[发明专利]车载储氢气瓶结构健康在线监测系统和监测方法

权利要求书

1.一种车载储氢气瓶结构健康在线监测方法，所述方法采用车载储氢气瓶结构健康在线监测系统，所述监测系统包括设置于瓶体上的多个传感器节点、连接传感器节点的数据处理单元；

所述传感器 节点包括：阵列导波模块，用于实现气瓶内胆和缠绕层缺陷全覆盖监测；相控阵超声模块，用于实现缠绕层分层定点监测；声发射模块，用于实现缠绕层纤维断裂监测；

所述阵列导波模块由多个一维排布的微型压电阵元和低频信号调理电路构成，通过微型压电阵元之间的间距控制所发射导波的模态；

所述相控阵超声模块由多个二维排布的微型压电阵元和高频信号调理电路构成，通过微型压电阵元之间激励时间的延迟规则控制所发射超声波的焦点位置；

其特征在于，包括以下步骤：

S1、声发射模块始终处于开启状态，监测所有可能的信号；

S2、低频信号调理电路发射频率为f1的正弦波信号，激励阵列导波模块实现内胆内部裂纹的检测；

S3、低频信号调理电路发射频率为f2的正弦波信号，激励阵列导波模块实现缠绕层分层缺陷的检测；

S4、高频信号调理电路发射负方波信号，激励相控阵超声模块实现缠绕层分层缺陷的精确定量。

2.根据权利要求1所述的车载储氢气瓶结构健康在线监测方法，其特征在于，所述传感节点和数据处理单元均为柔性材料制备，并构成柔性薄膜层。

3.根据权利要求1所述的车载储氢气瓶结构健康在线监测方法，其特征在于，多个传感器节点的分布形式包括但不限于轴向、周向以及星型拓扑排列。

4.根据权利要求1所述的车载储氢气瓶结构健康在线监测方法，其特征在于，所述声发射模块由单点式微型压电阵元和信号接收电路构成，其中微型压电阵元始终处于接收工作模式，实时监听气瓶缺陷产生时所发出的信号。

5.根据权利要求1所述的车载储氢气瓶结构健康在线监测方法，其特征在于，所述低频信号调理电路的工作频率范围为100KHz～500KHz。

6.根据权利要求1所述的车载储氢气瓶结构健康在线监测方法，其特征在于，所述高频信号调理电路的工作频率范围为1MHz～5MHz。

7.根据权利要求1所述的车载储氢气瓶结构健康在线监测方法，其特征在于，所述数据处理单元还用于处理传感节点所获得的缺陷信息，并传输至云计算平台。