三向位移检测系统技术方案

本发明专利技术属于电子测量技术领域，公开了三向位移检测系统。三向位移检测系统用于测量管道的三向位移量，具体包括管座、支座和三向激光位移传感器组，管座夹持于管道的外壁；支座与管座连接，支座上设有第一形变端、第二形变端和第三形变端，第一形变端、第二形变端和第三形变端对应的形变量能分别反映管道的三向位移量；三向激光位移传感器组分别包括能测量第一形变端的形变量的X向激光位移传感器、能测量第二形变端的形变量的Y向激光位移传感器和能测量第三形变端的Z向激光位移传感器。在本发明专利技术中，采用非接触测量方式，提升测量效率、形变测量精度和整个系统的寿命。变测量精度和整个系统的寿命。变测量精度和整个系统的寿命。

【技术实现步骤摘要】
三向位移检测系统


[0001]本专利技术涉及电子测量
，尤其涉及三向位移检测系统。

技术介绍

[0002]火电厂中很多在役部件长期处于严苛的运行环境及复杂的运行工况中。蒸汽管道是火电厂锅炉与汽轮机之间进行高温、高压蒸汽介质输送的唯一通道，蒸汽参数可达25MPa/600℃以上，高参数蒸汽管道一般采用空间立体布置，两端与锅炉、汽轮机设备连接，中间管段完全利用支吊架进行承载。
[0003]随着新能源迅猛发展，对调峰电源的需求逐年升高，燃气和燃煤机组未来将会持续低负荷运行，深度调峰将成为常态。机组调峰会频繁启动及大范围负荷变动，设备经常承受大幅度温度变化，使高温高压部件产生交变热应力，导致低周疲劳损伤，因此对高温管道在复杂的工艺条件下的可靠性和长周期使用寿命提出了更高的要求，对于超临界机组的高温管道，在非正常的运行工况中，示例性地，操作失误导致的意外载荷、非正常安装过程中引入的附加载荷，以及异常的压力波动或温度波动产生的疲劳、蠕变载荷等，这些非正常的运行工况具有一定的偶然性，在设计过程中很难将其全部考虑，尽管在设计过程中引入了安全系数，但运行过程中仍有很多未知的危险因素可能造成结构发生一定程度的损伤或者失效。
[0004]由于设计阶段对服役工况的认识偏差以及设计理论的不完整性，试图通过设计确保绝对安全是难以完全做到的。通过对既往管道下沉、裂纹、爆管等事故的原因分析，管道膨胀异常或支吊架系统性缺陷是其中重要的原因之一。管道系统的膨胀主要依靠三向位移来表征，目前的管道支吊架现场作，管道三向位移指示器均采用传统的机械式三向位移指示器，接触式测位移的方式，容易受到被测管道频繁形变的影响，使械式三向位移指示器容易失效或者计量不准，这也给管道膨胀异常治理带来了很大难度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供三向位移检测系统，采用非接触测量方式，提升测量效率、形变测量精度和整个系统的寿命。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]三向位移检测系统，用于测量管道的三向位移量，包括：
[0008]管座，夹持于所述管道的外壁；
[0009]支座，与所述管座连接，所述支座上设有第一形变端、第二形变端和第三形变端，所述第一形变端、所述第二形变端和所述第三形变端对应的形变量能分别反映所述管道的三向位移量；
[0010]三向激光位移传感器组，分别包括能测量所述第一形变端的形变量的X向激光位移传感器、能测量所述第二形变端的形变量的Y向激光位移传感器和能测量所述第三形变端的Z向激光位移传感器。
[0011]作为一种三向位移检测系统的可选方案，所述支座为长方体，所述第一形变端为所述支座垂直于第一方向的表面；所述第二形变端为所述支座垂直于第二方向的表面；所述第三形变端所述支座垂直于第三方向的表面。
[0012]作为一种三向位移检测系统的可选方案，所述管座包括两个对称设置的半圆形卡环，所述卡环的两端设有连接板，所述连接板上设有连接孔，紧固件穿过连接孔，使两个所述卡环连接。
[0013]作为一种三向位移检测系统的可选方案，所述三向位移检测系统还包括支撑杆，所述X向激光位移传感器，所述Y向激光位移传感器和所述Z向激光位移传感器均设于支撑杆的一端，所述支撑杆的另一端设于地面。
[0014]作为一种三向位移检测系统的可选方案，所述支撑杆为角钢制成。
[0015]作为一种三向位移检测系统的可选方案，所述三向位移检测系统还包括数显表，所述数显表与所述X向激光位移传感器、所述Y向激光位移传感器和所述Z向激光位移传感器均信号连接。
[0016]作为一种三向位移检测系统的可选方案，所述数显表上设有显示屏幕，所述显示屏幕能实时显示所述第一形变端的形变量，所述第二形变端的形变量和所述第三形变端的形变量。
[0017]作为一种三向位移检测系统的可选方案，所述数显表上还设置有控制面板，所述控制面板包括调零按钮和设置按钮，所述设置按钮在所述显示屏幕的所述第一形变端的形变量，所述第二形变端的形变量和所述第三形变端切换；所述调零按钮能使所述显示屏幕的所述第一形变端的形变量，所述第二形变端的形变量和所述第三形变端中的任一形变量调零。
