CN214407848U - 一种钢丝绳应力的光纤检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢丝绳应力的光纤检测装置，包括第一抱箍和第二抱箍组成的固定机构，固定机构套设在钢丝绳外表面；第一抱箍和第二抱箍之间连接有光纤光栅应变片，光纤光栅应变片通过数据线与光栅解析装置电性连接；光栅解析装置电性连接至控制器，控制器连接有交互终端。该装置解决了现有钢丝绳应力检测装置稳定性差、易受干扰，且寿命较短，存在零点漂移的问题，具有结构简单、使用便捷，稳定性强、灵敏度高，使用寿命长，零点漂移几乎不发生变化的特点。

Description

一种钢丝绳应力的光纤检测装置

技术领域

本实用新型属于应力监测技术领域，特别涉及一种钢丝绳应力的光纤检测装置。

背景技术

齿轮齿条爬升式升船机在升降过程中主要受多种应力作用，如静应力、动应力、弯曲应力、接触应力、挤压应力等影响，但是垂直应力占主要；现有钢丝绳垂直应力检测传感器主要采用的是电阻应变片为核心的传感器，其缺点是：不抗腐蚀、寿命较短，长期测量稳定性差、易受电磁干扰、特别是零点漂移，不能进行长期监测，通常只用于测试静态，不适合测试动态变化；因此，急需设计一种钢丝绳应力的光纤检测装置来解决上述问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢丝绳应力的光纤检测装置，该装置解决了现有钢丝绳应力检测装置稳定性差、易受干扰，且寿命较短，存在零点漂移的问题，具有结构简单、使用便捷，稳定性强、灵敏度高，使用寿命长，零点漂移几乎不发生变化的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种钢丝绳应力的光纤检测装置，包括第一抱箍和第二抱箍组成的固定机构，固定机构套设在钢丝绳外表面；第一抱箍和第二抱箍之间连接有光纤光栅应变片，光纤光栅应变片通过数据线与光栅解析装置电性连接；光栅解析装置电性连接至控制器，控制器连接有交互终端。

优选地，第一抱箍包括两块半圆环状弧面板，弧面板两端连接有翼板，翼板通过螺栓连接成环状结构的第一抱箍；第二抱箍与第一抱箍结构相同。

优选地，翼板表面连接有传感器基座，传感器基座通过紧固螺栓与翼板螺纹连接。

优选地，光纤光栅应变片两端均通过紧固螺栓夹持在传感器基座与翼板之间。

进一步地，光纤光栅应变片可选用型号为MWY-FBG-SWBM的光纤光栅表面式应变传感器。

优选地，第二抱箍的传感器基座表面连接有温度补偿传感器；温度补偿传感器与控制器电性连接。

进一步地，温度补偿传感器可选用西门子型号为QAC2010的温度补偿传感器；控制器优选西门子S7-300PLC控制器；交互终端选用PC或触摸屏。

本实用新型的有益效果为：

1、该装置的第一抱箍和第二抱箍体积较小，便于安装，可以在狭小空间内正常使用；且第一抱箍和第二抱箍的间距可以自行调节，便于在钢丝绳未受力时对齐基准值；

2、该装置测量精度高、灵敏度好，零漂几乎不发生变化，被监测位置无需供电，温度传感器可以在计算时对环境温度进行补偿，适合于升船机钢丝绳应力监测。

附图说明

图1为本实用新型的系统连接示意图；

图2为本实用新型的俯视示意图；

图3为本实用新型的外部结构示意图；

图中附图标记为：第一抱箍11，第二抱箍12，翼板13，钢丝绳2，传感器基座21，紧固螺栓22，光纤光栅应变片3，数据线4，光栅解析装置5，控制器6，交互终端7，温度补偿传感器8。

具体实施方式

如图1~图3中，一种钢丝绳应力的光纤检测装置，包括第一抱箍11和第二抱箍12组成的固定机构，固定机构套设在钢丝绳2外表面；第一抱箍11和第二抱箍12之间连接有光纤光栅应变片3，光纤光栅应变片3通过数据线4与光栅解析装置5电性连接；光栅解析装置5电性连接至控制器6，控制器6连接有交互终端7。

优选地，第一抱箍11包括两块半圆环状弧面板，弧面板两端连接有翼板13，翼板13通过螺栓连接成环状结构的第一抱箍11；第二抱箍12与第一抱箍11结构相同。

优选地，翼板13表面连接有传感器基座21，传感器基座21通过紧固螺栓22与翼板13螺纹连接。

优选地，光纤光栅应变片3两端均通过紧固螺栓22夹持在传感器基座21与翼板13之间。

进一步地，光纤光栅应变片3可选用型号为MWY-FBG-SWBM的光纤光栅表面式应变传感器。

优选地，第二抱箍12的传感器基座21表面连接有温度补偿传感器8；温度补偿传感器8与控制器6电性连接。

进一步地，温度补偿传感器8可选用西门子型号为QAC2010的温度补偿传感器8；控制器6优选西门子S7-300PLC控制器6；交互终端7选用PC或触摸屏。

如上所述的一种钢丝绳应力的光纤检测装置的工作原理如下：

利用紧固螺栓22将第一抱箍11和第二抱箍12固定在钢丝绳2上，上下抱箍间距按照光纤光栅应变片3的长度进行设置；将光纤光栅应变片3固定在传感器基座21上，连接通讯数据线4；以升船机未运行时，钢丝绳2受力值为基准值“0”，当升船机上下运行时，钢丝绳2受到垂直应力作用而发生一定量的形变，光纤光栅应变计相应发生长度上的变化，光栅传播通道模型因此改变，通过光栅解析装置5采集中心波长偏移量，结合温度补偿传感器8，解析出PLC控制器6能够处理的模拟量数据，按照符合现场实际应用需求的逻辑控制程序，反馈到交互终端7进行数据实时反映，最终满足维护人员使用需求。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢丝绳应力的光纤检测装置，其特征在于：包括第一抱箍（11）和第二抱箍（12）组成的固定机构，固定机构套设在钢丝绳（2）外表面；第一抱箍（11）和第二抱箍（12）之间连接有光纤光栅应变片（3），光纤光栅应变片（3）通过数据线（4）与光栅解析装置（5）电性连接；光栅解析装置（5）电性连接至控制器（6），控制器（6）连接有交互终端（7）。

2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳应力的光纤检测装置，其特征在于：所述第一抱箍（11）包括两块半圆环状弧面板，弧面板两端连接有翼板（13），翼板（13）通过螺栓连接成环状结构的第一抱箍（11）；第二抱箍（12）与第一抱箍（11）结构相同。

3.根据权利要求2所述的一种钢丝绳应力的光纤检测装置，其特征在于：所述翼板（13）表面连接有传感器基座（21），传感器基座（21）通过紧固螺栓（22）与翼板（13）螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种钢丝绳应力的光纤检测装置，其特征在于：所述光纤光栅应变片（3）两端均通过紧固螺栓（22）夹持在传感器基座（21）与翼板（13）之间。

5.根据权利要求1所述的一种钢丝绳应力的光纤检测装置，其特征在于：所述第二抱箍（12）的传感器基座（21）表面连接有温度补偿传感器（8）；温度补偿传感器（8）与控制器（6）电性连接。

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