專利名稱：鍋爐大板梁撓度測試裝置及其測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍋爐大板梁撓度測試裝置及其測試方法，達(dá)到了方便快速的對已安裝好的鍋爐大板梁的撓度進(jìn)行測試。
背景技術(shù)：
大板梁是鍋爐最主要的承重部件，承擔(dān)著鍋爐絕大部分部件的重量，對大板梁的撓度進(jìn)行檢測是保證鍋爐安全運(yùn)行的有效手段。但是隨著鍋爐容量的不斷增加，大板梁也越來越長，同時爐頂?shù)鯒U很多，還布置著主汽和再熱熱段管道，使測量工作遇到困難。目前，常采用的測試方法有拉水平線法，或用全站儀等手段，但均存在誤差較大和實(shí)施復(fù)雜的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種鍋爐大板梁撓度測試裝置及其測試方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的測量誤差大和實(shí)施復(fù)雜的問題。一種鍋爐大板梁撓度測試裝置，包括大板梁、中央處理器、步進(jìn)電機(jī)、激光測距傳感器和傾角傳感器，步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在大板梁的中央正下方的水平面上，在步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上設(shè)置有傾角傳感器，在傾角 傳感器上設(shè)置有激光測距傳感器，步進(jìn)電機(jī)、傾角傳感器和激光測距傳感器均分別與中央處理器電連接，在中央處理器上連接有帶鍵盤的顯示器。步進(jìn)電機(jī)是設(shè)置在大板梁的下翼板中央正下方的水平面上的。一種鍋爐大板梁撓度測試方法，包括以下步驟:
第一步、在大板梁的下翼板中央正下方的水平面上設(shè)置步進(jìn)電機(jī)，在步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上安裝傾角傳感器，在傾角傳感器上固定安裝好激光測距傳感器，將步進(jìn)電機(jī)、傾角傳感器、激光測距傳感器和帶鍵盤的顯示器分別與中央處理器電連接起來；
第二步、在大板梁的下翼板的左端A點(diǎn)做標(biāo)記，在大板梁的下翼板的右端B點(diǎn)做標(biāo)記，手動旋轉(zhuǎn)激光測距傳感器使其激光光斑分別指向大板梁兩側(cè)的A點(diǎn)和B點(diǎn)，將A點(diǎn)和B點(diǎn)的傾角值設(shè)為步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度范圍，并通過鍵盤輸入到中央處理器中；
第三步、中央處理器控制步進(jìn)電機(jī)在第二步設(shè)置好的角度范圍內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)，使激光光斑由大板梁的下翼板的左端A點(diǎn)連續(xù)移動到大板梁的下翼板的右端B點(diǎn)，同時中央處理器以一定的采樣率采集激光測距傳感器的測距L的數(shù)據(jù)和傾角傳感器的傾角α的數(shù)據(jù)；第四步、中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，在顯示屏上顯示大板梁的撓曲線，并指示出大板梁的撓度最大值所在位置。本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)可以將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰疲霓D(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。工作時由其帶動傳感器旋轉(zhuǎn)，保證激光光斑可以由大板梁一側(cè)支點(diǎn)勻速移動到另一側(cè)支點(diǎn)。同時以一定的采樣率采集距離和傾角數(shù)據(jù)，中央處理器收集到距離和傾角數(shù)據(jù)，通過簡單的三角函數(shù)即可算出大板梁兩支點(diǎn)間每一點(diǎn)與測試儀的高差與水平距離，經(jīng)過處理即可顯示出大板梁的撓曲線，撓度最大值及所在位置。具體計算過程如下:設(shè)A、B為兩側(cè)支點(diǎn)，C為中間某一點(diǎn)，La、Lb、Lc分別為測距傳感器測得的測試儀到該點(diǎn)的距離，αΑ、αΒ、α。分別為傾角傳感器在激光指向該點(diǎn)時的測得的傾角。則Α、Β兩支點(diǎn)之間的水平距離即為LaXcos a A + LbXcos α Β, Α、Β兩支點(diǎn)與測試儀的垂直距離為1^父8；[11€^和LbX sin aB。C點(diǎn)到測試儀的水平距離為LeX cos α。，垂直距離為I^Xsina。。C點(diǎn)處的撓度值即為C點(diǎn)與兩支點(diǎn)Α、B所測垂直距離的差值。每一個點(diǎn)的測試值都是一個極坐標(biāo)(L，α )，將所有測點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)連接起來就得到了該大板梁的撓曲線。本發(fā)明的有益效果是，可以快捷準(zhǔn)確的測量鍋爐大板梁的撓度，并可繪制大板梁的撓曲線。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種鍋爐大板梁撓度測試裝置，包括大板梁7、中央處理器1、步進(jìn)電機(jī)2、激光測距傳感器3和傾角傳感器4，步進(jìn)電機(jī)2設(shè)置在大板梁7的中央正下方的水平面上，在步進(jìn)電機(jī)2的輸出軸上設(shè)置有傾角傳感器4，在傾角傳感器4上設(shè)置有激光測距傳感器3，步進(jìn)電機(jī)2、傾角傳感器4和激光測距傳感器3均分別與中央處理器I電連接，在中央處理器I上連接有帶鍵盤5的顯示器6。步進(jìn)電機(jī)2是設(shè)置在大板梁7的下翼板中央正下方的水平面上的。一種鍋爐大板梁撓度測試方法，包括以下步驟: 第一步、在大板梁7的下翼板中央正下方的水平面上設(shè)置步進(jìn)電機(jī)2，在步進(jìn)電機(jī)2的輸出軸上安裝傾角傳感器4，在傾角傳感器4上固定安裝好激光測距傳感器3，將步進(jìn)電機(jī)
