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聲發射結構健康監測系統

結構健康監測是指工程結構實施損傷監測和識別,這里所說的損傷包括材料特性的改變或結構系統的改變。結構健康監測過程就是使用傳感器陣列來獲取損傷信號,通過對這些損傷信號的統計和分析來確定當前結構的健康狀況。聲發射結構健康監測系統就是利用聲發射技術對特種設備、橋梁等做長期監測的過程,以達到使特種設備、橋梁等結構安全運行、延長使用壽命,避免發生事故的目的。
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結構健康監測是指工程結構實施損傷監測和識別,這里所說的損傷包括材料特性的改變或結構系統的改變。結構健康監測過程就是使用傳感器陣列來獲取損傷信號,通過對這些損傷信號的統計和分析來確定當前結構的健康狀況。聲發射結構健康監測系統就是利用聲發射技術對特種設備、橋梁等做長期監測的過程,以達到使特種設備、橋梁等結構安全運行、延長使用壽命,避免發生事故的目的。

 


聲發射監測流程圖

 

聲發射監測的優點:

  • 結構運行中實現監測
  • 監測已知或隱藏的缺陷并實現定位
  • 全天24小時監測和預警
  • 一個系統可以集成各種類型的傳感器
  • 定制解決方案

德國Vallen公司聲發射監測系統主要由多通道AMSY-6聲發射采集系統、自動化管理軟件和云數據平臺組成。多通道AMSY-6聲發射采集系統已在其他資料中有詳細介紹,這里主要介紹自動化管理軟件和云數據平臺。

Vallen自動化管理軟件是監測系統中的核心軟件模塊。該軟件主要可以實現數據采集、數據分析(可視化)、報警處理、數據通信和數據存儲。操作人員可以自定義需要完成的任務,如傳感器耦合狀態的驗證、數據存儲和上傳到云平臺、超過預設門檻的報警和報警處理方式等。

 


 德國Vallen公司聲發射監測系統組成示意圖

 

云端數據平臺是德國Vallen公司最新推出的云端訪問平臺,主要用于聲發射長期監測的數據查看,用戶可以在有網絡的任何位置查看監測的數據和結果,真正實現了聲發射監測數據的實時性和有效性。

前端由德國Vallen公司聲發射系統采集數據并上傳到云服務器,用戶通過可自定義顯示內容的云端數據平臺對數據進行查看。定義的內容有聲發射特征參數圖,如幅值與時間的經歷圖、能量與時間的經歷圖和定位圖等,圖形形式有柱狀圖、點狀圖、線狀圖等。該平臺可兼容電腦和智能手機,可以*.CSV格式和*.png格式導出數據。
 

云端數據平臺整體布局圖

 


 云端數據平臺局部詳細分布圖

 

應用案例1:新加坡港口集裝箱起重機的長期監測

 

集裝箱起重機照片
 

監測系統示意圖

 

任務:利用聲發射系統對港口集裝箱起重機進行長期監測

目標:由監測結果作為集裝箱起重機維修和停用的依據

前期測試:

  • 起重機在正常工作條件下進行監測
  • 人造裂紋、斷鉛驗證
  • 人造裂紋和斷鉛都能被檢測到并準確定位 
  • 成功預報危險并自動發生報警信息

 

 

 測試結果圖

 

成功點:

  • 成功監測到裂紋擴展
  • 成功對裂紋進行定位并得到其他無損檢測方法的驗證
  • 實現全體24小時監測

應用案例2:德國西南部Gänstorbrücke 橋的監測
 


聲發射橋梁監測示意圖

 

任務:橋梁鋼筋混泥土中鋼筋斷裂的實時監測和自動報警

目前:全天候監測并自動發出報警信息
 


大型鋼筋混凝土結構實驗室測試
 


鋼筋混泥土彎曲試驗

 

 
現場測試圖(為傳感器的布置提供依據)
 


現場布置示意圖 

 


云數據平臺結果顯示界面
 


溫度顯示圖
 

 
能量與通道分布圖

 


幅度與時間圖
 


定位圖
 


定位圖中的能量顯示 

 

應用案例3:高速公路橋金屬部分的監測

任務:高速公路橋金屬部分的監測

目標:提前預警危險區域,避免不必要的道路封閉

成功點:成功監測到裂紋并得到驗證

 

 


高速公路橋金屬部分監測現場圖

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未找到相應參數組,請于后臺屬性模板中添加

 

序號

名稱

說明

序號

名稱

說明

1

AMSY-6聲發射采集系統

包括主機箱、采集卡、聲發射傳感器、采集軟件、計算機等。

4

其他傳感器

溫度、風速等。

2

遠程控制軟件

遠程讀取和顯示采集數據。

5

配套的電源和防護設施

不可間斷的電源、AMSY-6聲發射采集系統的防護設施。

3

服務器

存儲數據。

6

隨機資料

1份

注:該系統一般為定制產品,配置清單因項目會有所不同。

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