检测系统的制作方法

专利名称：检测系统的制作方法
检测系统
背景技术：
发明领域
本发明涉及检测系统。
相关领域
能够检测腐蚀的传感器是已知的，例如下列编号的美国专利中所
描述的传感器6,384,610; 6，328，878; 6,316,646; 5,859,537; 6，054，038; 6,144,026; 4,380,763; 4,780,664; 4,962,360; 5，323，429; 5,367,583; 6，445，565以及6，896，779。例如，尽管这些传统方法中的一些利用"嵌 入式"腐蚀传感器，传统技术经常使用刚性印刷电路板和刚性硅晶薄 片。此种技术的局限性包括厚度和易碎性-将刚性电路板置于薄的环 氧树脂或油漆涂层下会引起涂层破裂，并且基于硅晶片的传感器容易 断裂，同时也不能适形于不平的表面。

发明内容
根据本发明的第一方面，用于监测工程结构的检测系统包括传感 器阵列，该传感器阵列可以以预定图形设置在工程结构上，并且可以 设置在工程结构的表面和基本上覆盖该表面的保护涂层之间。该检测 系统还包括与传感器阵列连通的数据采集系统，用于检索来自传感器 的数据。该传感器阵列可以提供与至少下列一项相对应的数据保护 涂层的固化度、固化保护涂层的健康状态以及工程结构在每个传感器 处的腐蚀速率。
根据本发明的另一个方面，用于检测工程结构物理状态的方法包 括提供一个数据采集电路，该电路可以提供激活信号以开始从传感 器阵列采集数据，每个所述传感器都包括传感部分。数据采集电路搜索传感器阵列的至少一部分，并记录和保存所有已搜索的传感器地址。 从已搜索的传感器的第一传感器中检索数据。然后分析并保存检索到 的数据。根据需要，可以显示所保存的数据。分析的数据与至少下列 一项相对应保护涂层的固化度、固化保护涂层的健康状态以及工程 结构在每个传感器处的腐蚀速率。
本发明的上述摘要不试图描述本发明的每个描述性实施例或每个 实施例。附图及其后的具体实施方式
更具体地例证了这些实施例。


下面将结合附图进一步描述本发明，其中-图1为根据本发明的实施例的示例性检测系统。 图2为传感器的横截面图，该传感器根据本发明的示例性实施例 嵌入在涂层和工程结构之间。
图3A为根据本发明的可供选择的实施例的示例性检测系统。 图3B为根据本发明的另一个可供选择的实施例的示例性检测系统。
图4A为根据本发明的实施例的示例性传感器。 图4B为根据本发明的可供选择的实施例的示例性检测系统。 图5为根据本发明的实施例的示例性传感器的横截面图。 图6A和6B示出了设置在非平的表面上的示例性传感器的可 供选择的具体实施。
图7示出了阻抗虚部与频率的关系图线。
图8A和8B示出了示例性涂层的临界频率与不同时标上时间 的关系图线。
图9示出了涂层阻抗作为置于盐水中的时间的函数的图线。
图10示出了浸渍的示例性涂层的测量阻抗作为时间的函数的图线。
虽然本发明具有各种修改和替代形式，其具体细节己经以举例的
方式在附图中示出，并将对其进行更详细的描述。然而应当理解，其 目的不在于将本发明限定为所述具体实施例。相反，其目的在于涵盖 如附加权利要求所限定的在本发明范围之内的所有修改形式、等同物 及替代形式。
具体实施例方式
本发明涉及一种检测系统。具体地讲，示例性实施例的检测系统 为嵌入式，并可用于检测工程结构的涂敷表面的若干关键特性。首先， 该检测系统可用于检测涂敷到工程结构表面上的涂层的固化度。其次， 该检测系统可用于检测涂层固化后的健康状态，如通过检测涂层暴露 在自然要素中(如湿气侵入)的磨损情况进行检测。此外，该检测系 统可用于检测工程结构表面的完整性，如通过检测加剧腐蚀的物理状 态进行检测。
