本發(fā)明涉及一種基于光纖光柵傳感的主動(dòng)激勵(lì)式壓濾機(jī)濾板健康檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

壓濾機(jī)是通過(guò)對(duì)濾板的間歇性加壓與卸載來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)濾的設(shè)備。其濾板的工作環(huán)境十分惡劣，服役過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同程度的疲勞開(kāi)裂和過(guò)載損傷以及磨損，目前我國(guó)尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)壓濾機(jī)濾板健康狀態(tài)的自動(dòng)檢測(cè)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)排查受損濾板的傳統(tǒng)技術(shù)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，長(zhǎng)期依靠熟練工人的經(jīng)驗(yàn)積累，并且故障排查也只能在已經(jīng)發(fā)生不可挽回的損失的情況后才能進(jìn)行。損壞的濾板在工作人員不知情的情況下繼續(xù)工作可能會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備造成重大的損傷。由此可見(jiàn)，濾板的健康檢測(cè)十分重要。

常見(jiàn)的健康檢測(cè)方法主要是射線、超聲、紅外、渦流、微波、激光全息照相、目視檢測(cè)等一些無(wú)損探傷方式。這些檢測(cè)方式通常需要壓濾機(jī)的拆卸和重新安裝，需要具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)的檢測(cè)人員，而且大多設(shè)備龐大、價(jià)格昂貴。

光纖光柵傳感以其本質(zhì)安全、不受電磁干擾、靈敏度高、質(zhì)量輕、體積小、易于復(fù)用、可遠(yuǎn)距離測(cè)量等特點(diǎn)而在傳感領(lǐng)域備受關(guān)注，并得到廣泛應(yīng)用，已成為傳感器技術(shù)發(fā)展的主流方向之一。

相比內(nèi)埋式的光纖光柵傳感器，外貼式的光纖光柵傳感器無(wú)需調(diào)整濾板的成型工藝，在壓濾機(jī)濾板健康狀態(tài)的無(wú)損檢測(cè)中具有更大的優(yōu)越性。但是，現(xiàn)有的表面粘貼式光纖光柵傳感器是將光纖光柵首先粘貼在膠基基片或者刻有凹槽的金屬基板上，做成傳感器并保護(hù)好接頭后使用。膠基基片封裝的傳感器由于膠基的強(qiáng)度和剛度低、易發(fā)生應(yīng)力松弛或蠕變、不耐高溫等缺點(diǎn)的限制，無(wú)法適應(yīng)壓濾機(jī)的長(zhǎng)期高溫環(huán)境及惡劣工況。金屬基板封裝貼片的制備工藝復(fù)雜、自身質(zhì)量密度高，且由于金屬基板自身模量遠(yuǎn)大于壓濾機(jī)濾板采用的短玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯基復(fù)合材料的模量，與濾板的相容性不好，其傳遞濾板應(yīng)變的準(zhǔn)確度大幅降低，進(jìn)而致使光纖光柵測(cè)試的精度無(wú)法滿(mǎn)足要求。

另一方面，光纖光柵傳感器在壓濾機(jī)濾板健康狀態(tài)的無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用通常是被動(dòng)式的，即依靠濾板本身在使役過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)來(lái)決定光纖光柵的中心波長(zhǎng)偏移量的大小。而通常濾板的使役條件復(fù)雜，存在大量的振動(dòng)、沖擊等外界干擾，致使光纖光柵的檢測(cè)信號(hào)出現(xiàn)背景噪聲，降低了濾板健康狀態(tài)檢測(cè)的準(zhǔn)確程度。在定期檢修的停機(jī)期間以及濾板裝配于壓濾機(jī)之前，可以有效消除壓濾機(jī)的振動(dòng)、沖擊等外界干擾，但是濾板本身在這種時(shí)候沒(méi)有了應(yīng)力應(yīng)變，被動(dòng)式的光纖光柵檢測(cè)技術(shù)失去了檢測(cè)功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一種基于光纖光柵傳感的主動(dòng)激勵(lì)式壓濾機(jī)濾板健康檢測(cè)系統(tǒng)，本發(fā)明能夠在壓濾機(jī)定期停機(jī)檢修期間以及濾板裝配于壓濾機(jī)之前檢測(cè)濾板的健康狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)無(wú)損檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)損傷嚴(yán)重的濾板。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于光纖光柵傳感的主動(dòng)激勵(lì)式壓濾機(jī)濾板健康檢測(cè)系統(tǒng)，包括對(duì)壓濾機(jī)濾板施加主動(dòng)激勵(lì)的主動(dòng)激勵(lì)模塊，檢測(cè)濾板在激勵(lì)下形成的動(dòng)態(tài)響應(yīng)信號(hào)、外貼于濾板上的光纖光柵傳感模塊，接收動(dòng)態(tài)響應(yīng)信號(hào)并從中提取損傷特征信號(hào)以進(jìn)行濾板狀態(tài)評(píng)估的智能分析模塊，接收并顯示濾板健康狀態(tài)的可視模塊，以及接收評(píng)估結(jié)果、并在評(píng)估結(jié)果超過(guò)預(yù)警時(shí)報(bào)警的預(yù)警模塊。

