CN218062537U - 一种塔筒法兰载荷在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种塔筒法兰载荷在线监测系统，包括周向间隔连接在上塔筒法兰和下塔筒法兰上的若干连接螺栓，若干连接螺栓包括若干普通螺栓和若干智能螺栓，若干智能螺栓分别分布在法兰所在平面的四个象限内，每一智能螺栓包括螺栓本体和固定在螺栓本体上用以测试螺栓本体轴向形变量的测量单元，所述测量单元与数据处理系统连接，所述数据处理系统将所述测量单元所检测到的螺栓本体轴向形变量数据转化为智能螺栓的预紧力或者直接显示的数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及塔筒监测技术领域，特别涉及一种塔筒法兰载荷在线监测系统。
背景技术
现在市场用一种在塔筒法兰面接合处安装应变片的方式，通过应变片的应变变化，转化法兰面受力的大小，通过算法反推塔筒载荷。但这个技术有个致命的弱点，应变片在正常使用寿命一般为2-3年，在年限到达之后，需要对应变测点进行更换。然而应变测点的更换是一件非常专业并且细致的活，应变片与塔筒表面贴的好与坏，直接影响后去数据采集的正确性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种塔筒法兰载荷在线监测系统，以解决上述问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种塔筒法兰载荷在线监测系统，包括周向间隔连接在上塔筒法兰和下塔筒法兰上的若干连接螺栓，若干连接螺栓包括若干普通螺栓和若干智能螺栓，若干智能螺栓分别分布在法兰所在平面的四个象限内，每一智能螺栓包括螺栓本体和固定在螺栓本体上用以测试螺栓本体轴向形变量的测量单元，所述测量单元与数据处理系统连接，所述数据处理系统将所述测量单元所检测到的螺栓本体轴向形变量数据转化为智能螺栓的预紧力或者直接显示的数据。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述智能螺栓包括八个，八个智能螺栓周向间隔分布，相邻两个智能螺栓与塔筒中心连线所成的圆心角为45°。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述螺栓本体从头端向尾端设置有轴向孔，所述测量单元包括测量杆和与所述数据处理系统连接的位移测量装置，所述测量杆设置在所述轴向孔内，所述位移测量装置设置在所述螺栓本体的头端，当所述螺栓本体受到轴向力时，螺栓本体变形进而促使所述测量杆移动生成一位移量，所述位移测量装置获取该位移量。
在本实用新型的一个优选实施例中，所述数据处理系统包括数据接收端、数据处理器和远端服务器，所述数据接收端与所述测量单元连接，所述数据接收端将数据送至所述数据处理器进行处理，所述数据处理器将所述测量单元所检测到的螺栓本体轴向形变量数据转化为智能螺栓的预紧力或者直接显示的数据，之后再送至所述远端服务器，当所述数据处理系统计算出所有智能螺栓的受力情况时，即可计算得出法兰载荷受力的状况。
由于采用了如上的技术方案，本实用新型在塔筒法兰处均匀分布若干个智能测力螺栓，通过获取这些智能螺栓的预紧力数据得到塔筒每个螺栓受力的大小，用每个螺栓的受力的大小计算出整个法兰受力的大小，当系统计算出整个法兰受力的情况时，即可计算得出法兰载荷受力的状况。系统也可以将螺栓受力分区域进行分析，从而得到法兰在不同区域受载的状况，以此达到法兰在不同区域的载荷状况，以此发现风机塔筒的健康状态。
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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
图2是图1的俯视图(省略数据处理系统)。
图3是本实用新型的智能螺栓与法兰连接时的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本实用新型。
参见图1至图3所示的一种塔筒法兰载荷在线监测系统，包括周向间隔连接在上塔筒100法兰110和下塔筒200法兰210上的若干连接螺栓，若干连接螺栓包括若干普通螺栓310和若干智能螺栓320，若干智能螺栓320分别分布在法兰所在平面的四个象限内，使得整个塔筒在每一象限内至少有一个监测点。本实施例中，智能螺栓320包括八个，八个智能螺栓320周向间隔分布，相邻两个智能螺栓320与塔筒中心连线所成的圆心角a为45°，使得整个塔筒周向均匀分布有八个监测点，尽可能监测到塔筒各个方位的受载情况。
