CN114061434A - 一种面向磁性纤维复合材料的结构健康监测系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种面向磁性纤维复合材料的结构健康监测系统及其方法，结构健康监测系统包括磁性纤维传感器、待监测件、信号激励模块、信号采集模块和信号处理设备；磁性纤维传感器固定于待监测件上，两者共同构成磁性纤维复合材料；磁性纤维传感器包括磁性纤维应变传感器、磁性纤维曲率传感器以及磁性纤维冲击监测传感器中的一种或多种；信号采集模块与信号处理设备连接，信号处理设备外接数据处理与评估模块和存储模块。本发明的系统基于磁性纤维传感器，通过电信号响应进行集成，可降低监测成本和集成难度，同时还具有实时性强、可远距离传输、可高度集成和拓展等优点，有利于本发明系统以及基于磁性纤维传感的结构健康监测技术的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种面向磁性纤维复合材料的结构健康监测系统及其方法，属于复合材料结构健康监测技术领域。
背景技术
复合材料凭借其质量轻、刚度高、模量高、高可靠性和不断降低的制造成本，使得复合材料广泛应用到航空航天、风力发电、轨道交通、汽车等多个领域。尽管复合材料应用广泛，但在关键领域的安全性依然面临巨大的挑战。结构健康监测技术(SHM)是通过在线、实时地获取集成在结构件中传感材料地反馈信号，结合信号处理方法和建模方法，解析出结构状态相关的信息(如应力、应变、温度等)，并识别出结构的损伤信息和完好程度，从而实现对结构健康状态的评估。
磁性纤维材料作为一种新颖的传感材料，凭借其优异的磁学性能和巨磁阻抗性能和微波可调性，作为传感元件已经被开发出多种传感器，应用在诸多领域。而且由改进的泰勒纺丝法可连续制备上千米的磁性纤维，同时纤维的尺寸可调，使得磁性纤维作为传感材料在复合材料结构健康监测方面应用具有极大的优势，如基于磁性纤维的微波可调性能植入到复合材料内部，得到一种应力场监测的超复合材料(例如参见：Faxiang Qin“Stresstunable microwave absorption of ferromagnetic microwires for sensingapplications”in Journal of Alloys and Compounds,2011,509(39):9508-9512.和Faxiang Qin et.al“Novel magnetic microwires-embedded composites forstructural health monitoring applications.”in Journal of Applied Physics,2010,107(9))。然而，以磁性纤维作为传感，应用其突出的阻抗性能进行开发的应用却十分稀少，该阻抗性能的优势开发更加有利于对复合材料实施在线的、实时的结构健康监测。
针对于磁性纤维作为阻抗传感元件应用在复合材料结构健康监测上的应用问题，本发明旨在提供一种基于磁性纤维的复合材料结构健康监测系统，该系统有利于进一步推动磁性纤维结构健康监测技术的广泛应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的缺陷，并提供一种面向磁性纤维复合材料的结构健康监测系统及其方法，
本发明所采用的具体技术方案如下：
本发明提供了一种面向磁性纤维复合材料的结构健康监测系统，包括磁性纤维传感器、待监测件、信号激励模块、信号采集模块和信号处理设备；所述磁性纤维传感器固定于待监测件上，两者共同构成磁性纤维复合材料；磁性纤维传感器包括磁性纤维应变传感器、磁性纤维曲率传感器以及磁性纤维冲击监测传感器中的一种或多种；
所述磁性纤维应变传感器用于监测待监测件的微应变，包括直线状的第一磁性纤维丝；第一磁性纤维丝的两端分别连接有电极，一端的电极通过导线与信号激励模块连接，另一端的电极通过导线与信号采集模块连接；
