[发明专利]柔性多功能传感网络及其制造方法

权利要求书

1.一种柔性多功能传感网络，包括可拉伸柔性基底层、导波信号采集单元、温度信号采集单元、以及用于分别与所述导波信号采集单元和所述温度信号采集单元电连接的多个接口，

所述可拉伸柔性基底层呈网络状，由网络节点处的多个岛状构件和连接所述岛状部分的多个可拉伸构件构成，

所述导波信号采集单元包括一个以上的柔性压电传感器，所述柔性压电传感器以分布状布置在所述岛状构件上，

所述温度信号采集单元包括一个以上的贴片式温度传感器，所述贴片式温度传感器以分布状布置在所述岛状构件上，

所述柔性压电传感器及所述贴片式温度传感器分别独立地承载在岛状构件上，

将由所述导波信号采集单元采集的导波信号及由所述温度信号采集单元采集的温度信号通过所述接口传送至计算机，基于所述温度信号修正波速，并与所述导波信号结合进行压力容器的损伤监测和定位。

2.如权利要求1所述的柔性多功能传感网络，其特征在于，所述可拉伸柔性基底层由厚度为0.1～0.5mm的双面镀铜聚酰亚胺膜制成，通过在常温下对所述双面镀铜聚酰亚胺膜进行激光雕刻制备出所述岛状构件和所述可拉伸构件。

3.如权利要求2所述的柔性多功能传感网络，其特征在于，通过蚀刻处理去除部分所述岛状构件和部分所述可拉伸构件表面的铜覆层；

表面保留有铜覆层的另一部分可拉伸构件表面作为可拉伸导体构件将所述导波信号采集单元和所述温度信号采集单元分别与相应的接口电连接，用于传送由各信号采集单元采集的信号。

4.如权利要求1～3中任一项所述的柔性多功能传感网络，其特征在于，所述可拉伸构件为蛇形构件。

5.如权利要求1所述的柔性多功能传感网络，其特征在于，所述导波信号采集单元为由2个以上的柔性压电传感器构成的压电传感器阵列，所述温度信号采集单元为由2个以上的贴片式温度传感器构成的温度传感器阵列。

6.如权利要求1或5所述的柔性多功能传感网络，其特征在于，所述柔性压电传感器为压电薄膜传感器，所述贴片式温度传感器为贴片式薄膜温度传感器。

7.如权利要求6所述的柔性多功能传感网络，其特征在于，所述柔性压电传感器为聚偏氟乙烯压电薄膜换能器，所述贴片式温度传感器为铂贴片电阻式温度传感器。

8.如权利要求1所述的柔性多功能传感网络，其特征在于，

所述柔性压电传感器包括第一激发端子和第一信号接收端子，所述贴片式温度传感器包括第二信号接收端子，

所述第一激发端子和第一信号接收端子、及所述第二信号接收端子分别电连接至对应的接口，并且各接口设置在用于固定所述柔性多功能传感网络的多个固定组件上。

9.如权利要求8所述的柔性多功能传感网络，其特征在于，所述第一激发端子和所述第一信号接收端子可以互换使用。

10.一种柔性多功能传感网络的制造方法，包括以下步骤：

S1：将柔性双面镀铜聚酰亚胺膜平铺于工作台平面上，之后利用喷墨打印机打印预先设计的导电路径，然后静置待油墨固化，待固化完成后，利用氯化铁蚀刻液蚀刻去除不需要的铜覆层；

S2：接着，将所得的聚酰亚胺膜平铺在激光工作平台上，按照预先设计的程序和基底图案对聚酰亚胺膜进行激光雕刻去除不需要的部分，形成由网络节点处的多个岛状构件和连接所述岛状部分的多个可拉伸构件构成的网络状可拉伸柔性基底，在部分岛状构件的特定位置进行激光加工以形成通孔；

S3：向所述通孔中灌注导电银浆并固化以形成导电通路；

在1个以上的岛状构件上安装柔性压电传感器的以形成导波信号采集单元，设置与该导波信号采集单元对应的接口，使导波信号采集单元的正负极通过表面具有铜覆层的可拉伸构件与相应的接口电连接，

在1个以上的岛状构件上安装贴片式温度传感器以形成温度信号采集单元，设置与该温度信号采集单元对应的接口，使温度信号采集单元通过表面具有铜覆层的可拉伸构件与相应的接口电连接。