一种工业设备三维度膨胀测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种工业设备三维度膨胀测量装置，包括：远程终端和若干个测距模块；所述测距模块包括激光测距单元、三维度反射架和集成电路单元；所述三维度反射架固定设置在工业设备的固定钢架上；所述激光测距模块固定设置在工业设备的待监测点处，并延伸至所述三维度反射架内；所述激光测距单元发射三个相互垂直的光波至所述三维度反射架，在所述三维度反射架处发生反射，所述激光测距单元接收三个反射回来的反射波；所述集成电路单元基于三个所述光波和三个所述反射波得到三向距离，并发送至所述远程终端。本实用新型专利技术解决了工业设备膨胀监测时效性差和准确性差的问题，降低工作人员的劳动强度，降低了监测装置的维护量。降低了监测装置的维护量。降低了监测装置的维护量。

【技术实现步骤摘要】
一种工业设备三维度膨胀测量装置


[0001]本技术涉及设备形变监测
，特别是涉及一种工业设备三维度膨胀测量装置。

技术介绍

[0002]当工业设备形变超过部件的承受能力，就会造成设备的损坏、破裂，甚至会造成非计划停炉。工业设备膨胀的监测需求从定时监测发展为实时在线监测。实时连续监测，就能实时掌握设备的运行状况，对工业设备的安全运行具有重大的意义。
[0003]通过工业设备膨胀指示器来监视承压设备或部件受热和受压后几何尺寸发生的变化情况，这种改变如果超出设计规定的范围，就说明设备的运行操作出现问题。通过工业设备的膨胀监测可以及时发现点火升温升压不当引起的蒸发设备变形，防止膨胀不均发生裂纹和泄漏等。
[0004]以工业锅炉为例，目前常用锅炉膨胀指示器多为指针加刻度板的设计，称为机械式锅炉膨胀指示器。机械式膨胀指示器的指针固定在锅炉上，刻度板上刻有以毫米为单位的田字格刻度，刻度板固定在锅炉钢架上，指针垂直于刻度板。由于锅炉钢架相对静止，而锅炉在温度变化时发生膨胀和收缩，所以指针和刻度板之间发生相对位移的量，就是锅炉的膨胀量。
[0005]在锅炉启动、停止和大负荷变动运行时，需要巡检人员到锅炉的每一个监测处就地查看机械式锅炉膨胀指示器的指针所指的刻度值。
[0006]随着锅炉体量的增大，膨胀测点也越来越多，各点位的距离较远，人工巡视和记录准确性和时效性差，不利于正确分析锅炉膨胀数据和发现膨胀隐患，无法实时监控并记录锅炉的动态膨胀情况；而且同一次检查的数据并不是同一时刻的数据，这给隐患分析带来难度和增大了分析误差。
[0007]由于工业设备的膨胀往往存在三个膨胀方向，以工业锅炉为例，锅炉在机械式膨胀指示器的指针轴向移动，为了避免指针和刻度板接触，需要把指针和刻度板之间保持一定的安全距离，这个距离取决于锅炉在指针轴向的最大膨胀量。这个安全距离降低了指示器的读数准确性和精度。为了提高精度，减小安全距离，把刻度板水平放置，指针改成垂直可伸缩的。但是由于刻度板的刻度为毫米级而指针的顶端面积大于1毫米，且指针的伸缩设计使得指针伸缩后更难以保证1毫米的精度要求。因此机械结构的锅炉三向膨胀指示器的误差是很大的。
[0008]由于所有数据记录在纸质版记录本上，统计分析比较困难。需要计算机辅助分析时，往往需要把锅炉的膨胀值手动输入到计算机里，而数据量越大，数据录入工作往往是延迟的，数据一旦延迟，参考价值也会明显降低。
[0009]基于上述问题，提出了基于微位移定位技术的锅炉膨胀检测仪。该检测仪使用绝对编码器测量锅炉膨胀情况，将实时膨胀数据通过液晶屏显示并写入存储卡，同时通过总线接口将数据发送到控制室，可为电站运营人员提供准确地、实时地锅炉膨胀信息。但是基
于微位移定位技术的锅炉膨胀检测仪所配置的编码器是一种接触式传感器，必须与监测部件接触测量，结构复杂，成本较高；且这种膨胀监测仪器的数据采集到后，仍然需要人工分析，分析的结果往往和个人经验有关，客观性较差。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本技术提供了一种工业设备三维度膨胀测量装置，通过周期性的向外发出近红外光调制波，调制波遇物体后反射，产品通过测量调制波往返相位差，得到飞行时间，再计算出产品与被测目标之间的相对距离。
[0011]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0012]一种工业设备三维度膨胀测量装置，包括：远程终端和若干个测距模块；
[0013]所述测距模块包括激光测距单元、三维度反射架和集成电路单元；
[0014]所述三维度反射架固定设置在工业设备的固定钢架上；
[0015]所述激光测距模块固定设置在工业设备的待监测点处，并延伸至所述三维度反射架内；
[0016]所述激光测距单元发射三个相互垂直的光波至所述三维度反射架，在所述三维度反射架处发生反射，所述激光测距单元接收三个反射回来的反射波；
[0017]所述集成电路单元基于三个所述光波和三个所述反射波得到三向距离，并发送至所述远程终端。
[0018]优选地，所述三维度反射架包括第一反射板、第二反射板和第三反射板；
[0019]所述第一反射板、所述第二反射板和所述第三反射板之间两两相互垂直连接，得到所述三维度反射架。
[0020]优选地，所述激光测距单元包括：第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、传感器外壳和延长件；
