[發明專利]一種光纖聲發射傳感器陣列裝置及機械裂紋演化監測技術

有效

• 申請號: 201711464914.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108195940B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 丁克勤;趙娜;胡亞男
• 申請（專利權）人: 中國特種設備檢測研究院;北京中檢希望科技有限公司
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/04
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

1.一種機械結構疲勞裂紋演化實時監測的光纖聲發射傳感系統，包括光纖聲發射傳感器陣列、光纖聲發射預處理子系統、光纖聲發射傳輸子系統和光纖聲發射監測軟件子系統，光纖聲發射傳輸子系統采用光纖傳輸；所述光纖聲發射傳感器陣列包括導軌裝置和兩個或三個聲發射傳感節點，所述聲發射傳感節點包括聲發射傳感器、傳感器固定裝置和螺絲，所述傳感器固定裝置通過磁吸附的形式將聲發射傳感器固定在被測結構上，所述導軌裝置為軌道式支架，所述軌道式支架內開設有腰形孔，所述螺絲穿過軌道式支架的腰型孔并與傳感器固定裝置連接，所述聲發射傳感節點可在軌道式支架的腰形孔內移動；所述光纖聲發射傳感器陣列還包括接頭，所述接頭與導軌裝置連接且連接處可垂直于被測面進行調節；所述光纖聲發射傳感器與接觸面之間涂抹有耦合劑。

2.如權利要求1所述的一種機械結構疲勞裂紋演化實時監測的光纖聲發射傳感系統，其特征在于：所述聲發射傳感器是壓電聲發射傳感器。

3.如權利要求1所述的一種機械結構疲勞裂紋演化實時監測的光纖聲發射傳感系統，其中光纖聲發射預處理子系統包括光纖聲發射數據采集模塊和光纖聲發射數據轉換模塊。

4.如權利要求1所述的一種機械結構疲勞裂紋演化實時監測的光纖聲發射傳感系統，其中光纖聲發射傳輸子系統由電光/光電轉換模塊、光纖傳輸模塊組成，電光/光電轉換模塊由RJ45接口和隔離變壓器、光電介質電路、光收發電路、電源和配置四部分組成。

5.如權利要求1所述的一種機械結構疲勞裂紋演化實時監測的光纖聲發射傳感系統，其中光纖聲發射監測軟件子系統包括參數設置、數據采集和數據分析三個模塊，用于對光纖聲發射監測信號的處理、顯示、保存，從而展現機械結構的聲發射情況及其實時狀況，預警機械結構的疲勞裂紋演化情況。

6.一種光纖聲發射傳感系統的機械結構疲勞裂紋演化監測的方法，包括如權利要求1所述的機械結構疲勞裂紋演化實時監測的光纖聲發射傳感系統，所述方法包括如下步驟：

①光纖聲發射傳感器陣列的安裝

a.在被檢機械結構表面標出聲發射傳感器的安裝部位；

b.對聲發射傳感器的安裝部位進行表面打磨去除油漆、氧化皮或油垢；

c.在聲發射傳感器接觸面上涂抹適量耦合劑；

d.將光纖聲發射傳感器陣列中的聲發射傳感器調整到合適的位置，按壓傳感器陣列使之與被檢物體表面接觸，安裝和固定；

②光纖聲發射預處理子系統和光纖聲發射傳輸子系統之電光轉換模塊的安裝

光纖聲發射傳感器陣列輸出的信號由電纜傳輸至光纖聲發射預處理子系統，光纖聲發射預處理子系統通過放置或磁吸附固定在機械結構上，其輸出信號連接至固定在機械結構上的光纖聲發射傳輸子系統之電光轉換模塊，將電信號轉換至光信號后，由光纖傳輸模塊進行長距離傳輸至監控室的光電轉換模塊；

③光纖聲發射傳輸子系統之光電轉換模塊的安裝，光電轉換模塊放置在監控室，與監控計算機放置在一起，光電轉換子系統輸出的信號通過網線送入計算機進行數據分析和處理。