聲發射結構健康監測系統
結構健康監測是指工(gōng)程結構實施損傷監測和(hé)識别,這(zhè)裏所說的損傷包括材料特性的改變或結構系統的改變。結構健康監測過程就是使用(yòng)傳感器陣列來(lái)獲取損傷信号,通過對(duì)這(zhè)些(xiē)損傷信号的統計(jì)和(hé)分析來(lái)确定當前結構的健康狀況。聲發射結構健康監測系統就是利用(yòng)聲發射技術對(duì)特種設備、橋梁等做長期監測的過程,以達到(dào)使特種設備、橋梁等結構安全運行、延長使用(yòng)壽命,避免發生事(shì)故的目的。
聲發射監測流程圖
聲發射監測的優點:
- 結構運行中實現(xiàn)監測
- 監測已知(zhī)或隐藏的缺陷并實現(xiàn)定位
- 全天24小(xiǎo)時(shí)監測和(hé)預警
- 一個系統可以集成各種類型的傳感器
- 定制解決方案
德國Vallen公司聲發射監測系統主要由多通道(dào)AMSY-6聲發射采集系統、自(zì)動化管理(lǐ)軟件和(hé)雲數據平台組成。多通道(dào)AMSY-6聲發射采集系統已在其他(tā)資料中有詳細介紹,這(zhè)裏主要介紹自(zì)動化管理(lǐ)軟件和(hé)雲數據平台。
Vallen自(zì)動化管理(lǐ)軟件是監測系統中的核心軟件模塊。該軟件主要可以實現(xiàn)數據采集、數據分析(可視(shì)化)、報(bào)警處理(lǐ)、數據通信和(hé)數據存儲。操作(zuò)人員可以自(zì)定義需要完成的任務,如傳感器耦合狀态的驗證、數據存儲和(hé)上(shàng)傳到(dào)雲平台、超過預設門(mén)檻的報(bào)警和(hé)報(bào)警處理(lǐ)方式等。
德國Vallen公司聲發射監測系統組成示意圖
雲端數據平台是德國Vallen公司新推出的雲端訪問平台,主要用(yòng)于聲發射長期監測的數據查看(kàn),用(yòng)戶可以在有網絡的任何位置查看(kàn)監測的數據和(hé)結果,真正實現(xiàn)了(le)聲發射監測數據的實時(shí)性和(hé)有效性。
前端由德國Vallen公司聲發射系統采集數據并上(shàng)傳到(dào)雲服務器,用(yòng)戶通過可自(zì)定義顯示内容的雲端數據平台對(duì)數據進行查看(kàn)。定義的内容有聲發射特征參數圖,如幅值與時(shí)間的經曆圖、能(néng)量與時(shí)間的經曆圖和(hé)定位圖等,圖形形式有柱狀圖、點狀圖、線狀圖等。該平台可兼容電腦(nǎo)和(hé)智能(néng)手機,可以*.CSV格式和(hé)*.png格式導出數據。
雲端數據平台整體布局圖
雲端數據平台局部詳細分布圖
應用(yòng)案例1:新加坡港口集裝箱起重機的長期監測
集裝箱起重機照片
監測系統示意圖
任務:利用(yòng)聲發射系統對(duì)港口集裝箱起重機進行長期監測
目标:由監測結果作(zuò)爲集裝箱起重機維修和(hé)停用(yòng)的依據
前期測試:
- 起重機在正常工(gōng)作(zuò)條件下(xià)進行監測
- 人造裂紋、斷鉛驗證
- 人造裂紋和(hé)斷鉛都能(néng)被檢測到(dào)并準确定位
- 成功預報(bào)危險并自(zì)動發生報(bào)警信息
測試結果圖
成功點:
- 成功監測到(dào)裂紋擴展
- 成功對(duì)裂紋進行定位并得到(dào)其他(tā)無損檢測方法的驗證
- 實現(xiàn)全體24小(xiǎo)時(shí)監測
應用(yòng)案例2:德國西南部Gänstorbrücke 橋的監測
聲發射橋梁監測示意圖
任務:橋梁鋼筋混泥土中鋼筋斷裂的實時(shí)監測和(hé)自(zì)動報(bào)警
目前:全天候監測并自(zì)動發出報(bào)警信息
大(dà)型鋼筋混凝土結構實驗室測試
鋼筋混泥土彎曲試驗
現(xiàn)場測試圖(爲傳感器的布置提供依據)
現(xiàn)場布置示意圖
雲數據平台結果顯示界面
溫度顯示圖
能(néng)量與通道(dào)分布圖
幅度與時(shí)間圖
定位圖
定位圖中的能(néng)量顯示
應用(yòng)案例3:高(gāo)速公路橋金(jīn)屬部分的監測
任務:高(gāo)速公路橋金(jīn)屬部分的監測
目标:提前預警危險區(qū)域,避免不必要的道(dào)路封閉
成功點:成功監測到(dào)裂紋并得到(dào)驗證
高(gāo)速公路橋金(jīn)屬部分監測現(xiàn)場圖
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