[实用新型]基于微波谐振的旋转部件健康监测系统及机车

权利要求书

1.一种基于微波谐振的旋转部件健康监测系统，其特征在于：包括基于微波谐振的无线无源传感器、信号收发模块及控制器，所述基于微波谐振的无线无源传感器设置于旋转部件上用于产生与旋转部件的工作参数相关的谐振频率信号，所述信号收发模块设置于固定部上，所述信号收发模块与所述基于微波谐振的无线无源传感器电磁耦合，所述信号收发模块用于向所述基于微波谐振的无线无源传感器发射扫频信号，以及接收所述基于微波谐振的无线无源传感器反馈的含有频率信息的回馈信号，并将该回馈信号发送至所述控制器，所述控制器根据该回馈信号得出基于微波谐振的无线无源传感器的实时谐振频率，根据所述无线无源传感器的实时谐振频率得出所述旋转部件的工作参数。

2.如权利要求1所述的基于微波谐振的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述信号收发模块包括第一收发天线、信号调理电路、MCU、A/D转换器及数据接口，所述第一收发天线用于向所述基于微波谐振的无线无源传感器发射扫频信号，以及接收所述基于微波谐振的无线无源传感器反馈的含有频率信息的回馈信号，所述信号调理电路连接所述第一收发天线将接到的所述含有频率信息的回馈信号进行滤波调理，所述A/D转换器对所述含有频率信息的回馈信号进行模数转换，然后在所述MCU的控制下，将模数转换后的信号经过数据接口发送至所述控制器。

3.如权利要求1所述的基于微波谐振的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于微波谐振的无线无源传感器包括微波谐振传感器本体及保护层，所述保护层由柔性材料形成，并包覆于所述微波谐振传感器本体外。

4.如权利要求3所述的基于微波谐振的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于微波谐振的无线无源传感器呈片状或圆筒状。

5.如权利要求1所述的基于微波谐振的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于微波谐振的无线无源传感器包括微波谐振温度传感器、微波谐振应变传感器及微波谐振加速度传感器中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的基于微波谐振的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于微波谐振的无线无源传感器包括所述微波谐振温度传感器，所述微波谐振温度传感器包括两个第一金属片及夹设于两个第一金属片之间的第一介电层。

7.如权利要求5所述的基于微波谐振的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于微波谐振的无线无源传感器包括所述微波谐振应变传感器，所述微波谐振应变传感器包括两个第二金属片及夹设于两个所述第二金属片之间的第二介电层，在所述第二介电层内还形成有第一空腔，所述第一空腔在所述第二介电层内的位置与所述第二金属片的位置相对应，在第一空腔与其中之一的所述第二金属片之间还设置有压力敏感薄膜。

8.如权利要求5所述的基于微波谐振的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于微波谐振的无线无源传感器包括所述微波谐振加速度传感器，所述微波谐振加速度传感器包括两个第三金属片、第三介电层、弹簧及壳体，两个所述第三金属片固定于所述第三介电层相对的两个侧面上，其中一个所述第三金属片通过所述弹簧与所述壳体相连，所述弹簧的延伸方向与两个所述第三金属片的延伸方向相互垂直，在所述第三介电层内还形成有第二空腔，在所述第二空腔内设置有压力敏感薄膜。

9.如权利要求5所述的基于微波谐振的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述微波谐振温度传感器的谐振频率被设置为在第一频率区间发生变化，所述微波谐振应变传感器的谐振频率被设置为在第二频率区间发生变化，所述微波谐振加速度传感器的谐振频率被设置为在第三频率区间发生变化，所述第一频率区间、所述第二频率区间及所述第三频率区间不产生交集。

10.一种机车，其特征在于：包括权利要求1至9中任意一项所述的基于微波谐振的旋转部件健康监测系统。