[发明专利]一种光弹性试验模型的安全监控系统及监控方法

权利要求书

1.一种光弹性试验安全监控系统，其特征在于，包括：

温控装置，包括箱体、设置于箱体内用于安装光弹性试验模型的离心加载装置、用于控制所述箱体内温度变化的温控模块；

动力装置，用于驱动离心加载装置旋转从而带动光弹性试验模型离心旋转运动；

振动测量仪，用于检测光弹性试验模型振动的振幅；

根据所述振动测量仪检测的振幅值控制所述动力装置和温控模块的运行：若振动值小于预设的振幅阈值，则增加所述动力装置的输出功率直到试验设置的最高转速为止；若振动值第一次大于或等于预设的振幅阈值，控制温控模块将箱体内的温度值降低3℃～5℃，试验继续进行，若振动值第二次大于或等于预设的振动阈值时，则减小所述动力装置的输出功率或紧急制动。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述动力装置包括动力源和传动轴，所述传动轴的输入端通过传动轴承与动力源连接，输出端与离心加载装置连接，用于驱动离心加载装置旋转以带动光弹性试验模型离心旋转运动。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述动力装置还包括用于控制所述动力源运行的转速控制箱，所述转速控制箱包括转速控制单元和HMI控制界面；

所述系统还包括设置手柄的紧急制动装置，用于控制所述动力装置紧急制动；所述紧急制动装置与所述转速控制单元通信连接，当振动测量仪检测的振幅值突变或大于、等于预设的振幅阈值时，手动拍下紧急制动装置的手柄，以控制动力源紧急制动。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述振动测量仪包括处理单元、控制单元以及设置于传动轴承的轴承盖上的加速度传感器，所述控制单元、加速度传感器均与所述处理单元通信连接，所述加速度传感器用于实时采集传动轴承的轴承盖振动的振幅，轴承盖振动的振幅与所述光弹性试验模型的振幅对应，所述处理单元用于将加速度传感器的检测值与预设的振动阈值进行比较，所述控制单元用于根据处理单元的比较结果控制动力源的运行状态。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述振动测量仪还包括模数转换单元，用于将所述加速度传感器采集的电流模拟信息或电压模拟信息转换为与所述离心加载装置的振动对应的振幅。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温控装置还包括用于实时检测所述箱体内温度的温度传感器，所述温度传感器与所述温控模块通信连接，所述温控模块用于根据温度传感器的检测结果调节箱体内的温度。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述温控装置、动力装置、振动测量仪联动控制，所述控制装置包括PLC/PLM可编程控制器或单片机。

8.如权利要求1至7任一项所述的系统，其特征在于，所述光弹性试验模型为光敏树脂模型；

所述光敏树脂模型的振幅阈值根据材料的物理属性，和/或，根据所述光敏树脂模型的安全监控点的位置预设。

9.一种光弹性试验安全监控系统的监控方法，采用如权利要求1至8任一项所述的光弹性试验安全监控系统，其特征在于，包括：

S101，将振动测量仪、动力装置、温控装置分别初始化；预设光弹性试验模型的振幅阈值；再将所述光弹性试验模型安装于所述温控装置的离心加载装置上；

S102，根据预设的所述温控装置的温控曲线，控制所述温控装置箱体内的温度，直至所述光弹性试验模型达到冻结温控阶段时，分别启动振动测量仪和动力装置；

S103，根据所述振动测量仪检测的振幅控制所述动力装置和温控模块的运行状态：

若振动值小于预设的振幅阈值，则增加所述动力装置的输出功率直到试验设置的最高转速为止；若振动值第一次大于或等于预设的振幅阈值，控制温控模块将箱体内的温度值降低3℃～5℃，试验继续进行，若振动值第二次大于或等于预设的振动阈值时，则减小所述动力装置的输出功率或紧急制动。

10.如权利要求9所述的监控方法，其特征在于，所述光弹性试验模型为光敏树脂模型，所述振幅阈值设置为[0.8g，1.5g]；

所述将所述光敏树脂模型安装于所述离心加载装置的步骤之前还包括：

S201，检测光敏树脂模型中温控灵敏度最佳的安全监控点或安全监控位置区域；

S202，根据确认的所述安全监控点或安全监控位置区域，放置用于采集对应安全监控点的温度或安全监控位置区域的温度的温度传感器。