本发明专利技术涉及工业管道/烟道系统监测技术领域，尤其涉及一种金属膨胀节在线监测与预警方法、系统、介质及存储设置，其方法包括以下步骤：S1，在管道、烟道系统中泵机、风机的进口或出口处的膨胀节上安装位移传感器和应变传感器，并设置未工作时膨胀节的位移行程L；S2，膨胀节工作时，位移传感器和应变传感器采集膨胀节的位移信号和应变力信号，并传输至计算机系统分析计算位移传感器和应变传感器的实时状态；S3，根据计算机系统的计算结果监测膨胀节的实时状态，并由显示器发布实时显示。本发明专利技术采用位移传感器、应变传感器以及计算机系统对膨胀节进行实时监控，可以实时数据采集，监检测运行状态，提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。
【技术实现步骤摘要】
金属膨胀节在线监测与预警方法、系统、介质及存储设置
[0001]本专利技术涉及工业管道/烟道系统监测
，具体为一种金属膨胀节在线监测与预警方法、系统、介质及存储设置。
技术介绍
[0002]金属膨胀节用途比较广泛，主要用于工业管道/烟道系统，一般安装在泵和风机进出口，用来补偿管路的热胀冷缩位移量，减小管路位移对设备的推力和运行中产生的振动。金属膨胀节主要可分为弯管式膨胀节、波纹管膨胀节和套筒式膨胀节，构成其工作主体的波纹管(一种弹性元件)和端管、支架、法兰、导管等附件组成。利用其工作主体弹性元件的有效伸缩变形，吸收管路热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管道/烟道的轴向、横向和角向位移。
[0003]由于工业设备运行工况复杂多变，介质温度不稳定，会使运输管道/烟道系统频繁的热胀冷缩，造成膨胀节反复的位移发生变化，弹性元件疲劳、失效和损坏直接影响管道/烟道系统的安全性、可靠性和稳定性。
[0004]目前，膨胀节的现场使用没有精准的检测方法，而波纹管膨胀节只有拉杆螺栓作为安装时轴向位移限制，实际使用中误差较大。现有金属膨胀节应力应变力监测方法具有一定的局限性：依靠人工巡检，工作效率低，对人员技术要求高，存在安全隐患；膨胀节拉杆螺栓只能限制轴向位移，且误差大；不能实时监测膨胀节应力应变力情况。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在膨胀节应力应变力情况监测方法单一的问题，本专利技术提供一种金属膨胀节在线监测与预警方法、系统、介质及存储设置，利用实时数据和历史数据，为泵/风机故障识别、分析判断提供依据，旨在解决现场中管道/烟道的金属膨胀节运行中不便于巡检，测量误差大，无法实时状态监测及预警等缺点。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种金属膨胀节在线监测与预警方法，包括以下步骤：
[0008]S1，在管道、烟道系统中泵机、风机的进口或出口处的膨胀节上安装位移传感器和应变传感器，并设置未工作时膨胀节的位移行程L；
[0009]S2，膨胀节工作时，位移传感器和应变传感器采集膨胀节的位移信号和应变力信号，并传输至计算机系统，经计算机系统分析获得位移传感器的实时状态和应变传感器的实时状态；
[0010]S3，根据位移传感器的实时状态和应变传感器的实时状态监测膨胀节的实时状态，并由显示器发布实时显示。
[0011]优选的，在S1中，位移传感器安装在膨胀节的拉杆上；应变传感器设置于膨胀节中间位置的波纹管上。
[0012]优选的，在S2中，位移传感器的实时状态的分析过程如下：标定膨胀节未工作时的
位移行程L
标
、额定工况下的位移行程L1和工作时膨胀节的位移行程
±
S，其中
“±”
表示膨胀节的位移方向，膨胀节压缩为“﹢”，伸长为
“‑”
，且当L＝L
标
时，L为未工作时膨胀节的位移行程：
[0013]当L1介于L
±
S之间时，位移传感器处于正常状态，位移传感器显示正常；
[0014]当L1小于L
‑
S或者L1大于L+S时，位移传感器处于预警状态，并发出位移预警信号。
[0015]优选的，在S2中，位移传感器的实时状态的分析过程如下：标定膨胀节未工作时的位移行程L
标
、额定工况下的位移行程L1和工作时的位移行程
±
S，其中
“±”
表示膨胀节的位移方向，膨胀节压缩为“﹢”，伸长为
“‑”
，且当L≠L
标
时，首先修正L＝L
标
，再根据L＝L
标
分析位移传感器的状态。
[0016]优选的，修正时，通过L
标
与L获得位移偏差
±
ΔL，其中
“±”
表示膨胀节的位移方向，膨胀节压缩为“﹢”，伸长为
“‑”
；之后通过调整未工作时膨胀节的安装位置来消除位移偏差
±
ΔL，使得L＝L
标
。
[0017]优选的，在S2中，应变传感器的实时状态的分析过程如下：设定应变传感器的额定载荷为σ
额
，膨胀节工作时的应变力为σ；
[0018]当σ等于或者大于σ
额
时，应变传感器处于预警状态，并发出应变力预警信号；
[0019]当σ小于σ