所述主動(dòng)激勵(lì)模塊為壓電陶瓷激勵(lì)模塊或錘擊激勵(lì)模塊。

所述壓電陶瓷激勵(lì)模塊包括驅(qū)動(dòng)電源和若干壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)電源利用高頻電信號(hào)激勵(lì)壓電陶瓷，根據(jù)負(fù)壓電效應(yīng)，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器將驅(qū)動(dòng)濾板材料產(chǎn)生超聲應(yīng)力波并向四周擴(kuò)散，超聲應(yīng)力波在板的上下表面不斷反射而形成Lamb波。Lamb波可以傳播相對(duì)較遠(yuǎn)的距離，且對(duì)損傷敏感。

所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器粘貼在濾板邊框上，且粘貼位置與角度通過(guò)有限元軟件模擬Lamb波在整塊濾板中的傳播狀態(tài)而確定，以保證其能在濾板邊框引發(fā)濾板內(nèi)部0.1-0.6％的應(yīng)變。

所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器可以布設(shè)于多點(diǎn)，各驅(qū)動(dòng)器采用統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)電源，驅(qū)動(dòng)力大小相同，通過(guò)調(diào)試而保證驅(qū)動(dòng)器輸出相位一致；優(yōu)選布設(shè)于四個(gè)點(diǎn)上，即在每個(gè)邊框的中心位置布設(shè)一個(gè)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器。

所述錘擊激勵(lì)模塊包括力錘，力錘是由錘柄中裝有信號(hào)傳輸專(zhuān)用電纜的沖擊錘和力傳感器組成，利用力錘以確定大小的力敲擊濾板從而在濾板內(nèi)部引發(fā)應(yīng)變，所述力錘敲擊力的大小由力傳感器檢測(cè)，敲擊力與敲擊位置根據(jù)濾板型號(hào)確定，以不對(duì)濾板造成損傷并能在濾板邊框引發(fā)應(yīng)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)。

所述光纖光柵傳感模塊包括光源、外貼式光纖光柵傳感器、光纖耦合器和光纖光柵解調(diào)儀，其中，所述光源產(chǎn)生連續(xù)調(diào)頻激光，激光信號(hào)通過(guò)引線進(jìn)入外貼式光纖光柵傳感器的光纖光柵，形成穩(wěn)定的反射信號(hào)，外貼式光纖光柵傳感器通過(guò)光纖依次連接光纖耦合器和光纖光柵解調(diào)儀。

所述光纖耦合器有兩個(gè)，激光信號(hào)分成兩路，分別通過(guò)一個(gè)光纖耦合器傳輸?shù)焦饫w光柵解調(diào)儀的兩端，形成兩個(gè)端口。

所述光源為單獨(dú)光源或光纖光柵解調(diào)儀的內(nèi)置光源，產(chǎn)生連續(xù)調(diào)頻激光，激光信號(hào)通過(guò)光纖進(jìn)入光纖光柵傳感器，形成穩(wěn)定的反射信號(hào)。