所述磁性纤维曲率传感器用于监测待监测件的挠曲方向和曲率，包括浸没固定于高分子基体中的直线状第二磁性纤维丝；第二磁性纤维丝的两端分别连接有电极，一端的电极通过导线与信号激励模块连接，另一端的电极通过导线与信号采集模块连接；
所述磁性纤维冲击监测传感器用于监测待监测件的冲击损伤，若干根用于嵌入待监测件内部的第三磁性纤维丝；每根第三磁性纤维丝的两端分别连接有电极，一端的电极通过导线与信号激励模块连接，另一端的电极通过导线与信号采集模块连接；
所述信号采集模块与信号处理设备连接，信号处理设备外接数据处理与评估模块和存储模块；信号处理设备与数据处理与评估模块或存储模块之间能实现数据互传。
作为优选，所述信号激励模块包括依次连接的频率产生模块、频率放大模块和稳压模块，稳压模块通过导线与磁性纤维传感器的一端连接。
进一步的，所述频率产生模块为信号发生器，频率放大模块为信号放大器，稳压模块为稳压器。
进一步的，所述频率产生模块产生的激励信号为正弦波信号、脉冲信号、锯齿波信号或方波信号中的一种，频率为10KHz-300MHz。
作为优选，所述信号采集模块包括依次连接的数据采集模块、信号放大模块和滤波模块，数据采集模块通过导线与磁性纤维传感器的一端连接，滤波模块能依次经第一通信模块和第二通信模块与信号处理设备连接。
进一步的，所述数据采集模块为高速数据采集板，信号放大模块为信号放大器，滤波模块为滤波器；第一通信模块和第二通信模块相匹配，均采用Wi-Fi接口、CAN总线接口、以太网接口、USB接口、GPIB接口、蜂窝网络接口中的一个或多个，用于传输数据。
作为优选，所述高分子基体的材料为二甲基硅橡胶、环氧树脂或有机硅树脂中的一种。
作为优选，所述磁性纤维应变传感器和磁性纤维曲率传感器均能通过贴附于待监测件的表面或嵌入待监测件的内部以实现固定。
作为优选，所述第一磁性纤维丝的直径为20-200μm，材料采用磁致伸缩系数(-3～0)×10-6的钴基磁性纤维；第二磁性纤维丝为直径10～100μm的钴铁基磁性纤维；第三磁性纤维丝为直径20-200μm的钴基磁性纤维。
作为优选，磁性纤维应变传感器、磁性纤维曲率传感器以及磁性纤维冲击监测传感器的电极均位于待监测件的外部，以便于通过导线与信号激励模块或信号采集模块连接。
第二方面，本发明提供了一种根据第一方面任一所述结构健康监测系统的磁性纤维复合材料的结构健康状态监测方法，具体如下：
首先启动结构健康监测系统中的各装置以进行系统自检，随后根据磁性纤维传感器的类型，确定待监测件处于正常状态下磁性纤维传感器采集到的信号范围并作为标准信号；
对待监测件进行结构健康状态监测时，由信号激励模块输出激励电信号通入磁性纤维传感器中，随后由信号采集模块对磁性纤维传感器产生的响应信号进行采集、放大和滤波处理，再传输至信号处理设备；通过信号处理设备对实际信号进行处理，并与所述标准信号进行比较，以监测待监测件的实时结构健康状态；同时，将相应数据进行存储。
本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
1)本发明以磁性纤维作为传感器应用到复合材料结构健康监测上，可实现对复合材料结构件的应力应变、曲率、结构缺陷以及冲击损伤进行实时监测，为复合材料结构件的使用和维护提供实时信息，保障工程结构的使用安全，降低维护成本；
2)本发明的结构健康监测系统在磁性纤维传感器的基础上，通过监测各个磁性纤维上的电信号响应，可快速且有效对复合材料结构件上的结构状态进行评判；
3)本发明的结构健康监测系统基于电信号响应进行集成，可降低监测成本和集成难度，同时还具有实时性强、可远距离传输、可高度集成和拓展等优点，有利于本发明系统以及基于磁性纤维传感的结构健康监测技术的应用。
附图说明
图1为本发明结构健康监测系统的结构示意图；
