[发明专利]用于高温环境下复合材料气瓶疲劳损伤的监测装置及方法

摘要

本发明涉及损伤监测领域，旨在提供一种用于高温环境下复合材料气瓶疲劳损伤的监测装置及方法。本发明利用加热系统和温度控制系统调节环境箱内部温度，实时检测并自动记录温度变化；利用声发射监测系统作用是采集和处理声发射信息。温度控制系统作用是。该监测方法包括步骤：声速测量、衰减特性分析、定位校准、温度调节、疲劳试验、分级加载水压试验和结果评价。本发明的装置可以实现高温环境下复合材料气瓶的疲劳损伤过程在线监测，有效解决气瓶高温环境中疲劳损伤难以在线监测的难题；采用加热系统与环境箱相互独立的温度控制方法，可以防止试验过程中气瓶泄露损坏加热系统。利用声发射技术有效评估气瓶疲劳损伤、分析气瓶薄弱区域。

主权项

1.一种用于高温环境下复合材料气瓶疲劳损伤的监测装置，包括通过管路连接至复合材料气瓶的水泵；其特征在于，在所述管路上设有压力表和压力传感器，水泵控制系统通过信号线分别连接压力传感器和水泵；在复合材料气瓶的瓶身表面布置了八个通过信号线与声发射监测系统相连的宽频传感器，宽频传感器能检测10～1000kHz频率范围的波形信息和模态频率，有效区分声发射源和噪声源；具体布置方式为：在两侧封头顶部各布置一个宽频传感器；以3个宽频传感器为一组沿圆周方向均匀间隔布置在一侧的封头与筒体过渡段处，两组传感器之间相互交错排列，其中任意一个传感器均与另一侧过渡段处的任意两个传感器构成三角形阵列，且两侧传感器之间的任意连线都不与复合材料气瓶的水平轴线平行；声发射监测系统同时采集来自宽频传感器的声发射信号和来自压力传感器的压力变化数据；复合材料气瓶水平放置在环境箱的底座支架上，且与环境箱内壁保持间距；环境箱设置出入口，入口端通过送风管接至加热系统，加热系统中的风机将热空气输送至环境箱中用于加热复合材料气瓶；设于环境箱出口端的温度传感器通过信号线接至温度控制系统，温度控制系统还通过信号线接至加热系统。