在这些示例性具体实施中，该检测系统可被构造为通过数据采集 系统提供与工程结构的一种或多种物理状态有关的实时和/或周期性 (如每小时、每日和每周)数据。这种数据采集系统能够为工程结构 提供"基于状况"的维护，而不是目前采用的"预防性"维护。因此， 示例性实施例的检测系统通过提供数据，可以改进对工程结构或物体 进行检修和更换的排程管理，从而有助于最大限度地延长工程结构或 物体的使用寿命。
根据本发明的示例性实施例，图1示出了检测系统100的示意
图。检测系统100包括一个传感器阵列120。在该示例性实施例中， 传感器阵列120包括连接到数据线或线连接135的多个传感器(为 简单明了，本例示出了一组五(5)个传感器(130A-130E))。传感器 阵列120设置在工程结构110的表面112上。正如下文将详细讲述 的那样，本发明的实施例可以使用多个不同类型的传感器。例如，在 一些实施例中，具有阴极-阳极结构的腐蚀传感器构造可以通过测量阻 抗、电流和/或电压来监测腐蚀。其它类型的传感器，如化学检测器，
也可被使用。
传感器阵列120还可包括经由数据线136与数据采集电路150 进行通信的控制电路或IC138。在一些实施例中，数据线136可被构 造为多路数据总线。根据一个示例性实施例，可以将数据采集电路150 设置在远离被监测的具体工程结构的地方。
控制电路或IC 138也可以连接到设置在工程结构110的不同 区域的其它传感器阵列(未示出)。例如，IC138可以包括网络协议， 诸如 l-Wire 协议(Dallas Semiconductor/Maxim Integrated Products, Sunnyvale, CA)，以提供传感器和/或传感器组与数据采集电路之间的通 信结构协议。在一个示例性实施例中，IC138可包括DS2438芯片， 该芯片可从 Dallas Semiconductor/Maxim Integrated Products (Sunnyvale, CA)商购获得。IC 138可用于单个传感器、 一组传感器或 多组传感器。
作为另外一种选择，如下文进一步讨论的那样，每个传感器(如 130A-130E)可包括IC138 (或类似物)作为其结构的一部分，使一 些或所有传感器具有唯一的地址。控制电路或IC138可包括一个或多 个地址指针或标识符，它们为数据采集电路150提供来自针对区域的 传感器阵列的针对区域的涂层/结构数据。如下文详细说明的那样，可 以将数据采集电路150设计成接收、比较和/或分析来自传感器的数 据，和/或使用指令、电源等控制传感器。
在示例性实施例中，涂层140施用到工程结构110的表面112。 传感器130A-130E被构造为具有很薄的设计(如，传感部分厚度为约 13 um到约75Um),从而很容易将传感器设置在表面112和涂层 140之间。这样，传感器可以同时提供关于涂层140和工程结构110 健康状态的数据。 工程结构110可以是暴露在自然要素(如水、雨、风等)中的任 何类型的结构或物体。在示例性实施例中，检测系统100可用于海洋 平台(如船只、潜水艇)，以检测压载箱或其它蓄水结构内的涂层和/ 或结构的健康状态。应当理解的是，在海洋平台中使用压载箱为船只 提供压载。这些箱子可以连续不断地进行充水和/或排水，并且也可以
收集碎片和其它材料。由于盐水腐蚀性很强，利用示例性检测系统100
对涂层和/或结构的健康状态进行定期和/或实时检测，可以提供与维护
计划有关的关键信息。根据可供选择的实施例，检测系统100可用于
其它类型的工程结构(如隧道、桥梁、管道和飞机)，这些结构也容
易遭受腐蚀或发生其它形式的有形磨损。结构110的物理组成可以是
金属(例如钢)、碳纤维复合物、陶瓷或基于玻璃纤维的材料(如玻 璃纤维层合材料)。
