[發明專利]柔性構件物理參數調節裝置

無效

• 申請號: 200910195132.3
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN101666725A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 肖龍飛;楊建民;楊立軍;刑寶峰;呂海寧
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01L5/04;G01B11/02
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種測量技術領域的裝置，具體是一種柔性構件物理參數調節裝置。

背景技術

系泊系統和立管系統均是半潛式平臺等深海平臺的重要子系統，一般由錨鏈、系泊纜繩、立管等柔性構件組成，在水池模型試驗中需要對其長度、直徑、單位長度重量、軸向剛度等各種物理參數進行準確模擬，以保證與實際結構物的力學相似，保證模型試驗的可靠性。目前國內還沒有專門對錨鏈等柔性構件軸向剛度等進行模擬測試的設施。做此類測試時，都要根據柔性構件的具體尺度，臨時安裝一套簡易的垂向調節裝置，采用鋼尺、拉力器等簡單儀器進行手工操作和調節，極為不便，而且隨意性較大、精度較低、操作繁瑣、時間較長。顯然采用此種方法已經不能適應新型深海工程模型試驗的需要。

經過對現有技術的檢索發現，現有技術中的類似裝置：專利申請號99257391.2，專利名稱為：用于線纜的柔性試驗裝置。但現有技術只是為調節電纜而設計，并不適用于系泊系統和立管系統的測量，不能對大長度的柔性構件的長度、單位長度重量、軸向剛度進行測量。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種柔性構件物理參數調節裝置，可調節數十米長的柔性構件模型，而且自動化程度高，測量準確。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：底座、直線軌道、吊裝滑塊、拉伸滑塊、和光柵位移傳感器，其中：直線軌道與底座固定連接，吊裝滑塊、拉伸滑塊置于直線軌道上，光柵位移傳感器固定于直線軌道側面。

所述的直線軌道長15m，在直線軌道上設有齒條。

所述的吊裝滑塊上設有：第一驅動電機、第一減速器、第一掛鉤和第一拉力傳感器，其中：第一驅動電機和電源相連，第一掛鉤和第一拉力傳感器分別設置于吊裝滑塊的下部，第一拉力傳感器的輸出端連接至計算機采集系統用來測量柔性構件拉伸的張力。

所述的拉伸滑塊的上設有：第二驅動電機、第二減速器、第二掛鉤和第二拉力傳感器，其中：第二驅動電機和電源相連，第二掛鉤和第二拉力傳感器分別設置于拉伸滑塊的上部，第二拉力傳感器的輸出端連接至計算機采集系統用來測量柔性構件拉伸的張力。

所述的第一驅動電機和第二驅動電機上分別設有抱閘和走線拖鏈；

所述的光柵位移傳感器用來測量柔性構件拉伸的伸長量，其輸出端連接至計算機采集系統。

工作時，將柔性構件的一端固定在吊裝滑塊的滑輪上，再由電機驅動上升到設定位置，使構件自然垂直，然后啟動吊裝滑塊上的抱閘將滑塊鎖定，接著將柔性構件的另一端固定在拉伸滑塊的掛鉤上，啟動拉伸滑塊上的電機驅動拉伸滑塊在直線軌道上移動，開展拉伸試驗。通過對拉伸長度和拉力精確測量，即可得到柔性構件的軸向彈性屬性。

本發明具有以下技術效果：可對特定長度的柔性構件進行拉伸試驗，單程最長可達15m，還可用滑輪使得測量長度加倍；測量精度高，采用先進的光柵位移傳感器和拉力傳感器對伸長量和張力進行自動測量，精度分別可達1mm和1g；自動化程度高，可對伸長量、拉力進行精確測量，并實現測量數據的自動采集與分析，以及圖形化數據顯示。該裝置可用于錨鏈、纜繩、立管等柔性構件模型的軸向彈性模擬，而且操作方便、快速準確，顯著提高了實驗的技術水平。

附圖說明

圖1為本發明各個部件示意圖。

圖2為本發明組裝后立體示意圖。

圖3為本發明組裝后正視圖。

圖4為本發明組裝后側視圖。

圖5為本發明組裝后俯視圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，本實施例包括：底座1、直線軌道2、吊裝滑塊3、拉伸滑塊4和光柵位移傳感器5，其中：直線軌道2與底座1固定連接，吊裝滑塊3、拉伸滑塊4置于直線軌道2上，光柵位移傳感器5固定于直線軌道2側面。

所述的直線軌道2的長度為15m，在直線軌道2上設有齒條6，所述的吊裝滑塊3、拉伸滑塊4通過齒輪齒條的方式在直線軌道2上運行。

所述的吊裝滑塊3上設有：第一驅動電機7、第一減速器8、第一掛鉤9和第一拉力傳感器10，其中：第一驅動電7和電源相連，第一掛鉤9和第一拉力傳感器10分別設置于吊裝滑塊3的下部，第一拉力傳感器10的輸出端連接至計算機采集系統11用來測量柔性構件拉伸的張力。