[發明專利]人字門門體水下裂紋檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 202110762794.5
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113624274B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 李然;湯偉畢;齊俊麟;李維來;曾維;甘維兵;陳冬元;肖漢斌;陶然;楊冰
• 申請（專利權）人: 長江三峽通航管理局;武漢理工大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01M13/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

人字門門體水下裂紋檢測系統及檢測方法，該系統包括信號檢測部分、數據采集部分、數據處理部分、數據顯示部分。信號檢測部分包括應變傳感器、裂紋檢測裝置、溫度補償器、信號變送器、信號預處理模塊。應變傳感器、裂紋檢測裝置、溫度補償器安裝布置在人字門門體中。數據采集部分，用于應變參數、裂紋參數、溫度參數的采集。數據顯示部分，用于在線監測裂紋、顯示裂紋狀態。該裂紋檢測系統及檢測方法能對人字門門體結構水下區域裂紋進行實時檢測，檢測結果精確、效率高。

技術領域

本發明涉及船閘人字門檢測技術領域，具體涉及一種人字門門體水下裂紋檢測系統及檢測方法。

背景技術

船閘人字門作為大型金屬結構件，其在開合過程中受動水載荷、水流沖擊等因素的影響，導致人字門運行工況差，受力條件復雜，船閘人字門結構水下部分區域出現裂紋。該裂紋對門體結構強度產生影響，存在嚴重的運行安全隱患。針對人字門結構裂紋檢測，目前是通過在船閘人字門檢修期進行無水狀態的人工檢測，檢測效率低下，且不能反映人字門的在有水運行狀態下的裂紋情況，檢測結果不準確。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種人字門門體水下裂紋檢測系統及檢測方法，該裂紋檢測系統及檢測方法能對人字門門體結構水下區域裂紋進行實時檢測，檢測結果精確、效率高。

本發明采取的技術方案為：

人字門門體水下裂紋檢測系統，該系統包括：

信號檢測部分、數據采集部分、數據處理部分、數據顯示部分；信號檢測部分連接數據采集部分，數據采集部分連接數據處理部分，數據處理部分連接數據顯示部分。

所述信號檢測部分包括應變傳感器、裂紋檢測裝置、溫度補償器、信號變送器、信號預處理模塊；

應變傳感器、裂紋檢測裝置、溫度補償器安裝布置在人字門門體中，所述應變傳感器、裂紋檢測裝置、溫度補償器連接信號變送器，信號變送器連接信號預處理模塊；

所述數據采集部分，用于應變參數、裂紋參數、溫度參數的采集；

所述數據顯示部分，用于在線監測裂紋、顯示裂紋狀態。

所述人字門門體安裝區域包括底部中縫區域、底部門軸區域、門格、門板；應變傳感器為多個，布置在每排門格兩側；裂紋檢測裝置、溫度補償器均為多個，布置在底部中縫區域、底部門軸區域、門板；

裂紋檢測裝置在門板的外側采用臥式安裝，裂紋檢測裝置在門板的內側采用立式安裝。

所述應變傳感器、裂紋檢測裝置、溫度補償器均通過轉接盒連接傳輸光纜。

所述數據處理部分包括通信接口模塊、數據刷新模塊、數據組態模塊和邏輯控制模塊。

所述應變傳感器、裂紋檢測裝置均包括FGB光柵式結構，數據采集部分對應變傳感器、裂紋檢測裝置中FBG光柵波長參數信息進行采集。

人字門門體水下裂紋檢測方法，包括以下步驟：

步驟1：裂紋檢測裝置和溫度補償傳感器均布置在人字門門體水下門中縫區域、底部門軸區域，多個裂紋檢測裝置配置一個溫度補償傳感器；應變傳感器布置在每排門格兩側。

步驟2：人字門零點基準標定：

在人字門每排門格中安裝應變傳感器的位置選取1個特征點，采用殘余應力超聲體波檢測儀測試每個選定特征點的應力值，并將此時的應力值作為人字門門體在此狀態下的零點基準標定值；

步驟3：裂紋檢測裝置固定在被測裂紋兩側，當裂紋發生開張變化，伸縮桿伸出，彈簧伸長后壓力釋放，伸縮桿帶動擺桿沿銷軸一轉動，擺桿帶動滑塊沿滑槽移動，固定在滑塊上的FGB光柵式應變計拉伸，導致FBG光柵波長的變化。