本發(fā)明涉及鍋爐膨脹監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及鍋爐膨脹監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

大型電站鍋爐大都采用全懸吊結(jié)構(gòu)，使鍋爐本體的每個(gè)部分能夠有比較充分的熱膨脹,大大地減少了由于熱膨脹受阻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。為了進(jìn)行比較精確的熱膨脹位移計(jì)算,以便進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)力分析和密封設(shè)計(jì),需要有一個(gè)在各種工況下都保持不變的膨脹中心。通過設(shè)置鍋爐膨脹中心和鍋爐導(dǎo)向裝置(剛性梁和鋼架上的一些結(jié)構(gòu)),希望實(shí)現(xiàn)以膨脹中心為起點(diǎn)，按預(yù)定方向膨脹。當(dāng)膨脹遇阻或?qū)蜓b置失效時(shí)，實(shí)際膨脹和設(shè)計(jì)值就會(huì)產(chǎn)生偏差，相關(guān)受力元件的應(yīng)力情況就會(huì)發(fā)生較大的變化，容易發(fā)生金屬壽命大幅下降，甚至短期失效問題。

現(xiàn)在鍋爐本體大都設(shè)計(jì)一套機(jī)械式監(jiān)測裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、測量精度低、數(shù)據(jù)偏差大，造成對鍋爐本體膨脹測量不準(zhǔn)確，導(dǎo)致鍋爐安全運(yùn)行存在隱患，而且需要人工攀爬到安裝點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)的讀取，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于測試點(diǎn)較多，相距較遠(yuǎn)，如果鍋爐膨脹速度較快的話，無法第一時(shí)間監(jiān)測讀取膨脹位移的變化量，造成參數(shù)信息的遺漏。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種鍋爐膨脹監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種鍋爐膨脹監(jiān)測方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種鍋爐膨脹監(jiān)測系統(tǒng)，包括：參考監(jiān)測裝置，所述參考監(jiān)測裝置包括三個(gè)相互垂直形成三維坐標(biāo)的第一參考板、第二參考板和第三參考板，所述參考監(jiān)測裝置還包括與鍋爐監(jiān)測點(diǎn)固定連接的固定板，所述第一參考板、所述第二參考板和所述第三參考板中任一一塊參考板與所述固定板通過連接部件連接；激光發(fā)射裝置，所述激光發(fā)射裝置用于發(fā)射監(jiān)測激光，所述激光發(fā)生裝置包括三組激光發(fā)射源，所述三組激光發(fā)射源分別與所述第一參考板、所述第二參考板和第三參考板一一對應(yīng)設(shè)置；激光接收裝置，所述激光接收裝置包括三組激光接收端，所述三組激光接收端用于一一對應(yīng)接收所述三組激光發(fā)射源照射所述第一參考板、所述第二參考板和所述第三參考板后反射的激光；以及上位機(jī)，所述三組激光接收端分別與所述上位機(jī)連接，所述上位機(jī)用于根據(jù)所述三組激光接收端傳遞的激光接收信息進(jìn)行分析，得到所述鍋爐監(jiān)測點(diǎn)的膨脹信息并反饋。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鍋爐膨脹監(jiān)測系統(tǒng)，由于鍋爐的每個(gè)被測點(diǎn)表面不一定與激光器的安裝位置垂直或者平行，因此，直接測量鍋爐表面并不合適，會(huì)產(chǎn)生因?yàn)榻嵌仍斐傻恼`差，通過在鍋爐監(jiān)測點(diǎn)固定連接參考監(jiān)測裝置，通過對參考監(jiān)測裝置上的相互垂直并組成三維坐標(biāo)的三個(gè)參考板分別進(jìn)行激光監(jiān)測，在鍋爐監(jiān)測點(diǎn)發(fā)生膨脹后，會(huì)導(dǎo)致參考監(jiān)測裝置整體位置發(fā)生偏移，從而導(dǎo)致參考監(jiān)測裝置上的三個(gè)參考板發(fā)生偏移，進(jìn)一步導(dǎo)致激光接收裝置接收的反射激光反生偏移，通過對偏移量進(jìn)行計(jì)算，從而得到鍋爐監(jiān)測點(diǎn)的膨脹信息。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的鍋爐膨脹監(jiān)測系統(tǒng)，還可以具有如下附加 的技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，所述第二參考板與所述第一參考板鉸接，所述第三參考板與所述第二參考板鉸接。

進(jìn)一步地，所述第一參考板與所述第二參考板組成一個(gè)角鋼，所述第三參考板與所述第一參考板或所述第二參考板鉸接。

進(jìn)一步地，所述第二參考板與所述第一參考板鉸接，所述第三參考板與所述第一參考板或所述第二參考板插接。

進(jìn)一步地，所述連接部件為第一伸縮桿。

進(jìn)一步地，所述參考監(jiān)測裝置還包括旋轉(zhuǎn)托盤，所述第一參考板、所述第二參考板和所述第三參考板中任一一塊參考板與所述連接部件通過所述旋轉(zhuǎn)托盤連接。

