CN106195452B - 一种管道安装支架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管道安装支架,包括上底板、下底板、第二上底板、锥形支架、上安装片、下安装片、第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆;所述上底板底部固定设有第一螺杆;所述第一螺杆底部设有下底板;所述下底板上表面设有上端开口的锥形支架;所述锥形支架底部固定设有微调滑动轮;所述锥形支架顶部设有下安装片;所述下安装片与锥形支架可拆卸连接;所述下安装片顶部设有上安装片;所述下安装片与上安装片之间设有第三螺杆;所述上安装片顶部固定设有第二螺杆;所述第二螺杆顶部设有第二上底板;通过设有第二上底板和第二螺杆,能够稳定的固定管道,使管道安装装置能够多次利用,整个装置操作简单、节约材料成本。
Description
技术领域
本发明属于管道安装技术领域,具体涉及一种管道安装支架。
背景技术
在现代社会,随着科技的发展,管道的需求量与日俱增,管道支架在任何有管道敷设的地方都会用到,又被称作管道支座、管部等。它作为管道的支撑结构,根据管道的运转性能和布置要求,管架分成固定和活动两种。设置固定点的地方成为固定支架,这种管架与管道支架不能发生相对位移,而且,固定管架受力后的变形与管道补偿器的变形值相比,应当很小,因为管架要具有足够的刚度,现有的管道固定支架通常是只能固定一种型号的管道,而且管道的固定高度也是一定的,无法根据实际的安装环境调节安装高度,且现有管道安装支架材料浪费严重,因此提供一种简易、可循环利用的管道安装支架显得非常必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道安装支架,以解决上述背景技术中提出目前的管道固定支架对应一种型号的管道,管道的固定高度也不一定,无法根据实际的安装环境调节安装高度,且现有管道安装支架材料浪费严重的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种管道安装支架,包括上底板、下底板、第二上底板、锥形支架、上安装片、下安装片、第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆,所述上底板底部固定设有第一螺杆;所述第一螺杆底部设有下底板;所述下底板上表面设有上端开口的锥形支架;所述锥形支架底部固定设有微调滑动轮;所述锥形支架顶部设有下安装片;所述下安装片与锥形支架可拆卸连接;所述下安装片顶部设有上安装片;所述下安装片与上安装片之间设有第三螺杆;所述上安装片顶部固定设有第二螺杆;所述第二螺杆顶部设有第二上底板,所述下底板上设有第一调节螺母,所述第一螺杆与下底板通过第一调节螺母连接,所述上安装片与下安装片通过第三螺杆连接,所述第三螺杆两端设有第三调节螺母,所述上安装片上设有第二调节螺母,所述第二螺杆与第二上底板通过第二调节螺母连接,所述上安装片和下安装片内表面均设有橡胶垫。
进一步,所述微调滑动轮上安装有运动距离传感器A和运动距离传感器B。
进一步,所述运动距离传感器A和运动距离传感器B空间配准的方法包括:
时间对准过程完成运动距离传感器数据之间在时间上的对准,运动距离传感器A、运动距离传感器B在本地直角坐标系下的量测数据分别为YA(ti)和YB(ti),且运动距离传感器A的采样频率大于运动距离传感器B的采样频率,则由运动距离传感器A向运动距离传感器B的采样时刻进行配准,具体为:
采用内插外推的时间配准算法将运动距离传感器A的采样数据向运动距离传感器B的数据进行配准,使得两个运动距离传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据,内插外推时间配准算法如下:
在同一时间片内将各运动距离传感器观测数据按测量精度进行增量排序,然后将运动距离传感器A的观测数据分别向运动距离传感器B的时间点内插、外推,以形成一系列等间隔的目标观测数据,采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得运动距离传感器A在tBk时刻在本地直角坐标系下的量测值为:
其中,tBk为配准时刻,tk-1,tk,tk+1为运动距离传感器A距离配准时刻最近的三个采样时刻,YA(tk-1),YA(tk),YA(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据;
完成时间配准后,根据运动距离传感器A的配准数据与运动距离传感器B的采样数据,采用基于地心地固(Earth Center Earth Fixed,ECEF)坐标系下的伪量测法实现运动距离传感器A和运动距离传感器B的系统误差的估计;基于ECEF的系统误差估计算法具体为:
假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为X'1(k)=[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]T,极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角;转换至本地直角坐标系下为X1(k)=[x1(k),y1(k),z1(k)]T;运动距离传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差;于是有
其中表示观测噪声,均值为零、方差为
式(1)可以用一阶近似展开并写成矩阵形式为:
X'1(k)=X1(k)+C(k)[ξ(k)+n(k)] \*MERGEFORMAT(3)
其中,
设两部运动距离传感器A和B,则对于同一个公共目标(设地心地固坐标系下为X'e=[x'e,y'e,z'e]T),可得
X'e=XAs+BAX'A1(k)=XBs+BBX'B1(k) \*MERGEFORMAT(4)
BA,BB分别为目标在运动距离传感器A与运动距离传感器B本地坐标下的位置转换到ECEF坐标系下的位置时的转换矩阵;
定义伪量测为:
Z(k)=XAe(k)-XBe(k) \*MERGEFORMAT(5)
其中,XAe(k)=XAs+BAXA1(k);XBe(k)=XBs+BBXB1(k)
将式(2)、式(3)代入式(4)可以得到关于运动距离传感器偏差的伪测量方程
Z(k)=H(k)β(k)+W(k) \*MERGEFORMAT(6)
其中,Z(k)为伪测量向量;H(k)为测量矩阵;β为运动距离传感器偏差向量;W(k)为测量噪声向量;由于nA(k),nB(k)为零均值、相互独立的高斯型随机变量,因此W(k)同样是零均值高斯型随机变量,其协方差矩阵为R(k)。
进一步,所述运动距离传感器A的量测模型如下:
YA(tk-1)、YA(tk)、YA(tk+1)分别为运动距离传感器A对目标在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的量测值,分别为:
其中,Y'A(tk-1)、Y'A(tk)、Y'A(tk+1)分别为运动距离传感器A在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的真实位置;CA(t)为误差的变换矩阵;ξA(t)为运动距离传感器的系统误差;为系统噪声,假设为零均值、相互独立的高斯型随机变量,噪声协方差矩阵分别为RA(k-1)、RA(k)、RA(k+1)。
本发明的技术效果和优点:通过在锥形支架上设有上安装片和下安装片,将管道固定在两个安装板之间,固定效果好,且可以根据管道的直径调节上安装板与下安装板之间的距离,适用于不同型号的管道,通过上安装板与下安装板内侧设有橡胶垫,有效的避免了管道与安装板之间的磨损,通过设有下底板和第一螺杆,能够调节下底板的安装高度,有效的实现管道高度的安装,通过锥形支架底部设有微调滑动轮,能够在管道安装时可水平微调,通过设有第二上底板和第二螺杆,在管道安装完成撤走整体安装装置时,能够稳定的固定管道,使管道安装装置能够多次利用,整个装置操作简单、节约材料成本。微调滑动轮上安装有运动距离传感器A和运动距离传感器B,便于为微调滑动轮运动状态做出估计,及时的了解设备的运行状态。
附图说明
图1为本发明实施例提供的管道安装支架结构示意图。
图中:1、底板;2、下底板;3、第一螺杆;4、锥形支架;5、下安装片;6、上安装片;7、第二上底板;8、第二螺杆;9、第一调节螺母;10、微调滑动轮;11、第三螺杆;12、第二调节螺母;13、第三调节螺母。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种管道安装支架,包括上底板1、下底板2、第二上底板7、锥形支架4、上安装片6、下安装片5、第一螺杆3、第二螺杆8、第三螺杆11,所述上底板1底部固定设有第一螺杆3;所述第一螺杆3底部设有下底板2;所述下底板3上表面设有上端开口的锥形支架4;所述锥形支架4底部固定设有微调滑动轮10;所述锥形支架4顶部设有下安装片5;所述下安装片5与锥形支架可拆卸连接;所述下安装片5顶部设有上安装片6;所述下安装片5与上安装片6之间设有第三螺杆11;所述上安装片6顶部固定设有第二螺杆8;所述第二螺杆8顶部设有第二上底板7,所述下底板2上设有第一调节螺母9,所述第一螺杆3与下底板2通过第一调节螺母9连接,所述上安装片6与下安装片5通过第三螺杆11连接,所述第三螺杆11两端设有第三调节螺母13,所述上安装片6上设有第二调节螺母12,所述第二螺杆8与第二上底板7通过第二调节螺母12连接,所述上安装片6和下安装片5内表面均设有橡胶垫。
进一步,所述微调滑动轮上安装有运动距离传感器A和运动距离传感器B。
进一步,所述运动距离传感器A和运动距离传感器B空间配准的方法包括:
时间对准过程完成运动距离传感器数据之间在时间上的对准,运动距离传感器A、运动距离传感器B在本地直角坐标系下的量测数据分别为YA(ti)和YB(ti),且运动距离传感器A的采样频率大于运动距离传感器B的采样频率,则由运动距离传感器A向运动距离传感器B的采样时刻进行配准,具体为:
采用内插外推的时间配准算法将运动距离传感器A的采样数据向运动距离传感器B的数据进行配准,使得两个运动距离传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据,内插外推时间配准算法如下:
在同一时间片内将各运动距离传感器观测数据按测量精度进行增量排序,然后将运动距离传感器A的观测数据分别向运动距离传感器B的时间点内插、外推,以形成一系列等间隔的目标观测数据,采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得运动距离传感器A在tBk时刻在本地直角坐标系下的量测值为:
其中,tBk为配准时刻,tk-1,tk,tk+1为运动距离传感器A距离配准时刻最近的三个采样时刻,YA(tk-1),YA(tk),YA(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据;
完成时间配准后,根据运动距离传感器A的配准数据与运动距离传感器B的采样数据,采用基于地心地固(Earth Center Earth Fixed,ECEF)坐标系下的伪量测法实现运动距离传感器A和运动距离传感器B的系统误差的估计;基于ECEF的系统误差估计算法具体为:
假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为X'1(k)=[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]T,极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角;转换至本地直角坐标系下为X1(k)=[x1(k),y1(k),z1(k)]T;运动距离传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差;于是有
其中表示观测噪声,均值为零、方差为
式(1)可以用一阶近似展开并写成矩阵形式为:
X'1(k)=X1(k)+C(k)[ξ(k)+n(k)] \*MERGEFORMAT(3)
其中,
设两部运动距离传感器A和B,则对于同一个公共目标(设地心地固坐标系下为X'e=[x'e,y'e,z'e]T),可得
X'e=XAs+BAX'A1(k)=XBs+BBX'B1(k) \*MERGEFORMAT(4)
BA,BB分别为目标在运动距离传感器A与运动距离传感器B本地坐标下的位置转换到ECEF坐标系下的位置时的转换矩阵;
定义伪量测为:
Z(k)=XAe(k)-XBe(k) \*MERGEFORMAT(5)
其中,XAe(k)=XAs+BAXA1(k);XBe(k)=XBs+BBXB1(k)
将式(2)、式(3)代入式(4)可以得到关于运动距离传感器偏差的伪测量方程
Z(k)=H(k)β(k)+W(k) \*MERGEFORMAT(6)
其中,Z(k)为伪测量向量;H(k)为测量矩阵;β为运动距离传感器偏差向量;W(k)为测量噪声向量;由于nA(k),nB(k)为零均值、相互独立的高斯型随机变量,因此W(k)同样是零均值高斯型随机变量,其协方差矩阵为R(k)。
进一步,所述运动距离传感器A的量测模型如下:
YA(tk-1)、YA(tk)、YA(tk+1)分别为运动距离传感器A对目标在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的量测值,分别为:
其中,Y'A(tk-1)、Y'A(tk)、Y'A(tk+1)分别为运动距离传感器A在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的真实位置;CA(t)为误差的变换矩阵;ξA(t)为运动距离传感器的系统误差;为系统噪声,假设为零均值、相互独立的高斯型随机变量,噪声协方差矩阵分别为RA(k-1)、RA(k)、RA(k+1)。
工作原理:该管道安装支架,通过上安装片6和下安装片5固定管道,通过调节第一调节螺母9控制下底板2的高度,从而实现不同高度管道的安装,通过控制微调滑动轮10从而调节锥形支架4的水平微调,在管道安装完成时,通过第二调节螺母12固定第二螺杆8和第二上底板7,然后撤掉上底板1、下底板2和锥形支架4,从而第二螺杆8和第二上底板7成三角形,通过三角形稳定原理有效的控制了管道安装支架的稳定性。
