CN214407943U - 一种便携式混凝土电杆力学性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种便携式混凝土电杆力学性能检测装置，该装置包括：试验支架、数据采集装置、动力输出装置及试验主机，所述试验支架上固定混凝土电杆，所述数据采集装置设置在混凝土电杆上，所述动力输出装置设置在试验支架下端，并通过钢丝绳连接混凝土电杆，所述试验主机连接所述数据采集装置及动力输出装置。本实用新型提供的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，该装置便于携带，通过简单的拼装即可完成平台搭建工作，实现抗拉挠度检测试验，可直观读取数据，提高了检测计算的精度。

Description

一种便携式混凝土电杆力学性能检测装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备检测技术领域，特别是涉及一种便携式混凝土电杆力学性能检测装置。

背景技术

架空线路是电力输送的主要方法，其中混凝土电杆作为线路的支撑。混凝土支柱的质量影响着整个线路的运行。目前，环形混凝土电杆的制作和监测标准采用的国家标准是GB 4623-2014，要求混凝土电杆在出厂之前要进行必要的抗拉挠度检测试验，检测时需要在水泥电杆加工厂厂区内建设的专用设备上进行检测，但是不能满足施工现场的产品抽检，而且目前依然还有许多厂家采用人工手拉葫芦的方式加荷卸荷，加荷速度与精度上难以控制和保障。因此，设计一种便携式混凝土电杆力学性能检测装置是十分有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便携式混凝土电杆力学性能检测装置，该装置便于携带，通过简单的拼装即可完成平台搭建工作，实现抗拉挠度检测试验，可直观读取数据，提高了检测计算的精度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种便携式混凝土电杆力学性能检测装置，包括：试验支架、数据采集装置、动力输出装置及试验主机，所述试验支架上固定混凝土电杆，所述数据采集装置设置在所述混凝土电杆上，用于采集混凝土电杆的力学数据，所述动力输出装置设置在所述试验支架下端，并通过钢丝绳连接混凝土电杆，用于给混凝土电杆施加荷载，所述试验主机连接所述数据采集装置及动力输出装置；

所述试验支架包括水平设置的水平支架，所述水平支架上表面设置有若干固定支座，用于固定混凝土电杆，所述水平支架的右侧连接有向下倾斜设置的倾斜支架，所述倾斜支架的下表面上从左到右依次设置所述动力输出装置及多个导向轮，多个所述导向轮上绕有钢丝绳，所述钢丝绳一端连接所述动力输出装置，另一端连接所述混凝土电杆；

所述数据采集装置包括拉绳位移传感器、拉力传感器及若干直线位移传感器，若干所述直线位移传感器设置在混凝土电杆的根部，所述拉绳位移传感器设置在混凝土电杆的梢部，所述拉力传感器设置在与混凝土电杆连接的钢丝绳上；

所述试验主机包括上位机及触摸屏，所述上位机连接所述数据采集装置、触摸屏及动力输出装置，所述触摸屏用于控制所述上位机及显示数据。

可选的，若干所述固定支座包括第一固定支座和第二固定支座，所述第一固定支座包括第一U型垫木、第二U型垫木、第一连接板、第二连接板、第三连接板及双头螺栓，所述第一U型垫木设置在所述水平支架的上表面，所述混凝土电杆设置在所述第一U型垫木的U型槽内，所述第二U型垫木与所述第一U型垫木相对应套设在所述混凝土电杆的上表面，所述第一连接板设置在所述第二U型垫木的顶部，所述第二连接板设置在所述第一U型垫木的底部，所述第三连接板设置在与所述第一U型垫木及第二U型垫木位置相对应的水平支架下表面，所述双头螺栓依次穿过所述第一连接板、第二U型垫木、第一U型垫木、第二连接板及第三连接板将所述混凝土电杆固定在所述水平支架上，所述第二固定支座设置在所述混凝土电杆的下表面。

