一种储罐罐壁倾斜度在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种储罐罐壁倾斜度在线监测装置，包括，传感器、光纤、接收传感器返回光学信号的光纤光栅解调仪和电脑；传感器粘贴在罐壁上，光纤的两端分别连接传感器和光纤光栅解调仪，光纤光栅解调仪通过有线/无线方式将数据传送至电脑；传感器包括应变传感器和温度传感器；温度传感器对应变传感器的温度进行补偿，避免温度因素带来的误差；温度传感器贴合在紧邻应变传感器处。有益效果是，通过对布置在储罐上的多个应变传感器以及温度传感器，得到相应位置的应变值；通过光学参量的变化来感测储罐罐壁的应变程度，并利用相应的准则计算储罐倾斜度。通过历史数据预测倾斜趋势，根据相关法规对其倾斜度实现风险评估和预警。

An on-line monitoring device for tank wall inclination

The utility model discloses an on-line monitoring device for tank wall inclination, which comprises a sensor, an optical fiber, a fiber grating demodulator receiving an optical signal returned by the sensor and a computer; the sensor is pasted on the tank wall, two ends of the optical fiber are respectively connected with the sensor and the fiber grating demodulator, and the fiber grating demodulator transmits the data to the computer by wired / wireless means; the sensor comprises Strain sensor and temperature sensor; temperature sensor compensates the temperature of strain sensor to avoid the error caused by temperature factor; the temperature sensor is close to strain sensor. The beneficial effect is to get the strain value of the corresponding position by means of several strain sensors and temperature sensors arranged on the tank; to sense the strain degree of the tank wall by means of the change of optical parameters, and to calculate the tank inclination by using the corresponding criteria. Based on the historical data to predict the inclination trend, and according to the relevant laws and regulations to achieve risk assessment and early warning.

