[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于光纖光柵水密門(mén)密封狀態(tài)的檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110461696.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113074886B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘建軍;侯偉;祁耀斌;郭會(huì)勇;張俊杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M3/36
• 分類(lèi)號(hào): G01M3/36
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于光纖光柵水密門(mén)密封狀態(tài)的檢測(cè)方法，在水密門(mén)上設(shè)置若干個(gè)光纖光柵應(yīng)變片，將多個(gè)檢測(cè)用光纖光柵應(yīng)變片固定安裝在水密門(mén)的密封槽底面，將溫度補(bǔ)償光纖光柵應(yīng)變片固定安裝在水密門(mén)的門(mén)板上消除溫度影響，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水密門(mén)關(guān)閉與開(kāi)啟時(shí)光纖光柵的波長(zhǎng)差值，獲取水密門(mén)的應(yīng)變差值曲線(xiàn)，通過(guò)閾值判斷法和建立光纖光柵應(yīng)變差值曲線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，可準(zhǔn)確判斷出水密門(mén)的密封狀態(tài)。采用基于光纖傳感技術(shù)的檢測(cè)方法，使得檢測(cè)精度和穩(wěn)定性大大提高，并采用多個(gè)光纖光柵應(yīng)變片多點(diǎn)位的安裝方法，提高水密門(mén)密封狀態(tài)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，并且當(dāng)水密門(mén)出現(xiàn)異常密封狀態(tài)時(shí)，可判斷異常密封原因、對(duì)異常密封處精確定位，提高檢測(cè)方法的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶領(lǐng)域水密門(mén)密封狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于光纖光柵水密門(mén)密封狀態(tài)的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

水密門(mén)是保證船舶安全行駛的重要結(jié)構(gòu)，船舶的水密門(mén)對(duì)于是否能夠保證船艙的水密性，進(jìn)而保障機(jī)艙、乃至船舶的安全至關(guān)重要。因此，船舶水密門(mén)的密封檢測(cè)就尤為重要。

密封檢測(cè)系統(tǒng)是一種重要的船舶信號(hào)設(shè)備，用傳感器檢測(cè)水密門(mén)密封信息，可獲取水密門(mén)關(guān)閉后的密封狀態(tài)?，F(xiàn)有的水密門(mén)密封檢測(cè)系統(tǒng)大多采用超聲波檢測(cè)方法，其基本原理是將超聲波發(fā)訊器放在水密門(mén)的一側(cè)，接收裝置放在水密門(mén)的另一側(cè)，水密門(mén)關(guān)閉鎖緊后，接收裝置用于接收和偵聽(tīng)可能從發(fā)訊器發(fā)射出來(lái)的超聲波信號(hào)。超聲波發(fā)訊器發(fā)送超聲波信號(hào)，如果接收裝置沒(méi)有任何聲波信號(hào)可以偵聽(tīng)和接收到，說(shuō)明水密門(mén)處于密封狀態(tài)。反之，說(shuō)明水密門(mén)有漏洞，處于未密封轉(zhuǎn)態(tài)，檢測(cè)員也可以通過(guò)漏洞位置傳來(lái)的超聲波信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)判斷漏洞的大小。超聲波檢測(cè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)員或操作員可以知道水密門(mén)的泄漏點(diǎn)或快要形成的泄漏點(diǎn)。但是超聲波密封檢測(cè)系統(tǒng)抗干擾能力差，其檢測(cè)信號(hào)分析與處理復(fù)雜，在濕度較大和船艙情況復(fù)雜的船舶工業(yè)中，耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性較差，目前市場(chǎng)上僅有便攜式超聲波檢漏儀，只能在規(guī)定時(shí)間進(jìn)行水密門(mén)密封檢測(cè)，不能達(dá)到水密門(mén)直接性、實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)目的。因此，很容易造成檢測(cè)誤判或漏判，威脅船舶的運(yùn)營(yíng)安全。

光纖光柵傳感技術(shù)因具有電絕緣性、抗電磁干擾、耐腐蝕，穩(wěn)定性強(qiáng)、體積小、重量輕等特點(diǎn)，被廣泛用于有電磁干擾及各種復(fù)雜環(huán)境中。為解決現(xiàn)有水密門(mén)檢測(cè)系統(tǒng)在應(yīng)用中的問(wèn)題，將光纖光柵傳感技術(shù)引入到船舶工業(yè)中的水密門(mén)密封檢測(cè)應(yīng)用中?；诠饫w光柵開(kāi)發(fā)的水密門(mén)密封狀態(tài)檢測(cè)方法，無(wú)需考慮船艙中電磁設(shè)備，可以對(duì)水密門(mén)密封狀態(tài)進(jìn)行直接性、實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)，可以避免上述超聲波檢測(cè)系統(tǒng)中所面臨的問(wèn)題，使得該檢測(cè)方法的應(yīng)用場(chǎng)景更加廣泛。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決目前的水密門(mén)密封檢測(cè)系統(tǒng)抗干擾能力差，耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性較差，不能達(dá)到水密門(mén)直接性、實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)目的；容易造成檢測(cè)誤判或漏判，威脅船舶的運(yùn)營(yíng)安全的問(wèn)題。

本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種基于光纖光柵水密門(mén)密封狀態(tài)的檢測(cè)方法，在水密門(mén)上設(shè)置若干個(gè)光纖光柵應(yīng)變片，光纖光柵應(yīng)變片包括檢測(cè)用光纖光柵應(yīng)變片、溫度補(bǔ)償光纖光柵應(yīng)變片；在水密門(mén)的密封槽底面布置數(shù)個(gè)檢測(cè)用光纖光柵應(yīng)變片，在水密門(mén)的門(mén)板上布置數(shù)個(gè)溫度補(bǔ)償光纖光柵應(yīng)變片，溫度補(bǔ)償光纖光柵應(yīng)變片本體不受壓、與檢測(cè)用光纖光柵應(yīng)變片處于同一個(gè)溫度場(chǎng)中，檢測(cè)用光纖光柵應(yīng)變片在水密門(mén)閉合時(shí)本體受壓形變發(fā)出信號(hào)，溫度補(bǔ)償光纖光柵應(yīng)變片消除溫度影響；若干個(gè)光纖光柵應(yīng)變片經(jīng)傳輸光纜連接解調(diào)儀表，通過(guò)解調(diào)儀表與計(jì)算機(jī)解調(diào)軟件實(shí)時(shí)檢測(cè)光纖光柵應(yīng)變片中的光纖光柵的波長(zhǎng)，判斷水密門(mén)密封狀態(tài)。

進(jìn)一步地，數(shù)個(gè)所述檢測(cè)用光纖光柵應(yīng)變片中，至少一個(gè)位于水密門(mén)的楔形鎖緊點(diǎn)正下方。

進(jìn)一步地，所述光纖光柵應(yīng)變片由彈性基片與光纖光柵固化而成，光纖光柵固化前進(jìn)行預(yù)拉，彈性基片為不銹鋼拱形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，固定安裝所述光纖光柵應(yīng)變片前，水密門(mén)上與應(yīng)變片接觸的區(qū)域進(jìn)行打磨處理；在水密門(mén)的門(mén)板外開(kāi)鉆連通密封槽的通孔，用于傳輸光纜；檢測(cè)用光纖光柵應(yīng)變片上的彈性基片的拱頂向上，彈性基片的一端與密封槽底面連接，另一端處于自由狀態(tài)。