CN211977856U - 一种应力及热涨变化检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于管道应力及设备热涨变化测量装置，为解决机组管网系统出现转子振动无规律波动、瞬时振动值不断增大或机组跳车故障时，无法确定故障产生原因的技术问题，提供一种应力及热涨变化检测装置，包括保护壳体、位移测量传感器、固定支架、交互单元、测量放大板、测量放大板固定座和信号转换器；位移测量传感器安装于固定支架上；信号转换器安装于保护壳体内，与位移测量传感器连接，用于将位移测量传感器采集的电压信号转换为电流信号；交互单元与信号转换器相连；测量放大板通过测量放大板固定座安装于被测对象上，位移测量传感器的探头与测量放大板相对设置。

Description

一种应力及热涨变化检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种管道应力及设备热涨变化测量装置，具体提供一种应力及热涨变化检测装置。

背景技术

透平机组管网系统因温度上升或设计结构影响，会产生应力和无法预知的形变。这种应力和形变如果得不到充分释放和有效控制，就会对透平机组本身，特别是主机机壳产生巨大的作用力，从而使主机机壳发生不可预知的位移或部分变形。这种位移和变形会影响机组密封间隙和机组对中状态，造成转子振动无规律波动或瞬时振动值不断增大，甚至超过联锁停机值引起机组跳车。

出现前述情况时，现场操作人员常因无法确定究竟是管道应力导致机组发生位移，还是机组本体设计存在瑕疵，或是安装不当造成机组无法正常运行，导致出现类似故障时难以确诊和解决，也容易造成工程设计单位、主机厂家和工程实施单位之间责任界定不清。

实用新型内容

本实用新型为解决机组管网系统出现转子振动无规律波动、瞬时振动值不断增大，甚至机组跳车故障时，无法确定故障产生原因的技术问题，提供一种应力及热涨变化检测装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种应力及热涨变化检测装置，其特殊之处在于，包括保护壳体、位移测量传感器、固定支架、交互单元、测量放大板、测量放大板固定座和信号转换器；

所述位移测量传感器安装于固定支架上；

所述信号转换器安装于保护壳体内，与位移测量传感器连接，用于将位移测量传感器采集的电压信号转换为电流信号；

所述交互单元与信号转换器相连；

所述测量放大板通过测量放大板固定座安装于被测对象上，位移测量传感器的探头与测量放大板相对设置。

进一步地，所述固定支架固定于保护壳体外。

进一步地，所述固定支架为强磁固定支架。

进一步地，还包括24V电源模块；

所述24V电源模块安装于保护壳体内；

所述24V电源模块的输入端连接220V电源插头，输出端与信号转换器相连；

所述220V电源插头位于保护壳体外部。

进一步地，所述交互单元为数显表、无纸记录仪或DCS系统中的任一种；

或者，所述交互单元包括数显表和DCS系统；

或者，所述交互单元包括无纸记录仪和DCS系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型应力及热涨变化检测装置，在组运行发生异常时，可使用本实用新型的检测装置，较为精确的测量出管道及机体膨胀量，进而快速诊断出是管道应力导致机组发生位移，还是机组本体存在设计瑕疵，或安装问题而造成机组无法正常运行，以便采取正确的整改措施，快速解决问题。

安装在固定支架上的位移测量传感器，能够高效准确的对设备或管道进行测量，固定支架保证了位移测量传感器测量时的自身稳定性，信号转换器将位移测量传感器采集的电压转换为一定范围内的电流信号，可通过交互单元查看检测数据。

对于某些位移测量传感器不便安装，或应力及热涨变化较小情况的检测，可将测量放大板通过测量放大板固定座安装在被测对象上，用位移测量传感器检测放大板上的变化量，而此时位移测量传感器可以安装在相对较远或更方便安装的位置。

