[发明专利]一种结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置

摘要

本发明公开了一种结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置，其包括实验室腔体，设置在实验室腔体内的荷载模拟模块、环境模拟模块、结构健康检测模块及现场摄像模块，位于实验室腔体外部的用户监控终端；所述结构健康检测模块设置在试件上并位于荷载模拟模块的内部，所述用户监控终端通过无线传输模块或有线传输模块与环境模拟模块、结构健康检测模块及现场摄像模块连接。本发明提供的技术方案，结构合理，通过荷载模拟模块与环境模拟模块，利用无线传输与有线传输结合，实现土木工程结构或构件及其健康监测设备实际工作状态的模拟，能够满足安全可靠、长期稳定的试验需要，具有应用范围广、智能化程度高、易于管理、操作便捷的优点。 1

主权项

1.一种结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置，其特征在于，包括实验室腔体（1），设置在实验室腔体（1）内的荷载模拟模块（3）、环境模拟模块（4）、结构健康检测模块（5）及现场摄像模块（6），位于实验室腔体（1）外部的用户监控终端（9）；所述结构健康检测模块（5）设置在试件（2）上并位于荷载模拟模块（3）的内部，所述用户监控终端（9）通过无线传输模块（7）或有线传输模块（8）与环境模拟模块（4）、结构健康检测模块（5）及现场摄像模块（6）连接；所述荷载模拟模块（3）包括反力架（11）、竖向加载器（12）、水平加载器（19）及同步液压加载器（13），所述反力架（11）、竖向加载器（12）及水平加载器（19）综合作用在试件（2）上；所述结构健康检测模块（5）由多种传感器构成并设置在试件（2）上，其包括温度传感器（15）、湿度传感器（16）、光传感器（17）、应力传感器（23）及应变传感器（26）。

2.根据权利要求1所述结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置，其特征在于，所述实验室腔体（1）由内壁、中间保温层及外壁组成，其上设置有可移动充气密封分隔门；所述实验室腔体（1）的顶部设置有预设传力孔（25），其内壁上设置有摄像头（18），其侧壁上设置有人工监视口。

3.根据权利要求1所述结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置，其特征在于，所述环境模拟模块（4）包括淋雨喷头（10）、LED灯管（24）、UV紫外荧光灯管（29）、制冷/制热管道（28）、CO₂供气装置（30）、热蒸发型加湿器（31）、雨水器（33）及SO₂和H₂S供气装置（34）；所述淋雨喷头（10）设置在实验室腔体（1）的顶部，所述制冷/制热管道（28）均布在实验室腔体（1）的内壁上，所述LED灯管（24）设置在实验室腔体（1）的内壁上，所述UV紫外荧光灯管（29）设置在实验室腔体（1）顶部拐角处；所述CO₂供气装置（30）、热蒸发型加湿器（31）、雨水器（33）及SO₂和H₂S供气装置（34）设置在位于实验室腔体（1）外的材料设备间（21）内，其通过实验室腔体（1）侧壁上的气体传输孔（20）与实验室腔体（1）相连通。

4.根据权利要求1所述结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置，其特征在于，所述用户监控终端（9）包括监控主机、服务器、显示单元及报警器，所述监控主机发出指令控制相关仪器设备的工作参数并收集、发送、处理、存储及调用信号，通过所述有线传输模块（8）自动对所述荷载模拟模块（3）的相关设备进行智能化管控，通过所述有线传输模块（8）或所述无线传输模块（7）基于现场环境参数变化自动对所述环境模拟模块（4）的相关设备进行智能化管控，通过所述无线传输模块（7）对所述现场摄像模块（6）和结构健康检测模块（5）进行智能化管控。

5.根据权利要求4所述结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置，其特征在于，所述用户监控终端（9）通过有线传输模块（8）与同步液压加载器（13）通讯连接。

6.根据权利要求1所述结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置，其特征在于，所述无线传输模块（7）包括数据转换单元（101）、第一无线发射端（102）、第二无线接收端（103）、第一无线接收端（104）及第二无线发射端（105），所述第一无线发射端（102）及第二无线接收端（103）设置在实验室腔体（1）内，所述第一无线接收端（104）及第二无线发射端（105）设置在用户监控终端（9）内。

7.根据权利要求1所述结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置，其特征在于，所述无线传输模块（7）的通信方式包括但不限于蓝牙、ZigBee、Wi‑Fi、GSM、GPRS、CDMA、WLAN、WAN。

8.一种结构件及健康监测设备的环境适应性试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，搭建结构件及健康监测设备的环境适应性试验装置，将试件（2）放置在荷载模拟模块（3）的内部；

S2，根据试验条件设置荷载模拟模块（3）、环境模拟模块（4）及结构健康检测模块（5）的各项参数，通过用户监控终端（9）输入控制指令进行适应性试验；

S3，从用户监控终端（9）获取结构件及健康监测设备的环境适应性试验结果并进行分析。