CN106813644A - 大型钢结构体加工形变智能监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子技术领域。大型钢结构体加工形变智能监测方法，采用监测系统监测大型钢结构体在加工过程中发生的形变；包括一监测系统，监测系统包括一传感器，传感器采用条状的薄膜式的应变式传感器；还包括一承载应变式传感器的薄膜；薄膜上方贴合有至少三个应变式传感器，三个应变式传感器首尾相接构成三角形结构；薄膜下方设置有粘合层；粘合层下方贴合有离型纸。使用时，将离型纸撕掉，然后将薄膜粘结在大型钢结构体内侧，从而将整个监测系统固定在大型钢结构体内侧，从而实现形变监测。本发明将测量形变的智能监测系统运用于大型钢结构体加工上，加工中，对大型钢结构体形变量的变化掌握的非常精确，减少大型钢结构体的报废率。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种监测方法。
背景技术
大型钢结构体，如大型金属容器、大型金属腔体等，在进行加工时，会有重型机械设备对其进行敲击、捶打、抛光等，容易造成大型钢结构体，特别是空心的大型钢结构体产生形变。因此加工中，对形变量的观察掌握十分重要。否则将有可能造成大型钢结构体因为某个环节而造成不可恢复的损伤。有的领域出现了一些用于监测形变的智能监测系统，如专利号为ZL2013207550287的专利。但是，由于大型钢结构体处在的环境比较恶劣，不利于固定，通信条件差，所以现有的智能监测系统不能适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型钢结构体加工形变智能监测方法，解决以上至少一个技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
大型钢结构体加工形变智能监测方法，其特征在于，采用监测系统监测大型钢结构体在加工过程中发生的形变；
所述监测系统包括一传感器，所述传感器连接一微型处理器系统的信号输入端，所述微型处理器系统的信号输出端连接一通信模块，
所述传感器采用条状的薄膜式的应变式传感器；
还包括一承载所述应变式传感器的薄膜；
所述薄膜上方贴合有至少三个所述应变式传感器，三个所述应变式传感器的长度相同；
三个长度相同的所述应变式传感器，首尾相接构成三角形结构；
所述薄膜下方设置有粘合层；粘合层下方贴合有离型纸；
使用时，将离型纸撕掉，然后将所述薄膜粘结在大型钢结构体内侧，从而将整个所述监测系统固定在大型钢结构体内侧，从而实现形变监测。
本发明将测量形变的智能监测系统运用于大型钢结构体加工上，能够实时监测钢结构体是否发生了形变，加工中，对大型钢结构体形变量的变化掌握的非常精确，减少大型钢结构体的报废率。通过将监测系统固定在大型钢结构体内侧，从而避免加工时造成监测系统损伤。
优选为，所述大型钢结构体为钢结构容器，如水箱、工业用品罐等。所述薄膜通过粘合层粘在大型钢结构体内侧表面。
而且一组中的三个应变式传感器呈三角形结构，经过试验证明，三角形结构能够对被测物各个方向上的形变均具有良好的反应，对发生的形变状态更加敏感，监测更加精确。
优选为，所述应变式传感器有六个，分为两组，一组中有三个所述应变式传感器。监测大型钢结构体不同位置上的形变，监测更加精确。
还包括一壳体，所述壳体下方开口，所述薄膜固定在所述开口处，通过壳体罩住至少三个所述应变式传感器；
所述微型处理器系统与所述通信模块均固定在所述壳体内。壳体对电子元件以及导线均起到非常好的保护作用。
所述薄膜上方通过一支撑件固定有一振动发电装置，所述振动发电装置连接一蓄电池，所述蓄电池连接所述微型处理器系统与所述通信模块，所述通信模块为无线通信模块。
振动发电装置可以正好利用大型钢结构体在加工过程中产生的振动，转化为传感器、通信模块以及微型处理器需要的电能，起到很好的节能效果。
而且采用无线通信的方式避免了线缆的束缚，实现了无线控制方式，更加智能方便。
所述振动发电装置包括一压电陶瓷片与一弹性金属片，所述压电陶瓷片固定于所述弹性金属片表面的中部，所述弹性金属片的一端固定有所述支撑件，所述弹性金属片的另一端设有一配重。
相比较于现有的陶瓷压电片只能通过一次形变产生电能，本专利中的振动发电装置使压电陶瓷发生一次形变后，能够因弹性金属片的弹性，往复震动，而产生持续稳定的电能。使电能转化效率增加很多倍。
所述应变式传感器为无线应变式传感器，所述无线应变式传感器通信连接所述微型处理器系统。无线应变式传感器更加方便的固定于钢板上。
本发明包括以下步骤：
步骤一：制作所述监测系统；
步骤二：将所述监测系统固定在大型钢结构体内侧；
步骤三：对大型钢结构体进行加工，并且通过所述监测系统获取形变参数。
在对钢板进行加工的同时对钢板的形变状态进行实时的监测。以便当形变状态超出预想值时，能够随时停止。
附图说明
图1为本发明应变式传感器的固定方法示意图；
