[发明专利]基于无线压电传感技术的飞机蒙皮损伤监测装置及方法

权利要求书

1.一种基于无线压电传感技术的飞机蒙皮损伤监测装置，其特征在于：包括机身无线压电传感装置、左翼无线压电传感装置、尾翼无线压电传感装置、右翼无线压电传感装置和损伤监测装置，所述机身无线压电传感装置安装在飞机机身蒙皮上，左翼无线压电传感装置安装在飞机左翼蒙皮上，尾翼无线压电传感装置安装在飞机尾翼蒙皮上，右翼无线压电传感装置安装在飞机右翼蒙皮上，损伤监测装置安装在机头内飞行员观测到的区域，所述机身无线压电传感装置、左翼无线压电传感装置、尾翼无线压电传感装置、右翼无线压电传感装置均与损伤监测装置进行无线通讯；

所述机身无线压电传感装置、左翼无线压电传感装置、尾翼无线压电传感装置、右翼无线压电传感装置结构相同且均包括一个中继器和多个无线压电传感单元，机身无线压电传感装置、左翼无线压电传感装置、尾翼无线压电传感装置、右翼无线压电传感装置的无线压电传感单元分别安装在对应的飞机机身蒙皮、飞机左翼蒙皮、飞机尾翼蒙皮、飞机右翼蒙皮上，多个无线压电传感单元均与中继器相连，中继器与损伤监测装置进行无线通讯；

所述无线压电传感单元包括压电激振器、内圈导线、压电传感器、相位编码器、外圈导线、电压放大器、终端，所述内圈导线和外圈导线同心设置，内圈导线和外圈导线之间形成一个环形区域，压电激振器位于内圈导线的中心位置，8个压电传感器呈环形均匀设置在所述环形区域内，每个压电传感器的一端均连接内圈导线，每个压电传感器的另一端均经一个相位编码器后连接外圈导线，所述电压放大器的输入端与外圈导线相连，电压放大器的输出端与终端相连，终端与中继器相连；每个无线压电传感单元的压电激振器和8个压电传感器均粘附于飞机对应位置的蒙皮上。

2.根据权利要求1所述的基于无线压电传感技术的飞机蒙皮损伤监测装置，其特征在于：所述损伤监测装置包括监控单元和网络协调器，监控单元通过RS232总线与网络协调器相连，网络协调器与机身无线压电传感装置、左翼无线压电传感装置、尾翼无线压电传感装置、右翼无线压电传感装置的中继器行无线通讯。

3.根据权利要求1所述的基于无线压电传感技术的飞机蒙皮损伤监测装置，其特征在于：所述中继器为Zigbee中继器。

4.根据权利要求1所述的基于无线压电传感技术的飞机蒙皮损伤监测装置，其特征在于：所述终端为Zigbee终端。

5.一种利用权利要求1-4中任一项所述的基于无线压电传感技术的飞机蒙皮损伤监测装置的飞机蒙皮损伤监测方法，包括以下步骤：

步骤一：飞机机身蒙皮、飞机左翼蒙皮、飞机尾翼蒙皮、飞机右翼蒙皮上各无线压电传感单元发射无线监测信号：

步骤二：中继器接收对应的无线压电传感单元发射的无线监测信号，并将信号发射出去；

步骤三：损伤监测装置的网络协调器接收各中继器发射的信号，并将信号经RS232总线传输至监控单元；

步骤四：由监控单元将数据进行存储，并分析判断飞机蒙皮是否出现损伤，将有损伤的蒙皮位置进行声音播报和图像显示。

6.根据权利要求5所述的基于无线压电传感技术的飞机蒙皮损伤监测装置的飞机蒙皮损伤监测方法，其特征在于：所述步骤一具体步骤为

对飞机机身蒙皮、飞机左翼蒙皮、飞机尾翼蒙皮、飞机右翼蒙皮上各无线压电传感单元的压电激振器施加高频电压信号，由于逆压电效应，压电激振器产生高频振动，在飞机蒙皮内产生以压电激振器为中心，向四周传播的Lamb波，该Lamb波传播到八个压电传感器位置，带动每个压电传感器做高频振动，由于压电效应，压电传感器产生高频电压信号，压电传感器产生的高频电压信号经相位编码器选择，再由电压放大器放大后经导线传输至终端，再由终端将高频电压信号无线发射。