CN109580371A - 波纹管抗压能力的检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了波纹管抗压能力的检测装置及检测方法，包括主机、气泵机、测压筒、数据传输装置和上位机，主机的侧面设有检修门，检修门与主机活动连接，主机的内部安装有计算机、计算机的底部设有电源模块，电源模块的对侧安装有储存硬盘，电源模块的一侧开设有电源接口，主机的侧面设有控制端，具有能够对波纹管进行多方向检测，且结合传感器以及立体建模技术，能够全面准确的对波纹管进行监测的优点。

Description

波纹管抗压能力的检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及压力检测技术领域，具体讲是波纹管抗压能力的检测装置及检测方法。
背景技术
波纹管主要包括金属波纹管、波纹膨胀节、波纹换热管、膜片膜盒和金属软管等。金属波纹管主要应用于补偿管线热变形、减震、吸收管线沉降变形等作用，广泛应用于石化、仪表、航天、化工、电力、水泥、冶金等行业，塑料等其他材质波纹管在介质输送、电力穿线、机床、家电等领域有着不可替代的作用。
申请号201711201350.4的发明公开了一种双波纹管竖向力检测装置及检测方法，包括设置在桥梁支座下方，包括顶板、外波纹管、内波纹管、底板、引压管A、引压管B、压力传感器A和压力传感器B，内波纹管、顶板和底板之间围成用于填充惰性液体的密闭腔B，外波纹管、内波纹管、顶板和底板之间围成用于填充惰性液体的密闭腔A，压力传感器A测量密闭腔A内的压力，压力传感器B测量密闭腔B内的压力，根据测得压力通过检测方法计算，得到桥梁支座竖向力大小，用该装置测量无需重新设计支座结构，安装方式简单，解决支座竖向测力难题，为桥梁监测提供技术支持。
然而，经过分析发现，现有的波纹管抗压能力的检测装置及检测方法存在以下不足；检测方向为单一方向，且仅使用传感器进行检测，因此监测结果不够全面和精确。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供波纹管抗压能力的检测装置及检测方法，具有能够对波纹管进行多方向检测，且结合传感器以及立体建模技术，能够全面准确的对波纹管进行监测的优点。
本发明是这样实现的，构造波纹管抗压能力的检测装置，包括主机、气泵机、测压筒、数据传输装置和上位机，主机的侧面设有检修门，检修门与主机活动连接，主机的内部安装有计算机、计算机的底部设有电源模块，电源模块的对侧安装有储存硬盘，电源模块的一侧开设有电源接口，主机的侧面设有控制端，控制端的外侧面分别设有操作键和指示灯，操作键和指示灯均与控制端信号连接，且控制端和主机的中间位置设有活动支撑臂，控制端与主机通过活动支撑臂活动连接；
测压筒设置于主机的邻侧，测压筒的内部镂空，沿测压筒内圆周位置设有若干环绕布置的气囊，气囊与测压筒贴合固定，气囊的底部安装有压力传感器，测压筒的端部设有支架，支架的中间位置通过螺栓安装有三维扫描仪，且支架与测压筒通过紧定螺栓固定；
数据传输装置安装于测压筒底端的一侧，数据传输装置包括无线数据采集器和A/D转换器，A/D转换器安装于无线数据采集器的底部，无线数据采集器的顶部设有无线数据采集器天线，无线数据采集器的侧面分别设有RS232串口和并机接口且RS232串口、并机接口和无线数据采集器天线均与无线数据采集器信号连接；
气泵机设置于测压筒的邻侧，气泵机和测压筒的中间位置设有输气管，端部分别嵌入设置于气泵机和气囊内，且气囊和气泵机均与输气管连通。
上位机设置于主机和数据传输装置的一端，且主机和数据传输装置均与上位机数据相关联。
进一步的，计算机、储存硬盘、控制端、无线数据采集器和A/D转换器均与电源模块电性连接。通过设置的电源模块为计算机、储存硬盘、控制端、无线数据采集器、A/D转换器提供工作电源。
进一步的，压力传感器与A/D转换器信号连接，储存硬盘与计算机信号连接，计算机、三维扫描仪和A/D转换器均与无线数据采集器信号连接。通过设置的压力传感器获取测试压力数值，沿测压筒内圆周位置设有若干环绕布置的气囊，进行测试时，启动气泵机，通过输气管朝测压筒内部气囊充气，使气囊朝各个方向挤压波纹管，利用气囊内侧面压力传感器测得压力数值，从而能够更加全面的获取波纹管多方位的承压抗压数据，使检测结果更加全面。
进一步的，无线数据采集器具体为i6080无线数据采集器。通过设置的无线数据采集器进行数据采集和传输，并且无线数据采集器具备RS232串口和并机接口，也可以通过双绞线连接至上位机或连接多台检测设备进行并机测试，节省能耗。
进一步的，计算机具体为PPC-YQ070T嵌入式计算机。通过设置的计算机对压力传感器测得的压力数值进行计算处理，并最终存储于储存硬盘内。