图中附图标记为：磁性纤维复合材料1、磁性纤维传感器11、待监测件12、信号激励模块2、频率产生模块21、频率放大模块22、稳压模块23、信号采集模块3、数据采集模块31、信号放大模块32、滤波模块33、供电单元4、第一通信模块51、第二通信模块52、集线端口6、信号处理设备7、数据处理与评估模块8、存储模块9。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例和附图，对本发明作进一步阐述。下述所描述的实施例仅用于说明本方法，并不用于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供了一种面向磁性纤维复合材料的结构健康监测系统，该结构健康监测系统主要包括磁性纤维传感器11、待监测件12、信号激励模块2、信号采集模块3和信号处理设备7。其中，磁性纤维传感器11固定于待监测件12上，两者共同构成磁性纤维复合材料1。磁性纤维传感器11包括磁性纤维应变传感器、磁性纤维曲率传感器以及磁性纤维冲击监测传感器中的一种或多种，上述三种类型磁性纤维传感器11的结构具体如下：
1)磁性纤维应变传感器用于监测待监测件12的微应变，包括直线状的第一磁性纤维丝。第一磁性纤维丝的两端分别连接有位于待监测件12外部的电极，一端的电极通过导线与信号激励模块2连接，另一端的电极通过导线与信号采集模块3连接。该传感器能够监测树脂基复合材料中的微小应变，并具有高的灵敏度；同时，传感器配用的信号激励和采集设备简便，信号解析简单等优点。
在实际使用时，第一磁性纤维丝两端的电极可以采用套筒电极，第一磁性纤维丝与套筒电极的连接方式可以采用机械咬合、锡焊接或导电胶接。为了避免传输损失，可以将两端的套筒电极以及与其相连的导线采用相同的材料制作，以使四者之间的电阻相近。
该磁性纤维应变传感器的基本工作原理在于磁性纤维的本征应力阻抗效应，在将传感器嵌入或贴附在待监测的复合材料构件上时，随着传感器与结构件(即复合材料)发生共同应变时，传感器内部的磁畴发生转变，从而使得磁性纤维的阻抗发生变化，在施加相应的激励信号时，反映在接收到电信号的变化。因此，根据这种磁性纤维上电信号的变化，可以获知相应的结构件的变形量。
磁性纤维应变传感器在使用时，可以贴附于待监测件12的表面或嵌入待监测件12的内部。第一磁性纤维丝优选为直径20-200μm、磁致伸缩系数(-3～0)×10-6的钴基磁性纤维。
2)磁性纤维曲率传感器用于监测待监测件12的挠曲方向和曲率，包括浸没固定于高分子基体中的直线状第二磁性纤维丝。第二磁性纤维丝的两端分别连接有位于待监测件12外部的电极，一端的电极通过导线与信号激励模块2连接，另一端的电极通过导线与信号采集模块3连接。
该磁性纤维曲率传感器可以通过下述方法制备得到，具体步骤如下：
将第二磁性纤维丝的两端进行打磨处理后，两端分别通过电机与导线连接。将第二磁性纤维丝拉直后，保持第二磁性纤维丝呈直线型放入固化模具中。随后向固化模具中导入高分子基体预浸料，并使第二磁性纤维丝浸没于高分子基体预浸料中。同时，使两端的导线露出高分子基体，用以连接外部装置。待高分子基体预浸料固化后，即得到磁性纤维曲率传感器。在制备过程中，可以将第二磁性纤维丝两端固定的电极同样浸没于高分子基体预浸料中，从而使得经固化后得到的传感器中第二磁性纤维丝和两端的电极均得到保护。
在实际使用时，第二磁性纤维丝可以采用钴铁基磁性纤维材料制成，直径为10～100μm。第二磁性纤维丝两端的电极可以采用0.1～0.5mm直径的空心薄壁铝管、空心薄壁铜管、空心薄壁银管或表面镀有导电材料的聚合物空心管。高分子基体可以采用二甲基硅橡胶、环氧树脂或有机硅树脂。第二磁性纤维丝与电极的连接方式可以采用锡焊方式进行连接。
磁性纤维曲率传感器在使用时，可以贴附于待监测件12的表面或嵌入待监测件12的内部。
待监测件在测试或服役阶段，在正弦波信号源的激励下，通过测试系统测得阻抗信号变化，经过信号解析即可得到待测件的实时曲率和弯曲变形的方向。也就是说，当磁性纤维曲率传感器随待监测件受力弯曲时，第二磁性纤维丝发生相应的协调变形，使第二磁性纤维丝上的磁畴活动能力得到增强或抑制，表现出第二磁性纤维丝的本征阻抗增大或减小。在正弦波信号源的激励下，实时监测阻抗信号的变化情况，经过信号解析以实时得到待监测件的弯曲变形的方向和曲率。
