无源柔性无芯片RFID应变检测系统的制作方法

无源柔性无芯片rfid应变检测系统
技术领域
1.本实用新型涉及位移检测技术，特别是裂缝检测技术。


背景技术：

2.现有的检测裂缝的技术，已有技术检测结构裂纹宽度时，采用贴片的形式，将天线连接在结构裂纹上，这样，结构裂纹产生并发生变化时，该变化的量先传递到贴片上，然后贴片的变化又传递到天线，由于剪力滞后效应的存在，使得形变不能完全传递到天线的上表面，即贴片天线的上下底面变形是不一致的，为此，专利申请cn201910053023.1采用了分离式贴片的技术，即便如此，还是需要有贴片，采用贴片，需要粘合剂进行粘合，而且，两分离的贴片要贴在裂缝的两边，也就是该专利仅是用于检测裂缝的大小，由于某些场合，是需要检测是否有裂缝的发生，而裂缝发生，往往是不确定的，因此，上述专利是解决不了检测是否有裂缝发生的情形的。


技术实现要素：

3.本实用新型的发明目的在于提供一种能检测裂缝发生的，实现对物件不间断检测的裂缝的检测装置。
4.本实用新型裂缝的检测装置是这样实现的，包括：印刷在待检测物件表面的无芯片rfid传感器、rfid阅读器、主控制器、电源模块、报警模块，无芯片rfid传感器由若干个不同尺寸的lc谐振器构成，谐振器由叉指电容和电感串联而成，rfid阅读器的电信号连接端与主控制器的电信号连接端相连，电源模块向rfid阅读器、主控制器供电。
5.裂缝的检测方法是这样实现的，在主控制器的控制下，rfid阅读器不断发出射频激励信号，印刷在待检测物件表面的无芯片rfid传感器收到激励信号后产生与自身结构相关的响应信号，收到响应信号后，主控制器对响应信号进行频率特征分析，判断响应信号的频点是否发生偏移，如果偏移量达到预警值，则控制报警模块工作，发出报警信号。
6.这里，主控制器通过有线、无线中的一种与网络连接，将主控制器所获得的响应信号频率特征数据以及报警数据发送至网络，以便使用者通过网络远程获取相关数据并及时进行处置。
7.本实用新型由于采用印刷的方式，将无芯片rfid传感器固定在被测物品上，这样，一旦物品表面产生裂缝而导致裂缝两侧的物品分离，就能顺利地将分离量传导到叉指电容和电感，导致构成无芯片rfid传感器的叉指电容和电感变形，从而导致传感器谐振单元发生变化，最后的表现是无芯片rfid传感器的频点发生偏移，依据公式：
8.f=（1/2π）*（1/lc-（r/l）2）
1/2
，频点偏移量和裂缝的宽度在一定范围呈现有规律的相关性，因此，rfid阅读器可以根据标签的频点偏移推算出裂缝的宽度，这样，即使裂缝产生的位置及方向不可预测，也能有效地检测出裂缝的发生及裂缝的生长情况及趋势。
9.本实用新型与已有技术相比，其有益效果是：具有能检测裂缝发生的，实现对物件不间断检测的优点。
附图说明
10.图1为本实用新型的技术原理图；
11.图2为裂缝检测框架图；
12.图3为裂缝检测过程流程图；
13.图4为线缆检测示意图。
具体实施方式
14.现结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述：
15.如图1、2所示，本实用新型裂缝的检测装置是这样实现的，包括：印刷在待检测物件1表面的无芯片rfid传感器2、rfid阅读器3、主控制器（stm32f103主控制器）4、电源模块5、包括有可模拟裂纹产生的平面显示装置的报警模块6，无芯片rfid传感器2由若干个不同尺寸的lc谐振器构成，谐振器由叉指电容和电感串联而成，rfid阅读器3的电信号连接端与主控制器4的电信号连接端相连，主控制器4控制报警模块6工作，电源模块5向rfid阅读器3、主控制器4供电。
16.这里，主控制器4连接有有线联网的有线联网模块（w5500以太网模块）7、无线联网模块（nb-iot模块）8中的至少一个。
17.无芯片rfid传感器外表面铺设有保护层9，以保护无芯片rfid传感器免受损伤。
18.如图3、4所示，裂缝的检测方法是这样实现的，在主控制器4的控制下，先初始化系统硬件，设定报警阈值，rfid阅读器3通过其发射天线10不断发出射频激励信号（超带宽信号），印刷在待检测物件1（如图4所示，数个无芯片rfid传感器2沿滑轮16运动的线缆分布设置）表面的无芯片rfid传感器2收到激励信号后产生与自身结构相关的响应信号，rfid阅读器3通过其接收天线11收到响应信号后，主控制器4对响应信号进行频率特征分析，判断响应信号的频点是否发生偏移，如果有裂缝12出现导致偏移量达到预警值，即报警阈值，则控制报警模块6工作，发出报警信号，同时，检测网络可用时，将频点数据和告警信息推送至云平台13，云平台13通过网络收到频点数据和预警数据后，最终推送到管理终端14和系统用户15的手机app，提醒工程人员及时检测受损部件。


技术特征：
1.无源柔性无芯片rfid应变检测系统，其特征在于，包括：印刷在待检测物件表面的无芯片rfid传感器、rfid阅读器、主控制器、电源模块、报警模块，无芯片rfid传感器由若干个不同尺寸的lc谐振器构成，谐振器由叉指电容和电感串联而成，rfid阅读器的电信号连接端与主控制器的电信号连接端相连，电源模块向rfid阅读器、主控制器供电。2.根据权利要求1所述的无源柔性无芯片rfid应变检测系统，其特征在于，主控制器连接有有线联网的有线联网模块、无线联网模块中的至少一个。3.根据权利要求1所述的无源柔性无芯片rfid应变检测系统，其特征在于，无芯片rfid传感器外表面铺设有保护层。

技术总结
一种裂缝的检测装置，涉及位移检测技术，特别是裂缝检测技术，其特征在于在主控制器的控制下，RFID阅读器不断发出射频激励信号，印刷在待检测物件表面的无芯片RFID传感器收到激励信号后产生与自身结构相关的响应信号，收到响应信号后，主控制器对响应信号进行频率特征分析，判断响应信号的频点是否发生偏移，如果偏移量达到预警值，则控制报警模块工作，发出报警信号。本实用新型与已有技术相比，具有能检测裂缝发生的，实现对物件不间断检测的优点。点。点。


技术研发人员：丁永韬 何璇
受保护的技术使用者：惠州恒德远实业有限公司
技术研发日：2021.08.19
技术公布日：2022/3/15