为保护结构110，涂层140可以包含涂层，例如基于环氧树脂的 涂层或油漆，例如聚酰胺环氧树脂(如，符合军用规格24441的环氧 树脂)和涂层环氧树脂(如，可得自3M Company (St.Paul, Minnesota) 的产品no.2216A/B)。如下文进一步说明的那样，检测系统100可 用于检测特性，例如涂层140的固化状况和/或健康状况。
例如，如横截面2所示，可以将传感器130A设置在结构 110 (如压载箱)的表面112上。通过粘合剂，例如防潮二组份环氧 树脂(如可得自Tra-Con Corp. (Bedford, MA)的Tra-Con 2151粘合 剂)，或通过双面胶或转印胶(如可得自3M Company (St.Paul, Minnesota)的3MVHB)，传感器130A可固定到表面112。传感器 130A可通过数据线135与数据釆集电路进行通信。涂层140被施用 到表面112上，以保护结构110不受外部物质或材料(如海水160) 的腐蚀影响。如下文更加详细说明的那样，传感器130A可检测涂层 140的健康状况(例如，通过检测是否存在化学物质(如氯化物)来 监测阻抗)，这种健康状况反映了当涂层140磨损和结构110开始 遭受腐蚀时的一般健康状况。
如图1所示，传感器阵列120可被构造为平行连接到数据采集
电路150的单独的传感器。如图3A所示，在一个可供选择的实施例 中，传感器阵列120可包含多个单独的传感器(本例中为传感器130A -130L)。此处，每个单独的传感器直接连接到数据采集电路150 (例 如通过数据线135A-135L)。在本实施例中，每个传感器可以采用简 单的设计，并可连接到数据采集电路150中的外部电压和/或电流控制 器。共存于数据采集电路中的外部电压/电流控制器(如计算机控制的 稳压器和频率响应分析仪)可激活每个传感器，并读取所得的电化学 响应。这种构造会最小化每个传感器的复杂性。
在另一个可供选择的实施例中(如图3B所示)，传感器阵列120 可包含多个单独的传感器(本例中为传感器130A-130F)。此处，单 独的传感器串联后连接到数据采集电路150。在这种构造中，可使用 检测方案(如时域反射计(TDR))在一个或多个具体位置检测腐蚀。 在该实施例中，可以通过传感器在阵列中的位置(延时)判断其特征。 这种构造可使得传感器被设计为简单的易腐蚀元件，当存在腐蚀时形 成开口。本领域的技术人员应当理解，在给出的描述中，传感器可以 以不同方式连接到数据采集电路，包括其它布置方式，如图1、 3A和 3B所示各种布置方式中的一些元件的组合。
示例性检测系统的传感器阵列可对腐蚀事件进行空间分辨。为了 进行准确的空间分辨，来自每个传感器的电化学数据与相邻传感器发 出的数据是可区分的。例如，如图4A所示，传感器130A可包括嵌 入式控制器和/或识别(ID)芯片134。嵌入式控制器可以从传感部分 132接收数据或读数，并通过数据I/O端口 137与数据采集电路(如 图1的电路150)通讯信息。在一个示例性实施例中，芯片134可 以类似于上述芯片138的方式进行构造。
同样，传感部分132可包括一个电极结构，该结构含有相互交叉
的金属基(如金、银、铜)电路，可用作电化学/腐蚀量度的阳极和阴 极，并可在柔性聚酸亚胺基底上形成。此外，传感器130A的一部分可以涂有特有的保护层133 (如，覆盖传感器的芯片部分，但让传感 部分132暴露于结构110及涂层140)。
