[發明專利]復合材料機械連接結構綜合監測系統

有效

• 申請號: 201410079562.X
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103837361A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 卿新林;蔡建
• 申請（專利權）人: 卿新林
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種復合材料機械連接結構綜合監測系統，其特征在于，所述復合材料機械連接結構綜合監測系統包括多場耦合混雜傳感器網絡、傳感器網絡接口模塊、主動信號調理及采集模塊、任意信號發生模塊、被動信號多通道采集模塊、結構狀態監測模塊、系統控制模塊；

所述多場耦合混雜傳感器網絡用于對復合材料機械連接結構的多種監測參數進行主動和／或被動實時在線傳感；

所述傳感器網絡接口模塊用于所述多場耦合混雜傳感器網絡分別與所述的主動信號調理及采集模塊、任意信號發生模塊、被動信號多通道采集模塊和系統控制模塊之間的連接；

所述主動信號調理及采集模塊用于對傳感器網絡接口模塊提供的傳感信號進行放大、濾波、采集中的至少一種；

所述任意信號發生模塊用于產生任意波形信號和放大所述任意波形信號的功率，并把功率放大前后的任意波形信號作為觸發信號和激勵信號，分別提供給主動信號調理及采集模塊和傳感器網絡接口模塊；

所述被動信號多通道采集模塊用于多通道同步采集傳感器網絡接口模塊提供的傳感信號；

所述多場耦合混雜傳感器網絡用于對復合材料機械連接結構的多種監測參數進行主動和／或被動實時在線傳感；

所述傳感器網絡接口模塊用于所述多場耦合混雜傳感器網絡分別與所述的主動信號調理及采集模塊、任意信號發生模塊、被動信號多通道采集模塊和系統控制模塊之間的連接；

所述主動信號調理及采集模塊用于對傳感器網絡接口模塊提供的傳感信號進行放大、濾波、采集中的至少一種；

所述任意信號發生模塊用于產生任意波形信號和放大所述任意波形信號的功率，并把功率放大前后的任意波形信號作為觸發信號和激勵信號，分別提供給主動信號調理及采集模塊和傳感器網絡接口模塊；

所述被動信號多通道采集模塊用于多通道同步采集傳感器網絡接口模塊提供的傳感信號；

所述結構狀態監測模塊用于根據采集到的多場耦合混雜傳感器網絡的傳感信號，并根據所述傳感信號分別得到被測復合材料機械連接結構的雷擊電流和損傷等狀況，從而得到被測復合材料機械連接結構的綜合監測結果；

所述的系統控制模塊用于控制協調所述多場耦合混雜傳感器網絡、傳感器網絡接口模塊、主動信號調理及采集模塊、任意信號發生模塊、被動信號多通道采集模塊、結構狀態監測模塊、結構壽命預測模塊和系統控制模塊的工作，并負責與外部系統與設備之間的交互通信。

2.根據權利要求1所述的復合材料機械連接結構綜合監測系統，其特征在于，所述的多場耦合混雜傳感器網絡包括壓電傳感器子網絡、柔性渦流傳感器子網絡和Rogowski線圈子網絡。

3.根據權利要求1所述的復合材料機械連接結構綜合監測系統，其特征在于，所述傳感器網絡接口模塊連接多場耦合混雜傳感器網絡，用于對Rogowski線圈子網絡的電流傳感信號的前置調理，對壓電傳感器子網絡、柔性渦流傳感器子網絡和Rogowski線圈子網絡的選擇以及控制對壓電傳感器子網絡、柔性渦流傳感器子網絡和Rogowski線圈子網絡傳感過程中多個采集通道的通斷。

4.根據權利要求3所述的復合材料機械連接結構綜合監測系統，其特征在于，所述傳感器網絡接口模塊包括Rogowski線圈多通道轉換電路、多通道電壓放大及高壓保護電路、多功能網絡選擇器、多通道選擇器和第一通信及控制電路；

所述Rogowski線圈多通道轉換電路，用于對連接Rogowski線圈子網絡輸入的多路電流微分信號進行積分并轉換為電壓信號，經多通道電壓放大及高壓保護電路進行放大，并通過設置電壓閾值來判斷Rogowski線圈傳感的雷擊電流微分信號是否過大；

所述多通道電壓放大及高壓保護電路，可快速切斷Rogowski線圈子網絡與傳感器網絡接口模塊的連接，用于保護所述復合材料機械連接結構綜合監測系統的硬件被過大的雷擊電流信號燒壞；

所述多功能網絡選擇器，用于根據監測需求選擇接通相應的壓電傳感器子網絡、柔性渦流傳感器子網絡和Rogowski線圈子網絡；

所述多通道選擇器，用于控制網絡中各個激勵一傳感通道的通斷來采集網絡中各個傳感器的信號；

所述第一通信及控制電路，用于控制所述傳感器網絡接口模塊內信號與系統控制模塊的通信。