多點(diǎn)式管\桿狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于振動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域，為配合電容、激光、視覺、電渦流等多種非接觸式傳感器，實(shí)現(xiàn)管(桿)狀物體截面振動(dòng)情況的在線測(cè)量和評(píng)估，解決現(xiàn)有接觸式測(cè)量裝置裝卡困難、易耗損等問題，為此，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是，多點(diǎn)式管\桿狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)為，與待測(cè)管狀物體外徑適配的半環(huán)形測(cè)量固定座，左、右、中測(cè)量傳感器插入半環(huán)形測(cè)量固定座的相應(yīng)傳感器定位孔中，并通過緊固螺絲鎖緊在傳感器定位孔中，傳感器信號(hào)經(jīng)線纜進(jìn)行輸出，多自由度夾持支架通過支架固定螺孔與半環(huán)形測(cè)量固定座連接，多自由度夾持支架由其底座進(jìn)行位置固定。本實(shí)用新型主要應(yīng)用于截面振動(dòng)情測(cè)量。
【專利說明】
多點(diǎn)式管\桿狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于振動(dòng)測(cè)量領(lǐng)域，具體講，涉及多點(diǎn)式管\桿狀物體截面振動(dòng)在線測(cè) 量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 管(桿)狀物體振動(dòng)檢測(cè)最重要也最直觀的是振動(dòng)位移測(cè)量，目前，傳統(tǒng)的接觸式 測(cè)量裝置主要是依據(jù)加速度測(cè)量法和應(yīng)變測(cè)量法。加速度測(cè)量法即將加速度傳感器通過粘 接或捆綁的方式固定于待測(cè)管(桿)的某一位置，測(cè)量管(桿)振動(dòng)的加速度，二次積分后得 到振動(dòng)位移，該方法受低頻噪聲累積誤差影響嚴(yán)重，二次積分過程復(fù)雜，且很多管(桿)工作 時(shí)溫度較高，一般粘合劑受熱熔化無法使用，傳感器與管(桿)固定困難;應(yīng)變測(cè)量法即將應(yīng) 變片通過粘合的方式固定于管(桿)的某一位置，測(cè)量管(桿)振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變，經(jīng)過換算 得到振動(dòng)位移，該方法簡(jiǎn)單直觀，但由于管(桿)可能存在彎曲，不同頻率下振動(dòng)時(shí)各處應(yīng)變 均有差異，應(yīng)變片固定位置難以確定，且溫度補(bǔ)償困難。另外，對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)批量檢測(cè)環(huán)境， 上述振動(dòng)測(cè)量裝置及方法均存在裝卡困難、易耗損、精度低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三點(diǎn)或四點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量 裝置，可配合電容、激光、視覺、電渦流等多種非接觸式傳感器，用于實(shí)現(xiàn)管(桿)狀物體截面 振動(dòng)情況的在線測(cè)量和評(píng)估。解決現(xiàn)有傳統(tǒng)接觸式測(cè)量裝置裝卡困難、易耗損等問題，提供 一種高精度、低成本、易操作的管狀物體振動(dòng)測(cè)量裝置，可推廣用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)多種場(chǎng)合下的 管(桿)狀物體截面振動(dòng)檢測(cè)。為此，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是，多點(diǎn)式管\桿狀物體截 面振動(dòng)在線測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)為，與待測(cè)管狀物體外徑適配的半環(huán)形測(cè)量固定座，左、右、中測(cè) 量傳感器插入半環(huán)形測(cè)量固定座的相應(yīng)傳感器定位孔中，并通過緊固螺絲鎖緊在傳感器定 位孔中，傳感器信號(hào)經(jīng)線纜進(jìn)行輸出，多自由度夾持支架通過支架固定螺孔與半環(huán)形測(cè)量 固定座連接，多自由度夾持支架由其底座進(jìn)行位置固定。