额
时，应变传感器处于正常状态。
[0020]优选的，在S3中，根据位移传感器的实时状态和应变传感器的实时状态将膨胀节的实时状态分为正常状态、预警状态和异常状态；
[0021]当应变传感器和位移传感器均处于正常状态时，膨胀节处于正常状态；
[0022]当位移传感器或者应变传感器处于预警状态时，膨胀节处于预警状态；
[0023]当位移传感器和应变传感器均处于预警状态时，膨胀节处于异常状态。
[0024]一种金属膨胀节应力变形在线监测与预警系统，包括数据获取模块、分析模块和数据输出模块，数据获取模块用于获取膨胀节的实时数据，分析模块用于计算实时数据，数据输出模块用于输出膨胀节的实时状态。
[0025]一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。
[0026]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0028]本专利技术一种金属膨胀节在线监测与预警方法中采用位移传感器、应变传感器以及计算机系统对膨胀节进行实时监控，可以实时数据采集，检测运行状态，提高工作效率。同时，计算机系统具备数据存储功能，通过历史数据对比分析，评估运行状态及性能，以此实现精准、快速的预警，对整个管道/烟道系统提供安全保障。
[0029]进一步的，在工业管道/烟道系统中，尤其是泵/风机进出口处，对不同位置所有波纹管膨胀节上增加(安装)位移传感器，可以实现就地数显，并满足采集到波纹管膨胀节静态(原始安装)、运行过程中动态位移量。
[0030]进一步的，在膨胀节中间位置波纹管上安装应变传感器，将所有检测数据通过信号采集装置传输至计算机(或控制系统)，并对波纹管膨胀节形变数据进行分析显示，并且可以实现在线实时监测与状态预警功能。
[0031]进一步的，选用位移、应变力动态量组合式预警方法对膨胀节的状态进行检测，这是因为管道内介质温度的变化会引起膨胀节轴向位移，通过组合式预警方法可有效监控轴向位移、管道内介质压力的变化会引起波纹管径向膨胀，可有效监测形变量，有效监测因管道介质变化对膨胀节的影响。
附图说明
[0032]图1为本专利技术一种金属膨胀节在线监测与预警方法中位移传感器和应变传感器的位置示意图。
[0033本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属膨胀节在线监测与预警方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，在管道、烟道系统中泵机、风机的进口或出口处的膨胀节上安装位移传感器和应变传感器，并设置未工作时膨胀节的位移行程L；S2，膨胀节工作时，位移传感器和应变传感器采集膨胀节的位移信号和应变力信号，并传输至计算机系统，经计算机系统分析获得位移传感器的实时状态和应变传感器的实时状态；S3，根据位移传感器的实时状态和应变传感器的实时状态监测膨胀节的实时状态，并由显示器发布实时显示。2.根据权利要求1所述的金属膨胀节在线监测与预警方法，其特征在于，在S1中，位移传感器安装在膨胀节的拉杆上；应变传感器设置于膨胀节中间位置的波纹管上。3.根据权利要求1所述的金属膨胀节在线监测与预警方法，其特征在于，在S2中，位移传感器的实时状态的分析过程如下：标定膨胀节未工作时的位移行程L
标
、额定工况下的位移行程L1和工作时膨胀节的位移行程
±
S，其中
“±”
表示膨胀节的位移方向，膨胀节压缩为“﹢”，伸长为
“‑”
，且当L＝L
标
时，L为未工作时膨胀节的位移行程：当L1介于L
±
S之间时，位移传感器处于正常状态，位移传感器显示正常；当L1小于L
‑
S或者L1大于L+S时，位移传感器处于预警状态，并发出位移预警信号。4.根据权利要求3所述的金属膨胀节在线监测与预警方法，其特征在于，在S2中，位移传感器的实时状态的分析过程如下：标定膨胀节未工作时的位移行程L
标
、额定工况下的位移行程L1和工作时的位移行程
±
S，其中
“±”
表示膨胀节的位移方向，膨胀节压缩为“﹢”，伸长为
“‑”
，且当L≠L
标
时，首先修正L＝L
标
，再根据L＝L
标
分析位...
【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，宿垚，刘强，王梓源，唐立新，沙德生，吴国民，邹歆，高开峰，陈颖，徐景悦，林航冰，史本天，李振，徐明军，杨家然，张炜，丁杰康，程辉，侯涌，田忠玉，万锐，栾俊，尚志杰，
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华能威海发电有限责任公司华能浙江能源开发有限公司长兴分公司华能济南黄台发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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