当磁性纤维曲率传感器在正弦波激励后，应取特定频率段的阻抗信号进行分析，即得到待测试件的阻抗-曲率关系曲线，根据曲线变化关系可判定待测件的弯曲方向。
3)磁性纤维冲击监测传感器用于监测待监测件12的冲击损伤，多根用于嵌入待监测件12内部的第三磁性纤维丝。每根第三磁性纤维丝的两端分别连接有位于待监测件12外部的电极，一端的电极通过导线与信号激励模块2连接，另一端的电极通过导线与信号采集模块3连接。
该磁性纤维冲击监测传感器的工作原理如下：通过监测每根第三磁性纤维丝中的电信号变化并与设定阈值进行对比，根据电信号超过阈值的程度即可判定复合材料冲击损伤的情况，并可根据空间响应谱图判定冲击点位置，从而实现对复合材料冲击损伤的实时在线监测。
在实际应用时，可以将待监测体12固化成型后再嵌入磁性纤维冲击监测传感器，也可以在待监测体12固化成型过程中，将磁性纤维冲击监测传感器嵌入其内部。以在待监测体12固化成型过程中将Co-Fe-Si-B基磁性纤维丝嵌入其内部为例，嵌入方法具体如下：
采用酒精溶液清洗Co-Fe-Si-B基磁性纤维丝，以去除表面杂质；随后用5％的硅烷偶联剂酒精溶液进行处理，以提高第三磁性纤维丝与复合材料的界面传感性能；烘干处理后备用。根据预设定的复合材料基体(待监测体12)尺寸，将多根处理好备用的第三磁性纤维丝在预留连接电极后嵌入到待成型的复合材料预制体中，经过固化成型得到待测结构件。待监测体12的成型工艺可以采用叠层热压罐成型、树脂传递模塑成型、树脂浇注成型、手糊成型或纤维缠绕成型等工艺。
本发明中多根磁性纤维丝在待监测体12内部的数量和排列方式没有要求，只要能够使得所有第三磁性纤维丝基本能够覆盖待监测体12的横截面，以便于在后续的监测过程中，能够根据不同位置的磁性纤维丝来判断受冲击位置和能量大小。当从冲击物会从上方进行冲击待测结构件时，可以将磁性纤维冲击监测传感器固定于待监测体12厚度方向的中心偏下位置。第三磁性纤维丝可以采用直径在20-200μm范围内的钴基磁性纤维，如Co-Fe-Si-B基磁性纤维。
磁性纤维冲击监测传感器在使用时的步骤，具体如下：
S1：将磁性纤维冲击监测传感器与待监测体固定连接，得到磁性纤维复合材料1；随后将磁性纤维复合材料中每根第三磁性纤维丝一端的电极通过导线与信号激励模块相连，另一端的电极通过导线与信号采集模块相连，得到测试模块；
S2：利用若干组相同的测试模块，分别进行不同冲击能量E的冲击测试，得到每个测试模块中每根第三磁性纤维丝的电信号峰值变化量ΔRi(t)；进而根据电信号峰值变化量ΔRi(t)和对应第三磁性纤维丝所处的位置关系，得到理论空间响应谱图；
S3：在步骤S2的冲击测试过程中，根据采集到的电信号峰值变化量ΔRi(t)、冲击能量E以及待测结构件上产生的凹坑深度h和损伤面积S之间的关系，建立阈值模型，以确定待测结构件中冲击损伤的能量阈值ET以及对应的电信号峰值变化量的设定阈值ΔRT；
S4：在实际冲击损伤监测过程中，当测试模块中的待测结构件受到冲击时，根据步骤S3所得设定阈值ΔRT，判定测试模块中每根第三磁性纤维丝的电信号峰值变化量ΔRi(t)是否超过设定阈值ΔRT；若有至少一根第三磁性纤维丝的电信号峰值变化量ΔRi(t)超过设定阈值ΔRT，则开始预警，并根据测试模块中所有磁性纤维丝的电信号峰值变化量ΔRi(t)和所处的位置关系，得到实际空间响应谱图，并根据步骤S2得到的理论空间响应谱图，判定待测结构件受冲击的位置和能量大小，以实现对待监测体的冲击损伤监测。