所述外貼式光纖光柵傳感器包括布排于濾板邊框上的呈矩陣式排布的若干個(gè)光纖光柵封裝貼片，每個(gè)光纖光柵封裝貼片結(jié)構(gòu)相同，均包括基板以及在基板上布設(shè)的光纖光柵以及與所述光纖光柵連接的傳導(dǎo)光纖，所述光纖光柵和基板整體封裝，檢測(cè)濾板的應(yīng)力或/和溫度變化。

所述基板為玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，以真空輔助灌注液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂并浸漬玻璃纖維布而后固化的工藝封裝光纖光柵與基板，形成光纖光柵封裝貼片。

在采用壓電陶瓷主動(dòng)激勵(lì)模塊時(shí)，所述外貼式光纖光柵傳感器的反射中心波長(zhǎng)根據(jù)Lamb波而改變，且其柵區(qū)長(zhǎng)度小于Lamb波長(zhǎng)的一半。

在采用力錘主動(dòng)激勵(lì)模塊時(shí)，所述外貼式光纖光柵傳感器檢測(cè)最大應(yīng)變值的變化。

所述智能分析模塊，包括濾板數(shù)據(jù)庫(kù)和分析模塊，所述濾板數(shù)據(jù)庫(kù)具體包括濾板的材料學(xué)數(shù)據(jù)、健康濾板的檢測(cè)數(shù)據(jù)以及濾板損傷檢測(cè)數(shù)據(jù)，所述分析模塊對(duì)應(yīng)主動(dòng)激勵(lì)模塊的類(lèi)型，包括分析模塊A和分析模塊B，分別對(duì)應(yīng)壓電陶瓷主動(dòng)激勵(lì)模塊、力錘主動(dòng)激勵(lì)模塊。

所述分析模塊A對(duì)解調(diào)后的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行二維傅里葉變換求取幅頻特性，實(shí)現(xiàn)損傷特征初步提取，然后通過(guò)Relieff特征算法、主成分分析法完成損傷特征提取，將損傷特征代入訓(xùn)練好的損傷識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)濾板的損傷識(shí)別，通過(guò)比對(duì)健康濾板與被測(cè)濾板的檢測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合濾板損傷狀況預(yù)測(cè)濾板的剩余壽命。

所述分析模塊B提取各光纖光柵傳感器檢測(cè)到的最大應(yīng)變值，運(yùn)算得到整塊濾板的應(yīng)變場(chǎng)，與健康濾板在相同激勵(lì)下引發(fā)的應(yīng)變場(chǎng)對(duì)比，實(shí)現(xiàn)濾板的損傷識(shí)別，根據(jù)濾板損傷狀況預(yù)測(cè)濾板的剩余壽命。

所述可視模塊包括三維幾何模型加載、數(shù)據(jù)加載和耦合顯示三個(gè)子模塊，所述三維幾何模型加載子模塊讀取三維模型格式文件，對(duì)模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放和移動(dòng)操作，所述數(shù)據(jù)加載子模塊接收智能分析模塊輸出的損傷數(shù)據(jù)及剩余壽命數(shù)據(jù)，所述耦合顯示子模塊將三維幾何模型與數(shù)據(jù)耦合顯示在顯示器上。

上述系統(tǒng)提供了兩種檢測(cè)方法，具體包括：

方法A

(1)將壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器粘貼在濾板邊框上，電線沿濾板邊框引出并固定；

(2)在濾板的邊框上粘貼一組光纖光柵傳感器，安裝光纖光柵解調(diào)儀、光纖耦合器，完成光信號(hào)的采集、轉(zhuǎn)換及通信；

(3)導(dǎo)入濾板三維幾何模型，整合模型與光纖光柵傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，完成濾板動(dòng)態(tài)可視化顯示；

(4)對(duì)解調(diào)后的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行二維傅里葉變換求取幅頻特性，實(shí)現(xiàn)損傷特征初步提取，然后通過(guò)Relieff特征算法、主成分分析法完成損傷特征提取，將損傷特征代入訓(xùn)練好的損傷識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)濾板的損傷識(shí)別；

(5)在預(yù)警模塊中設(shè)置健康預(yù)警閾值，安裝預(yù)警鈴。

方法B

(1)在濾板的邊框上粘貼一組光纖光柵傳感器，安裝光纖光柵解調(diào)儀、光纖耦合器，完成光信號(hào)的采集、轉(zhuǎn)換及通信；

(2)使用力錘敲擊濾板，在濾板中激勵(lì)形成應(yīng)變信號(hào)；

(3)導(dǎo)入濾板三維幾何模型，整合模型與光纖光柵傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)，完成濾板動(dòng)態(tài)可視化顯示；