进一步的，三维扫描仪具体为ATOS-Core-三维扫描仪。通过设置的三维扫描仪对受压后的波纹管进行三维建模，建模数据通过无线数据采集器天线传输至上位机中，上位机内计算软件根据压力数值和建模数据所计算的形变量进行综合计算，能够使检测结果的获取更加精确。
进一步的，三维扫描仪的探测头朝向测压筒的内环位置，扫描波纹管圆周。
进一步的，还包括检测方法，按照以下步骤进行：
a.将待检测波纹管放置到测压筒内；
b.启动气泵机，通过输气管朝测压筒内部气囊充气，使气囊朝各个方向挤压波纹管，利用气囊内侧面压力传感器测得压力数值；
c.压力数值传输经A\D转换器进行模拟信号至数字信号转换并通过无线数据采集器天线传输至计算机进行处理或上传上位机；
d.使用三维扫描仪对波纹管进行三维建模，建模数据通过无线数据采集器天线传输至上位机中；
e.上位机内计算软件根据压力数值和建模数据所计算的形变量进行综合计算，获取检测精确检测结果。
本发明通过改进在此提供波纹管抗压能力的检测装置及检测方法，与现有波纹管抗压能力的检测装置及检测方法相比，具有如下优点：具有能够对波纹管进行多方向检测，且结合传感器以及立体建模技术，能够全面准确的对波纹管进行监测的优点，具体体现为：
优点1：压力传感器与A/D转换器信号连接，储存硬盘与计算机信号连接，计算机、三维扫描仪和A/D转换器均与无线数据采集器信号连接。通过设置的压力传感器获取测试压力数值，沿测压筒内圆周位置设有若干环绕布置的气囊，进行测试时，启动气泵机，通过输气管朝测压筒内部气囊充气，使气囊朝各个方向挤压波纹管，利用气囊内侧面压力传感器测得压力数值，从而能够更加全面的获取波纹管多方位的承压抗压数据，使检测结果更加全面。
优点2：无线数据采集器具体为i6080无线数据采集器。通过设置的无线数据采集器进行数据采集和传输，并且无线数据采集器具备RS232串口和并机接口，也可以通过双绞线连接至上位机或连接多台检测设备进行并机测试，节省能耗。
优点3：三维扫描仪具体为ATOS-Core-三维扫描仪。通过设置的三维扫描仪对受压后的波纹管进行三维建模，建模数据通过无线数据采集器天线传输至上位机中，上位机内计算软件根据压力数值和建模数据所计算的形变量进行综合计算，能够使检测结果的获取更加精确。
附图说明
图1是本发明波纹管抗压能力的检测装置结构示意图；
图2是本发明波纹管抗压能力的检测装置的主机结构示意图；
图3是本发明波纹管抗压能力的检测装置的数据传输装置结构示意图；
图4是本发明波纹管抗压能力的检测装置的A0放大图；
图5是本发明波纹管抗压能力的检测装置的模块图。
图中所示序号：主机1、检修门101、计算机102、活动支撑臂103、控制端104、操作键105、指示灯106、电源模块107、储存硬盘108、电源接口109、气泵机2、输气管201、测压筒3、气囊301、支架302、三维扫描仪303、压力传感器304、数据传输装置4、无线数据采集器401、A\D转换器402、RS232串口403、并机接口404、无线数据采集器天线405和上位机5。
具体实施方式
下面将结合附图1-图5对本发明进行详细说明，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；此外，术语“第一”、“第二”、“第三”“上、下、左、右”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明通过改进在此提供波纹管抗压能力的检测装置，如图1-图5所示，可以按照如下方式予以实施；包括主机1、气泵机2、测压筒3、数据传输装置4和上位机5，主机1的侧面设有检修门101，检修门101与主机1活动连接，主机1的内部安装有计算机102、计算机102的底部设有电源模块107，电源模块107的对侧安装有储存硬盘108，电源模块107的一侧开设有电源接口109，主机1的侧面设有控制端104，控制端104的外侧面分别设有操作键105和指示灯106，操作键105和指示灯106均与控制端104信号连接，且控制端104和主机1的中间位置设有活动支撑臂103，控制端104与主机1通过活动支撑臂103活动连接；
测压筒3设置于主机1的邻侧，测压筒3的内部镂空，沿测压筒3内圆周位置设有若干环绕布置的气囊301，气囊301与测压筒3贴合固定，气囊301的底部安装有压力传感器304，测压筒3的端部设有支架302，支架302的中间位置通过螺栓安装有三维扫描仪303，且支架302与测压筒3通过紧定螺栓固定；
