[實用新型]港作拖輪軸功率在線監(jiān)測分析系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822149082.2
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN209055259U
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴強;李敬洋;何斌;王炯;萬順根;姜東海;周炎;馬興剛;陳驍;陳偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海港復(fù)興船務(wù)有限公司
• 主分類號: G01L3/24
• 分類號: G01L3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開一種港作拖輪軸功率在線監(jiān)測分析系統(tǒng)，包括設(shè)于被測旋轉(zhuǎn)軸上的測扭矩應(yīng)變片、無線扭矩采集儀，無線感應(yīng)供電設(shè)備，Zigbee接收器和包含軸功率監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析軟件的監(jiān)控顯示單元，測扭矩應(yīng)變片組成應(yīng)變惠斯通電橋接入無線扭矩采集儀，無線扭矩采集儀將測得的被測旋轉(zhuǎn)軸的扭矩信號通過Zigbee接收器傳輸?shù)奖O(jiān)控顯示單元中，無線感應(yīng)供電設(shè)備為測扭矩應(yīng)變片和無線扭矩采集儀提供電源。本實用新型具有免布線、高精度、可靠性高、體積小等特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種港作拖輪軸功率在線監(jiān)測分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)

軸功率是船舶主機最重要的性能參數(shù)之一，一般通過間接測量轉(zhuǎn)軸的扭矩和轉(zhuǎn)速計算而得出。船舶運行條件十分復(fù)雜，船-機-槳的匹配對主機性能有很大的影響。當(dāng)機-槳不匹配時，主機可能不能充分發(fā)揮其額定功率，船舶不能達(dá)到設(shè)計航速；同時，主機還可能發(fā)生嚴(yán)重超載，其使用壽命就大大縮短。通過測量船舶動力系統(tǒng)的軸功率，不僅可以發(fā)現(xiàn)主機的工作狀況是否良好，還可以判斷船-機-槳的匹配的優(yōu)劣情況。

扭矩測量技術(shù)的發(fā)展到目前為止大致經(jīng)歷了四個階段：第一階段，是20世紀(jì)40年代首先發(fā)展起來的傳統(tǒng)儀器，由于體積大，精度低等原因已難以滿足扭矩動態(tài)檢測的要求。第二階段，是20世紀(jì)的50到60年代，隨著數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)，逐漸興起了數(shù)字化儀器儀表，它的出現(xiàn)將測試的精度、分辨率及測試速度提高了幾個數(shù)量級，也正因如此才使扭矩動態(tài)測量開始廣泛地應(yīng)用。第三階段，是到20世紀(jì)70年代，計算機技術(shù)慢慢加入到測試儀器中來，它使扭矩動態(tài)測量得到了很大的發(fā)展。第四個階段，是20世紀(jì)80年代，這時的虛擬儀器技術(shù)在扭矩動態(tài)檢測中的應(yīng)用，它是計算機技術(shù)應(yīng)用于儀器技術(shù)的一種新的實驗方式，它以計算機作為測試儀器的硬件平臺的一部分，而且可以在不同的應(yīng)用場合調(diào)用不同的測試軟件，來達(dá)到不同的測試功能，也大大降低了設(shè)計的成本。在進入90年代后，扭矩測量技術(shù)向著實用化的方向發(fā)展，一些小型標(biāo)準(zhǔn)式扭矩傳感器進入市場，不斷出現(xiàn)了各種新型扭矩傳感器產(chǎn)品。90年代初，扭矩傳感器開始利用光導(dǎo)纖維做敏感材料，根據(jù)輸出光強度的變化或輸出光傳輸特性的變化，來測量兩卡環(huán)間在外加扭矩作用下產(chǎn)生的微小位移，進而轉(zhuǎn)換成待測的扭矩值。韓國科學(xué)與標(biāo)準(zhǔn)研究磁學(xué)實驗室于1992年研制出了一種非晶態(tài)線圈最大差分感應(yīng)裝置，成為了磁彈性扭矩傳感器研究的一個新的方向。與此同時，美國麻省磁彈性器件公司也研制成功出了一種基于霍爾效應(yīng)的不需要激發(fā)線圈的磁彈式扭矩傳感器。隨著激光多普勒轉(zhuǎn)速測量技術(shù)(LVD)的成熟，基于激光多普勒效應(yīng)的扭矩測試儀也開始推向市場，為新型激光非接觸式扭矩傳感器的研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。

目前較為常見的扭矩測量儀有以下幾種：

1)德國KMT公司的功率測試儀

2)荷蘭KEMA公司的功率測試儀

3)Datum公司的功率測試儀

4)SPM公司的功率測試儀

5)TERCO公司的功率測試儀

6)711研究所自主開發(fā)的PIS-II型軸功率監(jiān)測裝置

7)深圳亞泰光電的扭矩在線測試儀

但上述測試儀不管是技術(shù)指標(biāo)還是測量手段，都無法滿足港作拖輪長期在線實時監(jiān)測軸功率的目的，與動態(tài)扭矩的準(zhǔn)確測量與在線校準(zhǔn)，存在較大的差距，亟需開展相關(guān)科研工作，彌補技術(shù)上的差距。