[发明专利]一种基于无线传输的智能垫片及应用

权利要求书

1.一种基于无线传输的智能垫片，其特征在于，包括：基座(16)、保护盖(12)，所述基座(16)为中空结构，所述基座(16)内设有压电陶瓷传感器(13)、信号控制与处理模块(24)、无线传输模块(25)、供电模块(22)；所述压电陶瓷传感器(13)、信号控制与处理模块(24)、无线传输模块(25)依次连接，所述供电模块(22)分别与所述压电陶瓷传感器(13)、信号控制与处理模块(24)、无线传输模块(25)连接；所述保护盖(12)连接于所述基座(16)上；

所述压电陶瓷传感器(13)用于产生阻抗信号；

所述信号控制与处理模块(24)用于向所述压电陶瓷传感器(13)发射激励信号，还用于将所述压电陶瓷传感器(13)产生的阻抗信号进行处理；

所述无线传输模块(25)用于将处理后的所述阻抗信号传输至终端；

所述供电模块(22)用于为所述信号控制与处理模块(24)、无线传输模块(25)提供电源，还用于基于所述信号控制与处理模块(24)发射的激励信号对所提供的电源进行交流变换处理，并发送至所述压电陶瓷传感器(13)。

2.根据权利要求1所述的基于无线传输的智能垫片，其特征在于，所述基座(16)包括第一座体、第二座体，所述压电陶瓷传感器(13)设于所述第一座体内，所述信号控制与处理模块(24)、无线传输模块(25)、供电模块(22)设于所述第二座体内，所述第一座体、第二座体内部相贯通。

3.根据权利要求2所述的基于无线传输的智能垫片，其特征在于，所述保护盖(12)嵌入所述基座(16)内，所述保护盖(12)上设有开窗，所述开窗的位置与所述第二座体相对应，所述开窗上设有可自由开合的盖层(11)。

4.根据权利要求2所述的基于无线传输的智能垫片，其特征在于，所述压电陶瓷传感器(13)为圆环形，所述压电陶瓷传感器(13)封装在环氧树脂保护层内。

5.根据权利要求1所述的基于无线传输的智能垫片，其特征在于，所述无线传输模块(25)采用Zig-Bee无线传输模块。

6.根据权利要求1所述的基于无线传输的智能垫片，其特征在于，所述供电模块(22)包括电池、逆变器(23)；所述逆变器(23)分别与所述信号控制与处理模块(24)、所述压电陶瓷传感器(13)连接；所述电池分别与所述信号控制与处理模块(24)、无线传输模块(25)连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于无线传输的智能垫片的应用，其特征在于，所述智能垫片(2)用于监测已安装所述智能垫片(2)的螺栓(1)的预紧力时序损失，基于所述预紧力时序损失对所述螺栓(1)进行松动识别；所述智能垫片(2)还用于监测成对安装所述智能垫片(2)的构件(3)的损伤时序演化，基于所述损伤时序演化对所述构件(3)进行损伤识别。

8.根据权利要求7所述的基于无线传输的智能垫片的应用，其特征在于，所述智能垫片(2)单个使用，采用机电阻抗法监测已安装所述智能垫片(2)的螺栓(1)的预紧力时序损失。

9.根据权利要求8所述的基于无线传输的智能垫片的应用，其特征在于，所述预紧力时序损失的获取方法包括：

通过所述信号控制与处理模块(24)为所述压电陶瓷传感器(13)提供激励信号，得到由单个所述智能垫片(2)驱动的单自由度弹簧-质量-阻尼系统的耦合电导纳，并通过所述电导纳获取阻抗信号，通过所述阻抗信号的值的变化得到螺栓(1)的预紧力时序损失，完成所述螺栓(1)松动程度的监测。

10.根据权利要求7所述的基于无线传输的智能垫片的应用，其特征在于，所述智能垫片(2)成对使用，包括第一智能垫片、第二智能垫片；所述第一智能垫片作为驱动器，通过所述第一智能垫片的信号控制与处理模块(24)为所述压电陶瓷传感器(13)施加激励电信号，并通过所述压电陶瓷传感器(13)产生应力波；所述第二智能垫片作为传感器，接收到所述第一智能垫片传来的应力波后，通过所述第二智能垫片的压电陶瓷传感器(13)采集电信号，通过所述电信号的变化，对所述构件(3)进行损伤识别。