[發(fā)明專利]一種3D打印隧道模型應(yīng)用壓電傳感器的監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110054531.9
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112881122A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬國偉;黃晨;王酉鈺;王里
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01L1/16
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王富強

1.一種3D打印隧道模型應(yīng)用壓電傳感器的監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用3D打印設(shè)備打印隧道模型，并將壓電傳感器埋設(shè)在指定位置；

所述壓電傳感器包括至少一組壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器和壓電陶瓷機敏模塊接收器，所述壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器和壓電陶瓷機敏模塊接收器布設(shè)在所述隧道模型洞口周向的同一截面。

利用在所述隧道模型外部的與所述壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器相連接的波形發(fā)生器發(fā)射激勵信號，激勵所述壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器發(fā)射應(yīng)力波信號，所述壓電陶瓷機敏模塊接收器接收所述應(yīng)力波信號并傳輸至所述隧道模型外部的數(shù)字化采集器；

所述數(shù)字化采集器對所述應(yīng)力波信號進行分析，分解不同結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的應(yīng)力波信號，獲取不同節(jié)點的應(yīng)力波節(jié)點能量，通過同一所述節(jié)點能量下的變化情況判斷結(jié)構(gòu)的健康狀況，最終達到結(jié)構(gòu)損傷的監(jiān)控。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D打印隧道模型應(yīng)用壓電傳感器的監(jiān)測方法，其特征在于，所述壓電陶瓷機敏模塊接收器與所述數(shù)字化采集器之間連接有數(shù)字濾波器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種3D打印隧道模型應(yīng)用壓電傳感器的監(jiān)測方法，其特征在于，所述壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器與所述波形發(fā)生器通過信號線連接，所述壓電陶瓷機敏模塊接收器與所述數(shù)字化采集器之間通過信號線連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種3D打印隧道模型應(yīng)用壓電傳感器的監(jiān)測方法，其特征在于，所述壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器和壓電陶瓷機敏模塊接收器在安裝之前用酒精除去表面的氧化膜，待表面干燥后在其外圍覆蓋一層液體絕緣膠。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種3D打印隧道模型應(yīng)用壓電傳感器的監(jiān)測方法，其特征在于，所述壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器和壓電陶瓷機敏模塊接收器在埋入所述隧道模型之前兩側(cè)均粘接有粘結(jié)塊，所述粘結(jié)塊對所述壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器和壓電陶瓷機敏模塊接收器形成包裹狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種3D打印隧道模型應(yīng)用壓電傳感器的監(jiān)測方法，其特征在于，所述壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器和壓電陶瓷機敏模塊接收器均通過粘接劑與所述粘結(jié)塊粘接，所述粘接劑為加入水泥干粉的環(huán)氧樹脂。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種3D打印隧道模型應(yīng)用壓電傳感器的監(jiān)測方法，其特征在于，所述粘結(jié)塊的材質(zhì)與所述隧道模型的材質(zhì)相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種3D打印隧道模型應(yīng)用壓電傳感器的監(jiān)測方法，其特征在于，所述壓電陶瓷機敏模塊驅(qū)動器和壓電陶瓷機敏模塊接收器與所述粘結(jié)塊粘接完成后，在25℃的溫度下靜置6小時。