CN108534660A - 一种形变检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种形变检测装置，用于飞艇囊体的形变检测，包括：多个应变传感器，贴附于囊体表面，用于根据囊体表面的形变生成应力应变数据；至少一个的采集发送模块，多个应变传感器分别连接于相应的采集发送模块以采集应力应变数据；无线接收模块，无线连接于采集发送模块；以及地面监控中心，连接于无线接收模块；其中，采集发送模块将采集的应力应变数据通过无线接收模块发送至地面监控中心以对应力应变数据进行分析以检测囊体形变。应变传感器根据囊体形变生成应力应变数据，并通过无线连接的采集发送模块和无线接收模块实现了应力应变数据的无线传输，能够实时检测囊体形变，环境适应性强，在各种环境条件下都能进行有效的形变检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种形变检测装置，具体来说，涉及一种用于囊体的形变检测的形变检测装置。
背景技术
飞艇在驻空期间，由于昼夜温差等因素会导致飞艇的囊体外形不断发生变化，因此获取囊体的形变情况及形变规律，是柔性充气结构发展的基础。由于囊体柔性材料的特殊性，很多检测手段无法使用，且由于飞艇是在停留在天空中，更加增加了检测的难度。
现有的形变检测的方法是在囊体上布设多个标志点，使用多台数码相机拍照进行图像采集，并将采集的图像数据进行图像处理来获得囊体形变结果。首先，这种使用数码相机拍照来获取形变数据，无法获取囊体顶部的形变情况，会导致一部分形变数据缺失，使得获取得到的形变结果不准确。其次，拍照获得的图像数据一般都会需要较大的存储空间和较高的传输带宽，不利于数据下传；另外，数码相机受外界环境因素影响较大，在夜间无法拍出清晰的图片，在雨雪或雾霾天气条件下，相机镜头都会受到一定程度的干扰，无法很好地进行工作。
针对相关技术中使用数码相机拍照来获取形变数据产生的数据缺失、易受到天气影响、及图像数据存储传输要求较高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述问题，本发明提出一种形变检测装置，能够实时检测囊体形变，环境适应性强，在各种环境条件下都能进行有效的形变检测。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种形变检测装置，用于飞艇囊体的形变检测，包括：多个应变传感器，贴附于囊体表面，用于根据囊体表面的形变生成应力应变数据；至少一个的采集发送模块，多个应变传感器分别连接于相应的采集发送模块以采集应力应变数据；无线接收模块，无线连接于采集发送模块；以及地面监控中心，连接于无线接收模块；其中，至少一个的采集发送模块将采集的应力应变数据通过无线接收模块发送至地面监控中心，地面监控中心对应力应变数据进行分析以检测囊体形变。
优选地，还包括分别覆盖于多个应变传感器的多个密封层，且密封层的材料与囊体的材料相同。
优选地，还包括：艇载计算机，无线接收模块和地面监控中心均连接于艇载计算机，用于对应力应变数据进行汇总处理；其中，地面监控中心对汇总处理后的应力应变数据进行分析。
优选地，采集发送模块通过多个通道连接于相应的多个应变传感器，以采集对应于多个通道的多个应力应变数据；其中，采集发送模块用于为各个通道设置互不相同的标志符，并在发送多个应力应变数据之前在多个应力应变数据中加入相应通道的标志符。
优选地，囊体包括分布于其上的多个囊体专用袋，至少一个的采集发送模块均设置于囊体专用袋中。
优选地，还包括对应变传感器在生成应力应变数据时因温度变化而造成误差进行补偿措施的温度补偿模块。
优选地，还包括：艇载电池模块，连接于至少一个的采集发送模块，并为至少一个的采集发送模块供电。
优选地，无线接收模块、艇载电池模块和艇载计算机均设置于飞艇的吊舱内。
优选地，艇载计算机与地面监控中心通过光纤进行通信连接。
优选地，多个应变传感器均为电阻应变式传感器。
本发明通过应变传感器根据囊体形变生成应力应变数据，并通过无线连接的采集发送模块和无线接收模块实现了应力应变数据的无线传输，能够实时检测囊体形变，环境适应性强，在各种环境条件下都能进行有效的形变检测；同时无线传输能够减少线缆的使用，从而避免了线缆过长易引入外界干扰、对弱信号传输造成较大影响的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的形变检测装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例的形变检测装置用于飞艇囊体的形变检测，该形变检测装置包括：
多个应变传感器10，贴附于囊体70表面，用于根据囊体70表面的形变生成应力应变数据；
至少一个的采集发送模块20，多个应变传感器10分别连接于相应的采集发送模块20以采集应力应变数据；图1中示例性示出的采集发送模块20的数量为多个，其具体数量可根据囊体70的尺寸不同按实际需求进行配置；
无线接收模块30，无线连接于采集发送模块20；
地面监控中心50，连接于无线接收模块30；
其中，至少一个的采集发送模块20将采集的应力应变数据通过无线接收模块30发送至地面监控中心50，地面监控中心50对应力应变数据进行分析以检测囊体70形变。
本发明的上述技术方案，通过应变传感器10根据囊体形变生成应力应变数据，并通过无线连接的采集发送模块20和无线接收模块30实现了应力应变数据的无线传输，能够实时检测囊体形变，环境适应性强，在各种环境条件下都能进行有效的形变检测；同时无线传输能够减少线缆的使用，从而避免了线缆过长易引入外界干扰、对弱信号传输造成较大影响的问题。