在图4B (传感器130A、 130B禾Q 130C (在保护涂层140内) 的前视图)所示实例中，可使用数据线135将这些传感器串联起来， 这些传感器也设置在工程结构和涂层140之间。传感器130A可包括 相互交叉的传感部分132A和控制芯片部分134A，如上所述。应当 注意，线材接头可能需要在某个位置(如突破区139)从涂层140伸 出，在突破区139处，数据线136与数据采集电路150进行通信。 在一个优选的方面，区域139位于结构的某个区域部分，该区域不像 其它区域(例如压载箱顶部附近)那样过度暴露在腐蚀元件中。
图5进一步示出了示例性传感器130A的横截面图。在该构造 中，传感器130A包括传感部分132和控制电子器件部分131， 二者 均设置在基部材料180上。基部材料180可包含聚合物型材料，如 聚酰胺或作为选择的丙烯酸树脂材料。基部材料ISO可为控制电子器 件部分和/或带顶盖部分192的密封的一部分提供支承。基部材料180 和/或传感器的其它部分可通过粘合剂181 (例如可得自3M Company (St. Paul, MN)的VHB粘合剂)粘附到工程结构110的表面112 上。在另一个替代方案中，传感部分132的全部或至少一部分并未设 置在基部材料180上。
在一个示例性实施例中，传感部分132形成在薄的柔性基底材料 上，例如，可以商品名3M Flex得自3M Company (St. Paul, MN)的 3M柔性电路材料。制作此类柔性电路的示例性制品和方法在美国专利 No. 6,320,137中有所描述，该专利以引用方式全文并入本文。所谓"柔 性"是指传感器和(如适用)基底可以进行弯曲，以使得传感部分不 会剥离，例如，传感部分能够以非常小的曲率半径，或者甚至是锐角或直角来承受90度(或以上)的弯曲或者折叠，而不会失去其传导 功能。
例如，传感部分可包括基底182，如聚酸亚胺材料。传感器电极
结构可作为成图案的多层材料形成在基底182上，该基底含有(例如) 铬粘结层184、设置在其上的铜(或其它导体)层186和设置在层186 上的银(或金或其它金属)层188。可以利用其它多层结构，在给出 的本描述中这是显而易见的。因此，具有示例性阴极-阳极结构的传感 部分132可用来在以前难以监测的位置测量阴极和阳极之间的电压 降、阴极和阳极之间的电流电平和/或阴极和阳极之间的阻抗。
在一个可供选择的实施例中，传感部分132可被构造为由水敏性 化学物质(如Al、 Fe或Zn)形成的电极。当该化学物质与水相互作 用时，测得的阻抗或电阻将发生变化。其它腐蚀敏感性物质也可被利 用，在给出的本描述中，对于本领域的普通技术人员来说这是显而易 见的。
传感部分132可通过焊料(或其它材料)接头190连接到控制 电子器件部分131。控制电子器件131可包括连接到I/O端口 137 的定制IC 134，该I/O端口经由数据线135提供进出传感器130A 的数据。数据线135(和/或图1的数据线136)可以包括一种或多种 传统的小规格线材(如22标准尺)，该线材用于在电子元件之间传 输数据信号和/或电能。在一个示例性实施例中，向每个传感器提供了 寄生能，从而无需(用于输送电能的)独立的第三线材。对于在涂层140 下或其里面进行传输，细的线材或电缆可能更好。
保护涂层或封壳133也可被提供用于封闭IC、电路元件和互连 器以进行保护。可选地，为了更好地保护，可利用封装顶盖材料192 (如硬塑料)作为保护外壳。总封装厚度可保持在为约100" m到约 1000u m。利用上述设计，本文所述检测系统的示例性实施例可提供如图1 和2所示的非破裂型内涂层传感器。此外，传感器可构造在柔性可弯 曲基底上，以使得使用者将传感器放置在工程结构的临界区域，例如 非平的表面上(如弯曲和拐角周围以及其它成锐角的位置处)。由于 在拐角和其它成锐角的位置处可能无法均匀涂敷保护涂层，因而这些