[0021]所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器设置在所述传感器外壳的一端，且所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器相互垂直；
[0022]所述传感器外壳的另一端设置有带内螺纹的孔；所述延长件的一端设置有与所述内螺纹配套的外螺纹，所述延长件和所述传感器外壳外壳之间通过所述内螺纹和所述外螺纹连接，所述延长件的另一端与固定设置在工业设备的待监测点处；
[0023]所述第一激光测距传感器发射第一光波至所述第一反射板，所述第一光波在所述第一反射板处发生反射，得到第一反射波，被所述第一激光测距传感器接收；所述第一光波与所述第一反射板垂直；
[0024]所述第二激光测距传感器发射第二光波至所述第二反射板，所述第二光波在所述第二反射板处发生反射，得到第二反射波，被所述第二激光测距传感器接收；所述第二光波与所述第二反射板垂直；
[0025]所述第三激光测距传感器发射第三光波至所述第三反射板，所述第三光波在所述第三反射板处发生反射，得到第三反射波，被所述第三激光测距传感器接收；所述第三光波与所述第三反射板垂直；
[0026]所述光波包括所述第一光波、所述第二光波和所述第三光波；所述反射波包括所
述第一反射波、所述第二反射波和所述第三反射波。
[0027]优选地，所述测距模块还包括通信单元；
[0028]所述集成电路单元通过所述通信单元，将所述三向距离发送至所述远程终端。
[0029]优选地，所述测距模块还包括：电源；
[0030]所述电源为所述集成电路单元供电。
[0031]优选地，所述测距模块还包括：保护壳；
[0032]所述通信单元、所述激光测距单元和所述集成电路单元均设置在所述保护壳内；
[0033]所述保护壳设置有开口，所述激光测距单元穿过所述开口并延伸至所述所述三维度反射架内。
[0034]优选地，所述激光测距单元与所述集成电路单元之间通过RS485串口连接，通信协议采用标准ModBus协议。
[0035]优选地，所述集成电路单元包括放大电路、滤波电路、模数转换电路和控制芯片；
[0036]所述放大电路对所述第一光波、所述第二光波、所述第三光波、所述第一反射波、所述第二反射波和所述第三反射波进行放大处理，得到第一放大光波、第二放大光波、第三放大光波、第一放大反射波、第二放大反射波和第三放大反射波；
[0037]所述滤波电路对所述第一放大光波、所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业设备三维度膨胀测量装置，其特征在于，包括：远程终端和若干个测距模块；所述测距模块包括激光测距单元、三维度反射架和集成电路单元；所述三维度反射架固定设置在工业设备的固定钢架上；所述激光测距模块固定设置在工业设备的待监测点处，并延伸至所述三维度反射架内；所述激光测距单元发射三个相互垂直的光波至所述三维度反射架，在所述三维度反射架处发生反射，所述激光测距单元接收三个反射回来的反射波；所述集成电路单元基于三个所述光波和三个所述反射波得到三向距离，并发送至所述远程终端。2.根据权利要求1所述的工业设备三维度膨胀测量装置，其特征在于，所述三维度反射架包括第一反射板、第二反射板和第三反射板；所述第一反射板、所述第二反射板和所述第三反射板之间两两相互垂直连接，得到所述三维度反射架。3.根据权利要求2所述的工业设备三维度膨胀测量装置，其特征在于，所述激光测距单元包括：第一激光测距传感器、第二激光测距传感器、第三激光测距传感器、传感器外壳和延长件；所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器设置在所述传感器外壳的一端，且所述第一激光测距传感器、所述第二激光测距传感器和所述第三激光测距传感器相互垂直；所述传感器外壳的另一端设置有带内螺纹的孔；所述延长件的一端设置有与所述内螺纹配套的外螺纹，所述延长件和所述传感器外壳外壳之间通过所述内螺纹和所述外螺纹连接，所述延长件的另一端与固定设置在工业设备的待监测点处；所述第一激光测距传感器发射第一光波至所述第一反射板，所述第一光波在所述第一反射板处发生反射，得到第一反射波，被所述第一激光测距传感器接收；所述第一光波与所述第一反射板垂直；所述第二激光测距传感器发射第二光波至所述第二反射板，所述第二光波在所述第二反射板处发生反射，得到第二反射波，被所述第二激光测距传感器接收；所述第二光波与所述第二反射板垂直；所述第三激光测距传感器发射第三光波至所述第三反射板，所述第三光波在所述第三反射板处发生反射，得到第三反射波，被所述第三激光测距传感器接收；所述第三光波与所述第三反射板垂直；所述光波包括所述第一光波、所述第二光波和所述第三光波；所述反射波包括所述第一反射波、所述第二反射波和所述第三反射波。4.根据权利要求1所述的工业设备三维度膨胀测量装置，其特征在于，所述测距模块还包括通信单元；所述集成电路单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙德生，何立荣，曹鑫，佟艳亮，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：