可选的，所述试验支架还包括多个固定片，所述导向轮通过所述固定片固定设置在所述倾斜支架的下表面，多个所述导向轮的设置位置根据混凝土电杆的测量长度确定。

可选的，所述便携式混凝土电杆力学性能检测装置还包括多个滚动支座，多个所述滚动支座可移动设置在混凝土电杆上，用于消除混凝土电杆的自重。

可选的，所述水平支架与倾斜支架均至少包括一个组装件，相邻组装件固定连接，所述组装件包括呈矩形的框架，所述框架内部设置有两个垂直杆和四个倾斜杆，所述垂直杆平行于框架的侧边设置，分别设置在框架前后两侧的上表面与下表面之间，所述框架的前后两侧各自倾斜设置两个倾斜杆。

可选的，若干所述直线位移传感器包括第一直线位移传感器和第二直线位移传感器，所述第一直线位移传感器设置在混凝土电杆根部末端的上侧，所述第二直线位移传感器设置在水平支架和倾斜支架连接处的混凝土电杆的下侧，所述拉绳位移传感器设置在混凝土电杆梢部的上侧，所述拉力传感器设置在所述动力输出装置与混凝土电杆连接的钢丝绳上，用于检测钢丝绳的拉力。

可选的，所述上位机为S5P6818开发板，所述动力输出装置为电动缸。

可选的，所述试验主机还包括通信模块、定位模块及摄像头，所述定位模块及摄像头连接所述上位机，用于采集定位信息及监控视频，所述上位机通过所述通信模块通信连接后台监控主机，用于将定位信息及监控视频传输给后台监控主机。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，该装置携带方便，结构简单，仅需要简单拼装就能够完成平台搭建工作，可在施工现场实现抗拉挠度检测试验，能够直观读取数据，提高了试验的检测计算数据精度；试验支架包括水平支架及倾斜支架，均是由组装件组装而成，便于拆卸组装及运输，水平支架上表面设置有第一固定支座和第二固定支座，两固定支座相配合将混凝土电杆固定在试验支架上，第一固定支座通过连接板、双头螺栓及U型垫木将混凝土电杆固定在试验支架上，结构稳固，便于试验的进行；根据混凝土电杆长度的不同，在混凝土电杆上设置有多个滚动支座，可以消除混凝土电杆的自重，使试验数据更加准确；采用电动缸来进行拉力输出，可以精准控制加荷和卸荷，且运行噪声较小，安装时轻巧方便；数据采集装置采用拉绳位移传感器、拉力传感器及两个直线位移传感器，可以精准监测混凝土电杆力学性能数据，便于后续的计算；倾斜支架设置有多个导向轮，导向轮上均设置有钢丝绳，电动缸通过钢丝绳对混凝土电杆施加拉力，可适用于不同长度的混凝土电杆；设置有试验主机，包括上位机、触摸屏、通信模块、定位模块及摄像头，可以通过触摸屏查看采集得到的数据及对上位机进行控制，摄像头可以采集监控视频，定位模块可以采集位置信息，上位机通过通信模块可以将采集得到的信息传输给后台监控主机，便于后台工作人员查看记录；在抗拉挠度检测试验开始前对数据采集装置进行置零，可以提高检验的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例便携式混凝土电杆力学性能检测装置结构示意图；

图2为试验支架与混凝土电杆连接结构主视图；

图3为试验支架与混凝土电杆连接结构俯视图；

图4为试验支架结构主视图。

附图标记：1、第一固定支座；101、第一U型垫木；102、第二U型垫木；103、第一连接板；104、第二连接板；105、第三连接板；106、双头螺栓；2、水平支架；3、倾斜支架；4、滚动支座；5、第二固定支座；6、动力输出装置；7、钢丝绳；8、导向轮；9、组装件；901、框架；902、垂直杆；903、倾斜杆；10、固定片；11、混凝土电杆；12、第一直线位移传感器；13、第二直线位移传感器；14、试验主机；15、拉力传感器；16、拉绳位移传感器。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种便携式混凝土电杆力学性能检测装置，该装置便于携带，操作方便，通过简单的拼装即可完成平台搭建工作，实现抗拉挠度检测试验，可直观读取数据，提高了检测计算的精度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，包括：试验支架、数据采集装置、动力输出装置6及试验主机14，所述试验支架上固定混凝土电杆11，所述数据采集装置设置在所述混凝土电杆11上，用于采集混凝土电杆11的力学数据，所述动力输出装置6设置在所述试验支架下端，并通过钢丝绳7连接混凝土电杆11，用于给混凝土电杆11施加荷载，所述试验主机14连接所述数据采集装置及动力输出装置6；

