CN202057301U - 安全阀开启高度激光测量装置 - Google Patents

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张震宇
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Abstract

安全阀开启高度激光测量装置包括激光位移测量单元、数据采集卡、计算机和多自由度可调支架，激光位移测量单元包括高精度激光位移传感器和保护外壳，高精度激光位移传感器安装在保护外壳内，高精度激光位移传感器通过数据线与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机连接，所述的多自由度可调支架包括水平杆、高度调整单元、垂直杆、底座杆、锁紧单元、固定架，水平杆通过高度调整单元与垂直杆连接，垂直杆插入在底座杆内通过锁紧单元与底座杆锁紧，底座杆安装在固定架上；保护外壳与水平杆连接。本装置可多自由度机位调节，安装便捷，具有更加直观、准确、方便的优点，可用于蒸汽、空气多种介质的不同压力的安全阀试验。

Description

安全阀开启高度激光测量装置
技术领域
本实用新型涉及一种激光测量装置，具体涉及一种安全阀开启高度激光测量装置。
背景技术
安全阀开启高度测量是安全阀型式试验中的一个重要项目，是必须解决好的试验关键技术之一。通常安全阀阀瓣在0.1s-0.2s的时间内，就从关位跳到全开位，开启高度为3-50mm。
目前，国内对安全阀开启高度测量多采用直接接触式的撞针和拉绳法。但在很多工作环境条件下(如高压、高温介质的安全阀开启高度试验)，接触式位移测量装置不易安装，测量精度低，安全性较差，不便于试验操作人员远距离操作和观测，尤其是不便于实现测量数据的计算机采集和连续重复做试验。国家大力推行安全阀型式试验规范，这加速了国内相关企事业单位对安全阀试验装置和台架的改造和建设。安全阀的开启高度是安全阀性能的重要指标值之一，而国内尚没有成熟的成套产品能够对不同介质安全阀的开高进行准确的测量。
发明内容
本实用新型针对接触式位移测量装置的上述缺点，开发出一种非接触式直线位移测量装置，解决了高压、高温介质安全阀开启高度试验的安全性、可靠性、准确性和快速性问题。
本实用新型所采用的技术方案如下：包括激光位移测量单元、数据采集卡、计算机和多自由度可调支架，其特征在于：激光位移测量单元包括高精度激光位移传感器和保护外壳，高精度激光位移传感器安装在保护外壳内，高精度激光位移传感器通过数据线与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机连接，所述的多自由度可调支架包括水平杆、高度调整单元、垂直杆、底座杆、锁紧单元、固定架，水平杆通过高度调整单元与垂直杆连接，垂直杆插入在底座杆内通过锁紧单元与底座杆锁紧，底座杆安装在固定架上；保护外壳与水平杆连接。
本装置可多自由度机位调节，安装便捷，具有更加直观、准确、方便的优点。可用于蒸汽、空气多种介质的不同压力的安全阀试验。本装置采用高速数据采集卡，对测量信号多点采样，来满足高测量精度，快速响应的要求。
附图说明
图1为本装置具体实施例图；
图2为多自由度可调支架结构图；
图3为本装置计算机软件主程序流程图；
其中1、高精度激光位移传感器，2、保护外壳，3、水平杆，4、高度调整单元，5、垂直杆，6、底座杆，7、锁紧单元，8、固定架，9、激光测量标靶，10、被测安全阀，11、数据线，12、数据采集卡，13、多自由度可调支架，14、计算机系统。
具体实施方式
根据说明书附图1-3进一步说明如下：
实施例1
如图1-2所示，安全阀开启高度激光测量装置包括激光位移测量单元、数据采集卡、计算机和多自由度可调支架，其特征在于：激光位移测量单元包括高精度激光位移传感器和保护外壳，高精度激光位移传感器安装在保护外壳内，高精度激光位移传感器通过数据线与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机连接，所述的多自由度可调支架包括水平杆、高度调整单元、垂直杆、底座杆、锁紧单元、固定架，水平杆通过高度调整单元与垂直杆连接，垂直杆插入在底座杆内通过锁紧单元与底座杆锁紧，底座杆安装在固定架上；保护外壳与水平杆连接。
高精度激光位移传感器的主要技术参数为：线性量程：50mm；分辨率：10μm(静态)，25μm(动态)；采集频率：750Hz；可以充分的满足安全阀开启全过程的测量要求。保护外壳可以有效地将传感器与外界环境隔离，保护传感器不受气流冲击和热辐射的不利影响，使其安全应用于各种介质安全阀的试验测量中。数据采集卡通过PCI总线与计算机通信，采集频率高于10kHz。
固定架用于安装在安全阀进口法兰处；底座杆安装固定架中调整适合的高度后锁紧固定架的管夹；垂直杆插入件底座杆中，高度适合后通过件锁紧单元旋紧将其固定；将件高度调整单元固定在件垂直杆上后将水平杆插入高度调整单元固定；最后将保护外壳与水平杆固定。整个支架的结构可以使激光位移测量模块在各方向自由度上进行调整，保证了在不同的位置条件下测量工作。
本数据采集分析系统由硬件、软件两部分组成。可以将激光位移测量装置测量的数据进行实时的显示、分析和保存。并且具有良好的可扩展性，可将如压力等数据与安全阀开启高度数据进行整合处理。整套软件系统可自动化的完成数据的处理，通过安全阀的开启高度与相应压力的数据分析，直观的显示被试安全阀的主要技术参数。数据采集分析软件安装在计算机中，主要实现以下功能：数据采集卡驱动；数据的读取与处理；采集的高度值随时间变化曲线的显示及保存和读取；高度值随其他值(如压力，流量等)变化曲线的显示及保存和读取；对高度值变化曲线分析处理得到被测安全阀相关技术参数；相关曲线，重要参数报表生成与打印。
如图3所示，本系统软件运行程序后，首先对程序进行初始化，系统初始化主要是将系统变量置、复位；初始化结束后通过数据采集卡驱动开启数据采集卡相应通道，并检查其是否工作正常。返回并显示采集卡相关参数，如出现非正常状态，则自动产生错误信息报告提示用户做相应的处理。处理后提示用户是否重新启动程序，做相应操作可重新启动或退出系统。
数据的采集、处理和保存采用生产者\消费者模式，即数据的采集与处理、保存是相对独立分开的。互不影响，这样可以有效地避免大量的数据处理工作对数据采集工作造成的影响，保证数据的实时和准确。采集的数据转换量程压入数据队列中，供其他消费者应用。消费者模块将队列中的输入按给定的采集时间形成2维数组转化为波形，并对波形进行滤波处理，记录试验波形关键位置参数(如安全阀整定位置、最大开启高度位置、回座位置等)，如果试验系统配备压力采集则可以直接采集、显示和记录安全阀整定压力、排放压力、回座压力等参数。在采集的过程中可以随时对波形数据进行保存、打开等操作，不会对数据的采集造成影响。系统应用结束后点击结束按钮即可以停止数据的采集工作。

Claims (1)

1.安全阀开启高度激光测量装置包括激光位移测量单元、数据采集卡、计算机和多自由度可调支架，其特征在于：激光位移测量单元包括高精度激光位移传感器和保护外壳，高精度激光位移传感器安装在保护外壳内，高精度激光位移传感器通过数据线与数据采集卡连接，数据采集卡与计算机连接，所述的多自由度可调支架包括水平杆、高度调整单元、垂直杆、底座杆、锁紧单元、固定架，水平杆通过高度调整单元与垂直杆连接，垂直杆插入在底座杆内通过锁紧单元与底座杆锁紧，底座杆安装在固定架上；保护外壳与水平杆连接。
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