本發(fā)明屬于航空結構檢測技術領域，具體涉及一種可移動式壓電傳感器及使用方法。

背景技術：

自20世紀后期以來，由于世界各地發(fā)生的航空事故所引起的災難性后果，使得結構健康監(jiān)測技術得以提出并迅速發(fā)展起來。該技術研究在結構中安裝或集成傳感器、控制器以及信號處理器等功能單元來實現對結構健康狀態(tài)的在線監(jiān)測?；趬弘妭鞲衅鞯慕Y構健康方法有如下兩個明顯的優(yōu)點：1、對金屬結構及復合材料內部的損傷敏感，同時能夠監(jiān)測結構的沖擊事件；2、具有將傳感器組成網絡從而達到區(qū)域監(jiān)測能力的特點。因此，得到很多研究學者的關注并大量采用。

壓電傳感器的工作原理是利用壓電片(PZT)的正逆壓電效應，即同一個壓電片既可以利用其逆壓電效應——在外交變電場作用下，產生應力波在材料中傳播，作為驅動器用；又可以利用其正壓電效應——應力波在傳到相鄰的壓電片時，壓電片上就會產生電信號，作為傳感器用。

目前的壓電傳感器與被測結構粘貼時，往往不會考慮傳感器是否可以方便的從結構上拆卸下來。一般將壓電元件用快干膠(如樂泰401等)直接與被測結構粘貼。當需要拆卸傳感器時，這樣的粘貼方式會使傳感器的拆卸十分困難，而且在拆卸過程中被測結構容易遭到破壞，拆下的傳感器也無法重復使用。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的：針對上述問題，提出一種可移動式壓電傳感器的制作方法，有效解決由于傳感器及其線纜的重量、耐久性等對于被監(jiān)測結構使用特性的影響，方便拆卸，可以實現重復利用。

本發(fā)明的技術方案：一種可移動式壓電傳感器，包括：金屬殼體、壓電片元件、電阻絲盤、EVA樹脂熱熔膠；

金屬殼體為底部未封閉的筒狀結構，包括側壁及頂蓋；壓電片元件與電阻絲盤連接成一體，安裝在側壁上，電阻絲盤與被測結構之間形成的空腔內填充EVA樹脂熱熔膠；

電阻絲盤通過引線穿過頂蓋連接到發(fā)熱控制電路中，壓電片元件通過引線穿過頂蓋接入壓電采集設備中；

優(yōu)選地，所述頂蓋預留引線孔。

優(yōu)選地，所述電阻絲盤選用0.5mm直徑的鎳鉻電阻絲，制作成盤狀結構，將各電阻絲中間填充丁晴橡膠系固化劑使其固化成一體。

優(yōu)選地，所述壓電片元件及電阻絲盤通過丁晴橡膠系固化膠連接成一體，然后再采用丁晴橡膠系固化膠與所述側壁粘接。

優(yōu)選地，所述壓電片元件、所述電阻絲盤及所述EVA樹脂熱熔膠三者的直徑相同。

一種可移動式壓電傳感器的使用方法，包括以下步驟：

a)先將所述可移動式壓電傳感器與被測結構壓緊，打開電阻絲加熱開關，加熱電阻絲盤使得EVA樹脂熱熔膠達到融熔溫度，使得所述可移動式壓電傳感器與被測結構接觸貼合；

b)斷開電阻絲盤加熱開關，EVA樹脂熱熔膠降溫到低于融熔溫度后開始凝固，從而使得所述可移動式壓電傳感器與被測結構的進一步貼合；

c)壓電片元件采集所需的壓電傳感器信號后，打開電阻絲盤加熱開關，電阻絲盤使得EVA樹脂熱熔膠達到融熔溫度后，所述可移動式壓電傳感器和被測結構不再粘接，此時可取下所述可移動式壓電傳感器。