所述试验支架为桁架结构，包括水平设置的水平支架2，所述水平支架2上表面设置有若干固定支座，用于固定混凝土电杆11，所述水平支架2的右侧连接有向下倾斜设置的倾斜支架3，倾斜支架3的下表面上从左到右依次设置所述动力输出装置6及多个导向轮8，多个所述导向轮8上绕有钢丝绳7，所述钢丝绳7一端连接所述动力输出装置6，另一端连接所述混凝土电杆11；

所述数据采集装置包括拉绳位移传感器16、拉力传感器15及若干直线位移传感器，若干所述直线位移传感器设置在混凝土电杆11的根部，所述拉绳位移传感器16设置在混凝土电杆11的梢部，所述拉力传感器15设置在与混凝土电杆11连接的钢丝绳7上；

所述试验主机14包括上位机及触摸屏，所述上位机连接所述数据采集装置、触摸屏及动力输出装置6，其中数据采集装置采集数据之后，采用MODBUS协议及485传输方式传输到上位机。

如图2-3所示，若干所述固定支座包括第一固定支座1和第二固定支座5，

若干所述固定支座包括第一固定支座1和第二固定支座5，所述第一固定支座1包括第一U型垫木101、第二U型垫木102、第一连接板103、第二连接板104、第三连接板105及双头螺栓106，所述第一U型垫木101设置在所述水平支架2的上表面，所述混凝土电杆11设置在所述第一U型垫木101的U型槽内，所述第二U型垫木102与所述第一U型垫木101相对应套设在所述混凝土电杆11的上表面，所述第一连接板103设置在所述第二U型垫木102的顶部，所述第二连接板104设置在所述第一U型垫木101的底部，所述第三连接板105设置在与所述第一U型垫木101及第二U型垫木102位置相对应的水平支架2下表面，所述双头螺栓106依次穿过所述第一连接板103、第二U型垫木102、第一U型垫木101、第二连接板104及第三连接板105将所述混凝土电杆11固定在所述水平支架上2，所述第二固定支座5为垫木，设置在所述混凝土电杆11下表面。

所述试验支架还包括多个固定片10，所述导向轮8通过所述固定片10设置在所述倾斜支架3的下表面，多个所述导向轮8的设置位置根据混凝土电杆11的测量长度确定；本实用新型主要用来检测锥形混凝土电杆，本实用新型的一种实施例为，检测范围为10米至15米的混凝土电杆11，其中固定片10和导向轮8各有三个，分别对应设置在10米混凝土电杆加载点、12m混凝土电杆加载点及15m混凝土电杆加载点。

所述便携式混凝土电杆力学性能检测装置装置还包括多个滚动支座4，多个所述滚动支座4可移动设置在混凝土电杆11上，用于消除混凝土电杆11的自重，所述滚动支座4的数量根据混凝土电杆11的长度确定。

如图4所示，所述水平支架2与所述倾斜支架3均至少包括一个组装件9，相邻组装件9固定连接，所述组装件9以圆形钢管为基础材料，通过分段焊接配合法兰连接的方式组装，便于组装拆卸，具体为，所述组装件9包括呈矩形的框架901，所述框架901内部设置有两个垂直杆902和四个倾斜杆903，所述垂直杆902平行于框架901的侧边设置，分别设置在框架901前后两侧的上表面与下表面之间，所述框架901的前后两侧各自倾斜设置两个倾斜杆903。

若干所述直线位移传感器包括第一直线位移传感器12和第二直线位移传感器13，所述第一直线位移传感器13设置在混凝土电杆11根部末端的上侧，所述第二直线位移传感器13设置在水平支架2和倾斜支架3连接处的混凝土电杆11的下侧，所述拉绳位移传感器16设置在混凝土电杆11梢部的上侧，根据国标规定，两个直线位移传感器和一个拉绳位移传感器16作为整体混凝土电杆的三点位移量采集装置，所述拉力传感器15设置在动力输出装置6与混凝土电杆11连接的钢丝绳7上，用于检测钢丝绳7的拉力，所述第一直线位移传感器12及第二直线位移传感器13为自恢复型直线位移传感器，所述拉力传感器15选用交流220V供电万分级0至2000KG拉力传感器。

