[发明专利]旋转部件健康监测系统及机车

权利要求书

1.一种旋转部件健康监测系统，其特征在于：包括无线无源传感器、信号收发模块及控制器，所述无线无源传感器设置于旋转部件上用于产生与所述旋转部件的工作参数相关的电磁信号，所述信号收发模块设置于固定部上，所述控制器控制所述信号收发模块向所述无线无源传感器发射激励信号，所述无线无源传感器在接到所述信号收发模块到的激励信号后，反馈含有与所述旋转部件的工作参数相关的电磁信号的回馈信号，所述信号收发模块接收该回馈信号，并将该回馈信号传递至控制器，所述控制器根据该回馈信号得出所述旋转部件的工作参数。

2.如权利要求1所述的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述信号收发模块包括第一收发天线、信号调理电路、MCU、A/D转换器及数据接口，所述第一收发天线用于向所述无线无源传感器发射激励信号，以及接收所述无线无源传感器反馈的回馈信号，所述信号调理电路将接到的所述回馈信号进行滤波调理，所述A/D转换器对所述回馈信号进行数模转换，然后在所述MCU的控制下，将数模转换后的信号经过数据接口发送至所述控制器。

3.如权利要求1所述的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述无线无源传感器包括传感器本体及保护层，所述保护层由柔性材料制成，并包覆于所述传感器本体外。

4.如权利要求1所述的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述无线无源传感器包括基于LC谐振的无线无源传感器、基于SAW谐振的无线无源传感器、基于微波谐振的无线无源传感器及基于磁致伸缩的无线无源传感器中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于LC谐振的无线无源传感器包括LC谐振温度传感器、LC谐振应变传感器及LC谐振加速度传感器中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于LC谐振的无线无源传感器包括所述LC谐振温度传感器，所述LC谐振温度传感器包括串联成回路的第一电感线圈及第一电容，所述第一电容的两个极板间隔设置，在所述第一电容的两个极板之间设置有第一中间介电层，所述第一中间介电层为由温度敏感的电介电材料形成的第一中间介电层。

7.如权利要求5所述的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于LC谐振的无线无源传感器包括所述LC谐振应变传感器，所述LC谐振应变传感器包括串联成回路的第二电感线圈及第二电容，在所述第二电容的两个极板之间还设置有第二中间介电层，在所述第二中间介电层中还形成有第一空腔，所述第一空腔与所述第二电容的极板之间还设置有第一压力敏感薄膜。

8.如权利要求6或7所述的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述的第一中间介电层或第二中间介电层由温敏材料形成，其介电常数随温度的变化率为0.05％/℃-10％/℃，其杨氏模量为1.5Gpa-150Gpa，介电常数范围是1-100。

9.如权利要求5所述的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述基于LC谐振的无线无源传感器包括所述LC谐振加速度传感器，所述LC谐振加速度传感器包括第三电感线圈及第三电容，所述第三电容包括两个第一极板、第一质量块、第一弹簧、第一壳体及连接线，所述第一弹簧连接于所述第一质量块与壳体之间，两个所述第一极板的其中之一设置与所述第一质量块上，两个所述第一极板的其中另一固定于所述第一壳体上，两个所述第一极板上下相对设置，所述第一弹簧的伸缩方向与自身连接的所述第一极板的板面所在的平面垂直，在所述第一弹簧的带动下，所述第一质量块发生运动以改变两个所述第一极板之间的距离，所述连接线连接于两个第一极板之间，其中一个所述第一极板连接所述第三电感线圈以使所述第三电感线圈及所述第三电容串联成回路。

10.如权利要求5所述的旋转部件健康监测系统，其特征在于：所述旋转部件健康监测系统还包括隔磁材料层，所述隔磁材料层设置于所述旋转部件上，所述基于LC谐振的无线无源传感器设置于所述隔磁材料层上，隔离所述旋转部件以及所述基于LC谐振的无线无源传感器。