1.一種用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測的壓電智能骨料傳感器陣列及使用方法,用于大體積或管狀混凝土結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,其特征在于:所述壓電智能骨料傳感器陣列包括信號發(fā)射面、信號發(fā)射陣列、信號接收面和信號接收陣列;
所述信號發(fā)射陣列包括信號發(fā)生器和壓電信號發(fā)射陣列,所述壓電信號發(fā)射陣列包括在信號發(fā)射面上按發(fā)射陣形并聯(lián)排列的壓電智能骨料單元,所述信號發(fā)生器與壓電信號發(fā)射陣列間以并聯(lián)方式電性連接;
所述信號接收陣列包括波形分析器和壓電信號接收陣列,所述壓電信號接收陣列包括在信號發(fā)射面上按接收陣形并聯(lián)排列的壓電智能骨料單元,所述波形分析器與壓電信號接收陣列間以并聯(lián)方式電性連接;
所述信號發(fā)射面與所述信號接收面平行;所述發(fā)射陣形與接收陣形的形狀相同且大小相同;
所述壓電信號發(fā)射陣列經(jīng)被監(jiān)測的混凝土結(jié)構(gòu)向壓電信號接收陣列發(fā)射應(yīng)力波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測的壓電智能骨料傳感器陣列及使用方法,其特征在于:所述壓電信號發(fā)射陣列的信號發(fā)射端由埋有壓電陶瓷片的壓電智能骨料單元并聯(lián)形成,所述壓電信號接收陣列的信號接收端由埋有壓電陶瓷片的壓電智能骨料單元并聯(lián)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測的壓電智能骨料傳感器陣列及使用方法,其特征在于:所述壓電陶瓷片的極化方向與壓電陶瓷片的軸向方向一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測的壓電智能骨料傳感器陣列及使用方法,其特征在于:所述壓電信號發(fā)射陣列中的信號發(fā)射端的壓電陶瓷片以PZT-4成型,所述壓電信號接收陣列中的信號接收端的壓電陶瓷片以PZT-4成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測的壓電智能骨料傳感器陣列及使用方法,其特征在于:所述壓電信號發(fā)射陣列經(jīng)被監(jiān)測的混凝土結(jié)構(gòu)向壓電信號接收陣列發(fā)射高頻應(yīng)力波。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測的壓電智能骨料傳感器陣列及使用方法,其特征在于:所述信號發(fā)生器包括可發(fā)射波形信號的函數(shù)發(fā)生器和用于放大信號的壓電陶瓷驅(qū)動電源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測的壓電智能骨料傳感器陣列及使用方法,其特征在于:所述信號發(fā)生器與壓電信號發(fā)射陣列間以并聯(lián)方式電性連接時,所述壓電智能骨料單元先以屏蔽導(dǎo)線并聯(lián)為壓電信號發(fā)射陣列,壓電信號發(fā)射陣列內(nèi)的一個壓電智能骨料單元再通過總支屏蔽導(dǎo)線與信號發(fā)生器相連;
所述波形分析器與壓電信號接收陣列間以并聯(lián)方式電性連接時,所述壓電智能骨料單元先以屏蔽導(dǎo)線并聯(lián)為壓電信號接收陣列,壓電信號接收陣列內(nèi)的一個壓電智能骨料單元再通過總支屏蔽導(dǎo)線與波形分析器相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于結(jié)構(gòu)監(jiān)測的壓電智能骨料傳感器陣列及使用方法,其特征在于:所述壓電智能骨料單元均包括鋼模和設(shè)于鋼模內(nèi)的餅狀壓電陶瓷片,鋼模設(shè)有導(dǎo)線孔,屏蔽導(dǎo)線通過鋼模導(dǎo)線孔與餅狀壓電陶瓷片相連固定,進(jìn)而將壓電智能骨料單元并聯(lián),作為壓電信號發(fā)射陣列的信號發(fā)射端或壓電信號接收陣列的信號接收端,鋼模內(nèi)設(shè)有環(huán)氧樹脂層用于保護(hù)內(nèi)部壓電陶瓷片。