[发明专利]一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹自动检测装置及方法

权利要求书

1.一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹自动检测装置，其特征在于，包括光纤断裂线组件、通路检测器以及数据传输模块，其中：

光纤断裂线组件由双向正交排布的光纤断裂线组成，光纤断裂线组件直接粘贴于结构钢板表面并直接通过光纤与通路检测器相连；

通路检测器包含光源发射单元、光源接收单元和电路芯片单元，光源发射单元、光源接收单元与光纤断裂线的两端相连，电路芯片单元与数据传输模块连接，电路芯片单元通过数据传输模块接收外部监测指令或以一定时间间隔自动激励光源发射单元，并记录光纤断裂线组件的断裂位置和断裂时间，实现对光纤断裂情况的自动检测和长期监测；

数据传输模块通过无线传输功能实现与远程计算机通讯，将远程计算机指令传输至电路芯片单元，同时将通路检测器检测数据经电路芯片单元无线传输至远程计算机，然后通过计算机处理得到裂纹位置、长度及扩展速率。

2.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹自动检测装置，其特征在于，当用于未开裂钢桥面板的潜在裂纹萌生监测时，所述光纤断裂线组件粘贴在纵肋与面板连接焊缝、纵肋与横隔板连接焊缝、横隔板与面板连接焊缝、纵肋对接焊缝的钢板表面；对于已经开裂的正交异性钢桥面板，所述光纤断裂线组件粘贴在裂纹尖端前方区域的钢板表面。

3.根据权利要求2所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹自动检测装置，其特征在于，所述光纤断裂线组件的大小可以根据检测区域范围进行定做，光纤断裂线的数量和间距按照检测精度要求进行调整。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹自动检测装置，其特征在于，所述通路检测器包含两个光源发射单元和两个光源接收单元，光源发射单元和光源接收单元均内置多个光纤断裂线接口，光纤断裂线的两端分别与光源发射单元和光源接收单元的内置光纤断裂线接口连接。

5.一种采用权利要求1所述装置进行的正交异性钢桥面板疲劳裂纹自动检测方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

步骤1：对于未开裂的正交异性钢桥面板，将光纤断裂线组件粘贴在纵肋与面板连接焊缝、纵肋与横隔板连接焊缝、横隔板与面板连接焊缝、纵肋对接焊缝处的钢板表面；对于已经开裂的正交异性钢桥面板，将光纤断裂线组件粘贴在裂纹尖端前方区域的钢板表面；

步骤2：将通路检测器连同数据传输模块一并粘贴在光纤断裂线组件附近；

步骤3：将光纤断裂线组件的光纤断裂线的两端分别接入光源发射单元和光源接收单元的内置接口内；

步骤4：利用内置电池启动检测装置，实现数据传输模块与远程计算机无线连接成功；

步骤5：通过远程计算机发送单次实时检测指令或连续多次自动监测指令；

步骤6：远程计算机接收通路检测器的检测结果数据进行显示、统计、分析，该数据包括光纤断裂线组件的断裂位置编号和断裂时间，从而实现钢桥面板疲劳裂纹的自动检测。

6.根据权利要求5所述的正交异性钢桥面板疲劳裂纹自动检测方法，其特征在于，所述远程计算机通过进一步数据处理，得到疲劳裂纹的位置、长度以及扩展速率，进一步绘制裂纹分布图。