2、傾角傳感器4、激光測距傳感器3和帶鍵盤5的顯示器6分別與中央處理器I電連接起來；
第二步、在大板梁7的下翼板的左端A點(diǎn)做標(biāo)記，在大板梁7的下翼板的右端B點(diǎn)做標(biāo)記，手動旋轉(zhuǎn)激光測距傳感器3使其激光光斑分別指向大板梁兩側(cè)的A點(diǎn)和B點(diǎn)，將A點(diǎn)和B點(diǎn)的傾角值設(shè)為步進(jìn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)角度范圍，并通過鍵盤5輸入到中央處理器I中；第三步、中央處理器I控制步進(jìn)電機(jī)2在第二步設(shè)置好的角度范圍內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)，使激光光斑由大板梁的下翼板的左端A點(diǎn)連續(xù)移動到大板梁的下翼板的右端B點(diǎn)，同時中央處理器I以一定的采樣率采集激光測距傳感器3的測距L的數(shù)據(jù)和傾角傳感器4的傾角α的數(shù)據(jù)；
第四步、中央處理器I進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，在顯示屏6上顯示大板梁的撓曲線，并指示出大板梁的撓度最大值所在位置。
權(quán)利要求
1.一種鍋爐大板梁撓度測試裝置，包括大板梁(7)、中央處理器(I)、步進(jìn)電機(jī)(2)、激光測距傳感器(3)和傾角傳感器(4)，其特征在于，步進(jìn)電機(jī)(2)設(shè)置在大板梁(7)的中央正下方的水平面上，在步進(jìn)電機(jī)(2)的輸出軸上設(shè)置有傾角傳感器(4)，在傾角傳感器(4)上設(shè)置有激光測距傳感器(3)，步進(jìn)電機(jī)(2)、傾角傳感器(4)和激光測距傳感器(3)均分別與中央處理器(1)電連接，在中央處理器(I)上連接有帶鍵盤(5 )的顯示器(6 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍋爐大板梁撓度測試裝置，其特征在于，步進(jìn)電機(jī)(2)是設(shè)置在大板梁(7)的下翼板中央正下方的水平面上的。
3.—種如權(quán)利要求1所述的鍋爐大板梁撓度測試方法，包括以下步驟: 第一步、在大板梁(7)的下翼板中央正下方的水平面上設(shè)置步進(jìn)電機(jī)(2)，在步進(jìn)電機(jī)(2)的輸出軸上安裝傾角傳感器(4)，在傾角傳感器(4)上固定安裝好激光測距傳感器(3)，將步進(jìn)電機(jī)(2)、傾角傳感器(4)、激光測距傳感器(3)和帶鍵盤(5)的顯示器(6)分別與中央處理器(I)電連接起來； 第二步、在大板梁(7)的下翼板的左端A點(diǎn)做標(biāo)記，在大板梁(7)的下翼板的右端B點(diǎn)做標(biāo)記，手動旋轉(zhuǎn)激光測距傳感器(3)使其激光光斑分別指向大板梁兩側(cè)的A點(diǎn)和B點(diǎn)，將A點(diǎn)和B點(diǎn)的傾角值設(shè)為步進(jìn)電機(jī)(2)的旋轉(zhuǎn)角度范圍，并通過鍵盤(5)輸入到中央處理器(O中； 第三步、中央處理器(1)控制步進(jìn)電機(jī)(2)在第二步設(shè)置好的角度范圍內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)，使激光光斑由大板梁的下翼板的左端A點(diǎn)連續(xù)移動到大板梁的下翼板的右端B點(diǎn)，同時中央處理器(1)以一定的采樣率采集激光測距傳感器(3)的測距L的數(shù)據(jù)和傾角傳感器(4)的傾角α的數(shù)據(jù)； 第四步、中央處理器(1)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，在顯示屏(6)上顯示大板梁的撓曲線，并指示出大板梁的撓度最大值所在位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鍋爐大板梁撓度測試裝置及其測試方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的測量誤差大和實(shí)施復(fù)雜的問題。包括大板梁(7)、中央處理器(1)、步進(jìn)電機(jī)(2)、激光測距傳感器(3)和傾角傳感器(4)，步進(jìn)電機(jī)(2)設(shè)置在大板梁(7)的中央正下方的水平面上，在步進(jìn)電機(jī)(2)的輸出軸上設(shè)置有傾角傳感器(4)，在傾角傳感器(4)上設(shè)置有激光測距傳感器(3)，步進(jìn)電機(jī)(2)、傾角傳感器(4)和激光測距傳感器(3)均分別與中央處理器(1)電連接，在中央處理器(1)上連接有帶鍵盤(5)的顯示器(6)。本發(fā)明的有益效果是，可以快捷準(zhǔn)確的測量鍋爐大板梁的撓度，并可繪制大板梁的撓曲線。
文檔編號G01M5/00GK103217262SQ20131010794
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者趙建忠, 陳寶駿, 李文亮, 王皓宇 申請人:國家電網(wǎng)公司, 山西省電力公司電力科學(xué)研究院