(4)提取各光纖光柵傳感器檢測(cè)到的最大應(yīng)變值，運(yùn)算得到整塊濾板的應(yīng)變場(chǎng)，與健康濾板在相同激勵(lì)下引發(fā)的應(yīng)變場(chǎng)對(duì)比，實(shí)現(xiàn)濾板的損傷識(shí)別；

(5)在預(yù)警模塊中設(shè)置健康預(yù)警閾值，安裝預(yù)警鈴。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明提供了一種基于光纖光柵傳感的主動(dòng)激勵(lì)式壓濾機(jī)濾板健康檢測(cè)系統(tǒng)，能夠在定期檢修的停機(jī)期間以及濾板裝配于壓濾機(jī)之前檢測(cè)壓濾機(jī)濾板的健康狀況，實(shí)現(xiàn)濾板的無(wú)損檢測(cè)，從而及時(shí)替換損傷嚴(yán)重的濾板，保證生產(chǎn)安全可靠；

(2)光纖光柵傳感器被封裝于玻璃纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料基片內(nèi)部，與濾板的相容性好，應(yīng)變傳遞損耗小，測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好；

(3)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器與光纖光柵傳感器均被外貼于濾板邊框，能夠適用于多種型號(hào)與規(guī)格的濾板；

(4)錘擊法進(jìn)行主動(dòng)激勵(lì)能夠重復(fù)應(yīng)用于多種型號(hào)和規(guī)格的濾板，簡(jiǎn)單易行；

(5)能夠?qū)崿F(xiàn)濾板健康狀態(tài)的停機(jī)自檢測(cè)，從而排除壓濾機(jī)工作狀態(tài)下的振動(dòng)、沖擊等外界干擾；

(6)能夠可視化輸出濾板的損傷位置與損傷程度，顯示濾板剩余壽命，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1為光纖光柵封裝貼片的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂保護(hù)膜，2、傳導(dǎo)光纖，3、玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基板，4、光柵區(qū)。

圖2為光纖光柵封裝貼片的三維軸測(cè)圖。

圖3為基于光纖光柵傳感的主動(dòng)激勵(lì)式壓濾機(jī)濾板健康檢測(cè)系統(tǒng)示意圖。

圖4為基于光纖光柵傳感的隔膜濾板的光柵中心波長(zhǎng)-敲擊力載荷檢測(cè)結(jié)果。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基片式光纖光柵封裝貼片，包括玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂保護(hù)膜1、傳導(dǎo)光纖2、玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基板3、光柵區(qū)4。

玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂保護(hù)膜1是在傳導(dǎo)光纖2及玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基板3的上方通過(guò)真空輔助灌注工藝而得的一層玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂薄膜，被灌注的液態(tài)樹(shù)脂浸漬玻璃纖維布，然后通過(guò)共固化反應(yīng)與玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基板3成型為一個(gè)整體。由此制備的光纖光柵封裝貼片底面平整而上表面隨光纖光柵的排布狀態(tài)而自然成型，便于玻璃纖維布更好地保護(hù)光纖光柵以及準(zhǔn)確地傳遞應(yīng)變。

如圖3所示，基于光纖光柵傳感的主動(dòng)激勵(lì)式壓濾機(jī)濾板健康檢測(cè)系統(tǒng)包括主動(dòng)激勵(lì)模塊、外貼式光纖光柵傳感模塊、智能分析模塊、可視化模塊和預(yù)警模塊。

壓電陶瓷主動(dòng)激勵(lì)模塊包括驅(qū)動(dòng)電源和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)電源有電壓控制型驅(qū)動(dòng)電源和電荷控制型驅(qū)動(dòng)電源。由于電荷控制型驅(qū)動(dòng)電源能夠克服壓電陶瓷自身的遲滯和蠕變現(xiàn)象，而且交流驅(qū)動(dòng)效果好，優(yōu)選電荷控制型驅(qū)動(dòng)電源。壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器為鋯鈦酸鉛(PZT)壓電陶瓷，通過(guò)濾板使役狀態(tài)的有限元模擬技術(shù)確定主動(dòng)激勵(lì)頻率，選擇合適尺寸型號(hào)的壓電陶瓷。本發(fā)明中壓電陶瓷作為大型濾板的驅(qū)動(dòng)器，優(yōu)選PZT-8。