本实用新型的检测装置，携带和安装方便，测量准确，能够适用于各种安装环境下的测量，测量结果准确。

2.本实用新型可将固定支架直接安装在保护壳体上，只需位移测量传感器的探头伸出保护壳体外部即可，携带和操作更加方便。

3.本实用新型中的固定支架为强磁固定支架，现场使用时固定更加稳定牢靠，操作方便。

4.本实用新型还配备有24V电源模块，能够将220V交流电转换为24V直流电为检测装置供电，同时设计有220V电源插头，可配合绕线轮即插即用，使检测装置使用时方便移动。

5.本实用新型中的交互单元可以是数显表、无纸记录仪或DCS系统中的任一种，数显表和无纸记录仪能够进行实时测量和数据分析，确定被测对象的应力及热涨变化情况，DCS系统又可以远程接收数据，实时进行记录和趋势分析。

附图说明

图1为本实用新型应力及热涨变化检测装置实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型应力及热涨变化检测装置实施例二的结构示意图。

其中，1-位移测量传感器、2-固定支架、3-测量放大板、4-电缆、5-24V电源模块、6-信号转换器、7-220V电源插头、8-输出电流接线端子、9-保护壳体、10-交互单元、11-测量放大板固定座、12-被测对象。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本实用新型的限制。

实施例一

如图1，一种应力及热涨变化检测装置，包括保护壳体9、位移测量传感器1、固定支架2、交互单元10、测量放大板3、测量放大板固定座11、信号转换器6和24V电源模块5。

位移测量传感器1安装于固定支架2上，位移测量传感器1与固定支架2作为一体单独设置，固定支架2采用强磁固定支架，需要测量时，根据具体测量环境情况，通过固定支架2固定位移测量传感器1。

测量放大板3通过测量放大板固定座11安装于被测对象12上，如管道或设备上，固定位移测量传感器1时，使位移测量传感器1的探头与测量放大板3相对设置。通过测量放大板3能够将应力及热涨变化放大。

信号转换器6安装于保护壳体9内，与位移测量传感器1连接，将位移测量传感器1采集的电压信号转换为4-20mA的电流信号，输送至交互单元10，交互单元10采用无纸记录仪，实时记录分析电流信号。

24V电源模块5也安装于保护壳体9内，24V电源模块5的输入端连接220V电源插头7，输出端与信号转换器6相连，220V电源插头7位于保护壳体9外部，220V电源插头7可以配合绕线轮，方便移动使用。

实施例一

如图2，一种应力及热涨变化检测装置，包括保护壳体9、位移测量传感器1、固定支架2、交互单元10、测量放大板3、测量放大板固定座11、信号转换器6和24V电源模块5。

位移测量传感器1安装于固定支架2上，固定支架2固定于保护壳体9上，保护壳体外设有输出电流接线端子，位移测量传感器通过输出电流接线端子与位移测量传感器连接。

固定支架2采用强磁固定支架，需要测量时，根据具体测量环境情况，移动后固定保护壳体9即可。

测量放大板3通过测量放大板固定座11安装于被测对象12上，如管道或设备上，固定位移测量传感器1时，使位移测量传感器1的探头与测量放大板3相对设置。通过测量放大板3能够将应力及热涨变化放大。

信号转换器6安装于保护壳体9内，与位移测量传感器1连接，将位移测量传感器1采集的电压信号转换为4-20mA的电流信号，输送至交互单元10，交互单元10采用数显表和DCS系统，数显表实时记录分析电流信号，同时DCS系统能够实现远程监控，在一些测量时不便有人员留在现场的环境中，可在远程监测。

24V电源模块5也安装于保护壳体9内，24V电源模块5的输入端连接220V电源插头7，输出端与信号转换器6相连，220V电源插头7位于保护壳体9外部，220V电源插头7可以配合绕线轮，方便移动使用。

上述实施例一和实施例二中单独匹配了24V电源模块5，也可以不单独配置电源，此时各部分均可自带电池或电源使用。

在本实用新型的其他实施例中，交互单元10还可以单独为数显表或DCS系统，或者无纸记录仪与DCS系统的组合。其中，使用DCS系统时，电流信号可外接至DCS系统的AI卡件上，在相应的上位机进行实时记录及趋势分析。本实用新型中使用的交互单元10由于可采用现有的数显表、DCS系统、无纸记录仪，因此相应的数据采集和数据分析运行程序，可直接采用相应设备匹配的程序，因此并不涉及处理方法相关的保护客体问题。

