CN102176329B - 一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法 - Google Patents

一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102176329B
CN102176329B CN2011100309897A CN201110030989A CN102176329B CN 102176329 B CN102176329 B CN 102176329B CN 2011100309897 A CN2011100309897 A CN 2011100309897A CN 201110030989 A CN201110030989 A CN 201110030989A CN 102176329 B CN102176329 B CN 102176329B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bolt
static
main pump
monitoring device
nuclear main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011100309897A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102176329A (zh
Inventor
索双富
吴琼
黄伟峰
李永健
廖传军
王玉明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN2011100309897A priority Critical patent/CN102176329B/zh
Publication of CN102176329A publication Critical patent/CN102176329A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102176329B publication Critical patent/CN102176329B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法，通过旋转螺栓组松动监测装置和静止螺栓组松动监测装置中分别设置对应的第一CCD数字相机和第二CCD数字相机，并结合含有图像识别模块和预警系统的计算机，逐个计算出每个进行唯一性标示的螺栓的刻度线和对应的被固定的部件的刻度线之间的距离，根据该距离的跨度来进行不同的预警处理，这样避免了监测结果和压电陶瓷所贴位置有很大的关系和无法应用到核主泵中的缺陷，并且本监测装置造价低，监测准确度高，有良好的应用前景。