[0004] 與待測(cè)管或桿外徑適配的半環(huán)形固定座和半環(huán)形活動(dòng)座，四個(gè)對(duì)稱分布的傳感 器;將三個(gè)傳感器插入一個(gè)半環(huán)形固定座對(duì)應(yīng)的傳感器定位孔中，一個(gè)傳感器插入另一個(gè) 半環(huán)形活動(dòng)座對(duì)應(yīng)的傳感器定位孔中，通過固定座、活動(dòng)座上方的緊固螺絲鎖緊;將半環(huán)形 固定座和半環(huán)形活動(dòng)座對(duì)應(yīng)一側(cè)的旋轉(zhuǎn)孔對(duì)準(zhǔn)，通過固定座下方的旋轉(zhuǎn)軸固定螺絲穿過鎖 緊，使半環(huán)形活動(dòng)座可繞軸旋轉(zhuǎn);將支架桿通過半環(huán)形固定座的支架固定孔安裝;旋轉(zhuǎn)半環(huán) 形活動(dòng)座，使其向外側(cè)充分打開，挪動(dòng)支架使測(cè)量裝置靠近待測(cè)管道，基本處于半環(huán)形固定 座的中心位置，測(cè)量裝置和待測(cè)管或桿不接觸;旋轉(zhuǎn)半環(huán)形活動(dòng)座，使其向內(nèi)側(cè)合死，與半 環(huán)形固定座對(duì)接，通過連接螺絲穿過對(duì)接孔鎖緊，此時(shí)，待測(cè)管或桿處于環(huán)形測(cè)量裝置中 心。
[0005] 本實(shí)用新型的特點(diǎn)及有益效果是：
[0006] 本實(shí)用新型提供一種三點(diǎn)或四點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置，可配合 電容、激光、視覺、電渦流等多種非接觸式傳感器，采用三點(diǎn)或四點(diǎn)式結(jié)構(gòu)測(cè)量待測(cè)管(桿） 振動(dòng)，可解決現(xiàn)有傳統(tǒng)接觸式測(cè)量裝置裝卡困難、易耗損、精度低等問題;三點(diǎn)式結(jié)構(gòu)的優(yōu) 點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷、成本低廉；四點(diǎn)式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，相比三點(diǎn)式結(jié)構(gòu)，無論管 (桿)在二維平面內(nèi)任何一方向發(fā)生振動(dòng)，都可被至少兩個(gè)傳感器測(cè)量，測(cè)量精度和可靠性 更尚。
【附圖說明】：
[0007] 圖1是本實(shí)用新型三點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)檢測(cè)在線測(cè)量裝置的裝配圖。
[0008] 圖2是本實(shí)用新型四點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)檢測(cè)在線測(cè)量裝置的裝配圖。
[0009] 圖3是利用本實(shí)用新型三點(diǎn)式測(cè)量裝置測(cè)量待測(cè)管(桿)截面振動(dòng)的原理示意圖。
[0010] 圖4是利用本實(shí)用新型四點(diǎn)式測(cè)量裝置測(cè)量待測(cè)管(桿)截面振動(dòng)的原理示意圖。
[0011] 圖1中：1為半環(huán)形測(cè)量固定座;2、3、4為測(cè)量傳感器;5為緊固螺絲;6為支架固定螺 孔;7為傳感器定位孔。
[0012] 圖2中：10為半環(huán)形固定座；11、12、13、14為測(cè)量傳感器；15、16、17、18為對(duì)應(yīng)的傳 感器定位孔;19為緊固螺絲;20為半環(huán)形活動(dòng)座;21為旋轉(zhuǎn)軸固定螺絲;22為對(duì)接孔;23為連 接螺絲;24為支架固定孔。
[0013]圖3中：25為待測(cè)管(桿）；26為組裝后的測(cè)量裝置;27為支架。
[0014]圖4中：28為待測(cè)管(桿）；29為組裝后的測(cè)量裝置;30為支架。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種三點(diǎn)或四點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)在線測(cè) 量裝置：
[0016] 三點(diǎn)式測(cè)量裝置如圖1所示，與待測(cè)管狀物體外徑適配的半環(huán)形測(cè)量固定座，左、 右、中測(cè)量傳感器插入半環(huán)形測(cè)量固定座的相應(yīng)傳感器定位孔中，并通過緊固螺絲鎖緊在 傳感器定位孔中，傳感器信號(hào)經(jīng)線纜傳入計(jì)算機(jī)處理，多自由度夾持支架通過支架固定螺 孔與半環(huán)形測(cè)量固定座連接，檢查各部分固定可靠后，開始測(cè)量。
