[发明专利]用于电化学阻抗谱的方法和系统

权利要求书

1.一种测量传感器及其紧挨围绕物的阻抗谱的方法，其中所述传感器设置在工程结构上，并且涂覆有保护性涂层，所述方法包括：

提供具有第一调制频率和振幅的第一光信号；

将第一光信号和第二光信号从第一位置传送至传感器位置；

以第二调制频率和振幅对第二光信号进行调制，所述第二调制频率和振幅从所述第一光信号转换而来；以及

将第一调制频率与第二调制频率进行比较，以确定相差和时滞之一，并且作为频率的函数来计算传感器及其紧挨围绕物的电化学阻抗谱。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述传送步骤包括将第一光信号和第二光信号复用成复合信号，将所述第一光信号进行振幅调制，所述第一信号具有第一波长，所述第二光信号具有连续功率，并且具有与第一波长不同的第二波长。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述调制步骤包括通过调制装置对第二光信号进行调制，所述调制装置电连接到所述传感器并且由包含第一光信号电转换的信号供电。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括在传感器位置处将复合光信号分解成至少第一和第二光信号。

5.根据权利要求3所述的方法，还包括：

将调制的第二光信号传送至第一位置；以及

在第一位置处检测调制的第二光信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述计算步骤包括基于下面的公式计算传感器及其紧挨围绕物的电化学阻抗谱：

RC(ω)=RO(ω)[P0(ω)-P1(ω)]P1(ω)]]>

其中R_O(ω)是调制装置的初始阻抗，其中P_o(ω)是调制装置在传感器位置处的初始光响应，其中P₁(ω)＝Ae^(iφ)，其中A是在第一位置检测到的调制的第二信号的振幅，并且其中φ是相差和时滞之一。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述计算步骤包括在从大约0.1Hz到大约1MHz的频率范围上计算电化学阻抗谱。

8.一种监视工程结构的物理条件的检测系统，包括：

第一传感器，能够设置在工程结构上，并能够设置在工程结构的表面与基本上覆盖所述表面的保护性涂层之间，所述第一传感器包括调制元件；

控制器，用于从传感器取回数据，所述控制器包括比较电路和用于提供频率为ω的C信号的信号发生器；以及

一个或多个光纤，将由所述控制器产生的光信号耦合到第一传感器，其中所述第一传感器提供与所述工程结构和保护性涂层对应的电化学阻抗数据。

9.根据权利要求8所述的检测系统，其中所述控制器还包括：

光源，用于产生光信号，其中所述光信号包括：第一波长的第一光信号，所述第一光信号具有第一调制频率和振幅，其中所述第一调制频率和振幅对应于所述AC信号；和第二波长的第二光信号，所述第二光信号具有连续的功率。