[0018]作为一种三向位移检测系统的可选方案，所述数显表内部设有报警模块，所述报警模块包括凸设于所述数显表外部的报警灯，当所述第一形变端、所述第二形变端和所述第三形变端中任一的形变量超过预设限值时，所述报警灯能亮起。
[0019]作为一种三向位移检测系统的可选方案，所述X向激光位移传感器、所述Y向激光位移传感器和所述Z向激光位移传感器均带有激光发射窗口和激光接收窗口，所述激光发射窗口能发射激光，发射的激光能从所述激光接收窗口被接收。
[0020]有益效果：
[0021]在本专利技术中，管座夹持管道的待测外壁，管座用于定位管道，保持支座与管道待测部位的准确相对位置，通过在支座上设有第一形变端、第二形变端和第三形变端，能够准确区分三向位移，保证管道的三向位移的间接测量互相不受到干扰，提升准确性；通过利用三向激光位移传感器组，具体地，利用X向激光位移传感器、Y向激光位移传感器和Z向激光位移传感器来分别测量第一形变端的形变量、第二形变端的形变量和第三形变端的形变量，三组形变量分别反映了管道的三向位移量，通过激光传感器来测量管道的三向位移量，效率更高，同时，形变的测量精度也能得到有效提升，另外，无接触式测量也能提升整个系统的寿命。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例提供的三向位移检测系统的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例提供激光位移传感器的主视图；
[0024]图3是本专利技术实施例提供激光位移传感器的背向示意图；
[0025]图4是本专利技术实施例提供的控制面板的主视图。
[0026]图中：
[0027]X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向；
[0028]1、管座；11、卡环；12、连接板；121、连接孔；13、紧固件；
[0029]2、支座；21、第一形变端；22、第二形变端；23、三形变端；
[0030]31、X向激光位移传感器；32、Y向激光位移传感器；33、Z向激光位移传感器；34、激光发射窗口；35、激光接收窗口；36、固定孔；37、底座；
[0031]4、支撑杆；
[0032]5、数显表；51、显示屏幕；52、控制面板；521、调零按钮；522、设置按钮；53、报警灯。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0034]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.三向位移检测系统，用于测量管道的三向位移量，其特征在于，包括：管座(1)，夹持于所述管道的外壁；支座(2)，与所述管座(1)连接，所述支座(2)上设有第一形变端(21)、第二形变端(22)和第三形变端(23)，所述第一形变端(21)、所述第二形变端(22)和所述第三形变端(23)对应的形变量能分别反映所述管道的三向位移量；三向激光位移传感器组，分别包括能测量所述第一形变端(21)的形变量的X向激光位移传感器(31)、能测量所述第二形变端(22)的形变量的Y向激光位移传感器(32)和能测量所述第三形变端(23)的Z向激光位移传感器(33)。2.根据权利要求1所述的三向位移检测系统，其特征在于，所述支座(2)为长方体，所述第一形变端(21)为所述支座(2)垂直于第一方向(X)的表面；所述第二形变端(22)为所述支座(2)垂直于第二方向(Y)的表面；所述第三形变端(23)所述支座(2)垂直于第三方向(Z)的表面。3.根据权利要求1所述的三向位移检测系统，其特征在于，所述管座(1)包括两个对称设置的半圆形卡环(11)，所述卡环(11)的两端设有连接板(12)，所述连接板(12)上设有连接孔(121)，紧固件(13)穿过连接孔(121)，使两个所述卡环(11)连接。4.根据权利要求1所述的三向位移检测系统，其特征在于，所述三向位移检测系统还包括支撑杆(4)，所述X向激光位移传感器(31)，所述Y向激光位移传感器(32)和所述Z向激光位移传感器(33)均设于支撑杆(4)的一端，所述支撑杆(4)的另一端设于地面。5.根据权利要求4所述的三向位移检测系统，其特征在于，所述支撑杆(4)为角钢制成。6.根据权利要求1所述的三向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锐，房璐璐，
申请(专利权)人：中电华创苏州电力技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：