位置更容易遭受腐蚀或其它类型的损坏。例如，如图6A和6B所示， 可将示例性传感器130A设置在单个拐角表面111 (图6A)或多个 拐角表面113 (图6B)上，后者可能出现在I型横梁边缘的周围。
重新参考图1，传感器经由一根或多根数据线135和/或136与 数据采集(及控制)电路150连通。该中央装置150可被构造为服 务器或其它基于计算机的装置，用来与传感器阵列120进行通信，或 者作为选择，与其它几组传感器阵列进行通信，这些传感器阵列用来 检测其它结构(如其它压载箱、I型横梁和管道等)中的涂层/结构健 康/磨损状况。例如，数据采集电路150可包括接口装置，其用来与传 感器或传感器组进行通信；和计算机，用来存储和显示数据。同样， 该数据采集装置可连接到单独的显示器152，以便向使用者提供诸如 涂层实时状况之类的图形数据。
当数据采集电路150为计算机、服务器或基于计算机的装置时， 可通过加载到电路150上的应用专用软件程序进行数据采集、处理、 分析和传输。
在一些实施例中，通过为每个传感器装设具有唯一 ID和/或模数 (A/D)转换器的板载控制芯片后，只要将外部电源施加到该传感器上， 检测系统就可使得传感器独自进行电化学测量。例如，板载A/D转换 器可将带有唯一 ID编码的电压/电流测量值发送到数据采集电路。
在一个例行数据采集的实例中，通过向阵列传感器发送激活电能
或其它激活信号，数据采集电路150可通过传感器来启动数据采集。 接着，数据采集电路150可搜索所有的传感器并记录和保存所有的传 感器地址。可读取第一传感器(或传感器组)并将数据请求发送到该
地址。可通过数据采集电路150将来自该地址的具体传感器数据进行
检索、解码、分析和/或保存在存储器中。
例如，IC芯片(134、 138)可以有两个A/D转换器，第一 A/D 转换器测量传感部分两端的电压，而第二 A/D转换器测量数据采集电 路提供的电源电压。数据采集电路可以根据两个测量值计算这两个电 压的比率。这种计算有助于补偿电源电压的变化。这种计算还可以作 为诊断方式，用来确定传感器阵列中是否存在有故障的电子器件。
所有传感器或传感器组可重复进行数据检索、解码和存储操作。 如果传感器显示涂层或结构发生劣化，可以向使用者发出(如音频和/ 或视频格式的)报警。或者，根据使用者的要求，可以对数据进行显 示，如显示在显示器152上。当完成一次数据采集后，可以将传感器 的电源断开。可以采用自动过程以连续和/或周期性的方式激活数据检 索和分析。
在另一个示例性实施例中，检测器系统100可以利用以下实例所 示的检测方案。利用作为阴极和阳极形成在柔性基底上的示例性相互 交叉电路，可以进行电化学阻抗谱分析，并测量环氧树脂型涂层的材 料性能在固化过程中的变化。
例如，将市售的环氧树脂(可得自3M Company (St. Paul, Minnesota)的3M产品no.2216A/B)混合之后，涂敷到传感器电路 的顶部表面。在5mV AC扰动下，以100KHz到0.01Hz的频率对 涂层进行电化学阻抗谱(EIS)分析。电化学阻抗分析过程中使用了电 化学稳压器(PAR273A型)、频率分析仪(Solartron 1260型)和电 化学软件(Zplot型)。使用EIS方法，可以将涂层的阻抗响应记录
为时间的函数。
利用简单的并联电容器(C)和电阻器(R)电路作为涂层的AC
响应的模型，可以根据涂层的RC时间常数确定临界频率(FCR)。
<formula>complex formula see original document page 15</formula>
根据EIS数据，可以将阻抗虚部元件定义为
其中，ZIM=阻抗虚部/电阻，径向频率，a=常数相元件常 数，C =电容。为了达到理想的电容特性，假设a接近1，则可以 将电容器看作是平行板
