CN109855589B - 利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪及测量方法，利用汽水管道支吊架吊杆竖直方向偏斜角度与其弦长变化一一对应的关系，实现对支吊架吊杆竖直偏斜角度的测量值数字显示输出。本发明包括主机和磁基座，主机的正面设置有按键和显示器，主机的背面设置有磁基座卡槽和内部直流电源盒，主机的顶部设置有外部电源连接接口和数据接口；磁基座上设置有磁条，且磁基座与磁基座卡槽配合；主机内设置有位移测试组件、位移传输组件、控制组件和数据分析存储组件。本发明测量准确，可实现运行中的设备竖直偏斜角度的动态测量，具有较大的实用价值。

Description

利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪及 测量方法

技术领域

本发明涉及一种利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪及测量方法，是利用汽水管道支吊架吊杆弦长与偏角之间的关系，实现对吊杆偏斜量测量的一种方法。

背景技术

管道支吊架作为火力发电厂、机械及化工设备等管道的重要附件，广泛应用于工业的各个领域。相关国家或行业标准规程要求弹簧类吊架吊杆偏斜须小于4°，刚性吊架吊杆偏斜须小于3°。当管道支吊架吊杆偏斜角度过大时，将对管道产生附加应力，影响管道的使用寿命，因此，相关规程要求企业应对设备的管道支吊架吊杆的偏斜角度进行定期检验以及运行状态检验，如申请号为201720892209.2的中国专利。目前在测量支吊架吊杆偏斜的技术领域，没有标准的、准确的、良好的测量方法。利用火力发电厂汽水管道支吊架吊杆弦长随角度变化的原理测量吊杆竖直偏斜角度的方法，将填补这一技术领域的空白。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，而提供一种利用火力发电厂汽水管道支吊架吊杆弦长随角度变化的原理测量吊杆竖直偏斜角度的设备及方法，其目的在于解决汽水管道支吊架定期检验以及在线检验过程中，对于吊杆竖直偏斜角度测量没有统一的方法、测量精度难于保证的难题。本发明提供了汽水管道支吊架吊杆竖直偏斜角度测量的一种新方法，利用汽水管道支吊架吊杆竖直倾角的变化，其偏斜角度与弦长变化一一对应的变化关系的原理，对吊杆偏斜角度进行测量。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪，包括主机和磁基座，其特征在于，所述主机的正面设置有开机键、测量键、显示屏灯光键和显示器，所述主机的背面设置有磁基座卡槽和内部直流电源盒，所述主机的顶部设置有外部电源连接接口和数据接口；所述磁基座上设置有磁条，且磁基座与磁基座卡槽配合；所述主机内设置有位移测试组件、位移传输组件、控制组件和数据分析存储组件，所述位移测试组件与位移传输组件连接，所述位移传输组件与控制组件连接，所述数据分析存储组件也与控制组件连接。

进一步而言，所述磁基座的尺寸为∅20、∅24、∅30、∅36、∅42、∅48、∅56、∅64、∅72、∅80、∅90或∅100，且磁条对称平行布置在磁基座的内部两侧。

进一步而言，所述磁基座卡槽的一端设置有挡板。

进一步而言，所述位移测试组件包括摆锤及固定件，所述摆锤为导磁刚性件，所述固定件为电磁铁。

进一步而言，所述位移传输组件包括位移传感器。

进一步而言，所述数据分析存储组件内具有位移与角度相对应的数据库。

所述的利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪的测量方法如下：

（1）通过电源组件提供电源给主机，将磁基座固定于主机后的磁基座卡槽内，通过测量键控制测量过程，将磁基座与吊杆贴合，通过控制组件采集被测弦长变化数据；

（2）测量到的弦长数据通过数据分析存储组件进行弦长角度转换之后，转换成角度数据从显示器输出；

（3）通过建立的火力发电厂吊杆偏斜角度与弦长变化关系的数据库，即位移与角度相对应的数据库，在数据分析存储组件中通过该数据库将弦长转换成角度，实现吊杆偏斜角度的数字输出。

