[发明专利]结构件的劣化侦测方法

说明书

本发明公开一种结构件的劣化侦测方法，包含以设置于结构件的感测器侦测结构件的时域振动波形。接着，以电连接感测器的处理器对时域振动波形执行时频域转换以取得结构件的频域振动波形的多个模态的实际模态参数。接着，分别将该些模态的实际模态参数与数据库中的模态参数数据比对，以判断结构件是否存在劣化缺陷。在结构件存在劣化缺陷时，更判断劣化缺陷的程度与位置。其中模态参数数据包含结构件分别在多个位置具有不同程度的劣化缺陷的多组对照模态参数。

技术领域

本发明涉及一种结构件的劣化侦测(检测)方法，特别是涉及一种应用自然频率及其振幅分析的结构件的劣化侦测方法。

背景技术

近年来，国内工业管线相关事故频传，当工业管线因异常而发生泄漏时，通常会导致重大灾害，例如人员伤亡及财产损失。工业管线的异常原因最主要来自人为因素，其次则是管路/设备的材料劣化。为了避免此类灾害的发生，对工业管线进行全时监测是当务之急。虽然各国厂商对此已开发一种监测系统，然而其概念基于监控制作工艺参数、分析运转状态与性能表现，仍缺乏劣化侦测功能。换言之，该类监测系统只能在管路损坏而泄漏时才能察觉，并无法满足工厂安全营运与降低风险的需求。

目前工业管线安全监控的主要技术缺点归纳如下：其一是现场所建置的环境或制作工艺参数感测器多是用于制作工艺监控以调节生产流程，其缺少适当的逻辑判断分析的安全诊断模块。其二、缺少可远距感知劣化的监测技术，常用的非破坏检测技术只适用于感测器所在的局部管线位置，且该类的侦测技术只能在管线破裂流体逸出时才能感知，并无法在劣化发生时提前发出预警信号。其三、工业厂区运转环境随着系统、结构及组件而有所不同，感测器必须具有克服高温/高湿环境与长期监测的耐久性需求。换言之，受到既有管线检测方法及技术的限制，管线的损坏或劣化难以即时地被察觉，因而丧失即时维修与应变的良好时机。因此，在工业安全的领域中，需要开发诊断监测相关技术，以建立完整的管线安全监控体系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构件的劣化侦测方法，利用时域及频域信号的分析，搭配预先建置的数据库的比对，以侦测结构件的劣化缺陷的位置与程度，以达到即时监控与告警的目的。

为达上述目的，本发明公开一种结构件的劣化侦测方法，其包含以下步骤：以设置于结构件的感测器侦测结构件的时域振动波形；以电连接感测器的处理器对时域振动波形执行时频域转换，以取得结构件的频域振动波形的多个模态的实际模态参数；分别将该些模态的实际模态参数与数据库中的模态参数数据比对，以判断结构件是否存在劣化缺陷；在结构件存在劣化缺陷时，更判断劣化缺陷的程度与位置；其中模态参数数据包含结构件分别在多个位置具有不同程度的劣化缺陷的多组对照模态参数。

综上所述，本发明所提出的结构件的劣化侦测方法，主要是利用感测器取得结构件的时域数据，再利用处理器进行时域/频域数据的分析，并搭配存于数据库中的结构件的相关劣化信息进行比对，进而获得结构件劣化缺陷的位置与程度。由此，可以使相关人员可监控结构件的状态，进而当结构件发生劣化时，可预先获知劣化警讯，得以及时地进行必要的维护措施，从而降低结构件劣化所导致的工安意外的机会。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。

附图说明

图1为本发明的一实施例所绘示的结构件与结构件的劣化侦测系统的示意图；

图2为本发明的一实施例所绘示的结构件的劣化侦测方法的方法流程图；

图3为本发明的一实施例所绘示的感测器所侦测到的结构件的时域振动波形示意图；

图4为本发明的一实施例所绘示的感测器所侦测到的结构件的频域振动波形示意图；

图5为本发明的一实施例所绘示的数据库内的多组对照模态参数的波形图；

图6为本发明的另一实施例所绘示的数据库内的多组对照模态参数的波形图；