Description

一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法
技术领域
本发明涉及一种机械监测装置，具体涉及一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法。
背景技术
反应堆主冷却剂循环泵，简称核主泵，是核电站的重要设备，作为反应堆冷却系统的心脏，其主要功能是克服主冷却剂的流动阻力、保证循环流量。目前，世界上大部分压水堆核电站采用轴封泵作为核主泵，其机械密封组件由3级机械密封串联组成，主要用于控制冷却剂沿泵轴向上泄漏。
机械密封组件是核主泵上最容易损坏的部件，稍有运行偏差即可造成泄漏量异常，甚至导致反应堆紧急停堆事件，威胁反应堆安全，也将导致巨大的经济损失。根据对主泵工作情况调查，70％以上的故障来自机械密封。联轴器上螺栓的松动是机械密封出现故障的原因之一。
在轴封泵中，泵轴高速转动，3级机械密封的泵轴之间用刚性联轴器连接，若联轴器上的螺栓松动超出了许可范围，则联轴器将不能可靠运行，泵轴将发生震动、偏斜，从而使得各级机械密封不能正常运行。若螺栓发生了许可范围内的很小的松动，需要做的不是遏制，而是要对其进行分析、监测，从而达到控制和改善的目的。鉴于联轴器上的螺栓对于机械密封的影响，建立一套螺栓松动监测装置是非常必要的。有了这样一套装置，才能了解螺栓真正的工况，而且，当螺栓发生很小的松动时，通过分析监测装置采集到的相关数据，还有助于分析其它密封组件的工况。当螺栓松动超出许可时，螺栓松动监测装置发出警报，此时应采取相应措施来解决。
目前，用于螺栓松动监测的方法还比较少，主要有以下两种：
1)压电导纳的结构健康监测技术，其原理是，通过测量压电陶瓷片在螺栓松动前后电导纳的变化来识别损伤，但监测结果和压电陶瓷所贴位置有很大的关系。
2)采用小波包分解提取非平稳信号特征，并结合神经网络的模式识别功能，实现对螺栓松动时其松动程度的识别问题。但是，特定条件下的神经网络直接应用于受环境激励的实际结构中会存在较大的问题。实际结构在工作环境中损伤分类样本的建立问题，无疑是实际工程应用的一个关键问题，加上泵轴的高速转动，使得上述两种监测方法都无法应用于核主泵中。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法，通过旋转螺栓组松动监测装置和静止螺栓组松动监测装置中分别设置对应的第一CCD数字相机和第二CCD数字相机，并结合含有图像识别模块和预警系统的计算机，逐个计算出每个进行唯一性标示的螺栓的刻度线和对应的被固定的部件的刻度线之间的距离，根据该距离的跨度来进行不同的预警处理，这样避免了监测结果和压电陶瓷所贴位置有很大的关系而无法应用到核主泵中的缺陷，并且本监测装置造价低，监测准确度高，有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种核主泵用螺栓松动监测装置，包括针对核主泵旋转部件6的旋转螺栓组松动监测装置和核主泵静止部件7的静止螺栓组松动监测装置，所述的旋转螺栓组松动监测装置为一个以上且其摄像头对准被检测旋转螺栓组中一个以上的旋转螺栓1的第一CCD数字相机2，第一CCD数字相机2的输出端口和含有图像识别模块和预警系统的计算机5的对应输入端口相连接，所述的静止螺栓组松动监测装置为一个以上且其所有的摄像头视角的范围能覆盖被检测静止螺栓组中所有的静止螺栓3的第二CCD数字相机4，第二CCD数字相机4的输出端口和所述的计算机5的对应输入端口相连接。
所述的第一CCD数字相机2的帧频数大于被检测旋转螺栓组固定的核主泵旋转部件6转动的赫兹数。
所述的核主泵用螺栓松动监测装置的监测方法是：预先分别在被监测旋转螺栓组和静止螺栓组中的每个旋转螺栓1和每个静止螺栓3上用和其不一样的颜色进行唯一性标示，其标示的位置在每个旋转螺栓1和每个静止螺栓3各自最远离对应的核主泵的那一面，然后在每个所述的那一面的中央位置按照竖直方向并用和对应的旋转螺栓1和静止螺栓3各自不一样的颜色绘制出刻度线，并将此刻度线延伸到各自对应的被固定的核主泵旋转部件6和核主泵静止部件7上，当核主泵启动的时候，每个第一CCD数字相机2和第二CCD数字相机4按照预设的时间每采集一次图像就将该图像发送并存储到与之相连接的计算机5内，然后计算机5内的图像识别模块逐个计算出每个进行唯一性标示的旋转螺栓1和静止螺栓3的刻度线各自同对应的被固定的核主泵旋转部件6和核主泵静止部件7的刻度线之间的距离，如果该距离的跨度小于各自对应的旋转螺栓1或静止螺栓3的一个螺栓面一半的跨度，计算机的预警系统判定该螺栓工作正常，如果该距离的跨度在各自对应的旋转螺栓1或静止螺栓3的一个螺栓面一半的跨度以上并小于一个该螺栓面的跨度，计算机的预警系统发出该螺栓出现松动的警示信息，如果该距离的跨度在各自对应的旋转螺栓1或静止螺栓3的一个螺栓面跨度以上，计算机的预警系统发出该螺栓松动危险需要实时处理的警示信息。
通过旋转螺栓组松动监测装置和静止螺栓组松动监测装置中分别设置对应的第一CCD数字相机2和第二CCD数字相机4，并结合含有图像识别模块和预警系统的计算机5，逐个计算出每个进行唯一性标示的螺栓的刻度线和对应的被固定的部件的刻度线之间的距离，根据该距离的跨度来进行不同的预警处理，这样避免了监测结果和压电陶瓷所贴位置有很大的关系和无法应用到核主泵中的缺陷，并且本监测装置造价低，监测准确度高，有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的旋转螺栓组松动监测装置布置示意图，其中虚线和其内部的弧形箭头表示摄像头摄像范围，而外部的弧形箭头代表核主泵旋转部件的旋转标示。
图2是本发明的静止螺栓组松动监测装置布置示意图，其中虚线和其上的弧形箭头表示摄像头摄像范围。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细的说明。
如图1和图2所示，核主泵用螺栓松动监测装置，包括针对核主泵旋转部件6的旋转螺栓组松动监测装置和核主泵静止部件7的静止螺栓组松动监测装置，又如图1所示，所述的旋转螺栓组松动监测装置为一个以上且其摄像头对准被检测旋转螺栓组中一个以上的旋转螺栓1的第一CCD数字相机2，第一CCD数字相机2的输出端口和含有图像识别模块和预警系统的计算机5的对应输入端口相连接，又如图2所示，所述的静止螺栓组松动监测装置为一个以上且其所有的摄像头视角的范围能覆盖被检测静止螺栓组中所有的静止螺栓3的第二CCD数字相机4，第二CCD数字相机4的输出端口和所述的计算机5的对应输入端口相连接。所述的第一CCD数字相机2的帧频数大于被检测旋转螺栓组固定的核主泵旋转部件6转动的赫兹数。
所述的核主泵用螺栓松动监测装置的监测方法是：预先分别在被监测旋转螺栓组和静止螺栓组中的每个旋转螺栓1和每个静止螺栓3上用和其不一样的颜色进行唯一性标示，其标示的位置在每个旋转螺栓1和每个静止螺栓3各自最远离对应的核主泵的那一面，然后在每个所述的那一面的中央位置按照竖直方向并用和对应的旋转螺栓1和静止螺栓3各自不一样的颜色绘制出刻度线，并将此刻度线延伸到各自对应的被固定的核主泵旋转部件6和核主泵静止部件7上，当核主泵启动的时候，每个第一CCD数字相机2和第二CCD数字相机4按照预设的时间每采集一次图像就将该图像发送并存储到与之相连接的计算机5内，然后计算机5内的图像识别模块逐个计算出每个进行唯一性标示的旋转螺栓1和静止螺栓3的刻度线各自同对应的被固定的核主泵旋转部件6和核主泵静止部件7的刻度线之间的距离，如果该距离的跨度小于各自对应的旋转螺栓1或静止螺栓3的一个螺栓面一半的跨度，计算机的预警系统判定该螺栓工作正常，如果该距离的跨度在各自对应的旋转螺栓1或静止螺栓3的一个螺栓面一半的跨度以上并小于一个该螺栓面的跨度，计算机的预警系统发出该螺栓出现松动的警示信息，如果该距离的跨度在各自对应的旋转螺栓1或静止螺栓3的一个螺栓面跨度以上，计算机的预警系统发出该螺栓松动危险需要实时处理的警示信息。