力錘主動(dòng)激勵(lì)模塊的主要結(jié)構(gòu)為力錘，力錘是由錘柄中裝有信號(hào)傳輸專(zhuān)用電纜的沖擊錘和力傳感器組成。濾板主要成分為短玻纖增強(qiáng)聚丙烯基復(fù)合材料，選用中型力錘，力錘選用中性錘頭以避免引入損傷。

光纖光柵傳感模塊包括光源、光纖光柵傳感器、光纖耦合器、光纖光柵解調(diào)儀。其中，光源可以為獨(dú)立光源也可以?xún)?nèi)置于光纖光柵解調(diào)儀內(nèi)，優(yōu)選內(nèi)置于光纖光柵解調(diào)儀內(nèi)的光源，產(chǎn)生連續(xù)調(diào)頻激光，激光信號(hào)通過(guò)引線進(jìn)入光纖光柵，形成穩(wěn)定的反射信號(hào)。光纖光柵傳感器由若干光纖光柵封裝貼片串聯(lián)而成。光纖耦合器為光纖光柵信號(hào)耦合器，具有優(yōu)良的波長(zhǎng)選擇能力和多端口的特性，是結(jié)構(gòu)緊湊、損耗小、偏振無(wú)關(guān)的光纖耦合器。光纖光柵解調(diào)儀為中速或高速光纖光柵波長(zhǎng)解調(diào)儀，具有多通道并行的解調(diào)方案，實(shí)現(xiàn)信號(hào)快速解調(diào)，滿(mǎn)足健康檢測(cè)需要，可以快速解調(diào)光柵信號(hào)。光源、光纖光柵傳感器、光纖耦合器、光纖光柵解調(diào)儀之間均通過(guò)光纖連接，傳輸信號(hào)為光信號(hào)。

智能分析模塊包括濾板數(shù)據(jù)庫(kù)和智能分析軟件。濾板數(shù)據(jù)庫(kù)由濾板的材料學(xué)數(shù)據(jù)、健康濾板的檢測(cè)數(shù)據(jù)以及濾板損傷檢測(cè)數(shù)據(jù)組成。

智能分析軟件A對(duì)解調(diào)后的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行二維傅里葉變換求取幅頻特性，實(shí)現(xiàn)損傷特征初步提取，然后通過(guò)Relieff特征算法、主成分分析法完成損傷特征提取。將損傷特征代入訓(xùn)練好的損傷識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)濾板的損傷識(shí)別。通過(guò)比對(duì)健康濾板與被測(cè)濾板的檢測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合濾板損傷狀況預(yù)測(cè)濾板的剩余壽命。

所述分析模塊B提取各貼片檢測(cè)到的最大應(yīng)變值，運(yùn)算得到整塊濾板的應(yīng)變場(chǎng)，與健康濾板在相同激勵(lì)下引發(fā)的應(yīng)變場(chǎng)對(duì)比，實(shí)現(xiàn)濾板的損傷識(shí)別，根據(jù)濾板損傷狀況預(yù)測(cè)濾板的剩余壽命。

實(shí)時(shí)可視化模塊包括三維幾何模型加載、數(shù)據(jù)加載和耦合顯示三個(gè)子模塊。通過(guò)三維幾何模型加載子模塊讀取igs、dwg等三維模型格式文件，同時(shí)為便于觀察，可對(duì)模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、移動(dòng)等基本操作。數(shù)據(jù)加載子模塊接收智能分析模塊輸出的損傷數(shù)據(jù)及剩余壽命數(shù)據(jù)。耦合顯示子模塊將三維幾何模型與數(shù)據(jù)耦合顯示在顯示器上。