每一智能螺栓320包括螺栓本体321和固定在螺栓本体321上用以测试螺栓本体轴向形变量的测量单元322，测量单元322与数据处理系统400连接，数据处理系统400将测量单元322所检测到的螺栓本体轴向形变量数据转化为智能螺栓320的预紧力或者直接显示的数据。本实施例中，智能螺栓320为现有技术，智能螺栓320优选为中国专利授权公告号CN208221286U公开的一种智能紧固件。螺栓本体321从头端向尾端设置有轴向孔321a，测量单元322包括测量杆322a和与数据处理系统400连接的位移测量装置322b，测量杆322a设置在轴向孔321a内，位移测量装置322b设置在螺栓本体321的头端，当螺栓本体321受到轴向力时，螺栓本体变形进而促使测量杆322a移动生成一位移量，位移测量装置322b获取该位移量。
本实施例中，数据处理系统400包括数据接收端410、数据处理器420和远端服务器430，数据接收端410与测量单元322连接，数据接收端410将数据送至数据处理器420进行处理，数据处理器420将测量单元322所检测到的螺栓本体轴向形变量数据转化为智能螺栓320的预紧力或者直接显示的数据，之后再送至远端服务器430，当数据处理系统400计算出所有智能螺栓320的受力情况时，即可计算得出法兰载荷受力的状况。位移测量装置322b具有与外界数据接收端相对应的有线或无线信号发射模块。位移测量装置322b为高精度位移传感器，为现有技术。
本实用新型安装时，位移测量装置322b输出数字信号并且采用总线Modbus模式通过T型节点线直接与防雷模块相连，然后在通过双头M12航插信号电缆接入DAU9200数据接收端，数据接收端RJ45电口与塔底环网交换机相连，利用主控光纤环网将所测螺栓状态数据实时传输至后台数据处理器进行综合管理，之后再送至远端服务器430。
本实用新型工作时，位移测量装置322b通过拉伸位移法实时测量智能螺栓320的预紧拉伸量，进而可直接反映出智能螺栓320的预紧力是否满足要求，以此判断智能螺栓320的工作状态是否出现异常。通过螺栓的受力状态，推算整个法兰受力状态是否均匀、应力集中、应力不均恒和整体应力下降等工况，起到监测整个法兰受载情况的目的。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种塔筒法兰载荷在线监测系统，包括周向间隔连接在上塔筒法兰和下塔筒法兰上的若干连接螺栓，其特征在于，若干连接螺栓包括若干普通螺栓和若干智能螺栓，若干智能螺栓分别分布在法兰所在平面的四个象限内，每一智能螺栓包括螺栓本体和固定在螺栓本体上用以测试螺栓本体轴向形变量的测量单元，所述测量单元与数据处理系统连接，所述数据处理系统将所述测量单元所检测到的螺栓本体轴向形变量数据转化为智能螺栓的预紧力或者直接显示的数据。
2.如权利要求1所述的一种塔筒法兰载荷在线监测系统，其特征在于，所述智能螺栓包括八个，八个智能螺栓周向间隔分布，相邻两个智能螺栓与塔筒中心连线所成的圆心角为45°。
3.如权利要求1所述的一种塔筒法兰载荷在线监测系统，其特征在于，所述螺栓本体从头端向尾端设置有轴向孔，所述测量单元包括测量杆和与所述数据处理系统连接的位移测量装置，所述测量杆设置在所述轴向孔内，所述位移测量装置设置在所述螺栓本体的头端，当所述螺栓本体受到轴向力时，螺栓本体变形进而促使所述测量杆移动生成一位移量，所述位移测量装置获取该位移量。
4.如权利要求3所述的一种塔筒法兰载荷在线监测系统，其特征在于，所述数据处理系统包括数据接收端、数据处理器和远端服务器，所述数据接收端与所述测量单元连接，所述数据接收端将数据送至所述数据处理器进行处理，所述数据处理器将所述测量单元所检测到的螺栓本体轴向形变量数据转化为智能螺栓的预紧力或者直接显示的数据，之后再送至所述远端服务器，当所述数据处理系统计算出所有智能螺栓的受力情况时，即可计算得出法兰载荷受力的状况。
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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2022
- 2022-08-02 CN CN202222020244.9U patent/CN218062537U/zh active Active
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