聲發射結構健康監測系統
結構健康監測是指工程結構實施損傷監測和識别,這(zhè)裏所說(shuō)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(jiù)是使用傳感器(qì)陣列來(lái)獲取損傷信号,通過對這(zhè)些(xiē)損傷信号的統計和分(fēn)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(jiù)是利用聲發射技術對特種設備、橋梁等做長期監測的過程,以達到使特種設備、橋梁等結構安全運行、延長使用壽命,避免發生(shēng)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
- 監測已知或隐藏的缺陷并實現(xiàn)定位
- 全天24小時(shí)監測和預警
- 一(yī)個(gè)系統可以集成各種類型的傳感器(qì)
- 定制解決方案
德國Vallen公司聲發射監測系統主要由多通道AMSY-6聲發射采集系統、自動化(huà)管理(lǐ)軟件和雲數據平台組成。多通道AMSY-6聲發射采集系統已在其他資料中有詳細介紹,這(zhè)裏主要介紹自動化(huà)管理(lǐ)軟件和雲數據平台。
Vallen自動化(huà)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(fēn)析(可視(shì)化(huà))、報(bào)警處理(lǐ)、數據通信和數據存儲。操作(zuò)人(rén)員(yuán)可以自定義需要完成的任務(wù),如(rú)傳感器(qì)耦合狀态的驗證、數據存儲和上(shàng)傳到雲平台、超過預設門檻的報(bào)警和報(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(xīn)推出的雲端訪問平台,主要用于聲發射長期監測的數據查看,用戶可以在有網絡的任何位置查看監測的數據和結果,真正實現(xiàn)了(le)聲發射監測數據的實時(shí)性和有效性。
前端由德國Vallen公司聲發射系統采集數據并上(shàng)傳到雲服務(wù)器(qì),用戶通過可自定義顯示内容的雲端數據平台對數據進行查看。定義的内容有聲發射特征參數圖,如(rú)幅值與時(shí)間(jiān)的經曆圖、能(néng)量與時(shí)間(jiān)的經曆圖和定位圖等,圖形形式有柱狀圖、點狀圖、線狀圖等。該平台可兼容電腦和智能(néng)手機,可以*.CSV格式和*.png格式導出數據。
雲端數據平台整體(tǐ)布局圖
雲端數據平台局部詳細分(fēn)布圖
應用案例1:新(xīn)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(wù):利用聲發射系統對港口集裝箱起重機進行長期監測
目标:由監測結果作(zuò)為(wèi)集裝箱起重機維修和停用的依據
前期測試:
- 起重機在正常工作(zuò)條件下(xià)進行監測
- 人(rén)造裂紋、斷鉛驗證
- 人(rén)造裂紋和斷鉛都能(néng)被檢測到并準确定位
- 成功預報(bào)危險并自動發生(shēng)報(bào)警信息
測試結果圖
成功點:
- 成功監測到裂紋擴展
- 成功對裂紋進行定位并得到其他無損檢測方法的驗證
- 實現(xiàn)全體(tǐ)24小時(shí)監測
應用案例2:德國西(xī)南(nán)部Gänstorbrücke 橋的監測
聲發射橋梁監測示意圖
任務(wù):橋梁鋼筋混泥土(tǔ)中鋼筋斷裂的實時(shí)監測和自動報(bào)警
目前:全天候監測并自動發出報(bào)警信息
大型鋼筋混凝土(tǔ)結構實驗室測試
鋼筋混泥土(tǔ)彎曲試驗
現(xiàn)場(chǎng)測試圖(為(wèi)傳感器(qì)的布置提供依據)
現(xiàn)場(chǎng)布置示意圖
雲數據平台結果顯示界面
溫度顯示圖
能(néng)量與通道分(fēn)布圖
幅度與時(shí)間(jiān)圖
定位圖
定位圖中的能(néng)量顯示
應用案例3:高速公路(lù)橋金(jīn)屬部分(fēn)的監測
任務(wù):高速公路(lù)橋金(jīn)屬部分(fēn)的監測
目标:提前預警危險區域,避免不必要的道路(lù)封閉
成功點:成功監測到裂紋并得到驗證
高速公路(lù)橋金(jīn)屬部分(fēn)監測現(xiàn)場(chǎng)圖
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