数据传输装置4安装于测压筒3底端的一侧，数据传输装置4包括无线数据采集器401和A/D转换器402，A/D转换器402安装于无线数据采集器401的底部，无线数据采集器401的顶部设有无线数据采集器天线405，无线数据采集器401的侧面分别设有RS232串口403和并机接口404且RS232串口403、并机接口404和无线数据采集器天线405均与无线数据采集器401信号连接；
气泵机2设置于测压筒3的邻侧，气泵机2和测压筒3的中间位置设有输气管201，端部分别嵌入设置于气泵机2和气囊301内，且气囊301和气泵机2均与输气管201连通。
上位机5设置于主机1和数据传输装置4的一端，且主机1和数据传输装置4均与上位机5数据相关联。
本发明中，计算机102、储存硬盘108、控制端104、无线数据采集器401和A/D转换器402均与电源模块107电性连接。通过设置的电源模块107为计算机102、储存硬盘108、控制端104、无线数据采集器401、A/D转换器402提供工作电源；压力传感器304与A/D转换器402信号连接，储存硬盘108与计算机102信号连接，计算机102、三维扫描仪303和A/D转换器402均与无线数据采集器401信号连接。通过设置的压力传感器304获取测试压力数值，沿测压筒3内圆周位置设有若干环绕布置的气囊301，进行测试时，启动气泵机2，通过输气管201朝测压筒3内部气囊301充气，使气囊301朝各个方向挤压波纹管，利用气囊301内侧面压力传感器304测得压力数值，从而能够更加全面的获取波纹管多方位的承压抗压数据，使检测结果更加全面；无线数据采集器401具体为i6080无线数据采集器。通过设置的无线数据采集器401进行数据采集和传输，并且无线数据采集器401具备RS232串口403和并机接口404，也可以通过双绞线连接至上位机5或连接多台检测设备进行并机测试，节省能耗；计算机102具体为PPC-YQ070T嵌入式计算机。通过设置的计算机102对压力传感器304测得的压力数值进行计算处理，并最终存储于储存硬盘108内；三维扫描仪303具体为ATOS-Core-三维扫描仪。通过设置的三维扫描仪303对受压后的波纹管进行三维建模，建模数据通过无线数据采集器天线405传输至上位机5中，上位机5内计算软件根据压力数值和建模数据所计算的形变量进行综合计算，能够使检测结果的获取更加精确；，三维扫描仪303的探测头朝向测压筒3的内环位置，扫描波纹管圆周。
检测方法按照以下步骤进行：
a.将待检测波纹管放置到测压筒3内；
b.启动气泵机2，通过输气管201朝测压筒3内部气囊301充气，使气囊301朝各个方向挤压波纹管，利用气囊301内侧面压力传感器304测得压力数值；
c.压力数值传输经A\D转换器402进行模拟信号至数字信号转换并通过无线数据采集器天线405传输至计算机102进行处理或上传上位机5；
d.使用三维扫描仪303对波纹管进行三维建模，建模数据通过无线数据采集器天线405传输至上位机5中；
e.上位机5内计算软件根据压力数值和建模数据所计算的形变量进行综合计算，获取检测精确检测结果。
该种波纹管抗压能力的检测装置的工作原理：该种波纹管抗压能力的检测装置，包括主机1、气泵机2、测压筒3、数据传输装置4和上位机5，其中主机1的内部安装有计算机102、计算机102的底部设有电源模块107，通过设置的电源模块107为计算机102、储存硬盘108、控制端104、无线数据采集器401、A/D转换器402提供工作电源，数据传输装置4包括无线数据采集器401和A/D转换器402，测压筒3的内部镂空，沿测压筒3内圆周位置设有若干环绕布置的气囊301，气囊301与测压筒3贴合固定，气囊301的底部安装有压力传感器304，测压筒3的端部设有支架302，支架302的中间位置通过螺栓安装有三维扫描仪303，且支架302与测压筒3通过紧定螺栓固定，压力传感器304与A/D转换器402信号连接，储存硬盘108与计算机102信号连接，计算机102、三维扫描仪303和A/D转换器402均与无线数据采集器401信号连接，主机1和数据传输装置4均与上位机5数据相关联，在进行检测时，将待检测波纹管放置到测压筒3内，启动气泵机2，通过输气管201朝测压筒3内部气囊301充气，使气囊301朝各个方向挤压波纹管，利用气囊301内侧面压力传感器304测得压力数值，压力数值传输经A\D转换器402进行模拟信号至数字信号转换并通过无线数据采集器天线405传输至计算机102进行处理或上传上位机5，使用三维扫描仪303对波纹管进行三维建模，建模数据通过无线数据采集器天线405传输至上位机5中，上位机5内计算软件根据压力数值和建模数据所计算的形变量进行综合计算，获取检测精确检测结果。
