本发明专利技术公开了一种基于拉线式位移传感器的轴系工程构件端面空间位移和角度变化量测量方法。步骤一：在可测轴系两端面任选可测距离的三点安装三个拉线式位移传感器，分别为传感器A、传感器B和传感器C；被测轴系端面选择可测相对距离的三点安装三个拉线式位移传感器，分别为传感器D、传感器E和传感器F；步骤二：测量可测端面上的3个位移，测量两个端面间可测9个相对位移；步骤三：发生位移后，重复步骤二，计算得到空间位移和角度变化量。本发明专利技术可根据使用需求，实现轴系工程构件端面空间位移和角度变化量测量，测量成本较低，使用灵活方便，适用性强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轴系工程构件测量领域，尤其涉及一种基于拉线式位移传感器的轴系 工程构件端面空间位移和角度变化量测量方法。
技术介绍
船舶轴系是船舶中动力装置的重要组成部分，安装质量将直接影响主机和轴系运 转的持久性和可靠性。近年来，由于船舶轴系设计、布置和安装施工工艺不当、生产工艺低 下、生产设备相对落后、操作检修失误、测量工具和检测方法落后，船舶火灾、爆炸和机舱淹 水事故时常发生。因此轴系部位的安装工艺在船舶制造过程中很是重要。在轴系的设计、 布置和安装过程中，轴系理论中心线是不可缺少的标准。轴系理论中心线是通过主机曲轴 中心，同时又通过艉轴系（或人字架）的中心的直线。安装时一般先利用红外射线或照光 法确定轴承或法兰位置，再根据其焊接轴系。目前轴系在安装的过程中主要采用定位小车 安装法、吊排法和双高架吊车吊装法，这些方法和制造工艺还稍微落后，因此轴系安装时产 生的误差还很大。另外，船航行时，各种意外也会使轴的某一处产生变形。按时测量轴系端 面位移和角度的变化量会避免船舶事故发生；确定轴系杆件的安全强度后继续使用又会节 约造船成本。然而，这些轴系工程构件的外表面常常附着保护层或隔热层，无法使用电阻应 变片或光学方法进行位移和角度变化量的测量，这就需要其他的方法来测量该变化量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成本低、操作简单的，基于拉线式位移传感器的轴系工 程构件端面空间位移和角度变化量测量方法。 -种基于拉线式位移传感器的轴系工程构件端面空间位移和角度变化量测量方 法，包括以下步骤， 步骤一：在可测轴系两端面任选可测距离的三点安装三个拉线式位移传感器，分 别为传感器A、传感器B和传感器C ;被测轴系端面选择可测相对距离的三点安装三个拉线 式位移传感器，分别为传感器D、传感器E和传感器F ; 步骤二：将可测端面三个拉线式位移传感器互连，可得到3个长度LAB、L BjP Ltt，分 别将传感器A与传感器D、传感器E和传感器F相连获得3个长度LAD、L ae和L AF，将传感器B 与传感器D、传感器E和传感器F相连获得3个长度LBD、Lbe和L BF，将传感器C与传感器D、 传感器E和传感器F相连获得3个长度Lm、L ffi和L σ，记录这12个长度； 步骤三：发生位移后，重复步骤步骤二，计算得到空间位移和角度变化量。 本专利技术一种基于拉线式位移传感器的轴系工程构件端面空间位移和角度变化量 测量方法，还可以包括： 1、空间位移和角度变化量分别为： Al=L1-L2 Aa=Q1-Q2 Ap= β rP2 其中，（L1, α ρ β D为位移发生前的端面位置，（L2, α 2, β 2)为位移发生后的位置， L1形心距离，a iSA DEF相对Λ ABC的翻转角，β DE相对于AB的相对角。 2、形心距离L1: Λ ABC的形心O1坐标和Λ DEF的形心0 2坐标为： Λ DEF相对Λ ABC的翻转角a 1: (N，M，1)为Λ DEF 的法向量， DE相对于AB的相对角β 1: 其中，（XD，YD，Zd)为传感器D坐标，（X E，YE，Ze)为传感器E坐标，（XF，YF，Z f)为传 感器F坐标。 有益效果： 本测量方法可根据使用需求，实现轴系工程构件端面空间位移和角度变化量测 量，测量成本较低，使用灵活方便，适用性强。【附图说明】 图1为具体实施中模拟位移装置中为总体拉线式位移传感器安装图； 图2为具体实施中法兰盘示意图。【具体实施方式】 下面将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。 本专利技术目的是一种基于拉线式位移传感器测量轴系工程构件端面空间位移和角 度变化量方法。 本专利技术的原理：首先，在可测轴系两端面任选可测距离的三点安装三个拉线式位 移传感器，被测轴系端面选择可测相对距离的三点安装三个拉线式位移传感器。这六个传 感器放置的位置可以任意选择，可设计两个法兰盘安装在轴系端面。取可测端面的传感器 位置为A、B、C，被测端面的传感器位置为D、E、F。然后，将可测端面三个拉线式位移传感器 (A、B、C)互连，可得到3个长度（L AB、LBe、LJ，分别将A与D、E、F相连获得LAD、LAE、L af，然 后将B与D、E、F相连获得Lbd、Lbe、Lbf，将C与D、E、F相连获得L m、Lce、Lcf。 此时利用海伦公式，求三角形ABC面积，求形心位置\和X c。 由空间解析几何可知D (XD，Yd，ZD)点坐标满足 同理，可以求解出 XE，YE，ZA X F，YF，ZF。 然后，求出Λ DEF的法向量（N，M，I)， 接下来计算Λ ABC的形心O1坐标和Λ DEF的形心0 2坐标， 计算形心距离， DE相对于AB的相对角β i， 当外界因素会使Λ DEF相对于Λ ABC的位置发生变化时，通过两次测量两个三角 形的相对位置，可以求出发生位移前后位置的变化量。即计算完位移发生前的位置（L 1, a i， β D 之后，再利用位移发生后的 12 个可测量（Lab、Lbc、Lca、Lad、L ae、Laf、Lbd、Lbe、Lbf、L m、Lce、 Lcf)，运用上述计算方法，可求得位移发生后的端面位置（L2, α 2, β2)。 那么我们就可以计算得位移发生前后的端面位置变化：当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于拉线式位移传感器的轴系工程构件端面空间位移和角度变化量测量方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一：在可测轴系两端面任选可测距离的三点安装三个拉线式位移传感器，分别为传感器A、传感器B和传感器C；被测轴系端面选择可测相对距离的三点安装三个拉线式位移传感器，分别为传感器D、传感器E和传感器F；步骤二：将可测端面三个拉线式位移传感器互连，可得到3个长度LAB、LBC和LCA，分别将传感器A与传感器D、传感器E和传感器F相连获得3个长度LAD、LAE和LAF，将传感器B与传感器D、传感器E和传感器F相连获得3个长度LBD、LBE和LBF，将传感器C与传感器D、传感器E和传感器F相连获得3个长度LCD、LCE和LCF，记录这12个长度；步骤三：发生位移后，重复步骤步骤二，计算得到空间位移和角度变化量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曲嘉，李东昌，孙晓庆，黄超，陈森，夏培秀，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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