内部电磁波供电的非金属材料智能结构体及其自感知方法技术

技术编号:45050904 阅读:21 留言:0更新日期:2025-04-22 17:36
本发明专利技术公开了一种内部电磁波供电的非金属材料智能结构体及其自感知方法,该结构体包括:非金属材料结构体、多个嵌入非金属材料结构体内部的无源无线智能骨料、嵌套在非金属材料结构体表层的导电线圈组件,形成一体化结构;导电线圈组件连接外部高频交变振荡电源;无源无线智能骨料中,无线电能接收单元通过其电能接收线圈与导电线圈组件之间相互电磁谐振感应,实现无线电能传输,并经过整流稳压电路单元为无线传感器单元供电,无线传感器单元采集非金属材料结构体的结构状态信息。本发明专利技术将无线传感技术、无线供电技术与非金属材料结构体集于一体,为各个无源无线智能骨料供电,并无线传输其监测信息,实现结构体内部信息自感知功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非金属材料的结构状态检测,特别是涉及一种内部电磁波供电的非金属材料智能结构体及其自感知方法


技术介绍

1、现有的混泥土、碳钎维、玻璃钢复合材料等非金属材料结构体本身一般是不具有自感知功能的,需要借助其他测量装置进行检测,且存在检测设备安装困难、布线施工繁琐等问题,因此,开发一种具有自感知功能的非金属材料智能结构体具有重要的应用前景。

2、目前工程结构体感知方式主要是在结构体外部安装大量传感器来监测结构的状态信息,其传感器一般采用有线供电和有线采集结构物理参数数据;如果在这类结构体内部事先嵌入大量传感器,有线方式需要大量连线到结构内部,造成制作不方便、成本高等问题;如果采用无源无线传感器预埋在结构体中,可以解决布线带来的问题,但如何给这些结构体内部大量的无源无线传感器供电成为一个新的技术难点。

3、因此,在结构体内部安装无源无线传感器,构成一体化的智能结构体需要解决两个技术难点,一是设计一种结构体能在内部产生电磁波,形成具有一定功率的电磁波辐射场;二是无源无线传感器如何获得这种结构体发射的能量,并组网采集结构体自身状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内部电磁波供电的非金属材料智能结构体,其特征在于,包括:非金属材料结构体、多个嵌入所述非金属材料结构体内部的无源无线智能骨料、嵌套在所述非金属材料结构体表层的导电线圈组件,所述非金属材料结构体、无源无线智能骨料、导电线圈组件形成一体化结构;所述导电线圈组件用于连接外部高频交变振荡电源;

2.根据权利要求1所述的内部电磁波供电的非金属材料智能结构体,其特征在于,所述导电线圈组件包括导电线圈以及与导电线圈串联或并联的第二电容器,所述导电线圈缠绕在所述非金属材料结构体的表层,并与外部高频交变振荡电源电性连接;所述外部高频交变振荡电源产生高频交变电流驱动所述导电线圈组件发射一...

【技术特征摘要】

1.一种内部电磁波供电的非金属材料智能结构体,其特征在于,包括:非金属材料结构体、多个嵌入所述非金属材料结构体内部的无源无线智能骨料、嵌套在所述非金属材料结构体表层的导电线圈组件,所述非金属材料结构体、无源无线智能骨料、导电线圈组件形成一体化结构;所述导电线圈组件用于连接外部高频交变振荡电源;

2.根据权利要求1所述的内部电磁波供电的非金属材料智能结构体,其特征在于,所述导电线圈组件包括导电线圈以及与导电线圈串联或并联的第二电容器,所述导电线圈缠绕在所述非金属材料结构体的表层,并与外部高频交变振荡电源电性连接;所述外部高频交变振荡电源产生高频交变电流驱动所述导电线圈组件发射一定频率的电磁波,在非金属材料结构体内部形成交变电磁波辐射场。

3.根据权利要求2所述的内部电磁波供电的非金属材料智能结构体,其特征在于,所述导电线圈组件设置有一个或多个,所述导电线圈为单匝或多匝结构;

4.根据权利要求1所述的内部电磁波供电的非金属材料智能结构体,其特征在于,所述导电线圈组件在非金属材料结构体内部各处形成交变电磁场,该交变电磁场与非金属材料结构体内部多个无源无线智能骨料的无线电能接收单元相互电磁感应耦合,无线电能接收单元接收导电线圈组件辐射的电磁波能量,为非金属材料结构体内部每个无源无线智能骨料无线供电。

5.根据权利要求1所述的内部电磁波供电的非金属材料智能结构体,其特征在于,所述无线传感器单元全部安装在非金属材料结...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴亚文包佳
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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