优选地，上述多个应变传感器10均为电阻应变式传感器。
进一步地，本发明的形变检测装置还包括分别覆盖于多个应变传感器的多个密封层，且密封层的材料与囊体的材料相同。电阻应变式传感器面积小、具有一定柔韧性，不会对囊体材料造成损伤；并且能够很好的嵌入到囊体70材料中。应变传感器10用来检测囊体70的形变，应变传感器10被粘贴在囊体70表面，粘贴牢固后，采用与囊体70的材料相同的密封层覆盖在应变传感器10上并进行密封处理，处理过程中需留出应变片接线，并进一步通过屏蔽线缆连接到采集发送模块20。
将应变传感器10密封于与囊体材料相同的密封层内部，使得应变传感器10能很好的与囊体材料结合，能够减少表面安装引入的误差，同时能够更好地反应出囊体本身的形变；另外，使得应变传感器10受外界气候影响较小，能够增加应变传感器10的使用寿命。
优选地，如图1所示，本发明的形变检测装置还包括：艇载计算机40，无线接收模块30和地面监控中心50均连接于艇载计算机40；艇载计算机40可用于对应力应变数据进行汇总处理；其中，地面监控中心50对汇总处理后的应力应变数据进行分析。
其中，艇载计算机40与地面监控中心50可通过光纤进行通信连接。
优选地，采集发送模块20通过多个通道连接于相应的多个应变传感器10，以采集对应于多个通道的多个应力应变数据；其中，采集发送模块20用于为各个通道设置互不相同的标志符，并在发送多个应力应变数据之前在多个应力应变数据中加入相应通道的标志符。在本实施例中，各个采集发送模块20设置有4个通道分别连接于4个应变传感器10的应变片。应当理解，各个采集发送模块20设置的通道数量及可连接的应变传感器10的数量可根据实际需求进行配置。通过对每个数据采集模块的各个通道设置互不相同的独立编码，能够很好地对应力应变数据进行识别。
优选地，本发明的形变检测装置还包括对应变传感器10在生成应力应变数据时因温度变化而造成误差进行补偿措施的温度补偿模块(未示出)。
下面对本发明的形变检测装置的工作流程进行说明。地面监控中心50可通过发送指令将采集发送模块20和无线接收模块30通过无线链路连接起来，并给每个采集发送模块20中的4个通道，设置唯一标志符(编码)；每个采集发送模块20通过4个通道连接的4个应变传感器10，实时采集应变传感器10根据囊体70的形变生成的应力应变数据，并利用内部集成的温度补偿模块对采集到的应力应变数据进行补偿，并给每个通道的应力应变数据加上标志符后发送出去；无线接收模块30与数据采集发送模块20无线连接后，接收采集发送模块20发送的应力应变数据；无线接收模块30可通过网线连接到艇载计算机40并向其发送应力应变数据，艇载计算机40接收到应力应变数据并经过汇总处理后，通过光纤链路传送到地面监控中心50；地面监控中心50对应力应变数据进行最终处理和显示。
优选地，囊体70包括分布于其上的多个囊体专用袋(未示出)，上述至少一个的采集发送模块20均设置于囊体专用袋中。
同样如图1所示，本发明的形变检测装置还可包括：艇载电池模块60，连接于至少一个的采集发送模块20，并为至少一个的采集发送模块20供电。
其中，无线接收模块30、艇载电池模块60和艇载计算机40均设置于飞艇的吊舱80内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种形变检测装置，用于飞艇囊体的形变检测，其特征在于，包括：
多个应变传感器，贴附于囊体表面，用于根据所述囊体表面的形变生成应力应变数据；
至少一个的采集发送模块，所述多个应变传感器分别连接于相应的采集发送模块以采集所述应力应变数据；
无线接收模块，无线连接于所述采集发送模块；以及
地面监控中心，连接于所述无线接收模块；
其中，所述至少一个的采集发送模块将采集的所述应力应变数据通过无线接收模块发送至所述地面监控中心，所述地面监控中心对所述应力应变数据进行分析以检测囊体形变。
2.根据权利要求1所述的形变检测装置，其特征在于，还包括分别覆盖于所述多个应变传感器的多个密封层，且所述密封层的材料与所述囊体的材料相同。
3.根据权利要求1所述的形变检测装置，其特征在于，还包括：
艇载计算机，所述无线接收模块和所述地面监控中心均连接于所述艇载计算机，用于对所述应力应变数据进行汇总处理；
其中，所述地面监控中心对汇总处理后的应力应变数据进行分析。
4.根据权利要求1所述的形变检测装置，其特征在于，
所述采集发送模块通过多个通道连接于相应的多个应变传感器，以采集对应于所述多个通道的多个应力应变数据；
其中，所述采集发送模块用于为各个通道设置互不相同的标志符，并在发送所述多个应力应变数据之前在所述多个应力应变数据中加入相应通道的所述标志符。
5.根据权利要求1所述的形变检测装置，其特征在于，所述囊体包括分布于其上的多个囊体专用袋，所述至少一个的采集发送模块均设置于所述囊体专用袋中。
6.根据权利要求1所述的形变检测装置，其特征在于，还包括对所述应变传感器在生成应力应变数据时因温度变化而造成误差进行补偿措施的温度补偿模块。
7.根据权利要求3所述的形变检测装置，其特征在于，还包括：
艇载电池模块，连接于所述至少一个的采集发送模块，并为所述至少一个的采集发送模块供电。
8.根据权利要求7所述的形变检测装置，其特征在于，所述无线接收模块、所述艇载电池模块和所述艇载计算机均设置于所述飞艇的吊舱内。
9.根据权利要求8所述的形变检测装置，其特征在于，
所述艇载计算机与所述地面监控中心通过光纤进行通信连接。
10.根据权利要求1-9任一项所述的形变检测装置，其特征在于，所述多个应变传感器均为电阻应变式传感器。
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