[實用新型]一種預損傷智能損傷探測器

有效

• 申請號: 201720954199.0
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN207096070U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 張效忠;趙志峰;陳昌祿;孫延華;孫國民
• 申請（專利權）人: 貴州工程應用技術學院
• 主分類號: G01N19/08
• 分類號: G01N19/08
• 代理公司: 溫州知遠專利代理事務所(特殊普通合伙)33262
• 代理人: 湯時達

技術領域

本發明涉及工程結構防災減災領域,更具體地說，它涉及一種預損傷智能損傷探測器。

背景技術

工程上許多構件的斷裂事故都是由內部裂紋或缺陷所構成的，因此關于構件裂紋問題的研究已成為國內外斷裂力學研究的中心問題之一。目前，工程領域常用的裂紋檢測方法及其存在的缺陷為：①觀察法，主要用于構件表面裂紋檢測，需要裂縫寬度較寬，識別效率和精度較低；②超聲波法，利用超聲波設備檢測構件內部和表面的裂紋，但由于噪聲和混凝土材料比較復雜的限制，識別精度不高，容易漏判和誤判；③聲發射技術檢測，通過聲發射檢測系統對裂紋的萌生位置及擴展情況作出判斷，但在實際檢測過程中，需要預埋晶片設備，并且要實時監測，錯過時間可能產生漏判，不太實用，目前還在科學研究階段。

綜上，如何提供一種能夠精確判定構件表面以及內部裂紋位置和損傷程度大小的損傷檢測設備，是本領域技術人員仍待解決的技術難題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種預損傷智能損傷探測器，能夠精確判定構件表面以及內部的裂紋位置和損傷程度，減少損傷漏判和錯判的可能性。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種預損傷智能損傷探測器，包括用于與待測構件裂紋面相互貼合的預損傷構件，所述預損傷構件與待測構件可拆卸固定連接，所述預損傷構件外表面粘貼有若干應變片，每個所述應變片的輸入端和輸出端均通過導線電連接有數據采集裝置，所述數據采集裝置通過導線依次電連接有數據處理裝置和顯示分析裝置。

優選的，所述預損傷構件由第一預損傷金屬桿和第二預損傷金屬桿拼接而成，所述第一預損傷金屬桿和第二預損傷金屬桿下表面呈共面狀設置，所述第一預損傷金屬桿上表面沿其長度方向間隙設置有若干長方體狀的第一凹槽，每兩個相鄰第一凹槽之間形成寬度與第一凹槽相同的第一凸起部，所述第二預損傷金屬桿上表面沿其長度方向于每個第一凸起部對應位置處開設有與第一凹槽形狀相同的第二凹槽，每個第一凹槽和第二凹槽內均設置有應變片。

優選的，所述數據處理裝置電連接有報警器。

優選的，所述預損傷構件兩端設置有用于與待測構件可拆卸固定連接的固定位，所述固定位外表面設置有下夾片，待測構件外表面于下夾片對應位置處設置有上夾片，所述上夾片和下夾片之間連接有緊固螺桿和螺母。

優選的，所述數據采集裝置為NI USB 6211數據采集卡。

優選的，所述數據處理裝置為NI CompactRIO嵌入式平臺。

優選的，所述顯示分析裝置為顯示屏。

該技術方案與現有技術相比具有：基于應變效應原理，應用損傷處應變和應力較大的特點，應變片能夠迅速撲捉到該處剛度的變化，從而判定損傷的位置，并能根據應變變化值得大小來判定損傷程度的大小，解決了現有損傷識別方法精度不高且容易錯判、漏判的問題。

附圖說明

圖1為本發明一種預損傷智能損傷探測器實施例的結構示意圖。

圖2為預損傷構件的結構示意圖。

圖中：1、待測構件；2、預損傷構件；3、應變片；4、數據采集裝置；5、數據處理裝置；6、顯示分析裝置；7、報警器；8、下夾片；9、上夾片；10、緊固螺桿；11、螺母；21、第一預損傷金屬桿；22、第二預損傷金屬桿；211、第一凹槽；212、第一凸起部；221、第二凹槽。

具體實施方式

參照圖1至圖2對本發明一種預損傷智能損傷探測器實施例做進一步說明。

如圖1所示，這種預損傷智能損傷探測器包括預損傷構件2，預損傷構件2外表面粘貼有若干應變片3，應變片3所在位置為預損傷處，每個應變片3的輸入端和輸出端均通過導線與數據采集裝置4電連接，數據采集裝置4依次與數據處理裝置5和顯示分析裝置6電連接，將探測器中的預損傷構件2固定在待檢測構件上，在環境荷載激勵下，應用數據采集裝置4采集預損傷處應變片3的應變變化；通過數據處理裝置5來分析所采集數據的變化，并在顯示分析裝置6中直觀顯示，基于應變效應原理，待檢測構件內的應力和應變會發生變化，應用損傷處應變和應力相對其他地方較大的特點，應變片3能夠迅速撲捉到該處剛度的變化，從而判定損傷的位置，并能根據應變變化值得大小來判定損傷程度的大小，有效解決了現有損傷識別方法精度不高且容易錯判、漏判的問題。

以下描述具體工作方式：