[发明专利]监测粘合完整性的系统和方法

权利要求书

1.一种用于监测粘合结构组件的固化胶层内的粘合剂完整性的系统，所述系统包括：

具有固化胶层的粘合结构组件，所述固化胶层包括：

粘合剂层；

与所述粘合剂层整合的棉麻织物板层；以及

与所述棉麻织物板层整合的电传感器网络；

用于向所述电传感器网络提供电力的电源；以及

用于检索并处理来自所述电传感器网络的数据的数字数据通信网络，

其中所述电传感器网络通过解释在所述固化胶层内直接测量的局部动态响应和机电性能的变化根据要求监测所述固化胶层内的粘合剂完整性。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述粘合结构组件包括由复合材料、金属材料或它们的组合制成的第一结构，其粘合至由复合材料、金属材料或它们的组合制成的第二结构。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述粘合剂层包括选自环氧粘合剂、聚氨酯粘合剂和增韧丙烯酸粘合剂的材料。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述棉麻织物板层包括选自尼龙纤维材料、聚酯纤维材料和玻璃纤维材料的材料。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述棉麻织物板层是多功能的，并且充当粘合剂层和胶层监测系统二者。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述电传感器网络包括多个隔开的传感器元件，所述传感器元件选自：有源传感器节点、分开的感测线、分开的感测纤维、感测光纤线、纤维上感测涂层、碳纳米管和无源传感器。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器元件具有基于超声波传播和机电阻抗的特征。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述电源和所述数字数据通信网络是无线的。

9.根据权利要求1所述的系统，其中在所述固化胶层内直接测量的所述局部动态响应和机电性能选自：脱胶、弱粘合、应变水平、湿气侵入、材料变化、裂缝、空隙、分层和孔隙度。

10.一种用于监测粘合复合材料层组件的固化胶层的粘合剂完整性的系统，所述系统包括：

具有固化胶层的粘合复合材料层组件，所述固化胶层包括：

粘合剂层；

与所述粘合剂层整合的棉麻织物板层；以及

与所述棉麻织物板层整合的电传感器网络；

用于向所述电传感器网络提供电力的无线电源；以及

用于检索并处理来自所述电传感器网络的数据的无线数字数据通信网络，

其中所述电传感器网络通过解释在所述固化胶层内直接测量的局部动态响应和机电性能的变化根据要求监测粘合剂完整性。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述电传感器网络包括选自下列的多个隔开的传感器元件：有源传感器节点、分开的感测线、分开的感测纤维、感测光纤线、纤维上感测涂层、碳纳米管和无源传感器。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述传感器元件具有基于超声波传播和机电阻抗的特征。

13.根据权利要求10所述的系统，其中所述系统用于监测飞机、宇宙飞船、航空航天飞行器、空间发射飞行器、火箭、人造卫星、旋翼机、船舶、船、火车、汽车、卡车、公交车和建筑结构中的所述粘合复合材料层组件的固化胶层内的粘合剂完整性。

14.根据权利要求10所述的系统，其中在所述固化胶层内直接测量的所述局部动态响应和机电性能选自：脱胶、弱粘合、应变水平、湿气侵入、材料变化、裂缝、空隙、分层和孔隙度。

15.一种用于监测粘合结构组件的固化胶层的粘合剂完整性的方法，所述方法包括：

提供具有固化胶层的粘合结构组件，所述固化胶层包括粘合剂层、与所述粘合剂层整合的棉麻织物板层和与所述棉麻织物板层整合的电传感器网络；

启动所述电传感器网络，以通过解释在所述固化胶层内直接测量的局部动态响应和机电性能的变化根据要求监测所述固化胶层的粘合剂完整性；以及

通过数字数据通信网络检索并处理来自所述电传感器网络的所述固化胶层的粘合剂完整性数据。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述电传感器网络包括选自下列的多个隔开的传感器元件：有源传感器节点、分开的感测线、分开的感测纤维、感测光纤线、纤维上感测涂层、碳纳米管和无源传感器。