图2为本发明振动发电装置的部分结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参照图1、图2，大型钢结构体加工形变智能监测方法，采用监测系统监测大型钢结构体在加工过程中发生的形变；包括一监测系统，监测系统包括一传感器，传感器连接一微型处理器系统的信号输入端，微型处理器系统的信号输出端连接一通信模块，传感器采用条状的薄膜式的大型钢结构体加工形变智能监测方法，包括一监测系统，监测系统包括一传感器，传感器连接一微型处理器系统的信号输入端，微型处理器系统的信号输出端连接一通信模块，传感器采用条状的薄膜式的应变式传感器5；还包括一承载应变式传感器5的薄膜1；薄膜1上方贴合有至少三个应变式传感器5，三个应变式传感器5的长度相同；三个长度相同的应变式传感器5，首尾相接构成三角形结构；薄膜1下方设置有粘合层；粘合层下方贴合有离型纸，使用时，将离型纸撕掉，然后将所述薄膜粘结在大型钢结构体内侧，从而将整个所述监测系统固定在大型钢结构体内侧，从而实现形变监测。本发明将测量形变的智能监测系统运用于大型钢结构体加工上，能够实时监测钢结构体是否发生了形变，加工中，对大型钢结构体形变量的变化掌握的非常精确，减少大型钢结构体的报废率。通过将监测系统固定在大型钢结构体内侧，从而避免加工时造成监测系统损伤。优选为，所述大型钢结构体为钢结构容器，如水箱、工业用品罐等。所述薄膜通过粘合层粘在大型钢结构体内侧表面。而且一组中的三个应变式传感器呈三角形结构，经过试验证明，三角形结构能够对被测物各个方向上的形变均具有良好的反应，对发生的形变状态更加敏感，监测更加精确。优选为，应变式传感器有两组。监测钢板不同位置上的形变，监测更加精确。
还包括一壳体，壳体下方开口，薄膜固定在开口处，通过壳体罩住至少三个应变式传感器；微型处理器系统与通信模块均固定在所述壳体内。壳体对电子元件以及导线均起到非常好的保护作用。薄膜1上方通过一支撑件3固定有一振动发电装置，振动发电装置连接一蓄电池，蓄电池连接微型处理器系统与通信模块，通信模块为无线通信模块。振动发电装置可以正好利用大型钢结构体在加工过程中产生的振动，转化为传感器、通信模块以及微型处理器需要的电能，起到很好的节能效果。而且采用无线通信的方式避免了线缆的束缚，实现了无线控制方式，更加智能方便。
振动发电装置包括一压电陶瓷片4与一弹性金属片2，压电陶瓷片4固定于弹性金属片2表面的中部，弹性金属片2的一端固定有支撑件3，弹性金属片2的另一端设有一配重6。相比较于现有的陶瓷压电片只能通过一次形变产生电能，本专利中的振动发电装置使压电陶瓷发生一次形变后，能够因弹性金属片2的弹性，往复震动，而产生持续稳定的电能。使电能转化效率增加很多倍。
所述应变式传感器为无线应变式传感器，所述无线应变式传感器通信连接所述微型处理器系统。无线应变式传感器更加方便的固定于钢板上。
本发明包括以下五个步骤：
本发明包括以下步骤：
步骤一：制作监测系统；
步骤二：将监测系统固定在大型钢结构体内侧；
步骤三：对大型钢结构体进行加工，并且通过监测系统获取形变参数。以便当形变状态超出预想值时，随时停止。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.大型钢结构体加工形变智能监测方法，其特征在于，采用监测系统监测大型钢结构体在加工过程中发生的形变；包括一监测系统，所述监测系统包括一传感器，所述传感器连接一微型处理器系统的信号输入端，所述微型处理器系统的信号输出端连接一通信模块，
所述传感器采用条状的薄膜式的应变式传感器；
还包括一承载所述应变式传感器的薄膜；
所述薄膜上方贴合有至少三个所述应变式传感器，三个所述应变式传感器的长度相同；
三个长度相同的所述应变式传感器，首尾相接构成三角形结构；
所述薄膜下方设置有粘合层；粘合层下方贴合有离型纸；
使用时，将离型纸撕掉，然后将所述薄膜粘结在大型钢结构体内侧，从而将整个所述监测系统固定在大型钢结构体内侧，从而实现形变监测。
2.根据权利要求1所述的大型钢结构体加工形变智能监测方法，其特征在于：还包括一壳体，所述壳体下方开口，所述薄膜固定在所述开口处，通过壳体罩住至少三个所述应变式传感器；
所述微型处理器系统与所述通信模块均固定在所述壳体内。
3.根据权利要求2所述的大型钢结构体加工形变智能监测方法，其特征在于：所述薄膜上方通过一支撑件固定有一振动发电装置，所述振动发电装置连接一蓄电池，所述蓄电池连接所述微型处理器系统与所述通信模块，所述通信模块为无线通信模块。
4.根据权利要求3所述的大型钢结构体加工形变智能监测方法，其特征在于：所述振动发电装置包括一压电陶瓷片与一弹性金属片，所述压电陶瓷片固定于所述弹性金属片表面的中部，所述弹性金属片的一端固定有所述支撑件，所述弹性金属片的另一端设有一配重。
5.根据权利要求3所述的大型钢结构体加工形变智能监测方法，其特征在于：所述应变式传感器为无线应变式传感器，所述无线应变式传感器通信连接所述微型处理器系统。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的大型钢结构体加工形变智能监测方法，其特征在于：本发明包括以下步骤：
步骤一：制作所述监测系统；
步骤二：将所述监测系统固定在大型钢结构体内侧；
步骤三：对大型钢结构体进行加工，并且通过所述监测系统获取形变参数。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的大型钢结构体加工形变智能监测方法，其特征在于：所述大型钢结构体为钢结构容器，如水箱或工业用品罐。
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