进一步而言，测量键控制电磁铁的通电状态，当开始测量时，摆锤固定件断电，释放摆锤，测量结束后，再按该键通电，通过磁力固定摆锤。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明是一种利用火力发电厂汽水管道支吊架吊杆弦长随角度变化的原理测量吊杆竖直偏斜角度的方法，还包括利用汽水管道支吊架吊杆弦长随角度变化的原理测量吊杆竖直偏斜角度的测量仪测量吊杆偏斜角度并将测量值以数字形式显示输出的一种电子设备，它利用汽水管道支吊架吊杆弦长与吊杆偏斜角度一一对应的关系变化的原理，达到测量吊杆偏斜角度的目的，本发明提供了火电机组管道支吊架吊杆偏斜角度测量的方法；具有测量测量精度高、便于现场携带使用的优点，可实现运行中的设备的支吊架吊杆偏斜角度的在线测量，可为验证吊点水平位移提供科学的依据。其应用范围极为广泛，可以应用于电力及化工施工建设及生产设备，各种类型的吊架的吊杆偏斜角度测量。目前国内仍没有火力发电机组管道支吊架吊杆偏斜角度测量的设备及方法，因此本发明填补了本技术领域的空白，具有较大的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例中主机的主视结构示意图。

图2是本发明实施例中主机的俯视结构示意图。

图3是本发明实施例中主机的后视结构示意图。

图4是本发明实施例中磁基座结构示意图。

图5是本发明实施例中主机的内部结构框图。

图6是本发明实施例的电路结构示意图。

图中：主机1、开机键2、测量键3、显示屏灯光键4、显示器5、内部直流电源盒6、磁基座卡槽7、外部电源连接接口8、数据接口9、磁基座10、磁条11、位移测试组件12、位移传输组件13、控制组件14、数据分析存储组件15、挡板16。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图6，本实施例中利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪，包括主机1和磁基座10，主机1的正面设置有开机键2、测量键3、显示屏灯光键4和显示器5，主机1的背面设置有磁基座卡槽7和内部直流电源盒6，主机1的顶部设置有外部电源连接接口8和数据接口9；磁基座10上设置有磁条11，且磁基座10与磁基座卡槽7配合；主机1内设置有位移测试组件12、位移传输组件13、控制组件14和数据分析存储组件15，位移测试组件12与位移传输组件13连接，位移传输组件13与控制组件14连接，数据分析存储组件15也与控制组件14连接。主机1的液晶显示器，带有LED发光二极管，便于光线暗的情况下观察。

本实施例中，位移测试组件12包括摆锤及固定件，摆锤为导磁刚性件，固定件为电磁铁。

本实施例中，位移传输组件13包括位移传感器。

本实施例中，数据分析存储组件15内具有位移与角度相对应的数据库。

本实施例中，主机1外部设有外部电源充电连接接口、键盘、显示器、扬声器、磁基座安装卡槽，可充电电池卡槽；

主机1内部包括100mm长度摆锤、摆锤磁基座、线轴、位移传感器、控制板组件、弦长角度转换模块；开机前摆锤吸附于摆锤磁基座上；其中摆锤与线轴相连，线轴连接位移传感器传感器位移的变化即弦长变化；控制板组件集成了位移传感器、弦长角度转换模块和声卡模块；位移传感器通过接口与控制板组件相连接，将采集的弦长数据输入至弦长角度转换模块，再由弦长转换模块将数据转换成相应的竖直偏斜角度，最终输出到显示器5。

电源适配器：输入100-240V，50-60Hz,0.5A；输出为5V，2A。

磁基座10固定于主机1后壳磁基座安装卡槽处，按标准规格支吊架吊杆序列设计磁基座10弧度，需设计规格为∅20、∅24、∅30、∅36、∅42、∅48、∅56、∅64、∅72、∅80、∅90、∅100共12种规格磁基座10，且磁条11对称平行布置在磁基座10的内部两侧。磁基座10外壳为不导磁材料，磁条11固定于磁基座外壳的内表面。

测量键3控制电磁铁的通电状态，当开始测量时，摆锤固定件断电，释放摆锤，测量结束后，再按该键通电，通过磁力固定摆锤。

磁基座10按照GB/T-17116.1《管道支吊架》标准吊杆规格要求制作，与吊杆可以紧密贴合从而保证测量精度，磁基座卡槽7上端设置挡板16，在重力作用下即可保证设备的稳定性。

