买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

摘要：本发明公开了一种基于数字孪生的结构曲率测量系统，包含：放电尖端、边缘网关和物联网平台。放电尖端包含探针、辅助电路和电压采集系统；探针包含圆锥表面和球头表面两种几何外形；辅助电路能够将低压直流电源进行升压，包含反激式电源变压器、开关器件、整流电路和直流电源；开关器件可以控制反激式电源变压器的工作状态；电压采集系统包含采样电路和隔离器件，获取探针的实时电压值；边缘网关可以实现临界放电电压Vc的测量和修正系数k标定；物联网平台可以通过OTA实现模型系数β的更新。整体系统集成了传感器和物联网技术，实现了曲率的测量。

主权项：1.一种基于数字孪生的结构曲率测量系统，其特征在于，包含：放电尖端、边缘网关和物联网平台：所述放电尖端包含探针、辅助电路和电压采集系统；所述探针包含圆锥表面和球头表 面两种几何外形，圆锥外形具有更低的临界放电电压，适合测量大曲率半径的待测表面，球 头探针具备多种规格，曲率半径分别为、......、；所述探针采用不锈钢材料， 具备耐氧化、耐腐蚀特性和良好的导电能力；所述辅助电路能够将低压直流电源进行升压， 包含反激式电源变压器、开关器件、整流电路和直流电源；所述开关器件通过STM32L单片 机驱动，可以控制反激式电源变压器的工作状态；所述电压采集系统包含采样电路和隔离 器件，能够将探针的电压转换为0-5V，后续采用AD转换芯片进行电压值的测量，最终获取 探针的实时电压值； 所述辅助电路将电源升压后直接驱动探针，使电荷在尖端处聚集并显著增强局部电场 强度；所述电压达到临界放电电压时，周围介质发生电离，系统阻抗产生突变，反激式电源 变压器输出电压具有明显波动；所述的临界放电电压与待测的表面曲率半径相关，具 体的关系为： 其中指尖端放电的临界电场强度，与介质的种类和压强相关；所述介质种类表述 为空气；是待测表面的曲率半径；是一个修正系数，具体为： 其中是探针的几何形状参数，是探针与待测件表面的距离，是探针与待测件的角度； 所述边缘网关具备485接口，能够运行有限元程序代码；所述边缘网关能够与STM32L 单片机进行双向数据交互，实现临界放电电压的测量和修正系数标定；所述修正系 数标定通过试验和数值仿真相结合的手段，具体的流程为： S1：试验系统搭建：分别采用圆锥尖端和球头尖端靠近标准曲率半径的金属球，获取临 界放电电压，其中，标准曲率半径的金属球分别为、……、，分别的临界电 压为、……、； S2：数字孪生模型搭建：通过有限元仿真获取圆锥尖端和球头尖端在不同输入电压时的放电规律，并通过S1获取的实验结果修正有限元的模型参数；S3：参数获取：通过有限元仿真获取模型在不同介质、不同放电尖端、不同距离和不同 曲率半径下的响应规律，共计组； S4：系统标定：将不同介质、不同放电尖端和不同距离作为自变量，分别为、 和，将修正系数作为因变量，使用响应面方法表述自变量和因变量之间的关系，具体 为： 为模型系数；后续对S3获取的组数据进行拟合，建立修正系数预测值跟实际值 之间的误差方程，通过最小二乘法获取最优模型系数，具体为： 所述物联网平台支持边缘网关的接入，能够实现数据的双向交互；物联网平台能够将 临界放电电压、介质类型、放电尖端几何参数和距离进行永久 化存储，后续能够依据实验数据对模型系数进行修正，并通过OTA方式下发给边缘网 关，实现修正系数的迭代；物联网平台具有可视化大屏，能够对边缘网关采集的数据进行 直观展示。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京联远智维科技有限公司 一种基于数字孪生的结构曲率测量系统