CN219390826U - 一种主梁扰度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种主梁扰度检测装置，其包括主梁本体，还包括供能件、至少一个电流检测件和至少一个变阻组件，供能件设置于主梁本体上，用于提供电能；至少一个电流检测件设置于主梁本体上，用于对电流大小进行检测；至少一个变阻组件内部为中空，且沿主梁本体的长度方向设置于主梁本体靠近地面的一侧；至少一个变阻组件轴向方向的一端与供能件的输出端电性连接，另一端与电流检测件的输入端电性连接，电流检测件的输出端与供能件的输入端电性连接，形成电回路，该检测装置通过变阻组件发生形变，导致通过的电流值改变可直接得到扰度值，测量过程中不易受外部环境的变化，能够对起重机主梁的扰度进行精确测量。

Description

一种主梁扰度检测装置

技术领域

本实用新型涉及起重机检测技术领域，尤其涉及一种主梁扰度检测装置。

背景技术

冶金铸造起重机一般工作在厂房内，支撑在厂房的高架结构的轨道上，通过大车机构和起重小车机构的移动，从而实现被吊物品在厂房内的立体移动，在转炉炼钢的工艺过程中，冶金铸造起重机的主要工作是进行熔融金属的起吊和运输工作，由于铸造起重机经常工作在高温、高粉尘的环境下，工作环境恶劣，并且其工作级别较高，运行和起吊的次数远远超过了通用桥式起重机，主梁作为冶金铸造起重机的主要承载部件，在冶金铸造起重机的使用过程中，因而主梁将会产生各种不同的变形，而变形是判断主梁安全与否的重要指标，也是冶金铸造起重机主梁结构监测的关键参数，因此在冶金铸造起重机主梁的结构监测中，对主梁变形进行监测显得至关重要。

公开号为CN213481243U的中国专利公开了用于起重机主梁腹板翘曲度检测的自动装置，揭示了包括激光发射模块、光靶平台以及起控制作用的智能终端；激光发射模块固定设置在主梁腹板上，光靶平台安装在主梁腹板上并沿主梁腹板移动；光靶平台包括移动小车、用于控制移动小车的控制部以及安装在移动小车上的光靶；激光发射模块包括激光发射器，激光发射器发出的激光束照射在光靶上。通过建立起重机主梁腹板空间坐标系的方式，对主梁腹板翘曲度进行检测，检测精度更加准确。

但是，现有技术中采用激光测量的方法中，激光光斑的发散与大气的光束抖动会严重影响精准度；光源会受到外界影响导致准直光束倾斜变化，从而影响检测精度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种主梁扰度检测装置，测量过程中不易受外部环境的变化，能够对起重机主梁的扰度进行精确测量。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种主梁扰度检测装置，其包括主梁本体，还包括供能件、至少一个电流检测件和至少一个变阻组件，其中，

供能件设置于主梁本体上，用于提供电能；

至少一个电流检测件设置于主梁本体上，用于对电流大小进行检测；

至少一个变阻组件内部为中空，且沿主梁本体的长度方向设置于主梁本体靠近地面的一侧；

其中，至少一个变阻组件轴向方向的一端与供能件的输出端电性连接，另一端与电流检测件的输入端电性连接，电流检测件的输出端与供能件的输入端电性连接，形成电回路。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括安装座，所述安装座固定在主梁本体靠近地面一侧的中心位置；所述供能件、电流检测件和变阻组件均设置安装座远离主梁本体的一侧。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述变阻组件和电流检测件的数量均至少为两个，至少两个所述变阻组件均设置于安装座靠近地面的一侧，且各变阻组件的一端分别与相对应的电流检测件的输入端电性连接，各所述电流检测件的输出端均与供能件的输入端电性连接，各变阻组件的另一端均与供能件的输出端电性连接，形成两个以上独立的电回路。

