[发明专利]一种波形钢腹板之间横向连接结构的健康监测装置及方法

权利要求书

1.一种波形钢腹板之间横向连接结构的健康监测装置，其特征在于，包括任意波形发生器(10)、功率放大器(11)、数据采集器(12)、控制处理器(9)、显示单元(13)和至少一组监测单元，各检测单元包括一压电陶瓷驱动器(4)和一压电陶瓷传感器(5)，压电陶瓷驱动器(4)和对应的压电陶瓷传感器(5)设于横向连接结构(14)的同侧；任意波形发生器(10)的输出端通过功率放大器(11)与压电陶瓷驱动器(4)电连接，压电陶瓷传感器(5)通过数据采集器(12)与控制处理器(9)的输入端电连接，控制处理器(9)与显示单元(13)电连接。

2.如权利要求1所述的波形钢腹板之间横向连接结构的健康监测装置，其特征在于，所述压电陶瓷驱动器(4)和压电陶瓷传感器(5)均设于波形钢腹板(3)的内侧壁或外侧壁。

3.如权利要求1所述的波形钢腹板之间横向连接结构的健康监测装置，其特征在于，所述压电陶瓷驱动器(4)包括压电陶瓷片，所述压电陶瓷片、与该压电陶瓷片负极相连的铜箔均与屏蔽线的一端相连，屏蔽线的另一端与BNC接头相连；压电陶瓷传感器(5)与压电陶瓷驱动器(4)结构相同；压电陶瓷驱动器(4)通过对应的BNC接头与功率放大器(11)相连；压电陶瓷传感器(5)通过对应的BNC接头与数据采集器(12)相连。

4.如权利要求1所述的波形钢腹板之间横向连接结构的健康监测装置，其特征在于，所述压电陶瓷驱动器(4)与压电陶瓷传感器(5)的表面均涂有环氧树脂胶。

5.一种波形钢腹板之间横向连接结构的健康监测方法，其特征在于，利用如权利要求1至4任一项所述的健康监测装置，包括以下步骤：

步骤A.任意波形发生器(10)发射至少两周正弦信号至功率放大器(11)，功率放大器(11)将接收到的信号放大后施加到压电陶瓷驱动器(4)上，在波形钢腹板(3)中激发出lamb波；

步骤B.在横向连接结构(14)无损伤时，压电陶瓷传感器(5)接收到入射波和远端边界反射波；在横向连接结构(14)有损伤时，压电陶瓷传感器(5)接收到入射波、远端边界反射波和损伤反射波；

步骤C.数据采集器(12)采集压电陶瓷传感器(5)接收到的信号并在对其进行数字化转换后输入至控制处理器(9)；

步骤D.控制处理器(9)将接收到的信号经过信号处理后，再将处理结果发送至显示单元(13)输出。