[發(fā)明專利]一種結(jié)構(gòu)表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112748156A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 全威;王華;柯犇;李順龍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

1.一種結(jié)構(gòu)表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括監(jiān)測涂層、信息采集模塊和解析存儲模塊，其中：

所述監(jiān)測涂層用于涂覆在結(jié)構(gòu)表面上；

所述信息采集模塊包括電阻采集子模塊、溫度采集子模塊、微處理器、離線存儲子模塊和遠程數(shù)據(jù)傳輸子模塊；

所述電阻采集子模塊用于獲取監(jiān)測涂層的電阻值；所述溫度采集子模塊用于獲取結(jié)構(gòu)表面的溫度值；

所述微處理器用于控制電阻采集子模塊和溫度采集子模塊工作，并將電阻采集子模塊和溫度采集子模塊獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送至離線存儲子模塊和遠程數(shù)據(jù)傳輸子模塊；

所述離線存儲子模塊用于按照數(shù)據(jù)的接收時間順序存儲電阻采集子模塊和溫度采集子模塊獲得的數(shù)據(jù)；

所述遠程數(shù)據(jù)傳輸子模塊用于將電阻采集子模塊與溫度采集子模塊獲取的數(shù)據(jù)周期性上傳至解析存儲模塊；

所述解析存儲模塊用于處理分析電阻采集子模塊和溫度采集子模塊獲取的數(shù)據(jù)，獲得結(jié)構(gòu)表觀裂縫信息。

2.基于權(quán)利要求1所述的一種結(jié)構(gòu)表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法具體通過以下步驟實現(xiàn)：

向結(jié)構(gòu)表面上涂覆監(jiān)測涂層，微處理器控制電阻采集子模塊每間隔t₀時間檢測一次監(jiān)測涂層的電阻值；且在檢測電阻值的同時，微處理器控制溫度采集子模塊采集結(jié)構(gòu)表面的溫度；

微處理器將檢測的電阻值和采集的溫度值發(fā)送至離線存儲子模塊與遠程數(shù)據(jù)傳輸子模塊，離線存儲子模塊按照數(shù)據(jù)的接收時間順序存儲檢測的電阻值和采集的溫度值數(shù)據(jù)，遠程數(shù)據(jù)傳輸子模塊將檢測的電阻值和采集的溫度值傳輸給解析存儲模塊；

解析存儲模塊利用采集的溫度值去修正檢測的電阻值，獲得修正后的電阻值；

并將修正后的電阻值與歷史數(shù)據(jù)進行綜合分析，若修正后的電阻值隨著時間的變化一直在增大，則判斷監(jiān)測涂層下方的結(jié)構(gòu)表面裂縫正在發(fā)展，若修正后的電阻值大于一個設(shè)定的閾值，則判斷監(jiān)測涂層下方的結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)表觀裂縫，完成判斷后解析存儲模塊儲存修正后的數(shù)據(jù)與判斷結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種結(jié)構(gòu)表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，所述向結(jié)構(gòu)表面上涂覆監(jiān)測涂層的具體過程為：

步驟1、在需要進行裂縫監(jiān)測的結(jié)構(gòu)表面上涂覆一層絕緣涂層；

步驟2、在絕緣涂層上貼上預(yù)制的柔性線型板，所述柔性線型板上設(shè)置有預(yù)制形狀孔洞，在預(yù)制形狀孔洞上涂覆一層導(dǎo)電涂層后撤下柔性線型板，形成預(yù)制導(dǎo)電涂層；

步驟3、在預(yù)制導(dǎo)電涂層上再次涂覆一層絕緣涂層完成結(jié)構(gòu)表面上監(jiān)測涂層的涂覆。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種結(jié)構(gòu)表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，所述向結(jié)構(gòu)表面上涂覆監(jiān)測涂層的具體過程為：

步驟一、在需要進行裂縫監(jiān)測的結(jié)構(gòu)表面上涂覆一層絕緣涂層；

步驟二、在絕緣涂層上貼上預(yù)制的柔性線型板，所述柔性線型板上設(shè)置有預(yù)制形狀孔洞，在預(yù)制形狀孔洞上涂覆一層導(dǎo)電涂層后撤下柔性線型板，形成預(yù)制導(dǎo)電涂層；

步驟三、在預(yù)制導(dǎo)電涂層上涂覆一層絕緣涂層；

步驟四、對步驟三中涂覆的絕緣涂層重復(fù)步驟二和步驟三，完成結(jié)構(gòu)表面上監(jiān)測涂層的涂覆。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種結(jié)構(gòu)表觀裂縫監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，所述預(yù)制形狀孔洞包括多個S形孔洞和一個直線型孔洞；直線型孔洞將多個S形孔洞的首部相連；在多個S形孔洞的尾部和直線型孔洞的一端均設(shè)置有外接銅箔；

在多個S形孔洞上涂覆一層導(dǎo)電涂層，形成S形導(dǎo)電涂線；在直線型孔洞上涂覆一層導(dǎo)電涂層，形成S形導(dǎo)電涂層總線；撤下柔性線型板后，S形導(dǎo)電涂線和S形導(dǎo)電涂層總線組成S形導(dǎo)電涂層。