结构健康监测的装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能结构健康监测装置，该装置是安放于被监测的结构上或安装于被检测结构附近的智能传感器装置。该装置包括：促动单元，用于产生穿过结构的声频激励信号或超声激励信号；传感器单元，用于接收来自结构对于激励信号的响应并产生相应的传感器数据；处理单元，通过利用分析算法处理传感器数据来确定所述结构的结构健康(例如，结构改变，结构缺陷，结构损伤)。所述智能装置还包括至少永久性存储器(例如，闪存)，用于存储结构健康信息和传感器数据。这样的智能结构健康监测装置能够独立确定结构改变和损伤。并且多个智能结构健康监测装置可用于同时监测一个或多个结构。远程管理控制台用于通过网络对这些智能结构健康监测装置进行配置、安排、协调和控制。每个装置根据计划表或根据请求将结构改变和损伤的结果传输到远程管理控制台。

【技术实现步骤摘要】
结构健康监测的装置和系统相关申请的交叉引用这个申请要求2015年12月2日提交的美国临时专利申请No.62/261,866的优先权，其全部内容通过引用被结合在此。
本专利技术总体上涉及结构健康监测(“SHM”)领域。
技术介绍
SHM涉及对工程结构实施损伤检测和特性描述策略的过程。这种损伤可包括材料和/或结构系统的几何特性的改变，以及边界条件和系统连续性的改变，这些都会负面地影响该结构系统的性能。监测过程可包括，利用传感器阵列的周期性采样获得的动态响应数据来观察系统随时间的变化、从这些测量数据中对于损伤敏感特征的提取、以及对这些特征的统计学分析以确定当前的系统健康的状态。当前，SHM系统包括数据获取装置和诸如计算机的至少一个处理装置，该至少一个处理装置与数据获取装置分离。这些数据获取装置通常被安放于需要被监测的结构上或者安装于需要被监测的结构附近。在被动模式的SHM系统中，这些数据获取装置包括持续地或周期性地听取变化的现场传感器。然而，在主动模式的SHM系统中，这些数据获取装置不仅包括现场传感器，还包括促动器。促动器利用波形产生器和功率放大器来产生激励信号，并将激励信号发送至该结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测结构改变和损伤的智能结构健康监测装置，所述智能结构健康监测装置包括：促动单元，用于产生激励信号，并使所述激励信号穿过所述结构；传感器单元，用于接收所述结构对于所述激励信号的响应，并基于所述响应来产生传感器数据；处理单元，用于基于所述传感器数据来确定所述结构的结构健康。

【技术特征摘要】
2015.12.02 US 62/261,8661.一种用于检测结构改变和损伤的智能结构健康监测装置，所述智能结构健康监测装置包括：促动单元，用于产生激励信号，并使所述激励信号穿过所述结构；传感器单元，用于接收所述结构对于所述激励信号的响应，并基于所述响应来产生传感器数据；处理单元，用于基于所述传感器数据来确定所述结构的结构健康。2.如权利要求1所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，所述激励信号包括声频信号和超声信号中的一种信号。3.如权利要求2所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，所述结构健康包括与所述结构的结构改变、结构缺陷以及结构损伤中的至少一个相关的信息。4.如权利要求3所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，进一步包括用于存储所述传感器数据和所述结构健康的存储单元、以及用于与其他装置通信的通信单元。5.如权利要求4所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，进一步包括外壳，所述外壳至少容纳所述处理单元，所述促动单元，所述传感器单元，所述存储单元，以及所述通信单元。6.如权利要求1所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，基准数据用于正常的结构状态，并且通过将最近获得的传感器数据和所述基准数据进行比较来确定所述结构健康。7.如权利要求5所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，所述存储单元包括非永久性存储器和永久性存储器中的至少一个，且所述通信单元包括以太网接口，Wi-Fi接口，蜂窝网络接口，Zigbee接口，Zwave接口，CAN总线接口，I2C接口，SPI接口，RS485接口，RS232接口，以及USB接口中的至少一个。8.如权利要求1所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，所述促动单元包括压电式促动器，并且所述传感器单元包括压电式传感器。9.如权利要求1所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，所述促动单元包括电磁声超声式促动器，所述传感单元包括电磁声超声式传感器。10.如权利要求1所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，进一步包括加速计，应变计传感器，运动传感器，温度传感器，湿度传感器，压力和力传感器，生物传感器，陀螺仪传感器，光传感器，磁传感器，声敏传感器，超声传感器，近距离传感器，声音传感器，电流传感器，以及GPS传感器中的至少一个。11.如权利要求1所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，进一步包括用于接收电池电力的电路。12.如权利要求1所述的智能结构健康监测装置，其特征在于，进一步包括通过使用螺丝，环氧树脂，金属带，夹具，以及焊接中的一种方式，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昶，刘磊，
申请(专利权)人：博感公司，
类型：发明
国别省市：美国,US