利用本发明所述技术方案,或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下,设计出类似的技术方案,而达到上述技术效果的,均是落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种管道安装支架,包括上底板、下底板、第二上底板、锥形支架、上安装片、下安装片、第一螺杆、第二螺杆、第三螺杆,其特征在于:所述上底板底部固定设有第一螺杆;所述第一螺杆底部设有下底板;所述下底板上表面设有上端开口的锥形支架;所述锥形支架底部固定设有微调滑动轮;所述锥形支架顶部设有下安装片;所述下安装片与锥形支架可拆卸连接;所述下安装片顶部设有上安装片;所述下安装片与上安装片之间设有第三螺杆;所述上安装片顶部固定设有第二螺杆;所述第二螺杆顶部设有第二上底板;
所述下底板上设有第一调节螺母,所述第一螺杆与下底板通过第一调节螺母连接;
所述上安装片与下安装片通过第三螺杆连接,所述第三螺杆两端设有第三调节螺母;
所述上安装片上设有第二调节螺母,所述第二螺杆与第二上底板通过第二调节螺母连接;
所述上安装片和下安装片内表面均设有橡胶垫;
所述微调滑动轮上安装有运动距离传感器A和运动距离传感器B。
2.如权利要求1所述的管道安装支架,其特征在于,所述运动距离传感器A和运动距离传感器B空间配准的方法包括:
时间对准过程完成运动距离传感器数据之间在时间上的对准,运动距离传感器A、运动距离传感器B在本地直角坐标系下的量测数据分别为YA(ti)和YB(ti),且运动距离传感器A的采样频率大于运动距离传感器B的采样频率,则由运动距离传感器A向运动距离传感器B的采样时刻进行配准,具体为:
采用内插外推的时间配准算法将运动距离传感器A的采样数据向运动距离传感器B的数据进行配准,使得两个运动距离传感器在空间配准时刻对同一个目标有同步的量测数据,内插外推时间配准算法如下:
在同一时间片内将各运动距离传感器观测数据按测量精度进行增量排序,然后将运动距离传感器A的观测数据分别向运动距离传感器B的时间点内插、外推,以形成一系列等间隔的目标观测数据,采用常用的三点抛物线插值法的进行内插外推时间配准算法得运动距离传感器A在tBk时刻在本地直角坐标系下的量测值为:
其中,tBk为配准时刻,tk-1,tk,tk+1为运动距离传感器A距离配准时刻最近的三个采样时刻,YA(tk-1),YA(tk),YA(tk+1)分别为其对应的对目标的探测数据;
完成时间配准后,根据运动距离传感器A的配准数据与运动距离传感器B的采样数据,采用基于地心地固(Earth Center Earth Fixed,ECEF)坐标系下的伪量测法实现运动距离传感器A和运动距离传感器B的系统误差的估计;基于ECEF的系统误差估计算法具体为:
假设k时刻目标在本地直角坐标系下真实位置为X'1(k)=[x'1(k),y'1(k),z'1(k)]T,极坐标系下对应的量测值为分别为距离、方位角、俯仰角;转换至本地直角坐标系下为X1(k)=[x1(k),y1(k),z1(k)]T;运动距离传感器系统偏差为分别为距离、方位角和俯仰角的系统误差;于是有
其中表示观测噪声,均值为零、方差为
式(1)可以用一阶近似展开并写成矩阵形式为:
X'1(k)=X1(k)+C(k)[ξ(k)+n(k)]\*MERGEFORMAT (3)
其中,
设两部运动距离传感器A和B,则对于同一个公共目标(设地心地固坐标系下为X'e=[x'e,y'e,z'e]T),可得
X'e=XAs+BAX'A1(k)=XBs+BBX'B1(k)\*MERGEFORMAT (4)
BA,BB分别为目标在运动距离传感器A与运动距离传感器B本地坐标下的位置转换到ECEF坐标系下的位置时的转换矩阵;
定义伪量测为:
Z(k)=XAe(k)-XBe(k)\*MERGEFORMAT (5)
其中,XAe(k)=XAs+BAXA1(k);XBe(k)=XBs+BBXB1(k)
将式(2)、式(3)代入式(4)可以得到关于运动距离传感器偏差的伪测量方程
Z(k)=H(k)β(k)+W(k)\*MERGEFORMAT (6)
其中,Z(k)为伪测量向量;H(k)为测量矩阵;β为运动距离传感器偏差向量;W(k)为测量噪声向量;由于nA(k),nB(k)为零均值、相互独立的高斯型随机变量,因此W(k)同样是零均值高斯型随机变量,其协方差矩阵为R(k)。
3.如权利要求1所述的管道安装支架,其特征在于,所述运动距离传感器A的量测模型如下:
YA(tk-1)、YA(tk)、YA(tk+1)分别为运动距离传感器A对目标在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的量测值,分别为:
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其中,Y'A(tk-1)、Y'A(tk)、Y'A(tk+1)分别为运动距离传感器A在tk-1,tk,tk+1时刻的本地笛卡尔坐标系下的真实位置;CA(t)为误差的变换矩阵;ξA(t)为运动距离传感器的系统误差;为系统噪声,假设为零均值、相互独立的高斯型随机变量,噪声协方差矩阵分别为RA(k-1)、RA(k)、RA(k+1)。
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