一种用于结构监测的压电智能骨料传感器阵列及使用方法与流程

文档序号:12118977阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于结构监测的压电智能骨料传感器阵列及使用方法,用于大体积或管状混凝土结构健康监测,其特征在于:所述压电智能骨料传感器阵列包括信号发射面、信号发射阵列、信号接收面和信号接收阵列;

所述信号发射阵列包括信号发生器和压电信号发射阵列,所述压电信号发射阵列包括在信号发射面上按发射阵形并联排列的压电智能骨料单元,所述信号发生器与压电信号发射阵列间以并联方式电性连接;

所述信号接收阵列包括波形分析器和压电信号接收阵列,所述压电信号接收阵列包括在信号发射面上按接收阵形并联排列的压电智能骨料单元,所述波形分析器与压电信号接收阵列间以并联方式电性连接;

所述信号发射面与所述信号接收面平行;所述发射阵形与接收阵形的形状相同且大小相同;

所述压电信号发射阵列经被监测的混凝土结构向压电信号接收阵列发射应力波。

2.根据权利要求1所述的一种用于结构监测的压电智能骨料传感器阵列及使用方法,其特征在于:所述压电信号发射阵列的信号发射端由埋有压电陶瓷片的压电智能骨料单元并联形成,所述压电信号接收阵列的信号接收端由埋有压电陶瓷片的压电智能骨料单元并联形成。

3.根据权利要求2所述的一种用于结构监测的压电智能骨料传感器阵列及使用方法,其特征在于:所述压电陶瓷片的极化方向与压电陶瓷片的轴向方向一致。

4.根据权利要求2所述的一种用于结构监测的压电智能骨料传感器阵列及使用方法,其特征在于:所述压电信号发射阵列中的信号发射端的压电陶瓷片以PZT-4成型,所述压电信号接收阵列中的信号接收端的压电陶瓷片以PZT-4成型。

5.根据权利要求1所述的一种用于结构监测的压电智能骨料传感器阵列及使用方法,其特征在于:所述压电信号发射阵列经被监测的混凝土结构向压电信号接收阵列发射高频应力波。

6.根据权利要求1所述的一种用于结构监测的压电智能骨料传感器阵列及使用方法,其特征在于:所述信号发生器包括可发射波形信号的函数发生器和用于放大信号的压电陶瓷驱动电源。

7.根据权利要求1所述的一种用于结构监测的压电智能骨料传感器阵列及使用方法,其特征在于:所述信号发生器与压电信号发射阵列间以并联方式电性连接时,所述压电智能骨料单元先以屏蔽导线并联为压电信号发射阵列,压电信号发射阵列内的一个压电智能骨料单元再通过总支屏蔽导线与信号发生器相连;

所述波形分析器与压电信号接收阵列间以并联方式电性连接时,所述压电智能骨料单元先以屏蔽导线并联为压电信号接收阵列,压电信号接收阵列内的一个压电智能骨料单元再通过总支屏蔽导线与波形分析器相连。

8.根据权利要求1所述的一种用于结构监测的压电智能骨料传感器阵列及使用方法,其特征在于:所述压电智能骨料单元均包括钢模和设于钢模内的饼状压电陶瓷片,钢模设有导线孔,屏蔽导线通过钢模导线孔与饼状压电陶瓷片相连固定,进而将压电智能骨料单元并联,作为压电信号发射阵列的信号发射端或压电信号接收阵列的信号接收端,钢模内设有环氧树脂层用于保护内部压电陶瓷片。

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