在以上技术方案的基础上，优选的，至少两个所述变阻组件沿安装座的宽度水平方向依次间隔排布，且处于同一位置。

在以上技术方案的基础上，优选的，个所述变阻组件包括装载管件、两个密封件、两个线缆接头和两个锁紧件，其中，

装载管件的一侧开设有贯穿通道，且装载管件固定安装在安装座靠近地面的一侧，装载管件的贯穿通道内装填有金属导电液体；

两个密封件分别设置于装载管件的贯穿通道两侧端口处；

两个线缆接头分别对应设置在两个密封件的相背一侧，所述线缆接头的一端贯穿密封件并延伸至装载管件内与金属导电液体相接触，线缆接头另一端通过线缆与供能件或电流检测件电性连接；

两个锁紧件分别套设于装载管件的贯穿通道两侧端口外侧，用于将装载管件与密封件之间进行紧固，使装载管件内部密封。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述装载管件的截面形状为半圆形。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述金属导电液体为液体汞。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述装载管件为聚乙烯管。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述电流检测件为智能电表，且智能电表与移动端设备信号连接，用于在移动端设备上查看检测电流。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述移动端设备为手机或平板中的一种。

本实用新型的一种主梁扰度检测装置相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过在主梁本体上设置的变阻组件可随主梁本体发生相同的扰度变化，发生扰度时，变阻组件的长度和截面积会随着主梁本体发生变化，此时通过变阻组件的电阻会发生变化，并且电流检测件对电回路中的电流变化值检测，这样就能将主梁本体的扰度计算出来，测量过程中不易受外部环境的变化，能够对起重机主梁的扰度进行精确测量；

(2)通过设置多条检测回路并依次间隔排列，可避免了由于载荷的变化导致计算的扰度值存在误差，而且还可以明显的反映出不同位置的扰度值不同，提高了检测效果。

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为本实用新型的主梁扰度检测装置的立体图；

图2为本实用新型的主梁扰度检测装置的安装座正视图；

图3为本实用新型的主梁扰度检测装置的变阻组件结构剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型的一种主梁扰度检测装置，其包括主梁本体1、供能件2、至少一个电流检测件3和至少一个变阻组件4，其中，供能件2设置于主梁本体1上，用于提供电能；至少一个电流检测件3设置于主梁本体1上，用于对电流大小进行检测；至少一个变阻组件4内部为中空，且沿主梁本体1的长度方向设置于主梁本体1靠近地面的一侧；其中，至少一个变阻组件4轴向方向的一端与供能件2的输出端电性连接，另一端与电流检测件3的输入端电性连接，电流检测件3的输出端与供能件2的输入端电性连接，形成电回路。

具体的，本实施例中的供能件2为工业电源，为整个装置供电，提供固定电压，其型号可为6EP1332-1SH41工业稳压电源；电流检测件3为智能电表，能够实现采集电压电流的波形特征，其型号可为具有RS485接口的单相远程智能电表。

根据本实施例，将变阻组件4设置于主梁本体1靠近地面的一侧，所以主梁本体1由于外部载荷的影响产生的扰度与变阻组件4跟主梁本体1同时发生形变产生的扰度相同，这样就能将主梁本体1产生的扰度转移到变阻组件4上面，当主梁本体1产生扰度时，变阻组件4的长度和截面积会随着主梁本体1发生变化，这时通过变阻组件4的电阻就会发生变化，整个装置的电流变化就是相应的扰度的变化，这样就能将主梁本体1的扰度计算出来，从而实现主梁本体1扰度的精准测量。

作为一种优选的实施方式，还设置有安装座5，安装座5固定在主梁本体1靠近地面一侧的中心位置；供能件2、电流检测件3和变阻组件4均设置安装座5远离主梁本体1的一侧。

其中，将供能件2、电流检测件3和变阻组件4均集成设置在安装座5上，在安装该装置时，只需将安装座5通过螺栓固定安装在主梁本体1底部中心位置即可，安装方便，便于拆卸，并且安装座5处于主梁本体1的中心位置，可更加精准的测量主梁本体1的扰度。