進(jìn)一步地，所述激光發(fā)射源和所述激光接收端組成激光傳感器，還包括激光傳感器安裝平面和激光傳感器安裝底座，所述激光傳感器安裝平面和所述激光傳感器安裝底座通過第二伸縮桿連接。

進(jìn)一步地，所述激光傳感器外側(cè)設(shè)置有防護(hù)罩，所述防護(hù)罩設(shè)置在所述傳感器安裝平面上。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種鍋爐膨脹監(jiān)測方法，包括權(quán)利上述的鍋爐膨脹系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：S1：所述三組激光發(fā)射源分別對對應(yīng)設(shè)置的所述第一參考板、所述第二參考板和所述第三參考板所述發(fā)射監(jiān)測激光；S2：所述第一參考板、所述第二參考板和所述第三參考板將所述監(jiān)測激光反射給所述三組激光接收端；S3：所述三組激光接收端將所述激光接收信息轉(zhuǎn)換為電信號傳遞給所述上位機(jī)；S4：所述上位機(jī)根據(jù)所述電信號進(jìn)行分析，得到所述鍋爐監(jiān)測點(diǎn)的膨脹信息；以及S5：將所述膨脹信息進(jìn)行反饋。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鍋爐膨脹監(jiān)測方法，由于鍋爐的每個(gè)被測點(diǎn)表面不一定與激光器的安裝位置垂直或者平行，因此，直接測量鍋爐表面并不合適，會(huì)產(chǎn)生因?yàn)榻嵌仍斐傻恼`差，通過在鍋爐監(jiān)測點(diǎn)固定連接參考監(jiān)測裝置，通過對參考監(jiān)測裝置上的相互垂直并組成三維坐標(biāo)的三個(gè)參考板分別進(jìn)行激光監(jiān)測，到鍋爐監(jiān)測點(diǎn)發(fā)生膨脹后，會(huì)導(dǎo)致參考監(jiān)測裝置整體位置發(fā)生偏移，從而導(dǎo)致參考監(jiān)測裝置上的三個(gè)參考板發(fā)生偏移，進(jìn)一步導(dǎo)致激光接收裝置接收的反射激光反生偏移，通過對偏移量進(jìn)行計(jì)算，從而得到鍋爐監(jiān)測點(diǎn)的膨脹信息。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的鍋爐膨脹監(jiān)測方法，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，所述步驟S5進(jìn)一步包括：將所述膨脹信息通過顯示裝置進(jìn)行顯示；當(dāng)所述膨脹信息超過預(yù)設(shè)的膨脹標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鍋爐膨脹監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的參考監(jiān)測裝置和安裝有激光傳感器的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鍋爐膨脹監(jiān)測方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。

以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鍋爐膨脹監(jiān)測系統(tǒng)。

請參考圖1和圖2，一種鍋爐膨脹監(jiān)測系統(tǒng)，包括：參考監(jiān)測裝置，所述參考監(jiān)測裝置包括三個(gè)相互垂直形成三維坐標(biāo)的第一參考板121、第二參考板 122和第三參考板123。所述參考監(jiān)測裝置還包括與鍋爐監(jiān)測點(diǎn)固定連接的固定板11，所述第一參考板121、所述第二參考板122和所述第三參考板123中任一一塊參考板與所述固定板11通過連接部件連接13。激光發(fā)射裝置，所述激光發(fā)射裝置用于發(fā)射監(jiān)測激光。所述激光發(fā)生裝置包括三組激光發(fā)射源2(另外兩組激光發(fā)射源圖1中未示出)，所述三組激光發(fā)射源2分別與所述第一參考板121、所述第二參考板122和第三參考板123一一對應(yīng)設(shè)置。激光接收裝置，所述激光接收裝置包括三組激光接收端3(另外兩組激光接收端圖1中未示出)，所述三組激光接收端3用于一一對應(yīng)接收所述三組激光發(fā)射源2照射所述第一參考板121、所述第二參考板122和所述第三參考板123后反射的激光。以及上位機(jī)，所述三組激光接收端3分別與所述上位機(jī)連接，所述上位機(jī)用于根據(jù)所述三組激光接收端3傳遞的激光接收信息進(jìn)行分析，得到所述鍋爐監(jiān)測點(diǎn)的膨脹信息并反饋。

