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公开(公告)号：CN114447206B
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202011230751.4
申请日：2020-11-06
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种螺栓松动监测的压电纤维智能垫片及制作、应用方法。所述智能垫片包括垫片和压电纤维传感器，所述垫片由“阶梯状”上垫片和“阶梯状”下垫片啮合组成，在周向形成U形凹槽，所述压电纤维传感器为环形结构，布置在上下垫片形成的U形凹槽处，由敏感元件、环氧树脂组成；该智能垫片利用压电纤维传感器感知螺栓预紧力大小，监测输出信号变化波动，判断螺栓松动或失效情况，实现螺栓连接状态实时监测；该智能垫片的敏感元件是利用多根环形阵列的压电纤维进行并联组成，能均匀感知作用在垫片上的预紧力变化，灵敏度高，适用于各种螺栓连接件，能够承受一定的冲击载荷，可用于恶劣工况下的螺栓状态监测，有效避免传统人工检测方法劳动强度大，提高了监测效率，应用市场广。
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公开(公告)号：CN114324575B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202011065268.5
申请日：2020-09-30
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于压电纤维传感器阵列的复合材料板裂纹定位方法，该方法为：首先确定复合材料板参数，利用有限元分析的方法得到板中Lamb波群速度方向角(0°‑360°)与主应力方向角的映射关系；第二步将新型压电纤维传感器阵列布置在复合材料板表面，通过激励器产生Lamb波，压电纤维传感阵列采集复合材料裂纹损伤信号；第三步结合匹配追踪算法由裂纹散射波包幅值计算主应变方向角，利用复合材料板中Lamb波群速度方向角与主应力方向角的映射关系实现任意两组压电纤维传感器组合对裂纹的定位。本发明方法为复合材料板中Lamb波与裂纹交互作用下群速度方向的识别和裂纹定位提供了一种新的思路。
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公开(公告)号：CN110595512B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN201910902879.1
申请日：2019-09-24
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G01D5/12
Abstract: 本发明公布了一种柔性压电传感器及制作方法，压电传感器结构包括：负电极接线端、第一绝缘封装层、负电极层、柔性压电材料层、正电极层、第二绝缘封装层、正电极接线等；该柔性压电传感器的制作主要包括以预制的第一、第二绝缘封装层为载体，第一绝缘封装层与第二绝缘封装层依次同步进行制作电极接线端安装孔，安装负、正电极接线端，喷镀负、正电极层，喷覆负、正电极柔性压电材料层，挤压胶合形成柔性压电材料层，进入匀强电场极化。其结构紧凑，柔韧性好，整体封装，耐候性强，性能稳定，安装与维护方便。柔性压电传感器的制作方法，工艺简明易行，自动化生产程度高，生产效率高，同时从理论上实现制作任意尺寸的柔性压电传感器。
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公开(公告)号：CN114447206A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202011230751.4
申请日：2020-11-06
Applicant: 湖南科技大学
IPC: H01L41/113 , H01L41/053 , H01L41/23 , H01L41/25 , G01L5/24 , G01L1/16 , G01D5/14 , F16B43/00
Abstract: 本发明公开了一种螺栓松动监测的压电纤维智能垫片及制作、应用方法。所述智能垫片包括垫片和压电纤维传感器，所述垫片由“阶梯状”上垫片和“阶梯状”下垫片啮合组成，在周向形成U形凹槽，所述压电纤维传感器为环形结构，布置在上下垫片形成的U形凹槽处，由敏感元件、环氧树脂组成；该智能垫片利用压电纤维传感器感知螺栓预紧力大小，监测输出信号变化波动，判断螺栓松动或失效情况，实现螺栓连接状态实时监测；该智能垫片的敏感元件是利用多根环形阵列的压电纤维进行并联组成，能均匀感知作用在垫片上的预紧力变化，灵敏度高，适用于各种螺栓连接件，能够承受一定的冲击载荷，可用于恶劣工况下的螺栓状态监测，有效避免传统人工检测方法劳动强度大，提高了监测效率，应用市场广。
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公开(公告)号：CN110887648A
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201911127847.5
申请日：2019-11-18
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公布了一种用于评估螺栓松动和失效的监测系统及其监测方法，系统包括螺纹紧固件，螺栓在上工件伸出的螺纹段先套合智能垫片后再通过螺母拧紧；智能垫片上设置有第一电极层、第二电极层以及两者之间设置的柔性压电材料层；第一电极层上部以及第二电极层下部分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层；第一电极层与第二电极层分别连接有第一接线端子和第二接线端子；第一接线端子与第二接线端子与信号采集处理终端连接。监测方法对螺纹连接件松动或失效进行全过程监测，并及时提出预警，通过压电信号的采集与分析，实时监测螺栓的松动或失效情况，并能在松动或失效进行及时报警，避免机械设备在运行中由于螺栓的松动或失效造成的安全事故。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110834166A