其中，d=电介质厚度，e ==介电系数，e。=介电常数。R值 可以从EIS数据的实际部分获得。于是，将涂层电阻定义为
其中，A=电介质面积，P=电阻率(单位Q-cm)。通过简单 的替换，可以得出
按照上面的定义，频率(FCR)与涂层的材料特性相关，而与几何
形状无关。图8A示出了临界频率，该频率被定义为阻抗虚部的最大 值。利用该临界频率可以监测实际涂层中发生的变化，既可以监测环 氧树脂的固化过程，又可以继而判断涂层的劣化状况。
另外，图8A和8B所示图线示出了将样本环氧树脂涂敷在传感 器上时，FCR值与时间(两个不同时标)的关系。图8A中临界频率 的变化表明被测系统在固化过程中不稳定，临界频率降低时，电阻率 和/或介电系数增加，对于环氧树脂的固化来说，两种情况都是可以预 期的。如图8B所示，按照建议固化时间(例如，对于本样本约为24 小时)对样本环氧树脂进行固化之后，FCR变得稳定，临界频率达到稳 定状态。然后，可以将该临界频率作为基线来比较长期涂层劣化。
利用作为涂层下面的电极的相互交叉电路(类似上述设计)，可 通过电化学阻抗谱分析测量环氧树脂型涂层因暴露在ASTM D665 (即 合成海水)中而引起的材料特性变化。在室温下，将带有3M环氧树 脂2216 A/B或军用规格24441涂层(可得自NCP Coatings, (Inc. Niles,MI))的3M柔性电路浸入到ASTM D665海水中。在0V下 100mVAC扰动时，以100KHz至l」0.01Hz的频率进行电化学阻抗谱 (EIS)分析。电化学阻抗分析过程中使用了电化学稳压器(PAR273A)、 频率分析仪(Solartron 1260)和电化学软件(Zplot)。
腐蚀系统的电化学阻抗数据可以用相当的电子电路来表示，该电 子电路含有频率相关元件，如电容器、感应器和常数相元件。使用这
些元件，可以对该数据进行模拟，并可以确定该电极或与该电极接触 的材料的特性。如图9所示，对于军用规格24441油漆涂层来说， 嵌入式传感器所检测到的电化学阻抗随时间推移而递减，这种情况很 可能是由于水分和/或离子物质渗透到样本涂层所导致。
在如图10所示的另一个实验中，将军用规格24441型涂层浸入 ASTM665海水中后，测得的该涂层阻抗显示为时间的函数。在该实验
的前14天，涂层的阻抗几乎没有表现出变化。在第14天，故意在
样本中形成lmmx lmm的缺陷。当涂层被破坏之后，由于暴露在过 度潮湿的环境中和摄入过多离子，涂层的阻抗出现明显降低。传感器 检测到了这一重大变化。
因此，根据上述示例性实施例，可提供嵌入式腐蚀传感器来检测 水分侵入、物质侵入(诸如氯化物和其它阴离子物质)、涂层固化、 涂层健康状况和结构健康状况。由于这类传感器可以在柔性基底上形 成，更多与位置相关的实时测量可提供给使用者。同样，可以将这种 薄式电路(如 0.001"厚)置于保护涂层和结构之间，而不会对涂层 状况产生不良影响。同样，数据采集系统可提供对腐蚀相关事件的实 时测量。这种腐蚀传感器有助于降低腐蚀相关的破坏所带来的直接和 间接成本。
与本发明相关的领域的技术人员阅览本发明的说明书之后将会马 上意识到本发明可适用于各种修改、等效处理以及许多结构。
权利要求
1.一种用来监测工程结构的物理状况的检测系统，包括传感器阵列，可以以预定图形设置在所述工程结构上，并且可以设置在所述工程结构的表面和基本上覆盖所述表面的保护涂层之间；和与所述传感器阵列连通的数据采集系统，用于检索来自所述传感器的数据，所述传感器阵列在每个所述传感器处提供与至少下列一项相对应的数据所述保护涂层的固化度、所述固化保护涂层的健康状态以及所述工程结构的腐蚀速率。