[0017] 四點(diǎn)式測(cè)量裝置如圖2所示，與待測(cè)管(桿）外徑適配的半環(huán)形固定座和半環(huán)形活 動(dòng)座，四個(gè)對(duì)稱分布的傳感器;將三個(gè)傳感器插入半環(huán)形固定座對(duì)應(yīng)的傳感器定位孔中，一 個(gè)傳感器插入半環(huán)形活動(dòng)座對(duì)應(yīng)的傳感器定位孔中，通過固定座、活動(dòng)座上方的緊固螺絲 鎖緊;將半環(huán)形固定座和半環(huán)形活動(dòng)座對(duì)應(yīng)一側(cè)的旋轉(zhuǎn)孔對(duì)準(zhǔn)，通過固定座下方的旋轉(zhuǎn)軸 固定螺絲穿過鎖緊，使半環(huán)形活動(dòng)座可繞軸旋轉(zhuǎn);將支架桿通過半環(huán)形固定座的支架固定 孔安裝;旋轉(zhuǎn)半環(huán)形活動(dòng)座，使其向外側(cè)充分打開，挪動(dòng)支架使測(cè)量裝置靠近待測(cè)管道，基 本處于半環(huán)形固定座的中心位置，測(cè)量裝置和待測(cè)管(桿)不接觸;旋轉(zhuǎn)半環(huán)形活動(dòng)座，使其 向內(nèi)側(cè)合死，與半環(huán)形固定座對(duì)接，通過連接螺絲穿過對(duì)接孔鎖緊，此時(shí)，待測(cè)管(桿)處于 環(huán)形測(cè)量裝置中心，檢查各部分固定可靠后，開始測(cè)量。
[0018] 對(duì)于三點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，中間傳感器測(cè) 量方向?yàn)閄，振動(dòng)位移測(cè)量值為A xl，兩側(cè)兩個(gè)傳感器形成對(duì)稱，與中間傳感器正交，測(cè)量方 向?yàn)閅，振動(dòng)位移測(cè)量值分別為△ yl和△ y2,管(桿)振動(dòng)時(shí)，在截面內(nèi)設(shè)在X方向的振動(dòng)分量 為A X，在Y方向的振動(dòng)分量為Δ y，振動(dòng)總位移為Δ L，則有
[0019]
[0020] 對(duì)于四點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，四個(gè)傳感器在 管(桿)截面內(nèi)對(duì)稱分布，兩個(gè)一組形成兩組正交測(cè)量方向X和Y，振動(dòng)位移測(cè)量值分別為Δ xl和Δ χ2、△ yl和Δ y2,管(桿)振動(dòng)時(shí)，設(shè)在X方向的振動(dòng)分量為Δ X，在Y方向的振動(dòng)分量為 A y，振動(dòng)總位移為Δ L，則有
[0021]
[0022] 相比傳統(tǒng)接觸式振動(dòng)測(cè)量裝置，本實(shí)用新型公開的三點(diǎn)或四點(diǎn)式結(jié)構(gòu)具有精度 高、可靠性強(qiáng)、裝夾方便、不易損耗的特點(diǎn);三點(diǎn)式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷、成 本低廉；四點(diǎn)式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，相比三點(diǎn)式結(jié)構(gòu)，無論管(桿)在二維平面內(nèi)任何一方向發(fā) 生振動(dòng)，都可被至少兩個(gè)傳感器測(cè)量，測(cè)量精度和可靠性更高。
[0023] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0024] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種三點(diǎn)或四點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)在線測(cè) 量裝置：
[0025] 三點(diǎn)式測(cè)量裝置如圖1所示，與待測(cè)管狀物體外徑適配的半環(huán)形測(cè)量固定座1，測(cè) 量傳感器2、3、4插入半環(huán)形測(cè)量固定座的相應(yīng)傳感器定位孔5、6、7中，并通過緊固螺絲8鎖 緊，如圖3,支架桿27通過支架固定螺孔9與半環(huán)形測(cè)量固定座1連接，挪動(dòng)支架使三點(diǎn)式測(cè) 量裝置26靠近待測(cè)管（桿）25,基本處于半環(huán)形固定座1的中心位置，測(cè)量裝置26與待測(cè)管 (桿)25不接觸，檢查各部分固定可靠后，開始測(cè)量。
[0026] 四點(diǎn)式測(cè)量裝置如圖2所示，與待測(cè)管(桿）外徑適配的半環(huán)形固定座10和半環(huán)形 活動(dòng)座20,四個(gè)對(duì)稱分布的傳感器11、12、13、14;將三個(gè)傳感器11、13、14插入半環(huán)形固定座 10對(duì)應(yīng)的傳感器定位孔15、17、18中，一個(gè)傳感器12插入半環(huán)形活動(dòng)座20對(duì)應(yīng)的傳感器定位 孔16中，通過固定座10、活動(dòng)座20上方的緊固螺絲19鎖緊;將半環(huán)形固定座10和半環(huán)形活動(dòng) 座20對(duì)應(yīng)一側(cè)的旋轉(zhuǎn)孔對(duì)準(zhǔn)，通過固定座10下方的旋轉(zhuǎn)軸固定螺絲21穿過鎖緊，使半環(huán)形 活動(dòng)座20可繞軸旋轉(zhuǎn)；如圖4所示，將支架桿30通過半環(huán)形固定座10的支架固定孔24安裝； 旋轉(zhuǎn)半環(huán)形活動(dòng)座20,使其向外側(cè)充分打開，挪動(dòng)支架使四點(diǎn)式測(cè)量裝置29靠近待測(cè)管 (桿)28,基本處于半環(huán)形固定座10的中心位置，測(cè)量裝置29和待測(cè)管(桿)28不接觸;旋轉(zhuǎn)半 環(huán)形活動(dòng)座20,使其向內(nèi)側(cè)合死，與半環(huán)形固定座10對(duì)接，通過連接螺絲23穿過對(duì)接孔22鎖 緊，此時(shí)，待測(cè)管(桿)28處于四點(diǎn)式測(cè)量裝置29的中心，檢查各部分固定可靠后，開始測(cè)量。
