[实用新型]臂架监测装置及工程机械

说明书

本实用新型涉及工程机械领域，公开了一种臂架监测装置及工程机械。所述装置包括：布设于臂架指定结构上的不同监测点的多个传感器，其中每一传感器用于采集臂架损伤信号，且所述多个传感器被选择性地电性连接以形成针对所述臂架指定结构的传感网络；以及监测机构，与所述传感网络电性连接，用于从所述传感网络获取所述臂架损伤信号以进行数据处理，并输出经数据处理后的臂架健康结果。本实用新型基于实体传感网络进行臂架监测，传感网络布设的灵活性使得采用较少的传感器就能精确地测定臂架损伤的位置。

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，具体地，涉及一种臂架监测方装置及工程机械。

背景技术

臂架是工程机械关键承载结构，其安全可靠对大型装备的安全运行起着至关重要的作用。在臂架设计过程中，金属结构设计寿命是根据规范里载荷谱系数和工作级别确定的，而这两者应通过实际载荷组合确定。但实际载荷组合很难预知，设计时往往凭经验选取，实际使用工况与预期使用工况的差异性导致使用寿命通常会偏离设计寿命，从而在实际使用过程中出现大量的安全事故。此外，工程机械设备使用环境复杂恶劣，臂架在使用过程中可能发生碰撞，造成臂架结构损伤，进一步加剧工程机械设备在使用中的安全隐患。为此，开展臂架的实时健康监测，把控其使用过程中结构的损伤情况，确定其是否处于安全使用裕度范围内变得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种臂架监测装置，用于解决臂架的实时健康监测的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种臂架监测装置，包括：布设于臂架指定结构上的不同监测点的多个传感器，其中每一传感器用于采集臂架损伤信号，且所述多个传感器被选择性地电性连接以形成针对所述臂架指定结构的传感网络；以及监测机构，与所述传感网络电性连接，用于从所述传感网络获取所述臂架损伤信号以进行数据处理，并输出经数据处理后的臂架健康结果。

可选地，所述传感器为压电传感器和/或光纤传感器，且对应形成的传感网络为压电传感网络和/或光纤传感网络。

可选地，形成所述压电传感网络的多个压电传感器中包括：触发传感器，被配置为发出激励信号；以及接收传感器，被配置为响应于所述激励信号而输出监测的机械波，其中所述机械波用于示出所述臂架损伤信号；其中，所述触发传感器与所述接收传感器能够相互转换。

可选地，形成所述光纤传感网络的多个光纤传感器相串联并通过统一接口输出监测的光波值，其中所述光波值用于示出所述臂架损伤信号。

可选地，在所述臂架指定结构是由上盖板、下盖板以及形成在所述上盖板和所述下盖板之间的两个腹板形成的箱型结构；并且，所述压电传感网络和/或所述光纤传感网络被布置为能够监测所述箱型结构的四个面。

可选地，所述压电传感网络包括：在所述上盖板和所述下盖板上各布置的至少两个压电传感器；以及在每一所述腹板上各自布置的至少一个压电传感器；其中，所述上盖板和所述下盖板上各自的一个压电传感器作为触发传感器，且位于所述上盖板、所述下盖板或所述腹板上的其他压电传感器作为接收传感器；其中，所述触发传感器被配置为发出激励信号，所述接收传感器被配置为响应于所述激励信号而输出监测的机械波，其中所述机械波用于示出所述臂架损伤信号。

优选地，所述压电传感网络包括：在所述上盖板上布置的第一压电传感器和第二压电传感器；在所述下盖板上布置的第三压电传感器和第四压电传感器；在所述腹板上布置的第五压电传感器、第六压电传感器和第七压电传感器；其中，所述第一压电传感器和所述第三压电传感器为所述触发传感器，所述第二压电传感器、所述第四压电传感器、所述第五压电传感器、所述第六压电传感器以及所述第七压电传感器为所述接收传感器。