2.根据权利要求1所述的检测系统， 其中所述阵列中的至少一个传感器包括传感部分，被构造为检测阻抗、电流、 所述传感部分设置在柔性基底上，以及包括唯一地址的控制电子器件部分。
3. 根据权利要求2所述的检测系统，其中所述传感部分可设置在所述工程结构的非平的表面上。
4. 根据权利要求1所述的检测系统，其中所述传感器阵列的所述多个传感器的至少一部分串联在一起。
5. 根据权利要求1所述的检测系统，其中所述传感器阵列的所述多个传感器的至少一部分并联在一起。
6.根据权利要求2所述的检测系统，其中所述传感部分包括导电元件，所述导电元件被构造为在所述柔性基底上的至少两个电极， 并且其中所述控制电子器件部分包括电压和电流控制电子器件。
7. 根据权利要求2所述的检测系统，其中所述传感器的所述控制电子器件部分为封装的。
8. 根据权利要求1所述的检测系统，其中所述传感器阵列通过数据线连接到所述数据采集电路。
9. 根据权利要求1所述的检测系统，其中所述数据线包括被构造为向所述传感器阵列的至少一个传感器传输电能的电源线。
10. 根据权利要求1所述的检测系统，其中所述工程结构包括金属、复合材料、陶瓷材料和玻璃纤维材料。
11. 根据权利要求1所述的检测系统，其中在所述阵列中的至少一个传感器包括被构造为当暴露在腐蚀环境下时将遭受腐蚀的传感部分。
12. 根据权利要求1所述的检测系统，其中在所述阵列中的至少一个传感器包括具有从约13μm到约75μm的厚度的传感部分。
13. —种检测工程结构物理状况的方法提供数据采集电路，所述数据采集电路提供开始从传感器阵列采集数据的激活信号，每个所述传感器包括传感部分，所述传感器阵列被设置在所述工程结构的表面和基本上覆盖所述表面的保护涂层之间；搜索所述传感器阵列的至少一部分，并且记录和保存所有已搜索的传感器地址；检索来自所述已搜索传感器的第一传感器的数据；分析所述已检索数据；保存所述已分析数据；和根据请求显示所述已保存数据，其中所述已分析数据在每个所述传感器处与至少下列一项相对应所述保护涂层的固化度、所述固化 保护涂层的健康状态以及所述工程结构的腐蚀速率。
14. 根据权利要求13所述的检测方法，还包括对所述阵列的第 二传感器重复所述检索、分析和保存步骤。
15. 根据权利要求13所述的检测方法，还包括当所述传感器表明所述涂层和所述结构之一已发生劣化时提供报警。
16. 根据权利要求13所述的检测方法，其中所述激活信号为所 述传感器阵列中的每一个提供电能。
17. 根据权利要求16所述的检测方法，还包括关闭所述传感器 的所述电源。
18. 根据权利要求13所述的检测方法，其中所述检测方法由所 述数据采集电路以定期方式使用。
19. 根据权利要求13所述的检测方法，包括检测所述第一传 感器整个传感部分的第一电压，并且检测在所述第一传感器的第二电 压，其中所述第二电压对应于所述数据采集电路提供的电压，以及计算所述第一电压和第二电压的比率。
全文摘要
一种用于监测工程结构的检测系统，包括传感器阵列，所述传感器阵列可以以预定图形设置在所述工程结构上，并且可以设置在所述工程结构的表面和基本上覆盖所述表面的保护涂层之间。所述检测系统还包括与所述传感器阵列连通的数据采集系统，用于检索来自所述传感器的数据。所述传感器阵列在每个所述传感器处可提供与至少下列一项相对应的数据所述保护涂层的固化度、所述固化保护涂层的健康状态以及所述工程结构的腐蚀速率。
文档编号G01B7/00GK101346617SQ200680049363
公开日2009年1月14日 申请日期2006年11月22日 优先权日2005年12月27日
发明者加里·A·施里夫, 史蒂文·Y·余, 迈克尔·R·马修斯 申请人:3M创新有限公司