[實用新型]自動三維定位的鍋爐膨脹指示器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521101932.1
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN205228431U
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方彥軍;林楓;李昕;張恒;陳澤洪
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡艷

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于鍋爐監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動三維定位的鍋爐膨脹指示器。

背景技術(shù)

鍋爐正常運行時，會頻繁經(jīng)歷“啟動-帶負(fù)荷-停爐”的工作過程，并發(fā)生受熱膨脹和釋熱收縮的現(xiàn)象，同時產(chǎn)生應(yīng)力。如果產(chǎn)生的應(yīng)力超過管道所能承受的能力，就可能導(dǎo)致管道損壞，甚至失效，從而影響電廠的安全運行。當(dāng)停爐或是啟動速度過快時，溫度急劇變化會導(dǎo)致鍋爐發(fā)生嚴(yán)重的熱脹冷縮，對水冷壁的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的損傷。

目前市場鍋爐膨脹指示器主要為接觸式，包括二維和三維兩種。指示器面板使用電刻，刻度線深0.01~0.5毫米。指示器指針可以收縮，指針上畫有刻度，并采用滾珠設(shè)計，防止面板被接觸磨損。但長時間使用，面板上刻度還是會逐漸磨損，當(dāng)面板刻度磨損程度過大時，將無法準(zhǔn)確讀出鍋爐膨脹具體數(shù)據(jù)時，就需更換鍋爐膨脹指示器，極為不便。此外，膨脹數(shù)據(jù)需運營人員定時到各監(jiān)測點進行人工記錄，無法獲得鍋爐膨脹的動態(tài)數(shù)據(jù)。

近年來，研究人員針對接觸式鍋爐膨脹指示器存在的問題進行了相應(yīng)的改進。專利號為ZL201420812265.7的中國專利公開的鍋爐膨脹量在線監(jiān)測裝置，當(dāng)鍋爐膨脹超過一定范圍，該裝置可通過聲光裝置進行報警，但該在線監(jiān)測裝置無法準(zhǔn)確測量鍋爐膨脹的具體數(shù)據(jù)，運營人員亦無法得知鍋爐監(jiān)測位置的具體膨脹情況。申請?zhí)枮?2109751.8的中國專利公開的鍋爐膨脹在線監(jiān)測方法，使用電纜傳輸信號，并通過計算機計算，基本可實現(xiàn)鍋爐膨脹的在線監(jiān)測，但該方法需要長距離的信號傳輸，傳輸過程中難免會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包、誤碼等問題，并且在微控制器技術(shù)高度發(fā)展的當(dāng)下，微控制器足以進行相關(guān)計算，無需計算機進行參與。綜上所述，目前的鍋爐膨脹指示裝置仍然不能很好地滿足電廠需求。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供了一種精度高、可實時采集膨脹數(shù)據(jù)的自動三維定位的鍋爐膨脹指示器，適用于各種鍋爐膨脹測量場合。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：

一、一種三維定位機構(gòu)，包括底座、導(dǎo)軌、中心滑座、編碼器和齒條，導(dǎo)軌固定于底座；導(dǎo)軌包括2條沿X方向?qū)к壓?條沿Y方向?qū)к墸X條包括相互垂直的第一齒條、第二齒條和第三齒條，2條沿X方向?qū)к壣咸籽b可沿X方向移動的第一齒條，2條沿Y方向?qū)к壣咸籽b可沿Y方向移動的第二齒條；第一齒條、第二齒條和第三齒條均穿過中心滑座且可相對中心滑座移動，中心滑座上固定有第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器，第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器分別與第一齒條、第二齒條、第三齒條嚙合；X方向和Y方向即底座所在平面的兩相互垂直的方向。

上述底座為長方形底座，4條導(dǎo)軌分別固定于長方形底座的4條邊緣。所述的導(dǎo)軌通過位于底座四角的導(dǎo)軌支座固定。

上述齒條均為圓柱狀齒條。

上述第一齒條和第二齒條均通過直線軸承套裝于導(dǎo)軌上。

上述第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器均通過對應(yīng)的編碼器支架固定于中心滑座上。

作為一種具體實施方式，編碼器為ZSP3806型號編碼器。

二、一種自動三維定位的鍋爐膨脹指示器，包括三維定位機構(gòu)、電源模塊、微控制器、存儲模塊和顯示模塊，其中：

三維定位機構(gòu)包括底座、導(dǎo)軌、中心滑座、編碼器和齒條，導(dǎo)軌固定于底座；導(dǎo)軌包括2條沿X方向?qū)к壓?條沿Y方向?qū)к墸X條包括相互垂直的第一齒條、第二齒條和第三齒條，2條沿X方向?qū)к壣咸籽b可沿X方向移動的第一齒條，2條沿Y方向?qū)к壣咸籽b可沿Y方向移動的第二齒條；第一齒條、第二齒條和第三齒條均穿過中心滑座且可相對中心滑座移動，中心滑座上固定有第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器，第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器分別與第一齒條、第二齒條、第三齒條嚙合；X方向和Y方向即底座所在平面的兩相互垂直的方向；

第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器、電源模塊、存儲模塊、顯示模塊均連接微控制器，電源模塊還連接第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器、顯示模塊和存儲模塊。

上述底座為長方形底座，4條導(dǎo)軌分別固定于長方形底座的4條邊緣。所述的導(dǎo)軌通過位于底座四角的導(dǎo)軌支座固定。

上述齒條均為圓柱狀齒條。

上述第一齒條和第二齒條均通過直線軸承套裝于導(dǎo)軌上。

上述第一編碼器、第二編碼器、第三編碼器均通過對應(yīng)的編碼器支架固定于中心滑座上。

作為一種具體實施方式，編碼器為ZSP3806型號編碼器。