[发明专利]结构健康监测系统

权利要求书

1.一种使用结构健康监测系统评估结构内部的损伤的方法，所述结构健康监测系统包含可操作地与所述结构接触布置的至少三个接收器和可操作地与所述结构接触布置的发射器的第一阵列，以及可操作地与所述结构接触布置的至少三个接收器和可操作地与所述结构接触布置的发射器的第二阵列，其中所述第一和第二阵列被间隔开，并且每个阵列中的所述至少三个接收器具有在不同方向上延伸的相应的纵轴，以便每个阵列中的所述至少三个接收器中的任何两个都不是平行对准的，其中所述结构包括至少两个异常处，所述方法包含：

使用所述第一阵列的所述发射器传播弹性波穿过所述结构；

从所述第一阵列的所述至少三个接收器收集监测信号以监测所述弹性波从所述结构内部的至少两个异常处的反射；

使用所述第二阵列的所述发射器传播弹性波穿过所述结构；

从所述第二阵列的所述至少三个接收器收集监测信号以监测所述弹性波从所述结构内部的至少两个异常处的反射；

分析所述监测信号以识别所述至少两个异常处并且确定分别从所述第一阵列和第二阵列到所述至少两个异常处中的每个的方向；

识别从所述第一阵列辐射的方向与从所述第二阵列辐射的方向的全部交点作为潜在异常处；

确定到所述至少两个异常处中的每个的渡越时间；

将所确定的渡越时间与所识别的交点相比较；以及

从所述潜在异常处排除不具有匹配的渡越时间的交点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中分析所述监测信号包含执行差分操作，由此针对所述第一阵列和第二阵列中的至少三个接收器中的每个接收器，从由该接收器收集的监测信号中减去参考信号，并且其中得到的差分信号被用于识别所述结构内部的所述至少两个异常处。

3.根据权利要求2所述的方法，其包含在认为所述结构准备好操作使用之后为所述第一阵列和第二阵列中的至少三个接收器中的每个接收器从所述结构收集参考信号。

4.根据权利要求1所述的方法，其中分析所述监测信号以识别至少两个异常处包含计算由所述第一阵列和第二阵列中的至少三个接收器中的每个接收器接收到的所述反射的渡越时间。

5.一种用于监测结构的结构健康监测系统，其包含：

多个阵列，其包括可操作地接触所述结构的至少一个接收器和可操作地接触所述结构的发射器，

并且其中：

所述阵列彼此间隔开；

其中每个所述阵列的所述发射器被配置为激励弹性波传播穿过所述结构，并且处理器可操作地耦合到每个所述阵列的所述至少一个接收器以从所述至少一个接收器中的每个接收器收集监测信号以监测来自所述结构内的至少两个异常处的所述弹性波的反射；并且

所述处理器被配置为：

分析所述监测信号以识别所述结构内部的所述至少两个异常处，从而确定从各自所述阵列到所述至少两个异常处中的每个的方向；

识别从一个所述阵列辐射的方向与从另一个所述阵列辐射的方向的全部交点作为潜在异常处；

确定到所述至少两个异常处中的每个的渡越时间；

将所确定的渡越时间与所识别的交点相比较；以及

从所述潜在异常处排除不具有匹配的渡越时间的交点。

6.一种用于监测结构的结构健康监测系统，其包含：

第一阵列，其包括可操作地接触所述结构的至少三个接收器和可操作地接触所述结构的发射器，

第二阵列，其包括可操作地接触所述结构的至少三个接收器和可操作地接触所述结构的发射器，

并且其中：

所述第二阵列与所述第一阵列间隔开；

其中所述第一阵列的所述发射器被配置为激励弹性波传播穿过所述结构，并且处理器可操作地耦合到所述第一阵列的所述接收器以从所述至少三个接收器中的每个接收器收集监测信号以监测来自所述结构内的至少两个异常处的所述弹性波的反射；

所述第二阵列的所述发射器被配置为激励弹性波传播穿过所述结构，并且所述处理器可操作地耦合到所述第二阵列的所述接收器以从所述至少三个接收器中的每个接收器收集监测信号以监测来自所述结构内的至少两个异常处的所述弹性波的反射；

所述至少三个接收器具有在不同方向上延伸的相应的纵轴，以便所述至少三个接收器中的任何两个都不是平行对准的；和

所述处理器被配置为：

分析所述监测信号以识别所述结构内部的所述至少两个异常处，从而确定从各自所述第一和第二阵列到所述至少两个异常处中的每个的方向；

识别从所述第一阵列辐射的方向与从所述第二阵列辐射的方向的全部交点作为潜在异常处；

确定到所述至少两个异常处中的每个的渡越时间；

将所确定的渡越时间与所识别的交点相比较；以及

从所述潜在异常处排除不具有匹配的渡越时间的交点。