[发明专利]一种船体结构应力检测装置及其监测方法

权利要求书

1.一种船体结构应力检测装置，其特征在于：包括保护壳(1)，所述保护壳(1)的底端设置有调节机构，所述调节机构的底端设置有限位机构；

所述调节机构包括长轴(3)和检测组件(5)，所述保护壳(1)的底端一侧固定连接有检测组件(5)，所述检测组件(5)的一侧固定连接有光纤光栅(4)，所述检测组件(5)的另一侧固定连接有长轴(3)，所述长轴(3)的一端设置有调节座(2)，所述调节座(2)的顶端一侧固定连接有锁紧板(11)，所述锁紧板(11)的中部设置有固定螺栓，所述固定螺栓的一端贯穿锁紧板(11)并延伸至保护壳(1)内部；

所述限位机构包括固定板(6)和延伸板(7)，所述调节座(2)的底端两侧均固定连接有固定板(6)，所述固定板(6)的两侧对称设置有延伸板(7)，所述延伸板(7)的内部开设有多个螺纹孔，所述延伸板(7)的内部底端设置有磁铁板(10)，所述磁铁板(10)的底端与延伸板(7)的底端平齐。

2.根据权利要求1所述的一种船体结构应力检测装置，其特征在于：所述调节座(2)的底端与检测组件(5)的底端平齐，且所述调节座(2)的顶端与保护壳(1)的底端相贴合。

3.根据权利要求2所述的一种船体结构应力检测装置，其特征在于：所述长轴(3)的中部顶端设置有传输柱(8)，所述保护壳(1)的内部设置有无线传输器(9)，所述传输柱(8)的顶端延伸至无线传输器(9)的内部。

4.根据权利要求3所述的一种船体结构应力检测装置，其特征在于：所述调节座(2)的两侧均开设有卡接孔，所述长轴(3)的一端与延伸至对应的卡接孔内部。

5.根据权利要求4所述的一种船体结构应力检测装置，其特征在于：所述长轴(3)与光纤光栅(4)平行设置，且所述光纤光栅(4)的一端延伸至检测组件(5)内部。

6.如权利要求1-5中任一权利要求所述的一种船体结构应力检测装置的专用监测方法，其特征在于：所述具体步骤如下：

S1、建立包括测波雷达、信号解调仪、光纤光栅传感器、检测装置、海浪采集模块、通信模块、处理模块和数据库的监测系统；

S2、多个所述光纤光栅传感器分别放置在船体的不同位置检测应力，所述光纤光栅传感器将船体结构内部的应变力转化成应变信号，所述检测装置将应变信号转化成波长信号，所述无线传输器(9)将波长信号传输至信号解调仪,所述信号解调仪将波长信号转化为电信号；

S3、所述光缆将转化成的电信号传输至处理模块中利用公式进行弯-扭矩分解计算，所述处理模块再对转化成的电信号进行识别并转化为应力信号存储于数据库中；

S4、在检测装置工作时，先确定检测区域的大小，所述调节座(2)在长轴(3)上滑动自适应的改变检测距离，所述延伸板(7)底端设置的磁铁板(10)与船体的外壳相贴合，再通过所述锁紧螺栓将调节座(2)和检测组件都与船体螺纹连接，同时所述海浪采集模块进行海浪采集工作，所述船载测波雷达测得海面的波面信号,所述处理模块将测得海面的波面信号处理后传输至数据库进行存储,所述数据库将存储的数据与其他数据进行对比；

S5、所述数据库将对比后的数据发送至通信模块，所述通信模块传输信号给检测装置内部的无线传输器(9)，所述检测装置根据传输的数据选择不同的采样方式。

7.根据权利要求6所述的一种船体结构应力的监测方法，其特征在于：所述不同的采样方式分为低频采样和高频采样，外界海况较低时为低频采样，船体为线性响应系统，外界海况较高时为高频采样，船体为非线性响应系统。

8.根据权利要求6所述的一种船体结构应力的监测方法，其特征在于：所述光纤光栅传感器测得的船体结构应力数据分为多种数据类型，它们根据类别的不同要分别进行不同的计算，不同计算包括实时数据计算、历史数据计算、失效概率计算和累计损伤计算。