所述上位机为S5P6818开发板，软件部分选用Android系统开发，所述动力输出装置6选用750W A4782-75-1000型电动缸，可以通过软件设定频率，精准控制卸荷、加荷时的伸缩动作速度、运行噪音极小、安装时轻巧方便，并配有伸缩限位开关，保障运行的安全稳定。

所述试验主机14还包括通信模块、定位模块及摄像头，所述定位模块及摄像头连接所述上位机，用于采集定位信息及监控视频，所述上位机通过所述通信模块通信连接后台监控主机，用于将定位信息及监控视频传输给后台监控主机。

本实用新型的使用方法为：通过手工录入或者扫描采集的方式识别混凝土电杆的型号，根据型号选用符合混凝土电杆的检测标准，并确定检验形式；将混凝土电杆放置在试验支架上，根据步骤1中识别的型号选用导向轮，将动力输出装置的拉力加至满负荷的20％，并卸荷至初始状态，将数据采集装置的数值置零；置零完毕后，按照国家标准分别将动力输出装置的拉力加至满负荷的20％、40％、60％、80％、90％、100％，每次加荷完毕后都静停3分钟，检测并记录混凝土电杆的开裂情况。

其中，混凝土电杆检验形式有两种，一种为出厂检验，最大拉力为国标规定拉力的百分之百，以某15米锥形混凝土电杆为例，最大检验拉力为6000N，另一种为开裂检验，开裂检验为破坏性检验，依然以15米锥形混凝土电杆为例，最大拉力为12000N。

根据国标GB 4623-2014加荷速度范围的相应规定，经过精确计算，加荷时精准控制电动缸收缩速度为3mm/s，使得加荷过程完全符合国家标准的相应规定；卸荷时综合考虑各实际应用情况，设定为6mm/s，通过上位机控制电动缸进行速度设定。

在检测完成后，上位机可以通过通信模块将试验数据传输给后台监控主机，便于后期管理，根据实际需要，可以加装打印机，实现检测完毕后现场打印输出检测报告的功能。

上位机开机后可以自动启动时间累计统计功能，当达到使用时限(2000小时)后，在开机时自动提示使用者进行返厂进度调校工作，有利于保证精度。

试验机箱配备手动操控档，在装置发生软件控制故障时，可以采用手动操控完成检测过程。

本实用新型提供的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，该装置携带方便，结构简单，仅需要简单拼装就能够完成平台搭建工作，可在施工现场实现抗拉挠度检测试验，能够直观读取数据，提高了试验的检测计算数据精度；试验支架包括水平支架及倾斜支架，均是由组装件组装而成，便于拆卸组装及运输，水平支架上表面设置有第一固定支座和第二固定支座，两固定支座相配合将混凝土电杆固定在试验支架上，第一固定支座通过连接板、双头螺栓及U型垫木将混凝土电杆固定在试验支架上，结构稳固，便于试验的进行；根据混凝土电杆长度的不同，在混凝土电杆上设置有多个滚动支座，可以消除混凝土电杆的自重，使试验数据更加准确；采用电动缸来进行拉力输出，可以精准控制加荷和卸荷，且运行噪声较小，安装时轻巧方便；数据采集装置采用拉绳位移传感器、拉力传感器及两个直线位移传感器，可以精准监测混凝土电杆力学性能数据，便于后续的计算；倾斜支架设置有多个导向轮，导向轮上均设置有钢丝绳，电动缸通过钢丝绳对混凝土电杆施加拉力，可适用于不同长度的混凝土电杆；设置有试验主机，包括上位机、触摸屏、通信模块、定位模块及摄像头，可以通过触摸屏查看采集得到的数据及对上位机进行控制，摄像头可以采集监控视频，定位模块可以采集位置信息，上位机通过通信模块可以将采集得到的信息传输给后台监控主机，便于后台工作人员查看记录；在抗拉挠度检测试验开始前对数据采集装置进行置零，可以提高检验的精度。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种便携式混凝土电杆力学性能检测装置，其特征在于，包括：试验支架、数据采集装置、动力输出装置及试验主机，所述试验支架上固定混凝土电杆，所述数据采集装置设置在所述混凝土电杆上，用于采集混凝土电杆的力学数据，所述动力输出装置设置在所述试验支架下端，并通过钢丝绳连接混凝土电杆，用于给混凝土电杆施加荷载，所述试验主机连接所述数据采集装置及动力输出装置；