Claims (2)

1.一种核主泵用螺栓松动监测装置，包括针对核主泵旋转部件（6）的旋转螺栓组松动监测装置和核主泵静止部件（7）的静止螺栓组松动监测装置，其特征在于：所述的旋转螺栓组松动监测装置为一个以上且其摄像头对准被检测旋转螺栓组中一个以上的旋转螺栓（1）的第一CCD数字相机（2），第一CCD数字相机（2）的输出端口和含有图像识别模块和预警系统的计算机（5）的对应输入端口相连接，所述的静止螺栓组松动监测装置为一个以上且其所有的摄像头视角的范围能覆盖被检测静止螺栓组中所有的静止螺栓（3）的第二CCD数字相机（4），第二CCD数字相机（4）的输出端口和所述的计算机（5）的对应输入端口相连接，预先分别在被监测旋转螺栓组和静止螺栓组中的每个旋转螺栓（1）和每个静止螺栓（3）上用和其不一样的颜色进行唯一性标示，其标示的位置在每个旋转螺栓（1）和每个静止螺栓（3）各自最远离对应的核主泵的那一面，然后在每个所述的那一面的中央位置按照竖直方向并用和对应的旋转螺栓（1）和静止螺栓（3）各自不一样的颜色绘制出刻度线，并将此刻度线延伸到各自对应的被固定的核主泵旋转部件（6）和核主泵静止部件（7）上，当核主泵启动的时候，每个第一CCD数字相机（2）和第二CCD数字相机（4）按照预设的时间每采集一次图像就将该图像发送并存储到与之相连接的计算机（5）内，然后计算机（5）内的图像识别模块逐个计算出每个进行唯一性标示的旋转螺栓（1）和静止螺栓（3）的刻度线各自同对应的被固定的核主泵旋转部件（6）和核主泵静止部件（7）的刻度线之间的距离，如果该距离的跨度小于各自对应的旋转螺栓（1）或静止螺栓（3）的一个螺栓面一半的跨度，计算机的预警系统判定该螺栓工作正常，如果该距离的跨度在各自对应的旋转螺栓（1）或静止螺栓（3）的一个螺栓面一半的跨度以上并小于一个该螺栓面的跨度，计算机的预警系统发出该螺栓出现松动的警示信息，如果该距离的跨度在各自对应的旋转螺栓（1）或静止螺栓（3）的一个螺栓面跨度以上，计算机的预警系统发出该螺栓松动危险需要实时处理的警示信息。
2.根据权利要求1所述的核主泵用螺栓松动监测装置，其特征在于：所述的第一CCD数字相机（2）的帧频数大于被检测旋转螺栓组固定的核主泵旋转部件（6）转动的赫兹数。
CN2011100309897A 2011-01-28 2011-01-28 一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法 Expired - Fee Related CN102176329B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100309897A CN102176329B (zh) 2011-01-28 2011-01-28 一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100309897A CN102176329B (zh) 2011-01-28 2011-01-28 一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102176329A CN102176329A (zh) 2011-09-07
CN102176329B true CN102176329B (zh) 2013-01-16

