一种起重机主梁静刚度检测仪制造技术

本实用新型专利技术涉及数字近景测量技术领域，公开了一种起重机主梁静刚度检测仪，包括图像采集系统、测距传感器、角度传感器以及中央处理器；通过图像采集系统采集起重机主梁上具有边界特征区域，采集吊车加载起吊物前后主梁的数字图像；所述图像采集系统采集的数字图像传送至中央处理器，通过测距传感器测量所述图像采集系统到被测起重机主梁的距离，角度传感器测量图像采集系统的仰角，测量结果传送至中央处理器，通过图像相关算法计算主梁加载前后图像在图像采集系统的感光上移动位移像素数，通过所述测距传感器测量距离、角度传感器测量角度以及移动像素数计算吊车加载起吊物前后主梁位移；处理后实时显示主梁不同位置刚度数值，测量过程直观明了。

A crane's main beam static stiffness detector

The utility model relates to the technical field of digital close-range measurement, and discloses a static stiffness tester for crane girder, including image acquisition system, ranging sensor, angle sensor and central processing unit. The image acquisition system collects the boundary characteristic area on crane girder, and collects the crane before and after loading the lifting object. Digital image of the main girder; the digital image collected by the image acquisition system is transmitted to the central processing unit, the distance between the image acquisition system and the main girder of the crane under test is measured by the distance sensor, the elevation of the image acquisition system is measured by the angle sensor, and the measurement results are transmitted to the central processing unit, and the image correlation algorithm is used. The number of moving displacement pixels of the image before and after loading is calculated, and the displacement of the main girder before and after loading is calculated by measuring the distance, angle and moving pixels of the distance sensor. After processing, the stiffness values of different positions of the main girder are displayed in real time, and the measuring process is intuitive. It's clear.