作为一种优选的实施方式，变阻组件4和电流检测件3的数量均至少为两个，至少两个变阻组件4均设置于安装座5靠近地面的一侧，且各变阻组件4的一端分别与相对应的电流检测件3的输入端电性连接，各电流检测件3的输出端均与供能件2的输入端电性连接，各变阻组件4的另一端均与供能件2的输出端电性连接，形成两个以上独立的电回路。

并且，至少两个变阻组件4沿安装座5的宽度水平方向依次间隔排布，且处于同一位置。

需要说明的是，通过在安装座5底部布置多条电路回路，当扰度比较大时，主梁本体1的各个部位扰度变化相差无几，这时设置的多条回路测量电流值可以起一个误差调节的作用，判断整个装置的测量是否存在太大的偏差，从而进行调整，其次，当扰度变化不是过于大时，多条电路回路的信息可以反映主梁本体1不同部位应变大小的变化不同，从而能够真实反映出主梁本体1使用中各部位扰度的变化情况。

本实施例优选的，个变阻组件4包括装载管件41、两个密封件42、两个线缆接头43和两个锁紧件44，装载管件41的一侧开设有贯穿通道，且装载管件41固定安装在安装座5靠近地面的一侧，装载管件41的贯穿通道内装填有金属导电液体；两个密封件42分别设置于装载管件41的贯穿通道两侧端口处；两个线缆接头43分别对应设置在两个密封件42的相背一侧，线缆接头43的一端贯穿密封件42并延伸至装载管件41内与金属导电液体相接触，线缆接头43另一端通过线缆与供能件2或电流检测件3电性连接；两个锁紧件44分别套设于装载管件41的贯穿通道两侧端口外侧，用于将装载管件41与密封件42之间进行紧固，使装载管件41内部密封。

需要说明的是，装载管件41为管状结构，且装载管件41的截面形状为半圆形，因此，装载管件41具有一个平面，方便装载管件41与安装座5一体化安装。

并且，本实施例中的金属导电液体优选为液体汞，由于液体汞具有导电性强，同时传递电信号比较平稳，可提高该装置的测量稳定性，使得检测数据更加准确。

根据本实施例中，由于金属导电液体选为液体汞，汞具有挥发性，所以需要对装载管件41的贯穿通道进行密封处理，进而采用将密封件42封堵贯穿通道的端口，并再通过锁紧件44套设在装载管件41的外侧，将密封件42与装载管件41之间紧密固定，使整个贯穿通道达到密封效果，进而保证通电的同时让装载管件41内的液体汞有很好的密封环境。

具体的，本实施例中锁紧件44为喉箍。

同时，装载管件41选用聚乙烯管，由于聚乙烯管具有较好的韧性，耐冲击强度高，不会导致管道破裂，可使装载管件41跟随主梁本体1同时发生形变，进而将主梁产生的扰度转移到装载管件41上，只需要检测装载管件41的扰度即可得出主梁本体1产生的扰度变化。

另外，智能电表通过WIFI与移动端设备信号连接，用于远程无线传输，使远程的移动端设备接收并查看检测电流每小时的变化并记录。

需要说明的是，移动端设备为手机或平板中的一种。

工作原理：

本检测装置的原理就是利用扰度的变化引起电阻的变化，从而通过电流的变化值计算出扰度值；

电阻随长度与截面积的变化公式为：

式中ρ为液体汞的电阻率，L为装载管件41的长度，S为装载管件41的横截面积；

当主梁本体1受载荷的影响造成向下的位移产生扰度，装载管件41同时也产生相同的扰度，这时装载管件41产生扰度会导致装载管件41的长度由原来的长度L变为L'，又因为装载管件41的体积不会发生变化，所以装载管件41的截面积由S变为S'，当装载管件41产生扰度时会形成转角，转角与扰度的关系为：

