【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID标签的表面裂纹长度识别方法
本专利技术涉及金属裂纹传感领域和射频识别领域，尤其涉及一种基于超高频RFID标签的表面裂纹长度识别方法。
技术介绍
疲劳裂纹是金属构件的一种常见缺陷。桥梁、铁轨、飞行器中的金属构件在服役过程中，容易在应力集中区域产生疲劳裂纹，带来安全隐患，因此需要对金属构件的应力集中区域进行裂纹长度监测，用于判断金属构件的损伤程度，这样有利于及时发现大型结构件的安全隐患，实现高效的维修与保养。基于RFID技术的传感标签是结构健康监测领域新兴的传感技术。由于RFID标签具有无源、无线的信息传输方式，有望解决传统裂纹传感器线路布设复杂的问题。近年来，常见的裂纹传感标签均为易损型标签，即当待监测金属构件产生裂纹的同时标签天线结构受损，这会造成标签的传输性能降低，甚至无法有效读取标签信息。通过标签传输性能参数变化便可达到裂纹识别的目的。这类裂纹传感标签存在两个问题：一是裂纹传感标签使用寿命短，当标签结构受损后将无法在下一个裂纹监测周期继续使用；二是识别的裂纹种类单一，仅能对贯穿型裂纹长度进行监测。...
【技术保护点】
1.一种基于RFID标签的表面裂纹长度识别方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)在电磁仿真软件中设置待识别金属构件的尺寸、表面裂纹扩展方向，并且设置标签芯片阻抗；/n2)获得标签芯片工作频率范围内，金属构件在出现不同裂纹长度下的标签天线输入阻抗仿真值、反射系数仿真值；/n3)根据表面裂纹长度识别的仿真结果，将反射系数仿真曲线中各条曲线间距最大时所对应频率作为传感标签的工作频率；/n4)获得传感标签在工作频率下，不同裂纹长度时增益值模拟值，并求出增益平均值；/n5)将步骤2标签工作频率下的反射系数仿真值与步骤4的增益平均值代入标签阈值功率计算公式，得到不同裂纹长度时标签阈值...
【技术特征摘要】
1.一种基于RFID标签的表面裂纹长度识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在电磁仿真软件中设置待识别金属构件的尺寸、表面裂纹扩展方向，并且设置标签芯片阻抗；
2)获得标签芯片工作频率范围内，金属构件在出现不同裂纹长度下的标签天线输入阻抗仿真值、反射系数仿真值；
3)根据表面裂纹长度识别的仿真结果，将反射系数仿真曲线中各条曲线间距最大时所对应频率作为传感标签的工作频率；
4)获得传感标签在工作频率下，不同裂纹长度时增益值模拟值，并求出增益平均值；
5)将步骤2标签工作频率下的反射系数仿真值与步骤4的增益平均值代入标签阈值功率计算公式，得到不同裂纹长度时标签阈值功率理论值；
6)通过RFID读写器得到标签的阈值功率测量值，根据测量值和仿真值的差异，标签阈值功率理论值进行修正；
7)根据标签阈值功率理论值的修正值，将不同裂纹长度时的阈值功率进行二元一次多项式拟合，得到的拟合曲线多项式即为表面裂纹长度-标签阈值功率的表达式。
2.根据权利要求1所述的长度识别方法，其特征在于，步骤2)所述的输入阻抗记为Za，输入阻抗的共轭值记为芯片阻抗记为ZIC，其中，Za与的值均需通过仿真软件获得ZIC的值根据标签中实际应用的芯片种类可在仿真软件中进行设置，反射系数仿真值为标签反射系数...
【专利技术属性】
技术研发人员：王海斗，董丽虹，徐雅薇，底月兰，郭伟，郭伟玲，王朋，刘志强，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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