【技术实现步骤摘要】
一种储罐罐壁倾斜度在线监测装置
本技术涉及一种储罐的监测装置；特别是涉及一种储罐罐壁倾斜度的监测装置。
技术介绍
随着我国经济的不断发展，储罐在石油化工国防等行业得到了大量的应用，也是具有高危险性的特种生产与存储设备。储罐的安全关乎人民的生命财产安全。施工质量低劣、焊接工艺不符合技术要求、充水试验操作不当、运行中出现故障或操作不当都会导致罐壁出现不同程度的变形。当变形存在时，使用过程中内部物质对罐壁的受力不均匀，进一步使得罐壁变形加剧。当储罐倾斜到一定程度时会对储罐的安全运行带来巨大风险。目前针对储罐倾斜度的检测主要通过全站仪、水准仪、三维激光扫描仪等仪器进行逐点测量，需要精确调试设备耗费时间成本，过程繁琐且效率低，容易出现误差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种能够对储罐罐壁倾斜度进行监测的装置。本技术所采用的技术方案是，一种储罐罐壁倾斜度在线监测装置，包括，传感器、光纤、接收传感器返回光学信号的光纤光栅解调仪和电脑；所述传感器粘贴在罐壁上，所述光纤的两端分别连接传感器和光纤光栅解调仪，所述光纤光栅解调仪通过有线/无线方式将数据传送至电脑；所述传感器包括应变传感器和温度传感器；所述温度传感器对应变传感器的温度进行补偿，避免温度因素带来的误差；所述温度传感器贴合在紧邻应变传感器处。所述罐壁外侧中上部的周面上均匀分布有4~12个传感器。所述应变传感器的应变花放置方式统一，应变花的x轴与水平X轴方向一致，应变花y轴与垂直Y轴保持一致。所述光纤光栅解调仪设置有多通道通信。本技术的有益效果是，通过对布置在储罐上的多个应变传感器以及温度传感器，得到相应位置的应变值；通过光学参量的变化来感测储罐罐壁的应变程度，并利用相应的准则计算储罐倾斜度。通过历史数据预测倾斜趋势，根据相关法规对其倾斜度实现风险评估和预警。本装置结构简单，便于安装和操作，能有效提高检测效率。附图说明图1是本技术监测装置组成结构示意图；图2是本技术应变花设置示意图。图中：1.储罐2.传感器3.光纤4.解调仪5.计算机。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明：如图1和图2所示，本技术一种储罐罐壁倾斜度在线监测装置，包括，传感器2、光纤3、接收传感器返回光学信号的光纤光栅解调仪4和电脑5；利用水准仪等工具测量出罐壁某一高度处的水平线，将应变传感器布置在此水平线上，围绕罐壁1均匀分布4~12个应变传感器，所述光纤3的两端分别连接传感器2和光纤光栅解调仪4，所述光纤光栅解调仪4通过有线/无线方式将数据传送至电脑5。传感器保持对称设置，减少不均匀程度，应变传感器安装数量可根据储罐的直径确定，当直径较小时，至少使用4个可以感知在4个方位上的变化情况；当直径较大时，传感器数量适当增加，可以感知多方位的变化情况，因为储罐倾斜方位具有不可知性，理论上储罐发生倾斜时，在倾斜切面罐壁应变量最大，所以当增加传感器时，这样可以减小误差，求出倾斜方位和倾斜度。所述传感器2包括检测罐壁变形的应变传感器和做温度补偿的温度传感器；所述温度传感器对应变传感器的温度进行补偿，避免温度因素带来的误差；所述温度传感器贴合在紧邻应变传感器处。值得指出的是，应变传感器的应变花放置方式统一，例如x轴水平放置，y轴垂直向上。紧挨着每个应变传感器位置贴有温度传感器。本申请传感器连接方式采用的是串联方式，单通道连接一根光纤串联多个传感器，这就需要每个传感器的中心频谱具有差异性，避免光谱重叠无法区分。也可以使用多通道的方式，每个通道连接一个或少量传感器，这是只要一个通道内的传感器中心光谱有区别即可，不同通道间的传感器中心光谱可以相同。本技术储罐罐壁倾斜度在线监测装置的工作原理，利用应变传感器，以光纤作为信号传导，通过光纤光栅光的中心波长变化来对应罐壁的应变量。通过布置在罐壁的应变传感器监测的应变数据，主应变的大小和方向可以应变花的各敏感栅测得的应变，按公式算出，也可以从应变莫尔圆求出。利用多个应变传感器数据，根据应变方向判断储罐罐壁变形状态，区分椭圆度变形和倾斜度变形。再利用相关计算方法推算出罐壁的倾斜度。本技术性能稳定可靠，数据精度较高，可以实时监测，结果以数据和图形显示，清晰直观。历史数据易于调取和分析，通过历史数据预测倾斜趋势，根据相关法规对其倾斜度实现风险评估和预警。值得指出的是，本技术的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本技术的基本技术构思，也可用基本相同的结构，可以实现本技术的目的，只要本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储罐罐壁倾斜度在线监测装置，其特征在于，包括，传感器（2）、光纤（3）、接收传感器返回光学信号的光纤光栅解调仪（4）和电脑（5）；所述传感器（2）粘贴在罐壁（1）上，所述光纤（3）的两端分别连接传感器（2）和光纤光栅解调仪（4），所述光纤光栅解调仪（4）通过有线/无线方式将数据传送至电脑（5）；所述传感器（2）包括应变传感器和温度传感器；所述温度传感器对应变传感器的温度进行补偿，避免温度因素带来的误差；所述温度传感器贴合在紧邻应变传感器处。/n

【技术特征摘要】
1.一种储罐罐壁倾斜度在线监测装置，其特征在于，包括，传感器（2）、光纤（3）、接收传感器返回光学信号的光纤光栅解调仪（4）和电脑（5）；所述传感器（2）粘贴在罐壁（1）上，所述光纤（3）的两端分别连接传感器（2）和光纤光栅解调仪（4），所述光纤光栅解调仪（4）通过有线/无线方式将数据传送至电脑（5）；所述传感器（2）包括应变传感器和温度传感器；所述温度传感器对应变传感器的温度进行补偿，避免温度因素带来的误差；所述温度传感器贴合在紧邻应变传感器处。
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【专利技术属性】
技术研发人员：贺柏达，王璇，赵聪，张晋军，
申请(专利权)人：天津市特种设备监督检验技术研究院天津市特种设备事故应急调查处理中心，
类型：新型
国别省市：天津;12