[發明專利]柵絲制備方法、柵絲、結構件疲勞斷裂監測裝置、系統

在審

• 申請號: 201710674270.4
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN107505178A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 宋子光;張華明
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;神華北電勝利能源有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N3/32
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司11012
• 代理人: 崔華

技術領域

本發明涉及礦業機械領域，特別涉及一種結構件疲勞斷裂監測裝置的制備方法、結構件疲勞斷裂監測裝置和系統。

背景技術

在機械結構的損傷失效當中，疲勞失效是主要破壞模式之一。由于材料不可避免地存在微觀缺陷或微觀裂紋，在疲勞載荷、環境腐蝕等因素的作用下，微觀缺陷和微觀裂紋會逐漸擴展，并最終導致結構件失效，甚至會造成重大事故。為了確保設備結構安全可靠地工作，需要對大型設備、重要結構的運行狀態、結構損傷、故障等進行實時監測。目前，常用的結構件疲勞斷裂監測方法包括無損監測法、振動分析檢測法，但是，無損監測法需要昂貴的專用設備，并且多數是在停機的情況下才能進行檢測，實時性差，對于高速運轉的系統及突發性裂紋故障難以識別；由于復雜機械系統的振動成分復雜、抗干擾能力較差，振動分析檢測法在處理復雜機械系統時運算量巨大，識別精度較差。同時，大型工程機械領域很多設備的結構件由于空間所限也沒有辦法在設備運行過程中對設備進行實時監測。

發明內容

有鑒于此，實際應用中急需一種體積小、在設備運行過程中能夠實時監測設備上的零部件斷裂情況，并且識別精度較高的結構件疲勞斷裂監測的技術方案。本發明實施例提供了一種結構件疲勞斷裂監測裝置的制備方法，所述方法包括：

在基板表面蝕刻出柵槽圖案；

將惰性金屬研磨成粉末得到金屬粉；

將所述金屬粉溶解至揮發性溶劑中得到混合溶液后，將所述混合溶液注入所述柵槽中；

在所述揮發性溶劑揮發后得到所述柵槽內的柵絲。

優選地，在所述揮發性溶劑揮發后得到所述柵槽內的柵絲中還包括如下步驟：

清除所述柵槽外多余的金屬材料。

優選地，所述揮發性溶劑為酒精或者汽油。

優選地，所述惰性金屬為銀。

優選地，所述柵槽被蝕刻為S型、方波型或鋸齒型。

本發明還提供了一種柵絲，所述柵絲采用上述任意一種柵絲制備方法制成。

本發明實施例還提供了一種結構件疲勞斷裂監測裝置，所述裝置包括采用上述任意一種柵絲制備方法制成的柵絲，還包括：

基板，其上成型有與所述柵絲形狀相同的柵槽，所述柵絲內嵌在所述柵槽中；

第一引線和第二引線，分別與所述柵絲的兩端連接并延伸至所述基板外側；

絕緣片，設置于所述基板上。

優選地，所述柵槽的兩端設置有第一觸點和第二觸點；所述柵絲的一端與所述第一觸點連接，另一端與所述第二觸點連接；所述第一引線的一端與所述第一觸點連接，所述第二引線的一端與所述第二觸點連接。

優選地，所述柵絲的一端、所述第一引線的一端與所述第一觸點通過焊料焊接固定；所述柵絲的另一端、所述第二引線的一端與所述第二觸點通過焊料焊接固定。

本發明實施例還提供了一種結構件疲勞斷裂監測系統，所述系統包括：

電源、接觸器、報警模塊和上述任意一種結構件疲勞斷裂監測裝置，所述電源與所述監測裝置、所述接觸器和所述報警模塊串聯形成回路；其中：

所述監測裝置粘貼于被監測結構件的被測表面，所述監測裝置中的柵絲在所述被測表面出現裂紋時斷裂；

所述接觸器在所述柵絲斷裂時閉合；

所述報警模塊在所述接觸器閉合時發出報警。

本發明實施例提供的柵絲制備方法、柵絲、結構件疲勞斷裂監測裝置、系統，能夠在設備運行過程中實時監測設備上的零部件斷裂情況，并且識別精度較高，在結構件出現疲勞斷裂時，能夠實時報警，減少由于出現結構件疲勞斷裂而產生的事故。

附圖說明

圖1為本發明實施例一提供的柵絲制備方法的流程圖；

圖2為本發明實施例二提供的結構件疲勞斷裂監測裝置的結構示意圖；

圖3為本發明實施例三提供的結構件疲勞斷裂監測裝置的結構示意圖；

圖4a為本發明實施例四提供的結構件疲勞斷裂監測系統的報警電路的示意圖；

圖4b為本發明實施例四提供的結構件疲勞斷裂監測系統的使用方法的示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下將參照本發明實施例中的附圖，通過實施方式清楚、完整地描述本發明的技術方案，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

實施例一

如圖1所示，本實施例提供了一種結構件疲勞斷裂監測裝置的制備方法。

101、在基板表面蝕刻出柵槽圖案。