本实施例中利用汽水管道支吊架吊杆弦长随角度变化的原理测量吊杆竖直偏斜角度的方法，是一种将利用吊杆弦长变化会随其角度变化而发生相应的变化的原理在火力发电机组支吊架吊杆偏斜角度测量方面的新的应用。

本实施例中工作过程如下：

采集流程：选取某一类型的管道支吊架吊杆，进行测量前现场的准备工作，支吊架吊杆处有平台或可靠的脚手架，测量前需对吊杆表面进行处理，保证吊杆的光滑度，选择相应规格的磁基座10，以保证测量仪中传感器吊杆与被测量吊杆轴线平行；使用本实施例中利用弦长随角度变化的原理测量吊杆竖直偏斜角度的测量仪对螺栓载荷进行测量，对内部摆锤消磁后进行弦长采集。采集到的弦长信息，调入弦长与竖直方向偏角对应关系数据库进行对比；即可通过显示器5显示出相应的偏斜角度。

虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪，包括主机（1）和磁基座（10），其特征在于，所述主机（1）的正面设置有开机键（2）、测量键（3）、显示屏灯光键（4）和显示器（5），所述主机（1）的背面设置有磁基座卡槽（7）和内部直流电源盒（6），所述主机（1）的顶部设置有外部电源连接接口（8）和数据接口（9）；所述磁基座（10）上设置有磁条（11），且磁基座（10）与磁基座卡槽（7）配合；所述主机（1）内设置有位移测试组件（12）、位移传输组件（13）、控制组件（14）和数据分析存储组件（15），所述位移测试组件（12）与位移传输组件（13）连接，所述位移传输组件（13）与控制组件（14）连接，所述数据分析存储组件（15）也与控制组件（14）连接；

所述位移测试组件（12）包括摆锤及固定件，所述摆锤为导磁刚性件，所述固定件为电磁铁；所述位移传输组件（13）包括位移传感器；所述数据分析存储组件（15）内具有位移与角度相对应的数据库；

主机（1）内还包括线轴、控制板组件以及弦长角度转换模块；开机前摆锤吸附于磁基座（10）上；其中摆锤与线轴相连，线轴连接位移传感器，位移传感器的位移变化即弦长变化；控制板组件集成了位移传感器、弦长角度转换模块和声卡模块；位移传感器通过接口与控制板组件相连接，将采集的弦长数据输入至弦长角度转换模块，再由弦长转换模块将数据转换成相应的竖直偏斜角度，最终输出到显示器（5）。

2.根据权利要求1所述的利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪，其特征在于，所述磁基座（10）的尺寸为∅20、∅24、∅30、∅36、∅42、∅48、∅56、∅64、∅72、∅80、∅90或∅100，且磁条（11）对称平行布置在磁基座（10）的内部两侧。

3.根据权利要求1所述的利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪，其特征在于，所述磁基座卡槽（7）的一端设置有挡板（16）。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪的测量方法，其特征在于，所述测量方法如下：

（1）通过电源组件提供电源给主机（1），将磁基座（10）固定于主机（1）后的磁基座卡槽（7）内，通过测量键（3）控制测量过程，将磁基座（10）与吊杆贴合，通过控制组件（14）采集被测弦长变化数据；

（2）测量到的弦长数据通过数据分析存储组件（15）进行弦长角度转换之后，转换成角度数据从显示器（5）输出；

（3）通过建立的火力发电厂吊杆偏斜角度与弦长变化关系的数据库，即位移与角度相对应的数据库，在数据分析存储组件（15）中通过该数据库将弦长转换成角度，实现吊杆偏斜角度的数字输出。

5.根据权利要求4所述的利用弦长变化测量汽水管道支吊架吊杆竖直偏角的测量仪的测量方法，其特征在于，测量键（3）控制电磁铁的通电状态，当开始测量时，摆锤固定件断电，释放摆锤，测量结束后，再按该键通电，通过磁力固定摆锤。