一种绞吸式挖泥船钢桩雷达测高装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种绞吸式挖泥船钢桩雷达测高装置，它涉及绞吸式挖泥船钢桩测高技术领域。它包括钢桩、钢桩帽、雷达测距传感器；所述钢桩的顶部设有作为雷达测距的反射面的钢桩帽，钢桩帽的帽沿伸出在钢桩壁的外部；所述雷达测距传感器安装在钢桩侧边的维修平台顶部，雷达测距传感器安装时与竖直方向具有1.5‑2.0°的偏转倾斜角度；所述雷达测距传感器将测得距离转换为电流信号传输给数字显示器显示，所述数字显示器内安装有设置系统，数字显示器与挖泥液压控制系统连接。本实用新型专利技术的优点在于：能够保证测距时与被测物体没有任何接触，保证钢桩操作的安全性，满足挖泥船复杂工况需求。

A radar height measuring device for steel pile of cutter suction dredger

【技术实现步骤摘要】
一种绞吸式挖泥船钢桩雷达测高装置
本技术涉及绞吸式挖泥船钢桩测高
，具体涉及一种绞吸式挖泥船钢桩雷达测高装置。
技术介绍
绞吸式挖泥船在施工阶段，钢桩台车利用主、辅钢桩，实现船舶定位、移船及倒桩调遣。钢桩的外部表面光滑，用高强度钢制造，每根钢桩均带有桩尖。钢桩具有足够的长度和强度满足最大工作水深的需要。主、辅钢桩均采用液压油缸提升，此系统可以确保把钢桩下放到最大挖泥深度和提升到最高高度。当钢桩提升到最高高度时，可进行倒桩调遣。钢桩的提升、自由下降、以限定速度下降由挖泥操作台控制或在钢桩附近操作控制。现有技术中，钢桩的上下移动距离是施工人员通过目测估算，精度不高，钢桩提升高度又直接影响移船及倒桩调遣。因此提供准确的测量距离，为施工人员提供可靠的决策依据，能有效地提高施工效率。钢桩虽只作上下垂直移动，但重量大，以天鲲号绞吸式挖泥船为例，钢桩总长55米、外径2.2米、重185吨。如此重量的物体在工作时会产生较大冲击，另外挖泥船在绞吸过程中也存在较大的振动，因此不能采用接触式测量方式。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种绞吸式挖泥船钢桩雷达测高装置，能够保证测距时与被测物体没有任何接触，保证钢桩操作的安全性，满足挖泥船复杂工况需求。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：包括钢桩、钢桩帽、雷达测距传感器；所述钢桩的轴线竖直设置，钢桩的顶部设有作为雷达测距的反射面的钢桩帽，所述钢桩帽的直径大于钢桩的直径，钢桩帽的帽沿伸出在钢桩壁的外部；所述雷达测距传感器安装在钢桩侧边的维修平台顶部，雷达测距传感器沿钢桩轴向向上安装，雷达测距传感器安装时与竖直方向具有1.5-2.0°的偏转倾斜角度，雷达测距传感器的信号射线发射到钢桩帽底部的反射面再返回；所述雷达测距传感器将测得距离转换为电流信号传输给数字显示器显示，所述数字显示器内安装有设置系统，设置钢桩提升的最高点以及下降的最低点，数字显示器与挖泥液压控制系统连接，挖泥液压控制系统将数字显示器传输的实际距离与设置值相比较，控制钢桩的提升和下降距离。进一步的，所述钢桩直径为2220mm，钢桩帽直径为2620mm，钢桩帽的帽沿超出钢桩壁200mm。进一步的，所述雷达测距传感器的安装位置距离钢桩侧壁的距离为290-310mm。进一步的，所述钢桩高度为雷达测距传感器基准面以上6-35m。采用上述结构后，本技术的优点在于：1、在钢桩顶部设置钢桩帽，将雷达测距传感器倾斜安装在钢桩侧边，使得信号射线可以发射到钢桩帽底部的反射面再返回，从而测得钢桩高度，测量装置与钢桩为非接触式高度测量，防止挖泥船工作时的振动对装置产生影响；2、雷达测距传感器通过测量可提供准确的测量距离，测量精度高，为施工人员提供可靠的决策依据，能有效地提高施工效率。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的雷达测距传感器、数字显示器、挖泥液压控制系统的连接示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本技术，但并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。如图1所示，本具体实施方式采用如下技术方案：包括钢桩1、钢桩帽2、雷达测距传感器3；所述钢桩1的轴线竖直设置，钢桩1的顶部设有作为雷达测距的反射面的钢桩帽2，所述钢桩帽2的直径大于钢桩1的直径，钢桩帽2的帽沿伸出在钢桩壁的外部；所述雷达测距传感器3安装在钢桩1侧边的维修平台4顶部，雷达测距传感器3沿钢桩1轴向向上安装，雷达测距传感器3安装时与竖直方向具有1.5°的偏转倾斜角度，雷达测距传感器3的信号射线发射到钢桩帽2底部的反射面再返回；如图2所示，所述雷达测距传感器3将测得距离转换为电流信号传输给数字显示器5显示，所述数字显示器5内安装有设置系统，设置钢桩提升的最高点以及下降的最低点，数字显示器5与挖泥液压控制系统6连接，挖泥液压控制系统6将数字显示器5传输的实际距离与设置值相比较，控制钢桩1的提升和下降距离。