式中w为装载管件41产生的扰度值，θ为装载管件41弯曲产生的转角，L为装载管件的长度；

主梁本体1和装载管件41的形状为抛物线型，将一半的抛物线近似为斜边，则装载管件41的整体长度发生的变化可以近似为斜边长的两倍，表达式如下：

L′＝L/cosθ

根据体积不变原理则装载管件41的横截面积同样也发生了变化，表达式如下：

S′＝S cosθ

则电阻由于装载管件41的长度与横截面积的变化而发生变化，电阻的表达式如下：

所以同时电流值也随之改变，表达式如下：

式中U为供能件2电压值；

当没有扰度产生时，θ＝0，则初始电流为：

所以转角θ通过I⁰与I'两者叠加计算可得，表达式如下：

式中ΔI为I⁰与I'的叠加值，即电流的变化值；根据转角值从而计算出扰度值：

进而该检测装置通过电流检测件3对电回路中的电流变化值检测，可以直接得到主梁本体1的扰度值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种主梁扰度检测装置，其包括主梁本体(1)，其特征在于：还包括供能件(2)、至少一个电流检测件(3)和至少一个变阻组件(4)，其中，

供能件(2)设置于主梁本体(1)上，用于提供电能；

至少一个电流检测件(3)设置于主梁本体(1)上，用于对电流大小进行检测；

至少一个变阻组件(4)内部为中空，且沿主梁本体(1)的长度方向设置于主梁本体(1)靠近地面的一侧；

其中，至少一个变阻组件(4)轴向方向的一端与供能件(2)的输出端电性连接，另一端与电流检测件(3)的输入端电性连接，电流检测件(3)的输出端与供能件(2)的输入端电性连接，形成电回路。

2.如权利要求1所述的主梁扰度检测装置，其特征在于：还包括安装座(5)，所述安装座(5)固定在主梁本体(1)靠近地面一侧的中心位置；所述供能件(2)、电流检测件(3)和变阻组件(4)均设置安装座(5)远离主梁本体(1)的一侧。

3.如权利要求2所述的主梁扰度检测装置，其特征在于：所述变阻组件(4)和电流检测件(3)的数量均至少为两个，至少两个所述变阻组件(4)均设置于安装座(5)靠近地面的一侧，且各变阻组件(4)的一端分别与相对应的电流检测件(3)的输入端电性连接，各所述电流检测件(3)的输出端均与供能件(2)的输入端电性连接，各变阻组件(4)的另一端均与供能件(2)的输出端电性连接，形成两个以上独立的电路回路。

4.如权利要求3所述的主梁扰度检测装置，其特征在于：至少两个所述变阻组件(4)沿安装座(5)的宽度水平方向依次间隔排布，且处于同一位置。

5.如权利要求3所述的主梁扰度检测装置，其特征在于：个所述变阻组件(4)包括装载管件(41)、两个密封件(42)、两个线缆接头(43)和两个锁紧件(44)，其中，

装载管件(41)的一侧开设有贯穿通道，且装载管件(41)固定安装在安装座(5)靠近地面的一侧，装载管件(41)的贯穿通道内装填有金属导电液体；

两个密封件(42)分别设置于装载管件(41)的贯穿通道两侧端口处；

两个线缆接头(43)分别对应设置在两个密封件(42)的相背一侧，所述线缆接头(43)的一端贯穿密封件(42)并延伸至装载管件(41)内与金属导电液体相接触，线缆接头(43)另一端通过线缆与供能件(2)或电流检测件(3)电性连接；

两个锁紧件(44)分别套设于装载管件(41)的贯穿通道两侧端口外侧，用于将装载管件(41)与密封件(42)之间进行紧固，使装载管件(41)内部密封。

6.如权利要求5所述的主梁扰度检测装置，其特征在于：所述装载管件(41)的截面形状为半圆形。

7.如权利要求5所述的主梁扰度检测装置，其特征在于：所述金属导电液体为液体汞。

8.如权利要求5所述的主梁扰度检测装置，其特征在于：所述装载管件(41)为聚乙烯管。

9.如权利要求1所述的主梁扰度检测装置，其特征在于：所述电流检测件(3)为智能电表，且智能电表与移动端设备信号连接，用于在移动端设备上查看检测电流。

10.如权利要求9所述的主梁扰度检测装置，其特征在于：所述移动端设备为手机或平板中的一种。