健康預(yù)警模塊，包括健康閾值設(shè)定接口和報(bào)警鈴。用戶(hù)可根據(jù)需要設(shè)定健康閾值，當(dāng)從智能分析模塊向健康預(yù)警模塊輸出的剩余壽命低于健康閾值時(shí)，報(bào)警鈴發(fā)出警報(bào)。

具體應(yīng)用方法：

實(shí)施例一：一種上進(jìn)料廂式濾板的壓電陶瓷激勵(lì)健康檢測(cè)裝置和方法

系統(tǒng)包括：驅(qū)動(dòng)電源、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器、貼片式光纖光柵傳感器、光纖耦合器、光纖光柵數(shù)字解調(diào)儀、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。

(1)建立上進(jìn)料廂式濾板的有限元模型，采用Abaqus、Ansys等有限元軟件模擬Lamb波在濾板中的傳播，確定主動(dòng)激勵(lì)頻率、驅(qū)動(dòng)器位置及方向、光纖光柵傳感器的布設(shè)位置及方向。

(2)選用合適的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，粘貼到濾板邊框上，電線沿濾板邊框引出并連接驅(qū)動(dòng)電源。

(3)采用環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯等熱固性樹(shù)脂將光纖光柵傳感器按上述方法確定的位置及方向粘貼于濾板邊框上。

(4)選用合適的光纖連接光纖光柵傳感器、光源、光纖光柵解調(diào)儀、光纖耦合器。

(5)在檢測(cè)服務(wù)端計(jì)算機(jī)安裝濾板智能分析軟件、濾板數(shù)據(jù)庫(kù)，調(diào)試損傷分析軟件中各運(yùn)算器與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的通信與數(shù)據(jù)交換，用數(shù)據(jù)線連接服務(wù)端計(jì)算機(jī)與光纖光柵解調(diào)儀，實(shí)現(xiàn)有效通信。

(6)安裝實(shí)時(shí)可視化模塊，根據(jù)實(shí)際濾板型號(hào)加載其三維幾何模型，設(shè)置模型與數(shù)據(jù)的耦合顯示。

(7)安裝預(yù)警模塊，用戶(hù)根據(jù)健康需要設(shè)定濾板剩余壽命閾值，安裝報(bào)警鈴。

實(shí)施例二：一種中進(jìn)料隔膜濾板的力錘激勵(lì)健康檢測(cè)裝置和方法

系統(tǒng)包括：力錘、貼片式光纖光柵傳感器、光纖耦合器、光纖光柵數(shù)字解調(diào)儀、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。

(1)建立中進(jìn)料廂式濾板的有限元模型，采用Abaqus、Ansys等有限元軟件模擬錘擊在濾板中引發(fā)的應(yīng)力場(chǎng)，確定錘擊力、錘擊位置、光纖光柵傳感器的布設(shè)位置及方向。

(2)采用環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯等熱固性樹(shù)脂將光纖光柵傳感器按上述方法確定的位置及方向粘貼于濾板邊框上。

(3)選用合適的光纖連接光纖光柵傳感器、光源、光纖光柵解調(diào)儀、光纖耦合器。

(4)在檢測(cè)服務(wù)端計(jì)算機(jī)安裝濾板智能分析軟件、濾板數(shù)據(jù)庫(kù)，調(diào)試損傷分析軟件中各運(yùn)算器與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的通信與數(shù)據(jù)交換，用數(shù)據(jù)線連接服務(wù)端計(jì)算機(jī)與光纖光柵解調(diào)儀，實(shí)現(xiàn)有效通信。

(5)安裝實(shí)時(shí)可視化模塊，根據(jù)實(shí)際濾板型號(hào)加載其三維幾何模型，設(shè)置模型與數(shù)據(jù)的耦合顯示。

(6)安裝預(yù)警模塊，用戶(hù)根據(jù)健康需要設(shè)定濾板剩余壽命閾值，安裝報(bào)警鈴。

采用上述的力錘主動(dòng)激勵(lì)濾板健康檢測(cè)裝置和方法，獲得了隔膜濾板的光柵中心波長(zhǎng)-敲擊力載荷檢測(cè)結(jié)果，如圖4所示?？梢?jiàn)，實(shí)測(cè)的5條加載-卸載循環(huán)曲線的重合度很高，顯示了很好的檢測(cè)穩(wěn)定性和可靠性。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。