基于RFID的机床裂纹检测仿真研究

提出一种新型RFID圆形标签传感器,用于机床铝结构的裂纹检测。通过HFSS电磁仿真软件模拟铝结构的裂纹长度和位置变化情况,得到标签传感器的S11系数曲线,分析知谐振频率f_(01)和f_(10)均随着裂纹长度的增大而减小。分别处理S11系数曲线图中的谐振频率f_(01)和f_(10),得到谐振频率f_(01)和f_(10)与裂纹长度的线性方程。分析不同线性方程的斜率绝对值,得到不同裂纹位置对应的不同斜率绝对值。结果表明:裂纹在传感器中心位置时斜率绝对值最大,越偏离传感器中心位置斜率的绝对值越小。HFSS仿真结果验证了所提出的新型RFID圆形标签传感器可以检测机床铝结构裂纹的长度和位置变化信息。

基于RFID分层式矩形微带天线的机床金属裂纹检测研究

提出新型RFID分层式矩形微带天线,用于机床金属结构的裂纹检测研究。使用HFSS仿真软件模拟金属结构的裂纹长度、宽度、相对位置和相对角度的变化情况,并研究金属裂纹变化与分层式矩形微带天线的谐振频率的关系模型,最终达到使用微带天线监测机床金属结构安全性状况的目的。分层式矩形微带天线有两个谐振频率,分别为f01=1.72 GHz和f10=2.53 GHz,通过监测谐振频率的偏移情况,可以达到监测金属结构裂纹长度、宽度、相对位置和相对角度的变化情况。由仿真结果可知,设计的分层式RFID矩形微带天线能够很好地监测机床金属结构的裂纹变化情况。