所述钢桩1直径为2220mm，钢桩帽2直径为2620mm，钢桩帽2的帽沿超出钢桩壁200mm。所述雷达测距传感器3的安装位置距离钢桩1侧壁的距离为300mm。所述钢桩1高度为雷达测距传感器3基准面以上6-35m。雷达测距是利用雷达测距传感器3将微波脉冲信号通过天线发射到钢桩帽3帽沿底部，再将钢桩帽3底部反射的微波信号重新接收，微波以光速传播，从信号发射到接收的时间与钢桩帽3帽沿底部到雷达测距传感器3基准面的距离成正比。雷达测距传感器3将测得距离转换为4-20mA电流信号输出至数字显示器5显示，通过数字显示器5上的设置按钮，设置钢桩1提升的最高点以及下降的最低点，数字显示器5将实际测得距离与设置值传输给挖泥液压控制系统6，挖泥液压控制系统6将数字显示器5传输的实际距离与设置值相比较，从而控制钢桩1的提升和下降距离，保证了钢桩1操作控制的安全。由于雷达测距传感器3要求发散角范围内不能存在固体物的散射干扰，因此采用脉冲雷达波的发射方式降低发射功率和聚焦透镜方式减小发散角聚焦能量，利用钢桩帽2作为雷达测距的反射面，其面积越大，所得到的反射波信号就越强，越容易识别出钢桩帽2的距离信号；雷达测距传感器3沿钢桩1轴向向上安装，并尽量使射线与钢桩帽2反射面垂直将有效反射信号达到最大化，且要保证钢桩高度在有效范围内进行检测，所以倾斜角度设置为1.5°；为降低钢桩1侧壁对雷达信号的干扰，雷达测距传感器3应远离钢桩侧壁安装，雷达测距传感器3距离钢桩1侧壁的距离越远，钢桩1侧壁对雷达信号的干扰就越小，将与钢桩1侧壁的安装距离设置为距离300mm；为保证钢桩帽2在雷达波辐射范围内，钢桩帽的直径就必须做得越大，由于钢桩架结构的限制，钢桩1直径设置为￠2220，钢桩帽2直径设置为￠2620，钢桩帽2帽沿超出钢桩壁200mm，钢桩帽不在雷达波的覆盖范围内，雷达测距传感器3的安装能保证钢桩1高度在雷达测距传感器3基准面以上6-35米范围内可进行检测。本技术已在实际应用的绞吸式挖泥船使用，在交船后的实际使用中性能可靠。以上所述的雷达测距传感器3、数字显示器5、挖泥液压控制系统6的具体结构、原理以及电连接方式均为通用技术或本领域技术人员知晓的技术，都为本领域技术人员可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知的，不再阐述。本具体实施方式在钢桩顶部设置钢桩帽，将雷达测距传感器倾斜安装在钢桩侧边，使得信号射线可以发射到钢桩帽底部的反射面再返回，从而测得钢桩高度，测量装置与钢桩为非接触式高度测量，防止挖泥船工作时的振动对装置产生影响；雷达测距传感器通过测量可提供准确的测量距离，测量精度高，为施工人员提供可靠的决策依据，能有效地提高施工效率。以上显示和描述了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绞吸式挖泥船钢桩雷达测高装置，其特征在于：包括钢桩、钢桩帽、雷达测距传感器；所述钢桩的轴线竖直设置，钢桩的顶部设有作为雷达测距的反射面的钢桩帽，所述钢桩帽的直径大于钢桩的直径，钢桩帽的帽沿伸出在钢桩壁的外部；/n所述雷达测距传感器安装在钢桩侧边的维修平台顶部，雷达测距传感器沿钢桩轴向向上安装，雷达测距传感器安装时与竖直方向具有1.5-2.0°的偏转倾斜角度，雷达测距传感器的信号射线发射到钢桩帽底部的反射面再返回；/n所述雷达测距传感器将测得距离转换为电流信号传输给数字显示器显示，所述数字显示器内安装有设置系统，设置钢桩提升的最高点以及下降的最低点，数字显示器与挖泥液压控制系统连接，挖泥液压控制系统将数字显示器传输的实际距离与设置值相比较，控制钢桩的提升和下降距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种绞吸式挖泥船钢桩雷达测高装置，其特征在于：包括钢桩、钢桩帽、雷达测距传感器；所述钢桩的轴线竖直设置，钢桩的顶部设有作为雷达测距的反射面的钢桩帽，所述钢桩帽的直径大于钢桩的直径，钢桩帽的帽沿伸出在钢桩壁的外部；
所述雷达测距传感器安装在钢桩侧边的维修平台顶部，雷达测距传感器沿钢桩轴向向上安装，雷达测距传感器安装时与竖直方向具有1.5-2.0°的偏转倾斜角度，雷达测距传感器的信号射线发射到钢桩帽底部的反射面再返回；
所述雷达测距传感器将测得距离转换为电流信号传输给数字显示器显示，所述数字显示器内安装有设置系统，设置钢桩提升的最高点以及下降的最低点，数字显示器与挖泥液...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂贤，魏华贞，王秋松，何银栋，沙胜红，陈伟，陈新华，高峰，邵海，周杰，
申请(专利权)人：上海振华重工启东海洋工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32