[發明專利]一種數字式大板梁撓度測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202010836186.X
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112014043B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 金傳領;萬瑜;鄧廣發;呂佳;馬君鵬
• 申請（專利權）人: 江蘇方天電力技術有限公司
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 劉妍妍

本發明屬于安全監測技術領域，涉及一種數字式大板梁撓度測量裝置，其特征在于，包括：光電位移傳感器、數字角度傳感器、傳感器適配器、數據采集與處理系統、存儲與顯示單元；所述光電位移傳感器測量沿梁方向的位移；所述數字角度傳感器測量該裝置從梁的一端開始運動到一段距離時梁與水平面的夾角；所述傳感器適配器將位移、角度傳感器的信號轉換為系統可讀數據；所述數據采集處理系統將采集的數據通過設定算法計算出梁的撓度；所述存儲與顯示單元將所得到的數據存儲并顯示，記錄下撓度最大值。本發明采用數字式采集裝置，測試精度高，抗干擾能力強。

技術領域

本發明涉及一種撓度測量裝置，具體涉及一種火電廠大板梁撓度測量裝置，屬于安全監測技術領域。

背景技術

火力發電廠的設備主要采用懸吊方式，通過吊架將設備自重荷載傳遞到鋼結構，形成設備、梁、柱、基礎這樣一個荷載的傳遞路徑。頂板結構由主梁、次梁以及各角鋼支撐共同組成一個剛性平面，大板梁作為鍋爐設備的最主要承重結構之一，其剛度直接關系整個構架和機組設備的安裝精度，如果梁的撓度超出一定界限，將會帶來嚴重的安全隱患。機組長時間的運行，設備的更換等會造成荷載的改變。因而在安裝前、承重后、機組運行一定時間后的大修期間，以及水壓試驗后，都必須進行大板梁撓度的測量。鍋爐定期檢驗規則中規定大板梁撓度不應大于其跨度的1/850，因此開展精確便捷的測量工作十分必要。

數字式代替機械式，精度上不斷提高，測量更加便捷是測量工具發展的必然趨勢。目前大板梁撓度測量的方法主要有拉線法、水準法、全站儀等測量方法，而工程實際中多采用前兩種，其存在測量誤差大、測量不方便等諸多問題。為此，本發明提出一種基于便攜的撓度測量裝置及方法。

發明內容

為了克服現有大板梁撓度測量技術中存在的諸多不足，本發明提供一種基于數字式的便攜大板梁撓度測量裝置及方法，所述裝置及測量方法精度高、使用便捷。

一種數字式大板梁撓度測量裝置，包括：光電位移傳感器、數字角度傳感器、傳感器適配器、數據采集與處理系統、存儲與顯示單元；所述光電位移傳感器測量沿梁方向的位移；所述數字角度傳感器測量該裝置從梁的一端開始運動到一段距離時梁與水平面的夾角；所述傳感器適配器將位移、角度傳感器的信號轉換為系統可讀數據；所述數據采集處理系統將采集的數據通過設定算法計算出梁的撓度；所述存儲與顯示單元將所得到的數據存儲并顯示，記錄下撓度最大值。

進一步的，所述光電位移傳感器，包括光學組件、光電圖像處理器、數字信號處理器；所述光電位移傳感器，采集圖像，并將圖像上的位移量轉換為物理空間的位移量，并通過接口將數據傳送給傳感器適配器。

進一步的，所述數字角度傳感器包括至少一個基準軸，感測所述數字角度傳感器本體繞所述基準軸的旋轉角度。

進一步的，所述的數據采集與處理系統集成在一個微型電子設備中，所述數據采集與處理系統包括CPU處理器、軟件模塊；數據采集與處理系統實時采集位移數據，系統內部軟件對測量數據進行計算分析，并通過存儲與顯示單元顯示出計算結果。

進一步的，所述存儲與顯示模塊包括LED顯示屏、操作按鍵；所述存儲與顯示模塊存儲數據采集處理系統傳輸的撓度數據，并將撓度最大值顯示于顯示屏上。

一種數字式大板梁撓度測量方法，包括以下步驟：將上述測量裝置靠在待測大板梁上，從大板梁的一端單向滑向另一端，通過光電位移傳感器實時測定并記錄所述裝置在大板梁局部坐標系下沿梁方向的位移s，所述測量裝置中的數字角度傳感器記錄裝置在位移s處時梁與水平面的夾角；根據所述位移和夾角，通過公式轉換到笛卡爾直角坐標系下裝置所處的物理空間位置，通過數據處理系統計算出梁的撓度，并將測量和計算的結果存儲。

進一步的，計算方法如下：

當儀器在大板梁上移動時，在任意一段都存在ds²＝dx²+dy²，此外，由于再分別對ds和dy進行積分，得到大板梁在s處的撓度：