综上所述；本发明所述波纹管抗压能力的检测装置及检测方法，与现有波纹管抗压能力的检测装置及检测方法相比，具有能够对波纹管进行多方向检测，且结合传感器以及立体建模技术，能够全面准确的对波纹管进行监测的优点。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.波纹管抗压能力的检测装置，包括主机(1)、气泵机(2)、测压筒(3)、数据传输装置(4)和上位机(5)，其特征在于：所述主机(1)的侧面设有检修门(101)，所述检修门(101)与所述主机(1)活动连接，所述主机(1)的内部安装有计算机(102)、所述计算机(102)的底部设有电源模块(107)，所述电源模块(107)的对侧安装有储存硬盘(108)，所述电源模块(107)的一侧开设有电源接口(109)，所述主机(1)的侧面设有控制端(104)，所述控制端(104)的外侧面分别设有操作键(105)和指示灯(106)，所述操作键(105)和指示灯(106)均与所述控制端(104)信号连接，且所述控制端(104)和主机(1)的中间位置设有活动支撑臂(103)，所述控制端(104)与所述主机(1)通过所述活动支撑臂(103)活动连接；
所述测压筒(3)设置于所述主机(1)的邻侧，所述测压筒(3)的内部镂空，沿所述测压筒(3)内圆周位置设有若干环绕布置的气囊(301)，所述气囊(301)与所述测压筒(3)贴合固定，所述气囊(301)的底部安装有压力传感器(304)，所述测压筒(3)的端部设有支架(302)，所述支架(302)的中间位置通过螺栓安装有三维扫描仪(303)，且所述支架(302)与所述测压筒(3)通过紧定螺栓固定；
所述数据传输装置(4)安装于所述测压筒(3)底端的一侧，所述数据传输装置(4)包括无线数据采集器(401)和A/D转换器(402)，所述A/D转换器(402)安装于无线数据采集器(401)的底部，所述无线数据采集器(401)的顶部设有无线数据采集器天线(405)，所述无线数据采集器(401)的侧面分别设有RS232串口(403)和并机接口(404)且所述RS232串口(403)、并机接口(404)和无线数据采集器天线(405)均与所述无线数据采集器(401)信号连接；
所述气泵机(2)设置于所述测压筒(3)的邻侧，所述气泵机(2)和测压筒(3)的中间位置设有输气管(201)，所述端部分别嵌入设置于气泵机(2)和气囊(301)内，且所述气囊(301)和气泵机(2)均与所述输气管(201)连通。
所述上位机(5)设置于所述主机(1)和数据传输装置(4)的一端，且所述主机(1)和数据传输装置(4)均与所述上位机(5)数据相关联。
2.根据权利要求1所述波纹管抗压能力的检测装置，其特征在于：所述计算机(102)、储存硬盘(108)、控制端(104)、无线数据采集器(401)、A/D转换器(402)均与所述电源模块(107)电性连接。
3.根据权利要求1所述波纹管抗压能力的检测装置，其特征在于：所述压力传感器(304)与A/D转换器(402)信号连接，所述储存硬盘(108)与计算机(102)信号连接，所述计算机(102)、三维扫描仪(303)和A/D转换器(402)均与所述无线数据采集器(401)信号连接。
4.根据权利要求1所述波纹管抗压能力的检测装置，其特征在于：所述无线数据采集器(401)具体为i6080无线数据采集器。
5.根据权利要求1所述波纹管抗压能力的检测装置，其特征在于：所述计算机(102)具体为PPC-YQ070T嵌入式计算机。
6.根据权利要求1所述波纹管抗压能力的检测装置，其特征在于：所述三维扫描仪(303)具体为ATOS-Core-三维扫描仪。
7.根据权利要求1所述波纹管抗压能力的检测装置，其特征在于：所述三维扫描仪(303)的探测头朝向测压筒(3)的内环位置。
8.根据权利要求1所述波纹管抗压能力的检测装置的检测方法，其特征在于按照以下步骤进行：
a.将待检测波纹管放置到测压筒(3)内；
b.启动气泵机(2)，通过输气管(201)朝测压筒(3)内部气囊(301)充气，使气囊(301)朝各个方向挤压波纹管，利用气囊(301)内侧面压力传感器(304)测得压力数值；
c.压力数值传输经A\D转换器(402)进行模拟信号至数字信号转换并通过无线数据采集器天线(405)传输至计算机(102)进行处理或上传上位机(5)；
d.使用三维扫描仪(303)对波纹管进行三维建模，建模数据通过无线数据采集器天线(405)传输至上位机(5)中；
e.上位机(5)内计算软件根据压力数值和建模数据所计算的形变量进行综合计算，获取检测精确检测结果。
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