所述试验支架包括水平设置的水平支架，所述水平支架上表面设置有若干固定支座，用于固定混凝土电杆，所述水平支架的右侧连接有向下倾斜设置的倾斜支架，所述倾斜支架的下表面上从左到右依次设置所述动力输出装置及多个导向轮，多个所述导向轮上绕有钢丝绳，所述钢丝绳一端连接所述动力输出装置，另一端连接所述混凝土电杆；

所述数据采集装置包括拉绳位移传感器、拉力传感器及若干直线位移传感器，若干所述直线位移传感器设置在混凝土电杆的根部，所述拉绳位移传感器设置在混凝土电杆的梢部，所述拉力传感器设置在与混凝土电杆连接的钢丝绳上；

所述试验主机包括上位机及触摸屏，所述上位机连接所述数据采集装置、触摸屏及动力输出装置，所述触摸屏用于控制所述上位机及显示数据。

2.根据权利要求1所述的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，其特征在于，若干所述固定支座包括第一固定支座和第二固定支座，所述第一固定支座包括第一U型垫木、第二U型垫木、第一连接板、第二连接板、第三连接板及双头螺栓，所述第一U型垫木设置在所述水平支架的上表面，所述混凝土电杆设置在所述第一U型垫木的U型槽内，所述第二U型垫木与所述第一U型垫木相对应套设在所述混凝土电杆的上表面，所述第一连接板设置在所述第二U型垫木的顶部，所述第二连接板设置在所述第一U型垫木的底部，所述第三连接板设置在与所述第一U型垫木及第二U型垫木位置相对应的水平支架下表面，所述双头螺栓依次穿过所述第一连接板、第二U型垫木、第一U型垫木、第二连接板及第三连接板将所述混凝土电杆固定在所述水平支架上，所述第二固定支座设置在所述混凝土电杆的下表面。

3.根据权利要求1所述的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，其特征在于，所述试验支架还包括多个固定片，所述导向轮通过所述固定片固定设置在所述倾斜支架的下表面，多个所述导向轮的设置位置根据混凝土电杆的测量长度确定。

4.根据权利要求1所述的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，其特征在于，所述便携式混凝土电杆力学性能检测装置还包括多个滚动支座，多个所述滚动支座可移动设置在混凝土电杆上，用于消除混凝土电杆的自重。

5.根据权利要求1所述的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，其特征在于，所述水平支架与倾斜支架均至少包括一个组装件，相邻组装件固定连接，所述组装件包括呈矩形的框架，所述框架内部设置有两个垂直杆和四个倾斜杆，所述垂直杆平行于框架的侧边设置，分别设置在框架前后两侧的上表面与下表面之间，所述框架的前后两侧各自倾斜设置两个倾斜杆。

6.根据权利要求1所述的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，其特征在于，若干所述直线位移传感器包括第一直线位移传感器和第二直线位移传感器，所述第一直线位移传感器设置在混凝土电杆根部末端的上侧，所述第二直线位移传感器设置在水平支架和倾斜支架连接处的混凝土电杆的下侧，所述拉绳位移传感器设置在混凝土电杆梢部的上侧，所述拉力传感器设置在所述动力输出装置与混凝土电杆连接的钢丝绳上，用于检测钢丝绳的拉力。

7.根据权利要求1所述的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，其特征在于，所述上位机为S5P6818开发板，所述动力输出装置为电动缸。

8.根据权利要求1所述的便携式混凝土电杆力学性能检测装置，其特征在于，所述试验主机还包括通信模块、定位模块及摄像头，所述定位模块及摄像头连接所述上位机，用于采集定位信息及监控视频，所述上位机通过所述通信模块通信连接后台监控主机，用于将定位信息及监控视频传输给后台监控主机。

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