【技术实现步骤摘要】
一种起重机主梁静刚度检测仪
本技术涉及数字近景测量
，具体涉及一种起重机主梁检测仪器。
技术介绍
刚度是起重机械安全的重要技术指标，尤其是大跨度起重机对刚度的要求更加高，静刚度既是起重机械设计控制的主要技术指标之一，也是判断起重机械能否安全运行的重要依据，同时还是日常检验检测的一个主要项目，在检测中，起重机械主梁静刚度的测量结果(对主梁跨中下挠度进行检验)是衡量起重机械主梁安全性能最重要的判断指标。传统起重机械静刚度测量方法有激光测距仪法、经纬仪法、全站仪法等，但这些方法均存在一定的弊端，如使用激光测距仪法，是首先测量空载时主梁下盖板与地面的垂直距离h1，然后起吊额定载荷，再次读取激光测距仪上显示的地面与主梁下盖板间的垂直距离h2，那么h1-h2就认为是该主梁的最大静挠度，该方法有明显的不足，因为额定载荷位于主梁跨中的正下方，激光测距仪只能放在额定载荷的边上，其所测量主梁下挠值不是主梁最大下挠值，因此测量结果有相当大的偏差；另外激光测距仪垂直方向细小偏差也会带入较大测量误差。使用经纬仪法、全站仪法，需要在起重机主梁上设置标尺，测量过程需要调水平、目测，不仅劳动强度高、安全防护投入大并且人为操作引起的偏差也不小。近年来，随着电子技术的发展，近景摄影测量技术已在多个科技领域作为一种先进的检测手段得到了应用，根据目前成熟的理论原理，数字散斑相关方法利用物体表面颗粒形成自然散斑灰度信息，成像系统记录变形前后散斑颗粒移动信息，通过相关算法，提取物体表面颗粒移动信息，随着算法优化，以及数字采集系统噪声降低，目前其精度已经达到0.01像素，且自然散斑信息的提取，不受工程背景环境影响，适用于工程现场测量。因此该方法具有非接触、无需设置标识物体、精度高、动态范围大等优点。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种远距离、非接触、无需粘贴标识物的起重机主梁静刚度检测仪，适用于起重机主梁下沿任一点载荷作用下的位移测量，应用于起重机的健康检查。为达到上述目的，采用的技术方案是：一种起重机主梁静刚度检测仪，包括图像采集系统，测距传感器、角度传感器以及中央处理器，其特征在于：图像采集系统用于采集吊车加载起吊物前后主梁的数字图像，测距传感器用来测量图像采集系统至被测主梁的距离，角度传感器用于测量图像采集系统对主梁进行图像采集时的仰角，图像采集系统、测距传感器以及角度传感器将测量结果传输至所述的中央处理器。优选的：所述的图像采集系统由长焦距成像镜头、图像采集传感器、图像采集卡组成；通过长焦距成像镜头和图像采集传感器采集主梁上具有边界特征区域，采集吊车加载起吊物前后主梁的数字图像；所述图像采集传感器采集的数字图像经过图像采集卡转换为数字信号送入中央处理器，通过测距传感器测量所述图像采集传感器到被测主梁距离，角度传感器测量成像系统与水平面夹角，所述距离与角度信息送入中央处理器，由中央处理器通过图像相关算法计算主梁加载前后在图像采集传感器上移动位移像素数以及吊车加载起吊物前后主梁位移。所述的图像采集传感器包括CCD、CMOS。所述的测距传感器包括激光测距传感器、超声测距传感器。上述技术方案中还包括显示屏，所述的中央处理器计算出加载起吊物前后主梁数字图像在像平面图像传感器靶面上移动像素数、图像采集系统的放大倍数以及主梁竖直向下的位移，并将计算结果传输至显示屏。利用上述检测仪进行测量的方法如下：使用图像采集系统分别采集吊车加载起吊物前后主梁的数字图像，计算出加载起吊物前后主梁数字图像在像平面图像传感器靶面上移动像素数，根据图像采集系统的系统放大倍数计算吊车加载起吊物后主梁竖直方向的位移。优选的：所述的图像采集系统置于电动云台之上，调节图像采集系统角度，对主梁清晰成像；使用数字散斑相关算法进行图像处理求出吊车加载起吊物前后主梁数字图像在像平面图像传感器靶面上移动像素数，使用测距传感器测量主梁到图像采集系统的距离，使用角度传感器测量图像采集系统的仰角，计算出图像采集系统的放大倍数。所述的测距传感器为激光测距仪或者其他测距装置，所述的角度传感器为陀螺仪或者其他测角装置。图像采集系统位于主梁正下方附近，吊车的起吊物不遮挡图像采集系统对主梁成像。所述角度传感器与测距传感器将测试结果传输至运算电路，通过内置算法计算出图像采集系统的放大倍数。利用数字散斑算法计算加载吊车前后主梁数字图像在像平面图像传感器靶面上移动像素数，消除图像采集系统光学传递函数引入误差。采集时采用动态平均采集方法消除振动对测量系统的测量精度影响。上述技术方案的具体步骤为：(1)在起重机正下方一定距离正对起主梁中心处放置三脚架，调节三角架三个直角杆长使得固定于三脚架上的电动云台水平；(2)通过电动云台调节图像采集系统仰角，使得起主梁下边缘成像于图像采集系统屏幕中央；(3)吊车行驶至主梁中央，调节图像采集系统焦距，使得水平方向主梁边缘成像清晰；(4)通过电动云台上角度传感器测量图像采集系统倾角，通过测距传感器测量图像采集系统到主梁的距离；计算出图像采集系统的放大倍数；(5)拍摄吊车加载起吊物前主梁下边缘数字图像，吊车加载起吊物后并处于稳定状态后拍摄主梁下边缘的数字图像；(6)利用数字散斑算法计算变形前后的下边缘数字图像移动的像素数，换算出主梁竖直向下的位移，完成静刚度测量。上述技术方案的使用，利用角度传感器测距仪结合数字散斑方法测量静刚度，测量设备远离起重机主梁，无需在主梁上粘贴标识物体，不会给起重机起吊物产生影响。测量位置可选，不会因为起重机中部起吊物而无法测量主梁中点位移。数字图像采集速度快，成像系统焦距可调，适用于不同规格起重设备与不同测量距离。由于上述技术方案的应用，与现在技术相比具有下列优点：1、一种全新的思路实现了起重机主梁静刚度测量，可以消除测量点不在主梁中点和需要粘贴标识物等缺点。与传统的静刚度测量方法对比，相比水平仪或者经纬仪测量方法，该方法利用主梁图像自然标识无需粘贴标识钢尺，操作人员只需对主梁下缘数字图像进行采集，大大简化测量过程。与激光测距方法比较，测量时无需担心物体遮挡，不会由于测量激光角度的误差带来测量误差。架设设备不受地面场地的限制。2、可以广泛应用于起重机主梁静刚度测量，尤其对于不便于粘贴标识物体，主梁垂直下方不方便设置测距设备的情况下，测试结果精度高，使用方便，测试速度快捷。附图说明图1是实施例一中起重机主梁静刚度的检测仪示意图；其中：1、起重机；2、主梁；3、起吊物；4、图像采集系统；5、电动云台；6、角度传感器；7、三角支架；8、测距传感器；9、控制及显示系统；10、水准气泡；11、吊车。具体实施方式下面结合附图及实施例对本新型作进一步描述：实施例：一种起重机静刚度的测量装置，包括图像采集系统，测距传感器、角度传感器以及中央处理器，成像系统用于采集吊车加载起吊物前后主梁的数字图像，测距传感器用来测量图像采集系统至被测主梁的距离，角度传感器用于测量图像采集系统对主梁进行图像采集时的仰角，图像采集系统、测距传感器以及角度传感器将测量结果传输至所述的中央处理器。进一步地：如附图1所示：一种起重机静刚度的测量装置，由图像采集系统4、电动云台5、角度传感器6、三角支架7、测距传感器8、控制及显示系统9、水准气泡10组成，测量方法是采集主梁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种起重机主梁静刚度检测仪，包括图像采集系统，测距传感器、角度传感器以及中央处理器，其特征在于：图像采集系统用于采集吊车加载起吊物前后主梁的数字图像，测距传感器用来测量图像采集系统至被测主梁的距离，角度传感器用于测量图像采集系统对主梁进行图像采集时的仰角，图像采集系统、测距传感器以及角度传感器将测量结果传输至所述的中央处理器。

【技术特征摘要】
1.一种起重机主梁静刚度检测仪，包括图像采集系统，测距传感器、角度传感器以及中央处理器，其特征在于：图像采集系统用于采集吊车加载起吊物前后主梁的数字图像，测距传感器用来测量图像采集系统至被测主梁的距离，角度传感器用于测量图像采集系统对主梁进行图像采集时的仰角，图像采集系统、测距传感器以及角度传感器将测量结果传输至所述的中央处理器。2.根据权利要求1所述的起重机主梁静刚度检测仪，其特征在于：所述的图像采集系统由长焦距成像镜头、图像采集传感器、图像采集卡组成；通过长焦距成像镜头和图像采集传感器采集主梁上具有边界特征区域，采集吊车加载起吊物前后主梁的数字图像；所述图像采集传感器采集的数字图像经过图像采集卡转换为数字信号送入中央处理器，通过测距传感器测量所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁健伟，赵祖林，包健，田小丹，陈庞渊，尹浩，杜西亮，杨勇，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院，
类型：新型
国别省市：江苏,32