Family

ID=44519491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100309897A Expired - Fee Related CN102176329B (zh) 2011-01-28 2011-01-28 一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102176329B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104180983A (zh) * 2014-09-02 2014-12-03 苏州市计量测试研究所 一种机械振动台紧固件监控系统及其监控方法
CN105258936A (zh) * 2015-11-18 2016-01-20 森特士兴集团股份有限公司 一种智能屋面紧固件松动检测管理系统及其检测管理方法
CN105915897B (zh) * 2016-05-30 2018-03-06 浙江宇视科技有限公司 一种检测摄像机外盖松脱的方法及装置、摄像机
CN107063548B (zh) * 2017-04-07 2023-03-03 江苏固德建筑机械有限公司 一种螺丝紧固检测装置
CN107966270B (zh) * 2017-11-21 2019-02-19 韶关学院 一种基于稀疏字典的螺栓拧紧检测方法
CN108709582A (zh) * 2018-01-03 2018-10-26 远景能源（江苏）有限公司 使用接近传感器的螺栓紧固监测系统
CN109029382B (zh) * 2018-08-20 2023-08-08 上海矩尺土木科技有限公司 一种螺栓防松预警监测装置
CN110304106B (zh) * 2019-06-21 2020-10-02 中国铁建重工集团股份有限公司 螺栓状态的检测方法、螺栓状态的检测系统和检测设备
CN110231158B (zh) * 2019-07-05 2020-09-25 江苏轶一电力科技有限公司 一种铁塔螺栓松动监测装置
CN110672312B (zh) * 2019-10-12 2021-05-07 北京工业大学 一种基于bp神经网络的预测螺栓残余夹紧力的方法
CN117105038B (zh) * 2023-10-17 2024-01-05 山西戴德测控技术股份有限公司 一种提升机运行监测方法、装置、设备及存储介质

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3886840A (en) * 1972-10-24 1975-06-03 Kaman Aerospace Corp Bolt head which measures and maintains preload
US5370483A (en) * 1993-06-24 1994-12-06 J & M Turner, Inc. Direct tension indicator washer
US5769581A (en) * 1997-02-21 1998-06-23 Applied Bolting Technology Products, Inc. Direct tension indicating washers
DE10001857A1 (de) * 2000-01-18 2001-07-19 Schatz Gmbh Verbindungselement in Form einer Schraube, Mutter oder Scheibe für eine Schraubverbindung, sowie Verfahren zu deren Festziehen
CN101458119B (zh) * 2008-12-26 2010-08-11 常熟理工学院 图像分析实时检测轴瓦振动的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102176329A (zh) 2011-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102176329B (zh) 一种核主泵用螺栓松动监测装置及其监测方法
CN104730081B (zh) 一种用于风电桨叶的故障检测系统
CN102602681B (zh) 基于机器视觉的输送带跑偏故障在线检测方法
CN107144303A (zh) 一种矿用机电设备的故障检测系统、方法及装置
CN102494894A (zh) 风力发电机组音频监测和故障诊断系统及其方法
CN110285045B (zh) 一种核电厂rcp主泵振动相位监测系统和方法
CN202003011U (zh) 一种电机异常监控及故障诊断装置
EP2988002A1 (en) A method for early error detection in a drive system, a system for early error detection, wind generator comprising the system and use of the system
CN204984825U (zh) 一种油田注水泵智能诊断监控装置
CN106706241B (zh) 一种风力机叶片损伤主动自检装置及方法
WO2017088215A1 (zh) 核反应堆冷却泵振动相位信号采集方法和系统
CN102706885A (zh) 一种风力发电机组叶片损伤在线检测系统
CN101086513A (zh) 基于声发射原理的输电线路实时在线监测方法与装置
CN112173636B (zh) 一种巡检机器人对皮带机托辊故障的检测方法
CN110320026A (zh) 一种旋转机械刚性转子不对中在线监测方法
CN105840250B (zh) 汽轮发电机组振动保护装置及方法
CN212748748U (zh) 汽轮机叶片监测系统及诊断系统
CN202453182U (zh) 一种风电机组齿轮箱故障诊断装置
CN205593707U (zh) 汽轮发电机组高中压转子动平衡优化装置
RU2464486C1 (ru) Система вибрационного контроля, защиты и диагностики технического состояния технологического оборудования
CN209340188U (zh) 一种离心式风机感知系统
CN114517758B (zh) 一种旋转机械轴心轨迹的改进hu不变矩提取方法及系统
CN113218653B (zh) 一种基于消除低频扰动的海上风电齿轮箱监测方法及装置
CN209639753U (zh) 一种球磨机感知系统
CN209230776U (zh) 一种旋转机械监视保护及振动分析组合仪表

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130116

Termination date: 20160128

EXPY Termination of patent right or utility model