本發(fā)明的技術優(yōu)點是:采用本發(fā)明可移動式壓電傳感器的制作方法可以取得以下有益效果：

1)壓電傳感器可重復利用、節(jié)省成本。

2)同一壓電傳感器可以粘貼在不同部位進行測試，可以避免壓電傳感器本身特性差異對于監(jiān)測信號的影響。

3)安裝方便，減小了壓電傳感器及其線纜自身重量對于航空結構的影響，單位面積上布置更多的傳感器以獲得更為精確的損傷狀態(tài)評估結果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種可移動式壓電傳感器的制作方法的一優(yōu)選實施例的結構示意圖。

圖2為圖1所示實施例的金屬殼體的剖視圖。

圖3為圖1所示實施例的壓電片元件示意圖。

圖4為圖1所示實施例的電阻絲盤示意圖。

其中，1-金屬殼體，2-壓電片元件，3-電阻絲盤，4-EVA樹脂熱熔膠，11-側壁,12-頂蓋，13-引線孔，21-陽極，22-負極。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。

下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，請參閱圖1至圖4；

一種可移動式壓電傳感器，包括：金屬殼體1、壓電片元件2、電阻絲盤3、EVA樹脂熱熔膠4；

壓電片元件2采用直徑為8mm、厚度為0.3mm的PZT壓電片，其包括正極21、負極22及壓電陶瓷。電阻絲盤3選用0.5mm直徑的鎳鉻電阻絲，每米電阻5.551歐姆，制作成盤狀結構，并留有兩個電阻絲接頭與電阻絲引線連接。用丁晴橡膠系固化膠均勻涂于電阻絲盤3的一面，靜置。待其完全固化后，將丁晴橡膠系固化膠均勻涂于電阻絲盤3的另一面，并將壓電片元件的陰極22所在的下表面置于電阻絲盤3之上，一同固話成一體。EVA樹脂熱熔膠軟化點為80℃，溫度達到130℃—180℃后膠體的粘度、流體和粘性適合粘接。選用的丁晴橡膠系固化膠厚度為0.025mm。

電片元件2、電阻絲盤3及EVA樹脂熱熔膠4三者的直徑相同。

金屬殼體1為底部未封閉的筒狀結構，包括側壁11及頂蓋12；側壁11和頂蓋12一體成型，頂蓋12預留有引線孔13。壓電片元件2與電阻絲盤3通過丁晴橡膠系固化膠連接成一體，然后再采用丁晴橡膠系固化膠與側壁11粘接，電阻絲盤3與被測結構之間形成的空腔內填充EVA樹脂熱熔膠4。

電阻絲盤3通過引線穿過頂蓋12連接到發(fā)熱控制電路中，壓電片元件2通過引線穿過頂蓋12接入壓電采集設備中；

當需要使用移動式壓電傳感器時：

a)先將所述可移動式壓電傳感器與被測結構壓緊，打開電阻絲加熱開關，加熱電阻絲盤3使得EVA樹脂熱熔膠4達到融熔狀態(tài)，溫度達到130℃至180℃時，EVA樹脂熱熔膠4的粘性最佳從而保證可移動式壓電傳感器與被測結構接觸進一步貼合。

b)斷開電阻絲盤加熱開關，EVA樹脂熱熔膠4的融熔溫度降低至其軟化點80℃以下開始凝固，從而達到可移動式壓電傳感器與被測結構的完全粘接。

c)壓電片元件采集所需的壓電傳感器信號后，打開電阻絲盤加熱開關，電阻絲盤3使得EVA樹脂熱熔膠4達到融熔狀態(tài)后，可移動式壓電傳感器和被測結構不再粘接，此時可取下所述可移動式壓電傳感器。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1)壓電傳感器可重復利用、節(jié)省成本。

2)同一壓電傳感器可以粘貼在不同部位進行測試，可以避免壓電傳感器本身特性差異對于監(jiān)測信號的影響。

3)安裝方便，減小了壓電傳感器及其線纜自身重量對于航空結構的影響，單位面積上布置更多的傳感器以獲得更為精確的損傷狀態(tài)評估結果。

最后需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。