[發(fā)明專(zhuān)利]基于光纖傳感器的疊層橡膠隔震支座健康監(jiān)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110396711.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113188905A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤軍峰;陳鵬;李斌;唐春昱;趙新男;王立強(qiáng);裴少帥;譚揚(yáng)爍;常虹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安航天動(dòng)力技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/08;G01N3/24;G01N3/06;G01N3/02;G01N17/00;G01N19/04;G01N1/36;E01D19/04;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 11120
• 代理人: 許姣

1.基于光纖傳感器的疊層橡膠隔震支座健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述疊層橡膠隔震支座的健康監(jiān)測(cè)包括：橡膠層的彈性監(jiān)測(cè)以及橡膠層與鋼板粘接面是否脫粘的檢測(cè)；

步驟一：建立疊層橡膠隔震支座的失效判據(jù)：

所述失效判據(jù)指所述疊層橡膠隔震支座失效時(shí)，設(shè)置在所述橡膠層內(nèi)部以及所述橡膠層與鋼板粘接面上的光纖傳感器讀數(shù)的變化；

步驟二：加工預(yù)埋光纖疊層橡膠隔震支座：

疊層橡膠隔震支座進(jìn)行硫化前，將光纖傳感器檢測(cè)端固定在監(jiān)測(cè)位，所述監(jiān)測(cè)位包括所述疊層橡膠隔震支座橡膠層內(nèi)部以及橡膠層與鋼板粘接面上；并將所述光纖傳感器的輸出端引出疊層橡膠隔震支座；

步驟三：疊層橡膠隔震支座健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、傳輸與判讀

采用間隔采樣的方式讀取所述光纖傳感器的數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)傳輸至處理終端；所述處理終端利用步驟一所建立的疊層橡膠隔震支座的失效判據(jù)，對(duì)疊層橡膠隔震支座的健康狀態(tài)進(jìn)行判讀。

2.如權(quán)利要求1所述的基于光纖傳感器的疊層橡膠隔震支座健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟一中，對(duì)疊層橡膠隔震支座的失效形式進(jìn)行建模，在所述光纖傳感器的輸出信號(hào)與疊層橡膠隔震的支座失效之間建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體步驟為：

101：進(jìn)行預(yù)埋光纖傳感器疊層橡膠隔震支座試樣的加工，預(yù)埋光纖傳感器的位置包括橡膠層與鋼板粘接界面以及橡膠層內(nèi)部；

102：對(duì)預(yù)埋光纖傳感器疊層橡膠隔震支座試樣進(jìn)行縱向加載試驗(yàn)，讀取光纖傳感器讀數(shù)，建立橡膠層受正壓力大小與光纖傳感器讀數(shù)間的關(guān)系；

103：對(duì)預(yù)埋光纖傳感器疊層橡膠隔震支座試樣進(jìn)行橫向剪切試驗(yàn)，讀取光纖傳感器讀數(shù)，建立橡膠層剪切變形大小與光纖傳感器讀數(shù)間的關(guān)系；

104：分階段對(duì)預(yù)埋光纖傳感器疊層橡膠隔震支座試樣進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，等效設(shè)定的室溫老化時(shí)間，并分別進(jìn)行預(yù)埋光纖傳感器疊層橡膠隔震支座試樣橫向剛度的測(cè)試，讀取光纖傳感器讀數(shù)，建立橡膠層老化年限、橡膠層硬度、光纖傳感器讀數(shù)間三者間的關(guān)系；

105：對(duì)預(yù)埋光纖傳感器疊層橡膠隔震支座試樣進(jìn)行剪切破壞試驗(yàn)，讀取光纖傳感器讀數(shù)變化。

3.如權(quán)利要求1所述的基于光纖傳感器的疊層橡膠隔震支座健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟二中，預(yù)埋光纖疊層橡膠隔震支座的加工方式為：

201：在疊層橡膠隔震支座上封板和下封板表面刷膠，將光纖傳感器檢測(cè)端固定至設(shè)定的監(jiān)測(cè)位置；

202：放入生膠片，完成疊層橡膠隔震支座的預(yù)成型，將光纖傳感器的輸出端引出疊層橡膠隔震支座的外橡膠包覆層；

203：將疊層橡膠隔震支座進(jìn)行硫化成型；

204：將疊層橡膠隔震支座脫模，處理光纖傳感器輸出端并預(yù)留接口，完成預(yù)埋光纖疊層橡膠隔震支座的加工。

4.如權(quán)利要求3所述的基于光纖傳感器的疊層橡膠隔震支座健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：為完成光纖傳感器的鋪設(shè)與引出，在疊層橡膠隔震支座上封板和下封板內(nèi)開(kāi)孔，將光纖傳感器的光纖與其外層橡膠保護(hù)套一起埋入疊層橡膠隔震支座層間，并采用熱固膠對(duì)孔隙進(jìn)行密封；所述光纖傳感器輸出端收納在上封板或下封板上加工的環(huán)槽中。

5.如權(quán)利要求1所述的基于光纖傳感器的疊層橡膠隔震支座健康監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟三中，當(dāng)需要對(duì)兩個(gè)以上疊層橡膠隔震支座進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)時(shí)：

對(duì)每個(gè)待監(jiān)測(cè)的疊層橡膠隔震支座進(jìn)行編號(hào)，在每個(gè)疊層橡膠隔震支座的光纖傳感器的輸出口安裝數(shù)據(jù)采集裝置與無(wú)線發(fā)射器，按照設(shè)定時(shí)間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣與發(fā)送；

監(jiān)測(cè)終端接收每個(gè)疊層橡膠隔震支座上的光纖傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，利用步驟一所建立的疊層橡膠隔震支座的失效判據(jù)建對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判讀，給出每個(gè)疊層橡膠隔震支座健康狀態(tài)的判定。