[0027] 對(duì)于三點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置26,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，中間傳感器 測(cè)量方向?yàn)閄，振動(dòng)位移測(cè)量值為A xl，兩側(cè)兩個(gè)傳感器形成對(duì)稱，與中間傳感器正交，測(cè)量 方向?yàn)閅，振動(dòng)位移測(cè)量值分別為△ yl和△ y2,管(桿)振動(dòng)時(shí)，在截面內(nèi)設(shè)在X方向的振動(dòng)分 量為Δ X，在Y方向的振動(dòng)分量為Δ y，振動(dòng)總位移為Δ L，則有
[0028]
[0029]對(duì)于四點(diǎn)式管(桿)狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置29,結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，四個(gè)傳感器 在管(桿)截面內(nèi)對(duì)稱分布，兩個(gè)一組形成兩組正交測(cè)量方向X和Y，振動(dòng)位移測(cè)量值分別為 Δ xl和Δ χ2、△ yl和Δ y2,管(桿)振動(dòng)時(shí)，設(shè)在X方向的振動(dòng)分量為Δ X，在Y方向的振動(dòng)分量
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[0031] 相比傳統(tǒng)接觸式振動(dòng)測(cè)量裝置，本實(shí)用新型公開的三點(diǎn)或四點(diǎn)式結(jié)構(gòu)具有精度 高、可靠性強(qiáng)、裝夾方便、不易損耗的特點(diǎn);三點(diǎn)式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷、成 本低廉；四點(diǎn)式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，相比三點(diǎn)式結(jié)構(gòu)，無論管(桿)在二維平面內(nèi)任何一方向發(fā) 生振動(dòng)，都可被至少兩個(gè)傳感器測(cè)量，測(cè)量精度和可靠性更高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多點(diǎn)式管\桿狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置，其特征是，結(jié)構(gòu)為，與待測(cè)管狀物 體外徑適配的半環(huán)形測(cè)量固定座，左、右、中測(cè)量傳感器插入半環(huán)形測(cè)量固定座的相應(yīng)傳感 器定位孔中，并通過緊固螺絲鎖緊在傳感器定位孔中，傳感器信號(hào)經(jīng)線纜進(jìn)行輸出，多自由 度夾持支架通過支架固定螺孔與半環(huán)形測(cè)量固定座連接，多自由度夾持支架由其底座進(jìn)行 位置固定。2. 如權(quán)利要求1所述的一種多點(diǎn)式管\桿狀物體截面振動(dòng)在線測(cè)量裝置，其特征是，與 待測(cè)管或桿外徑適配的半環(huán)形固定座和半環(huán)形活動(dòng)座，四個(gè)對(duì)稱分布的傳感器;三個(gè)傳感 器插在一個(gè)半環(huán)形固定座對(duì)應(yīng)的傳感器定位孔中，一個(gè)傳感器插在另一個(gè)半環(huán)形活動(dòng)座對(duì) 應(yīng)的傳感器定位孔中，通過固定座、活動(dòng)座上方的緊固螺絲鎖緊;半環(huán)形固定座和半環(huán)形活 動(dòng)座對(duì)應(yīng)一側(cè)的旋轉(zhuǎn)孔對(duì)準(zhǔn)，通過固定座下方的旋轉(zhuǎn)軸固定螺絲穿過鎖緊，使半環(huán)形活動(dòng) 座可繞軸旋轉(zhuǎn);支架桿通過半環(huán)形固定座的支架固定孔安裝。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK205426331SQ201521032749
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日
【發(fā)明人】段發(fā)階, 傅驍, 蔣佳佳, 呂昌榮, 黃婷婷, 梁春疆, 李洋
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)