[实用新型]一种监测纤维缠绕层损伤的设备

说明书

本实用新型公开了一种监测纤维缠绕层损伤的设备，该设备包括：电流源，用于提供激励电流；多个电极，分布于纤维缠绕层的边缘，与该纤维缠绕层相连，该多个电极中的一个电极接地以作为接地电极；电流电极选通开关，设置于该电流源和该纤维缠绕层上的该多个电极之间，用于选通该多个电极中该接地电极之外的一对相邻电极作为激励电极以接入该激励电流；以及电压电极选通开关，设置于上位机和该纤维缠绕层上的该多个电极之间，用于选通该多个电极中除该激励电极以外的电极以输出响应于该激励电流的响应信号至该上位机。

技术领域

本实用新型涉及车载储氢气瓶的损伤检测领域，尤其涉及一种监测纤维缠绕层损伤的设备。

背景技术

近年来随着市场的发展，我国各种类型汽车数量的急剧增加，大量的汽车尾气排放已经成为城市环境污染的重要因素。

为了能够有效应对汽车排放带来的空气污染，从二十世纪开始，人类就开始探索利用零排放的氢燃料。到了二十一世纪初，氢燃料电池汽车已经作为新能源汽车家族的重要成员得到了空前发展。氢能作为一种零碳能源，具有来源丰富、洁净环保、燃烧值高、无污染、可储运等一系列优点，被誉为21世纪最具发展潜力的二次能源。

氢能利用完整链条包括生产、储存、运输、应用等几方面，而决定氢能是否广泛应用的关键是安全可靠的储氢技术。车载储氢技术主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、固体储氢和有机液体储氢。在储氢的过程中，因为氢气无色无味，人体吸入后使肺缺氧并且氢气其本身可燃易爆炸，所以在新能源汽车的发展和普及阶段，车载储氢缠绕气瓶的安全就显得十分重要。

现有技术中，为了保证储氢缠绕气瓶使用时的安全可靠性，较常使用的检测技术有超声检测、射线检测和激光检测等在内的一系列复合材料无损检测技术。虽然这些技术较为成熟，但是这些检测技术只能用于间断性的检测，无法做到实时监测储氢缠绕气瓶的损伤情况。

实用新型内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

如上所述，现有技术中的常用的复合材料无损检测技术如超声检测技术、射线检测技术、以及激光检测技术等适用于间断性的检测，无法对车载储氢缠绕气瓶做到连续不间断的实时性的检测。

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种监测纤维缠绕层损伤的设备，该监测纤维缠绕层损伤的设备包括：电流源，用于提供激励电流；多个电极，分布于纤维缠绕层的边缘，与该纤维缠绕层相连，该多个电极中的一个电极接地以作为接地电极；电流电极选通开关，设置于该电流源和该纤维缠绕层上的该多个电极之间，用于选通该多个电极中该接地电极之外的一对相邻电极作为激励电极以接入该激励电流；以及电压电极选通开关，设置于上位机和该纤维缠绕层上的该多个电极之间，用于选通该多个电极中除该激励电极以外的电极以输出响应于该激励电流的响应信号至该上位机。本实用新型通过使用该监测纤维缠绕层损伤的设备实现对于车载储氢缠绕气瓶进行实时检测。

在一实施例中，该电流电极选通开关轮流选通该接地电极之外的所有相邻电极以施加激励电流，对应被激励的每一对相邻电极，该电压电极选通开关轮流选通除该激励电极之外的其余电极以获得响应于该激励电流的其余电极与该接地电极之间的电势差信号以作为该响应信号的一帧电阻抗数据。

在一实施例中，该监测纤维缠绕层损伤的设备还包括差分放大电路，经由该电压电极选通开关连接该纤维缠绕层上的该多个电极以放大采集到的该电势差信号。

更进一步地，该差分放大电路设有两条用于电压采集的电线，其中一条与该电压电极选通开关相连，另一条与该纤维板上的接地电极相连实现相对共地。