信号采集模块3与信号处理设备7连接，信号处理设备7外接数据处理与评估模块8和存储模块9。信号处理设备7与数据处理与评估模块8或存储模块9之间能实现数据互传。数据处理与评估模块8可以根据接收的信号进行结构状态评估，对结构上的损伤进行定位和预警。数据处理和评估模块根据设定的阈值对接收的传感器数据进行评估，超过阈值则进行预警，相应的实时数据在存储模块存储。本发明额外设置数据处理与评估模块8和存储模块9的原因在于，信号处理设备7实现对采集的信号进行初步处理得到实时信号，进而传递到数据处理与评估模块8，实现对监测的复合材料使用寿命周期内的结构状态评估，相应的评估数据存储于存储模块9。
在实际使用时，信号激励模块2用于产生对磁性纤维激励的高频信号，包括依次连接的频率产生模块21、频率放大模块22和稳压模块23，稳压模块23通过导线与磁性纤维传感器11的一端连接。信号采集模块3用于放大和采集磁性纤维上的响应信号并通过通信模块将信号传输给计算机(信号处理设备7)，包括依次连接的数据采集模块31、信号放大模块32和滤波模块33，数据采集模块31通过导线与磁性纤维传感器11的一端连接，滤波模块33能依次经第一通信模块51和第二通信模块52与信号处理设备7连接。
在本实施例中，频率产生模块21为信号发生器，频率放大模块22为信号放大器，稳压模块23为稳压器。频率产生模块21产生的激励信号为正弦波信号、脉冲信号、锯齿波信号或方波信号中的一种，频率为10KHz-300MHz。数据采集模块31为高速数据采集板，信号放大模块32为信号放大器，滤波模块33为滤波器。第一通信模块51和第二通信模块52相匹配，均采用Wi-Fi接口、CAN总线接口、以太网接口、USB接口、GPIB接口、蜂窝网络接口中的一个或多个，用于传输数据。
在实际应用时，本系统中的所有用电装置均可以与供电单元4相连，通过供电单元4进行供电。由于每根磁性纤维丝的两端均连接有带有导线的电极，随后通过该导线与信号激励模块或者信号采集模块连接，因此，若是有多根磁性纤维丝的话，则可以将两端连出的导线分别通过集线端口6后，再与信号激励模块或者信号采集模块连接。
根据上述结构健康监测系统的磁性纤维复合材料的结构健康状态监测方法，具体如下：
首先启动结构健康监测系统中的各装置以进行系统自检，随后根据磁性纤维传感器11的类型，确定待监测件12处于正常状态下磁性纤维传感器11采集到的信号范围并作为标准信号。
对待监测件12进行结构健康状态监测时，由信号激励模块2输出激励电信号通入磁性纤维传感器11中，随后由信号采集模块3对磁性纤维传感器11产生的响应信号进行采集、放大和滤波处理，再传输至信号处理设备7。通过信号处理设备7对实际信号进行处理，并与标准信号进行比较，以监测待监测件12的实时结构健康状态。同时，将相应数据进行存储。
也就是说，本发明的磁性纤维传感器11可以贴附或内嵌在复合材料结构件(待监测件12)上进行传感组网。在使用时，先启动本发明的结构健康监测系统进行系统自检，自检完毕后设定复合材料结构件上组网的传感器类型。随后在系统上进行设备参数设定，包括激励信号幅值、激励信号频率、接收信号采样率等。待设定完毕后，进行复合材料结构件实时健康状态监测，由信号激励模块输出激励电信号通入组网的磁性纤维传感器，随后由信号采集模块对传感器上的响应信号进行采集，经过放大滤波后，经由通信模块发送至计算机处理；由数据处理和评估模块进行分析，得到复合材料结构件的实时应力应变状态、曲率、损伤状态等；最后，进行实时显示并进行存储。
本发明的系统基于磁性纤维传感纤维，通过电信号响应进行集成，可降低监测成本和集成难度，同时还具有实时性强、可远距离传输、可高度集成和拓展等优点，有利于本发明系统以及基于磁性纤维传感的结构健康监测技术的应用。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种面向磁性纤维复合材料的结构健康监测系统，其特征在于，包括磁性纤维传感器(11)、待监测件(12)、信号激励模块(2)、信号采集模块(3)和信号处理设备(7)；所述磁性纤维传感器(11)固定于待监测件(12)上，两者共同构成磁性纤维复合材料(1)；磁性纤维传感器(11)包括磁性纤维应变传感器、磁性纤维曲率传感器以及磁性纤维冲击监测传感器中的一种或多种；
