[实用新型]一种面向结构安全的疲劳监测装置

说明书

本实用新型公开了一种面向结构安全的疲劳监测装置，包括：信号采集电路，采用柔性传感器，柔性传感器用于贴附在被监测设备上；信号调理电路，其电压输出端与信号采集电路的电压输入端连接，信号调理电路的信号输入端与信号采集电路的信号输出端连接；处理器，其第一信号输入端与信号调理电路的信号输出端连接；无线通信电路，与处理器通过串行接口连接；电源，分别与信号调理电路、处理器和无线通信电路电连接。解决现有技术中有线监测技术中存在的布线困难，体积较大导致占用过多空间的问题。

技术领域

本实用新型涉及结构安全技术领域，具体涉及一种面向结构安全的疲劳监测装置。

背景技术

当机械结构长期承受交变循环载荷的作用，疲劳断裂是其最主要的失效模式。疲劳破坏的发生往往难以预料，且易导致严重后果，对生命财产安全构成重大威胁。疲劳现象在诸如交通运输、航空航天、桥梁建筑、石油化工等领域非常普遍，尤其是一些作业环境恶劣、体积庞大的设备，存在有疲劳破坏的安全隐患。因此，对设备进行疲劳监测可以有效保证设备的运行安全，提高设备的可靠性和经济效益。

传统的监测技术存在一些不足，表现在以下几个方面：一、有线监测系统线路繁杂，易导致布线困难；二、有线监测系统体积较大，占用过多空间；三、有线监测系统的控制端软硬件存在兼容问题；四、有线监测系统的传感器组网成本较高。对目标结构的疲劳寿命进行计算需要对原始采集数据进行处理，若将监测数据直接发送至云端进行处理，则可能因为数据量过大造成拥堵丢失，且影响无线传输速率，降低了监测的准确性和及时性。

针对上述情况，亟需一种能进行结构疲劳寿命边缘计算的无线智能传感器，以应对现代化设备的疲劳监测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种面向结构安全的疲劳监测装置，主要解决现有技术中有线监测技术中存在的布线困难，体积较大导致占用过多空间的问题。

本实用新型实施例提供了一种面向结构安全的疲劳监测装置，包括：

信号采集电路，采用柔性传感器，柔性传感器用于贴附在被监测设备上；

信号调理电路，其电压输出端与信号采集电路的电压输入端连接，信号调理电路的信号输入端与信号采集电路的信号输出端连接；

处理器，其第一信号输入端与信号调理电路的信号输出端连接；

无线通信电路，与处理器通过串行接口连接；

电源，分别与信号调理电路、处理器和无线通信电路电连接。

可选地，信号采集电路由四个金属箔式应变片全桥连接组成。

可选地，信号调理电路包括电阻式传感信号调理器。

可选地，电阻式传感信号调理器的桥式驱动正极引脚与信号采集电路的正极电压输入端连接；电阻式传感信号调理器的桥式驱动负极引脚与信号采集电路的负极电压输入端连接；电阻式传感信号调理器的第一信号输入端与信号采集电路的第一信号输出端连接；电阻式传感信号调理器的第二信号输入端与信号采集电路的第二信号输出端连接。

可选地，还包括：电位器，设置在电阻式传感信号调理器的INT+引脚和INT-引脚之间。

可选地，处理器采用STM32系列芯片。

可选地，信号调理电路与处理器通过模数转换接口连接。

可选地，还包括：入网配置按键，与处理器的一I/O接口连接，入网配置按键用于切换无线通信电路的入网配置。

可选地，处理器的PA4引脚与信号调理电路的第一ADC引脚连接；处理器的PA5引脚与信号调理电路的第二ADC引脚连接。

可选地，处理器的PA2引脚与无线通信电路的第一串口连接；处理器的PA3引脚与无线通信电路的第二串口连接。