[實(shí)用新型]一種智能連接系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620548033.4
• 申請(qǐng)日: 2016-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN206573148U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊力;徐鑫良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊力;徐鑫良
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域，涉及一種智能連接系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的機(jī)械連接狀態(tài)監(jiān)測。

背景技術(shù)

對(duì)結(jié)構(gòu)連接部位實(shí)施健康監(jiān)測與管理具有非常重要的意義，不僅能夠預(yù)防重大事故發(fā)生，減少經(jīng)濟(jì)損失，還能夠?qū)崿F(xiàn)按需維護(hù)，降低維護(hù)費(fèi)用。結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測技術(shù)被視為保障結(jié)構(gòu)使用和提高結(jié)構(gòu)服役安全性、降低維護(hù)費(fèi)用的關(guān)鍵技術(shù)。如飛行器在降落，在空中遇到大氣流或需要做一些極限動(dòng)作逃避攻擊等需要快速改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生比較大的作用力，對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)有非常高的要求。

現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中，常采用多種傳感器系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行監(jiān)測，如飛機(jī)的機(jī)翼整體集成光纖傳感器和壓電傳感器，如大型橋梁結(jié)構(gòu)集成光纖傳感器和超聲波。機(jī)械連接接頭在結(jié)構(gòu)裝配上大量使用，但由于存在開孔結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，是主要承力結(jié)構(gòu)的薄弱部位，需要對(duì)接頭進(jìn)行檢測。當(dāng)前的檢測多是集中在對(duì)螺栓連接是否失效來進(jìn)行檢測，如是否發(fā)生松脫，要達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測和安全服役的要求，這是不夠的。

因此在結(jié)構(gòu)服役過程中實(shí)時(shí)在線地對(duì)機(jī)械連接接頭的檢測，不僅要檢測出螺栓的松動(dòng)，還應(yīng)檢測出應(yīng)力。對(duì)不同狀態(tài)下應(yīng)力的累積，估算產(chǎn)品的可能疲勞壽命，避免發(fā)生失效，提高服役壽命和安全性，降低服役成本。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：提供一種能夠?qū)C(jī)械連接部位進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，并對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和管理，并最終把狀態(tài)分析結(jié)果以帶顏色圖形形式直觀顯示。

本發(fā)明技術(shù)方案：一種智能連接系統(tǒng)，包括智能連接件、信息傳輸系統(tǒng)、信息分析系統(tǒng)和信息顯示系統(tǒng)。其中所述智能連接件是集成了傳感器的連接件，使用時(shí)與結(jié)構(gòu)緊密連接在一起，實(shí)現(xiàn)緊固和感知的功能，并提供引線以傳輸出數(shù)據(jù)；所述信息傳輸系統(tǒng)包含電源模塊、放大電路和信號(hào)傳輸模塊，一端與智能連接件相連，一端通過無線模塊或者機(jī)體的通訊模塊與信息分析系統(tǒng)相連，用以傳輸數(shù)據(jù)；所述電源模塊供給檢測和傳輸信息的電源；所述信息分析系統(tǒng)，針對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，過濾雜質(zhì)信息，獲得連接部位受力情況或缺陷情況，與系統(tǒng)的閥值比較，對(duì)當(dāng)前的數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)判斷；所述信息顯示系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)操縱界面或者監(jiān)控界面上，在模型圖上以直觀形式顯示連接部位的狀態(tài)。

上述一種智能連接系統(tǒng)，其中所述的智能連接件集成的傳感器包括至少一種柔性電路壓力傳感器、微型壓電壓力傳感器、MEMS壓力傳感器和微型渦流結(jié)構(gòu)裂紋傳感器。

上述一種智能連接系統(tǒng)，其中所述電源模塊向傳感系統(tǒng)和傳輸信息系統(tǒng)供應(yīng)所需能量。所述電源模塊使用機(jī)載電源供電，或者使用電池供電，或者從結(jié)構(gòu)振動(dòng)中獲取能量，或者從結(jié)構(gòu)表面集成的太陽能電池中取得能量供給使用。

上述一種智能連接系統(tǒng)，其中所述信息傳輸系統(tǒng)包含信號(hào)放大電路、A/D采集轉(zhuǎn)換電路和信息傳輸接口。信息放大電路用于放大信號(hào)源；所述A/D采集轉(zhuǎn)換電路用于將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)；所述信息傳輸接口包含集成在機(jī)身的數(shù)據(jù)傳輸通道或無線傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，將信息發(fā)送到接收端，組件需集成在電磁屏蔽結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。

上述一種智能連接系統(tǒng)，其中所述信息分析系統(tǒng)，針對(duì)接收的一組或幾組傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，過濾雜質(zhì)信息，獲得連接部位受力情況或缺陷情況，與系統(tǒng)的閥值比較，對(duì)當(dāng)前的數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)判斷。

上述一種智能連接系統(tǒng)，其中所述信息顯示系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)操縱界面或者監(jiān)控界面上，通過界面上的模型圖，在模型圖對(duì)應(yīng)位置上，以直觀形式顯示連接部位的狀態(tài)。連接部位的狀態(tài)數(shù)據(jù)由信息分析系統(tǒng)提供。

上述一種智能連接系統(tǒng)，其中所述的直觀形式顯示，可以采用漸變色的形式顯示，也可以按簡單的三色進(jìn)行正常、提醒和警告三種狀態(tài)的標(biāo)記與顯示，還可以通過語音提醒的形式。

有益效果：

集成后的智能連接系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)包括至少一種柔性電路壓力傳感器、MEMS壓力傳感器、微型壓電壓力傳感器和渦流裂紋傳感器等傳感器的智能連接件，可以對(duì)這些傳感器進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、處理和管理。在一次監(jiān)測活動(dòng)中可以發(fā)揮各種傳感器的優(yōu)勢，可在同一個(gè)終端上監(jiān)測結(jié)構(gòu)部位的多個(gè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械連接部位的在線檢測。使用電路、光纖等有線傳輸線路或者無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高監(jiān)測效率；由程序和專家系統(tǒng)來處理分析數(shù)據(jù)，可以對(duì)監(jiān)測目標(biāo)進(jìn)行分析，并以二維或三維的形式直觀地顯示監(jiān)測結(jié)果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明專利的智能連接系統(tǒng)集成示意圖。

圖2是智能連接件組成圖。

圖3是智能連接件傳感器集成示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：