公开(公告)日：2020-02-25
申请号：CN201911191114.8
申请日：2019-11-28
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种传感器制作导线自动焊接装置及焊接工艺，包括焊接装置和三轴滑台装置，三轴滑台装置设置在机架上，机架上在焊接装置下方还设置有传感器载具；焊接装置包括进料开关装置、储料盒和加热保温腔，储料盒底部设置有落料口，储料盒正下方在加热保温腔内设置有落料管；落料管出料端处设置有电磁流量控制阀；焊接装置下方设有导线输送夹紧装置，其包括导线输送装置和导线定位夹紧装置；本发明的系统结构紧凑、操作使用方便，能够将实验测试所需的传感器快速高质准确完成导线的焊接，且焊接过程可控。实现自动化作业，旨在实现对传感器引脚和传感器导线快速连接。改善焊接质量和贴附质量，提高作业效率，为数据采集消除噪声干扰。
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公开(公告)号：CN110611026A
公开(公告)日：2019-12-24
申请号：CN201910902887.6
申请日：2019-09-24
Applicant: 湖南科技大学
IPC: H01L41/257 , H01L21/67 , H01L21/677
Abstract: 本发明公布了一种压电材料的极化系统及其极化方法，包括机架、极化环境调节模块、压电材料传送模块、数字化综合控制系统；极化环境调节模块设置极化室，极化室内设置有放置压电材料样品的极化载具、极化环境的温度检测与调节系统、绝缘媒质预热与定量供给系统以及多组电极板；压电材料传送模块包括输送极化载具的带传送装置；数字化综合控制系统包括极化电场数字化控制模块、温度数字化控制模块以及与压电材料传送模块上伺服电机电连的传送速度数字化控制模块。极化系统的极化方法使得压电材料进行批量分步极化处理，并实时储存和反馈极化过程参数，实现自动化生产，改善材料极化性能，提高工作效率。
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公开(公告)号：CN114765244B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202110054080.9
申请日：2021-01-15
Applicant: 湖南科技大学
IPC: H10N30/853 , H10N30/87 , H10N30/045 , H10N30/00
Abstract: 本发明公开了一种基于压电复合材料的传感/激励器及其制备方法，涉及功能器件及其制备技术领域。该基于压电复合材料的传感/激励器包括压电复合材料、正负电极总成和上下表面保护膜，压电复合材料包括阵列微压电单元、正负导电纤维、粘结纤维和加固框。封装完成后接正负矩形焊盘进行极化，形成既能做传感器又能做激励器的高效功能器件。该功能器件不仅解决了传统的压电复合材料内部电场不均现象，克服了压电复合材料在制作过程中各相材料脱落问题，同时也保证了总线电路与导电纤维电学导通。该基于压电复合材料的传感/激励器制备方法结构尺寸和器件性能控制精准，能够实现器件系列化和批量化生产。
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公开(公告)号：CN114335321B
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202011058609.6
申请日：2020-09-30
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种带有中间电极的柔性压电传感/驱动两用器件及其制备方法。该柔性压电传感/驱动两用器件包括带有中间电极的柔性压电功能材料层、侧向引出电极和柔性绝缘封装层；其器件结构由上至下具体布局为：上柔性绝缘封装层、柔性压电功能材料层、左右侧向引出电极、下柔性绝缘封装层。该柔性压电功能材料由沿纵、横阵列布置的微米压电陶瓷柱、柔性中间电极以及聚合物粘接剂组成。该传感/驱动两用器件的制备方法主要包括对压电功能材料的制备方法、侧向引出电极制备与装配方法以及两用器件封装方法。本发明的带有中间电极的柔性压电功能材料，垂直中间电极方向对压电陶瓷柱进行极化，在传感与驱动时有效采用压电陶瓷柱d33压电常数，极大地增强了压电功能材料的传感/驱动敏感度，器件整体结构紧凑、柔韧性好、性能稳定。既能很好地与曲面结构耦合作为应力/应变传感器，亦可输入激励信号进行主动振动抑制驱动器。
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公开(公告)号：CN114608812B
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202011421731.5
申请日：2020-12-08
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种内嵌倾斜纤维的压电智能垫片制作及应用方法，所述压电智能垫片包括壳体和内嵌倾斜纤维压电传感器，所述壳体由“阳形”垫片和“阴形”垫片同心配合形成周向环形槽组成，所述内嵌倾斜纤维压电传感器，由压电纤维复合材料、电极层、绝缘屏蔽层组成；所述压电纤维复合材料包括倾斜压电纤维、环氧树脂基体；该压电智能垫片利用将内嵌倾斜纤维压电传感器与螺栓的垫片结构进行集成，通过传感器感知联接工件结构的应力应变变化等信息，实现结构损伤实时监测，同时可以监测螺栓预紧力的变化，节省了传感器的布置空间，易于传感器更换，该内嵌倾斜纤维压电传感器较于一般压电元件，具有柔韧性，能够承载一定冲击，减少失效率。
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