[發明專利]結構健康監測系統

有效

• 申請號: 201711344100.6
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108318532B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: T·M·米切爾;J·M·胡德;D·A·鮑恩
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02;G01N27/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

1.一種結構健康監測裝置(102)，其包含：

測量電路(116)，所述測量電路(116)包括處理電路(124)，所述處理電路(124)以通信方式耦合到一對電極(122A、122B)，所述一對電極(122A、122B)可附接到工件(104)的目標區域(110)，所述測量電路與無線電電路(118)進行通信，所述無線電電路(118)具有被配置為促進離機通信的天線(130)；以及

能量采集器電路(120)，所述能量采集器電路(120)被配置為向所述測量電路提供電力；

其中所述測量電路被配置為測量所述工件的所述目標區域的阻抗；

其中所述處理電路被配置為將測量的所述阻抗與期望的阻抗范圍進行比較并且確定所述目標區域的所述阻抗的變化，所述目標區域的所述阻抗的變化指示所述工件的結構健康的變化；并且

其中所述無線電電路(118)被配置為響應于測量的所述阻抗超出所述期望的阻抗范圍而將警報信號傳送到離機讀取器(112)。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述能量采集器電路包含能量采集集成電路(136)，所述能量采集集成電路(136)耦合到熱電發電機(134)。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述能量采集器電路包含能量儲存裝置(138)。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述測量電路以通信方式耦合到機載存儲器存儲裝置(128)。

5.一種結構健康監測系統(100)，其包含：

結構健康監測裝置(102)，所述結構健康監測裝置(102)包含測量電路(116)，所述測量電路(116)包括以通信方式耦合到一對電極(122A、122B)的處理電路(124)，所述一對電極(122A、122B)可附接到工件(104)的目標區域(110)，所述測量電路與無線電電路(118)進行通信，所述無線電電路(118)具有被配置為促進離機通信的天線(130)；以及

能量采集器電路(120)，所述能量采集器電路(120)被配置為向所述測量電路提供電力；

其中所述測量電路被配置為測量所述工件的所述目標區域的阻抗；并且

其中所述處理電路被配置為確定所述目標區域的所述阻抗的變化，所述目標區域的所述阻抗的變化指示所述工件的結構健康的變化；以及

讀取器(112)，所述讀取器(112)被配置為接收從所述天線發射的關于所述目標區域的測量的阻抗的信息并且無線詢問所述結構健康監測裝置以獲得關于所述目標區域的所述阻抗的所述變化的信息。

6.根據權利要求5所述的系統 ，其中所述讀取器包括便攜式射頻識別讀取器即便攜式RFID讀取器，所述便攜式RFID讀取器被配置為與所述結構健康監測裝置的所述天線和所述無線電電路進行通信。

7.一種用于結構健康監測的方法，所述方法包含：

使用耦合到工件(104)的結構健康監測裝置(102)來監測所述工件(104)的結構健康，所述結構健康監測裝置包含測量電路(116)，所述測量電路(116)包括以通信方式耦合到一對電極(122A、122B)的處理電路(124)，所述一對電極(122A、122B)附接到所述工件的目標區域(110)，其中所述測量電路被配置為測量所述工件的所述目標區域的阻抗，并且其中所述處理電路被配置為確定所述目標區域的所測量的阻抗的變化，所述目標區域的所述所測量的阻抗的變化指示所述工件的結構健康的變化；

將所述工件的所述目標區域的所述所測量的阻抗與期望的阻抗范圍進行比較；

使用所述結構健康監測裝置的能量采集電路(120)來采集環境能量以向所述結構健康監測裝置提供電力；以及

響應于所述所測量的阻抗超出所述期望的阻抗范圍而將警報信號傳送到離機讀取器(112)，并且使用所述結構健康監測裝置的與所述測量電路進行通信的無線電電路(118)將關于所述目標區域的所述所測量的阻抗的信息傳送到離機讀取器(112)。

8.根據權利要求7所述的方法，還包含將所述所測量的阻抗存儲在所述測量電路的存儲器存儲裝置(128)中。

9.根據權利要求7所述的方法，其中采集環境能量包含使用耦合到能量采集器集成電路的光伏電池來采集太陽能。