混凝土内部温湿度监测仪实时监测方法

2025/04/02 12:59 I 阅读：90

混凝土内部温湿度监测仪实时监测方法

一、前言：

混凝土作为建筑领域应用最为广泛的材料之一，其性能和质量对建筑结构的安全与耐久性起着决定性作用。在混凝土的施工过程以及后续服役期间，内部温湿度的变化是影响其性能的关键因素。例如，大体积混凝土施工时，水泥水化热产生的高温若不能有效控制，极易引发混凝土内部与表面的温差过大，从而导致裂缝的产生，严重威胁结构的整体性和防水性。而湿度的异常变化，无论是过于干燥引发的收缩裂缝，还是长期处于高湿度环境下加速的钢筋锈蚀，都会显著降低混凝土结构的使用寿命。混凝土内部温湿度监测仪用于水泥、砂浆、混凝土等建筑材料内部温湿度长期监测，相对湿度是决定混凝土诸多性能劣化进程和耐久性的重要参数, 混凝土孔隙中自由水含量的变化不仅会影响混凝土的水化硬化过程，还会导致混凝土质量的改变以及体积的变化。当环境相对湿度与混凝土内部相对湿度不平衡时，将导致混凝土内部自由水向相对湿度低的方向迁移，与空气中水蒸气产生交换，引起混凝土整体收缩和湿涨。

二、监测仪工作原理

混凝土内部温湿度监测仪主要通过传感器来感知混凝土内部环境参数的变化。温度传感器多采用热敏电阻或热电偶等元件。热敏电阻基于其电阻值随温度变化的特性，当混凝土内部温度改变时，热敏电阻的电阻值相应变化，监测仪通过测量电阻值并经过换算得出温度数据。热电偶则利用两种不同金属导体的热电效应，在不同温度下产生不同的热电动势，监测仪根据热电动势的大小计算出温度。

湿度传感器常见的有电容式和电阻式。电容式湿度传感器的电容值会随着混凝土内部湿度的变化而改变，监测仪通过检测电容值来获取湿度信息；电阻式湿度传感器的电阻值与湿度呈特定函数关系，通过测量电阻值进而得到湿度数据。监测仪将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，经过微处理器的运算和处理，最终以直观的形式输出混凝土内部的温湿度数据。

三、实时监测实现方式

（一）数据采集

监测仪按照设定的时间间隔，自动、周期性地采集混凝土内部的温湿度数据。这个时间间隔可根据工程实际需求进行灵活调整，例如在混凝土浇筑初期水化热反应剧烈阶段，可设置较短的采集间隔，如 15 分钟一次，以便及时捕捉温湿度的快速变化；而在混凝土硬化后期，变化相对缓慢时，可适当延长采集间隔至 1 小时或数小时一次。传感器将采集到的温湿度数据实时传输至监测仪的内部存储单元。

（二）数据传输

为了实现远程实时监测，监测仪配备了多种数据传输方式。常见的有无线传输，如 Wi-Fi、蓝牙、4G/5G 网络等。以 Wi-Fi 为例，监测仪通过内置的 Wi-Fi 模块与施工现场的无线网络连接，将存储的温湿度数据打包发送至云端服务器或本地监控电脑。在一些网络覆盖不佳的区域，4G/5G 网络则能确保数据稳定传输。对于距离较近且对数据安全性要求较高的场景，也可采用有线传输方式，如 RS485 总线，将监测仪与监控设备通过线缆连接，保证数据可靠传输。

（三）数据存储与显示

监测仪内部设有大容量存储模块，可存储大量的历史温湿度数据。这些数据不仅用于后续分析，还可在数据传输出现故障时起到缓存作用，待传输恢复正常后再将积压数据上传。同时，监测仪配备直观的显示屏，能够实时显示当前混凝土内部的温湿度数值，以及温湿度随时间变化的曲线。在监控电脑或手机 APP 端，用户可以更清晰地查看详细的数据表格和图表，方便对温湿度变化趋势进行分析。

使用混凝土内部温湿度监测仪记录的部分温湿度数据表格参考：