所述磁性纤维应变传感器用于监测待监测件(12)的微应变，包括直线状的第一磁性纤维丝；第一磁性纤维丝的两端分别连接有电极，一端的电极通过导线与信号激励模块(2)连接，另一端的电极通过导线与信号采集模块(3)连接；
所述磁性纤维曲率传感器用于监测待监测件(12)的挠曲方向和曲率，包括浸没固定于高分子基体中的直线状第二磁性纤维丝；第二磁性纤维丝的两端分别连接有电极，一端的电极通过导线与信号激励模块(2)连接，另一端的电极通过导线与信号采集模块(3)连接；
所述磁性纤维冲击监测传感器用于监测待监测件(12)的冲击损伤，若干根用于嵌入待监测件(12)内部的第三磁性纤维丝；每根第三磁性纤维丝的两端分别连接有电极，一端的电极通过导线与信号激励模块(2)连接，另一端的电极通过导线与信号采集模块(3)连接；
所述信号采集模块(3)与信号处理设备(7)连接，信号处理设备(7)外接数据处理与评估模块(8)和存储模块(9)；信号处理设备(7)与数据处理与评估模块(8)或存储模块(9)之间能实现数据互传。
2.根据权利要求1所述的结构健康监测系统，其特征在于，所述信号激励模块(2)包括依次连接的频率产生模块(21)、频率放大模块(22)和稳压模块(23)，然后通过导线与磁性纤维传感器(11)的一端连接。
3.根据权利要求2所述的结构健康监测系统，其特征在于，所述频率产生模块(21)为信号发生器，频率放大模块(22)为信号放大器，稳压模块(23)为稳压器。
4.根据权利要求2所述的结构健康监测系统，其特征在于，所述频率产生模块(21)产生的激励信号为正弦波信号、脉冲信号、锯齿波信号或方波信号中的一种，频率为10KHz-300MHz。
5.根据权利要求1所述的结构健康监测系统，其特征在于，所述信号采集模块(3)包括依次连接的数据采集模块(31)、信号放大模块(32)和滤波模块(33)，数据采集模块(31)通过导线与磁性纤维传感器(11)的一端连接，滤波模块(33)能依次经第一通信模块(51)和第二通信模块(52)与信号处理设备(7)连接。
6.根据权利要求5所述的结构健康监测系统，其特征在于，所述数据采集模块(31)为高速数据采集板，信号放大模块(32)为信号放大器，滤波模块(33)为滤波器；第一通信模块(51)和第二通信模块(52)相匹配，均采用Wi-Fi接口、CAN总线接口、以太网接口、USB接口、GPIB接口、蜂窝网络接口中的一个或多个，用于传输数据。
7.根据权利要求1所述的结构健康监测系统，其特征在于，所述磁性纤维曲率传感器高分子基体的材料为二甲基硅橡胶、环氧树脂或有机硅树脂中的一种。
8.根据权利要求1所述的结构健康监测系统，其特征在于，所述磁性纤维应变传感器和磁性纤维曲率传感器均能通过贴附于待监测件(12)的表面或嵌入待监测件(12)的内部以实现固定。
9.根据权利要求1所述的结构健康监测系统，其特征在于，所述第一磁性纤维丝的直径为20-200μm，材料采用磁致伸缩系数(-3～0)×10-6的钴基磁性纤维；第二磁性纤维丝为直径10～100μm的钴铁基磁性纤维；第三磁性纤维丝为直径20-200μm的钴基磁性纤维。
10.一种根据权利要求1～9任一所述结构健康监测系统的磁性纤维复合材料的结构健康状态监测方法，其特征在于，具体如下：
首先启动结构健康监测系统中的各装置以进行系统自检，随后根据磁性纤维传感器(11)的类型，确定待监测件(12)处于正常状态下磁性纤维传感器(11)采集到的信号范围并作为标准信号；
对待监测件(12)进行结构健康状态监测时，由信号激励模块(2)输出激励电信号通入磁性纤维传感器(11)中，随后由信号采集模块(3)对磁性纤维传感器(11)产生的响应信号进行采集、放大和滤波处理，再传输至信号处理设备(7)；通过信号处理设备(7)对实际信号进行处理，并与所述标准信号进行比较，以监测待监测件(12)的实时结构健康状态；同时，将相应数据进行存储。
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