固定支架2采用强磁固定支架，便于现场安装，也可采用其他的支架形式，只要能够实现位移测量传感器1的牢靠固定即可。

设置的测量放大板3，若被测对象12不方便仪器靠近，或检测量较小时，可制作并通过测量放大板固定座11固定在被测对象12上，然后将测量放大板3作为被测对象12。若被测对象12方便安装，也可以不使用测量放大板固定座11和测量放大板3，直接通过固定支架2固定位移测量传感器1即可。

本实用新型中检测装置的技术原理如下：将位移测量传感器1固定在距离被测对象12的水平面上，当被测对象12发生位置变化时，移测量传感器1的探头和被测对象12的测量面之间的间隙变化转换成电压信号，电压信号经信号转换器6处理后转换为4-20毫安的标准电流信号，再上传至交互单元10进行测量显示。

本实用新型主要由位移测量传感器1与信号转换器6构成，通过电缆4相连。位移测量传感器1与用来测量其探头与被测对象12之间的间隙，并转化为电压信号，通过专用电缆将电压信号反馈给转换器，当然也可以通过无线传输的方式传递电压信号。信号转换器6将电压信号转换为4-20mA电流信号，传输至交互单元10，最终显示出电流信号相关的变量大小及数据存储。

检测时的具体操作方法为：将保护壳体9放置咋牢固位置，将电源5通过220V电源插头7插入交流220V电源插座内，可用绕线轮提供电源，将测量放大板3通过测量放大板固定座11固定在管道上或设备上，确认位移测量传感器1与固定支架2连接牢固，并放置使1探头对着被测物体表面，或对着测量放大板。若被测对象12不方便仪器靠近，可制作测量放大板3固定在被测对象12上，然后用测量放大板3作为被测物。若使用强磁固定支架，不要打开强磁底座开关，为了便于后续观察，可以先进行调准，一边调整位移测量传感器1的探头与被测对象12之间的距离，一边用万用表直流电压档测量信号转换器6的输出电压，观察电压变化向-12V调整。当测得信号转换器6的输出电压为-12V时，停止移动位移测量传感器1与固定支架2，打开强磁开关，确定固定支架2的位置。安装完毕，开始测量数据。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种应力及热涨变化检测装置，其特征在于：包括保护壳体(9)、位移测量传感器(1)、固定支架(2)、交互单元(10)、测量放大板(3)、测量放大板固定座(11)和信号转换器(6)；

所述位移测量传感器(1)安装于固定支架(2)上；

所述信号转换器(6)安装于保护壳体(9)内，与位移测量传感器(1)连接，用于将位移测量传感器(1)采集的电压信号转换为电流信号；

所述交互单元(10)与信号转换器(6)相连；

所述测量放大板(3)通过测量放大板固定座(11)安装于被测对象(12)上，位移测量传感器(1)的探头与测量放大板(3)相对设置。

2.如权利要求1所述一种应力及热涨变化检测装置，其特征在于：所述固定支架(2)固定于保护壳体(9)的外部上，所述保护壳体(9)外设有输出电流接线端子(8)，所述位移测量传感器(1)通过输出电流接线端子(8)与位移测量传感器(1)连接。

3.如权利要求1或2所述一种应力及热涨变化检测装置，其特征在于：所述固定支架(2)为强磁固定支架。

4.如权利要求3所述一种应力及热涨变化检测装置，其特征在于：还包括24V电源模块(5)；

所述24V电源模块(5)安装于保护壳体(9)内；

所述24V电源模块(5)的输入端连接220V电源插头(7)，输出端与信号转换器(6)相连；

所述220V电源插头(7)位于保护壳体(9)外部。

5.如权利要求4所述一种应力及热涨变化检测装置，其特征在于：

所述交互单元(10)为数显表、无纸记录仪或DCS系统中的任一种；

或者，所述交互单元(10)包括数显表和DCS系统；

或者，所述交互单元(10)包括无纸记录仪和DCS系统。

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