘以密封所述凹槽结构；球冠状压力感应膜，位于所述凹槽结构内，并连接于所述凹槽结构的槽底；所述球冠状压力感应膜的顶部抵靠于所述密封膜。由于采用球冠状压力感应器，且球冠状压力感应器的顶部抵靠于密封膜，一旦油脂的压力出现变化，球冠状压力感应器就会产生形变，并被感应到压力变化，以便提前采取有效措施避免进一步的泄漏。
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公开(公告)号：CN118882469A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202411106119.7
申请日：2024-08-13
申请人： 中铁十四局集团有限公司 , 中铁十四局集团大盾构工程有限公司 , 中南大学
IPC分类号： G01B7/16
摘要： 本发明公开了一种盾构管片变形实时监测无线柔性传感系统及其制备方法，传感系统包括：第一底座和第二底座，分别设置于盾构管片内侧的两个不同径向位置；形变壳体，两端分别连接第一底座和第二底座；刚性片，两端分别连接第一底座和第二底座，刚性片被第一底座和第二底座弯曲呈拱形，刚性片的凸出方向与盾构管片的凸出方向相反；柔性沟槽感应膜，设置于刚性片并用于感应刚性片的形变；供电采集器，设置于形变壳体，并与柔性沟槽感应膜电连接。当盾构管片产生形变时，形变壳体、刚性片以及柔性沟槽感应膜均相应产生形变，这不仅适合小应变量监测，同时也能够允许大应变量的监测，工作范围更广，能够瞬时监测突然大变形发生的情况。
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公开(公告)号：CN118728405A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410909429.6
申请日：2024-04-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： E21D9/087
摘要： 本发明公开了一种超声低粘附盾构机刮刀刀具，包括刮刀本体，所述刮刀本体表面具有与土壤接触的工作表面；所述刮刀本体包括刀杆和刀头，所述工作表面形成于刀头前侧面；所述刀头后侧设有安装槽，所述安装槽内安装有超声换能器，所述超声换能器连接有连接线，所述刀杆设有与安装槽连通的穿线通道，所述穿线通道一端与安装槽连通，另一端延伸至刀杆上端，所述连接线沿穿线通道延伸。超声换能器能产生超声振动，当刮刀受阻时，可开启超声换能器给刀头提供超声振动，使得工作表面粘附的土石更容易脱离，减少粘附和阻力。
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公开(公告)号：CN116447967A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310425628.5
申请日：2023-04-20
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种高灵敏与高线性协同的仿生柔性应变传感器及其制造方法，所述应变传感器从下往上依次为柔性基体、导电功能层以及电极；所述柔性基体近所述导电功能层的一表面分布有褶皱结构；所述导电功能层由多层不同材料层堆栈形成。本发明采用模板法制备具有褶皱结构的柔性基体。当仿生柔性传感器受到外部应力或者应变时，传感器本身表面褶皱结构的尺寸和形状发生了改变，这种微形变会产生微裂纹，导致传感本身电学性能的变化。微裂纹和褶皱结构的组合为具有大应变拉伸能力的仿生传感器带来了高灵敏度和高线性特征。本发明的传感器具有高灵敏、高线性以及大应变特性。
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公开(公告)号：CN118129598B
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410525725.6
申请日：2024-04-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： G01B7/16
摘要： 本发明公开了一种用于盾构机盾尾实时变形监测的方法及系统，方法包括：S1，根据设定的监测精度确定盾尾的监测区域；S2，在监测区域设置柔性监测系统；S3，通过实验获得所述柔性应变传感元件的应变量值与电阻值之间的应变电阻灵敏系数；S4，当盾尾监测区域发生变形时，实时监测柔性应变传感元件的电阻值，计算得到盾尾的应变量。本发明利用所述柔性应变传感元件随盾尾监测区域变形而同步变形，且所述柔性应变传感元件变形时柔性应变传感元件的电阻值会变化的特性，获得柔性应变传感元件的应变量值与电阻值之间的应变电阻灵敏系数，从而通过实时监测柔性应变传感元件的电阻值，来计算获得盾尾的应变量，从而对盾尾的变形量进行实时监测。
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