具體地，由于鍋爐4的每個(gè)被測點(diǎn)(圖1中未示出，在固定板11的下側(cè))表面不一定與激光器的安裝位置垂直或者平行，因此，直接測量鍋爐4表面并不合適，會(huì)產(chǎn)生因?yàn)榻嵌仍斐傻恼`差。通過在鍋爐監(jiān)測點(diǎn)固定連接參考監(jiān)測裝置，通過對參考監(jiān)測裝置上的相互垂直并組成三維坐標(biāo)的三個(gè)參考板121/122/123分別進(jìn)行激光監(jiān)測。在鍋爐監(jiān)測點(diǎn)發(fā)生膨脹后，會(huì)導(dǎo)致參考監(jiān)測裝置整體位置發(fā)生偏移，從而導(dǎo)致參考監(jiān)測裝置上的三個(gè)參考板121/122/123發(fā)生偏移，進(jìn)一步導(dǎo)致激光接收裝置接收的反射激光反生偏移，激光接收裝置3將反射激光通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給上位機(jī)，上位機(jī)通過對偏移量進(jìn)行計(jì)算，從而得到鍋爐監(jiān)測點(diǎn)的膨脹信息。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二參考板122與所述第一參考板121鉸接，所述第三參考板123與所述第二參考板122鉸接。

具體地，第一參考板121、第二參考板122、第三參考板123如果在如果不是相互垂直形成三維坐標(biāo)，對于鍋爐監(jiān)測點(diǎn)的膨脹信息的監(jiān)測會(huì)導(dǎo)致測量誤差。通過鉸接的方式確保第一參考板121、第二參考板122和第三參考板123之間相互垂直。可以在確定第一參考板121與第一參考板122垂直后和第二參考板122與第三參考板123垂直后通過固定裝置進(jìn)行固定。在安裝參考監(jiān)測裝置之前，對所述第一參考板121、所述第二參考板122和所述第三參考板123相互之間的位置關(guān)系進(jìn)行精確調(diào)整，以提升監(jiān)測精度。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一參考板121與所述第二參考板122組成一個(gè)角鋼，所述第三參考板123與所述第一參考板121或所述第二參考板122鉸接。

具體地，在角鋼的一端設(shè)置鉸接裝置，將第三參考板123與角鋼鉸接，保證第一參考板121、第二參考板122和第三參考板123相互垂直，從而確保膨脹監(jiān)測的精度。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二參考板122與所述第一參考板121鉸接，所述第三參考板123與所述第一參考板121或所述第二參考板122插接。

具體地，第一參考板121和第二參考板122通過鉸接裝置保證相互之間垂直。在第一參考板121或第二參考板122上設(shè)置有插槽，第三參考板123通過插接的方式保證相互之間的垂直，從而確保膨脹監(jiān)測的精度。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一參考板121與所述第二參考板122組成一個(gè)角鋼，所述第三參考板123與所述第一參考板121或所述第二參考板122插接。

具體地，第三參考板123通過插接的方式保證彼此之間的相互垂直，從而確保膨脹監(jiān)測的精度。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述連接部件為第一伸縮桿13。

具體地，如果連接部件固定長度，在鍋爐4的某些監(jiān)測點(diǎn)可能不利于進(jìn)行參考監(jiān)測裝置的安裝(空間不足)或不利于監(jiān)測(角度不好)，通過第一伸縮桿13可調(diào)整安裝板與固定板之間的距離。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述參考監(jiān)測裝置還包括旋轉(zhuǎn)托盤14，所述第一參考板121、所述第二參考板122和所述第三參考板123中任一一塊參考板與所述連接部件通過所述旋轉(zhuǎn)托盤14連接。

具體地，通過旋轉(zhuǎn)托盤14可以是與連接部件連接的參考板旋轉(zhuǎn)，間接調(diào)整不與連接部件直接連接的另外兩塊參考板之間的位置，保證三個(gè)激光發(fā)射源2能有對三塊參考板進(jìn)行監(jiān)測，通過保證反射光能到達(dá)激光接收端3處，完成膨脹監(jiān)測，增加系統(tǒng)設(shè)置的靈活性。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述激光發(fā)射源2和所述激光接收端3組成激光傳感器，還包括激光傳感器安裝平面22和激光傳感器安裝底座21，所述激光傳感器安裝平面22和所述激光傳感器安裝底座31通過第二伸縮桿23連接。

具體地，通過第二伸縮桿23調(diào)整激光傳感器的高度，確保激光發(fā)射源2發(fā)出的監(jiān)測激光照射鍋爐監(jiān)測點(diǎn)后反射到激光接收端3上。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還包括包裹所述激光傳感器的防護(hù)罩24，所述防護(hù)罩24設(shè)置在所述傳感器安裝平面22上，避免激光傳感器表面被灰塵覆蓋從而影響監(jiān)測效果，同時(shí)對防護(hù)罩進(jìn)行清洗相對容易。

以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的鍋爐膨脹監(jiān)測方法。

請參考圖3，一種鍋爐膨脹監(jiān)測方法，包括權(quán)利上述的鍋爐膨脹系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：S1：所述三組激光發(fā)射源2分別對對應(yīng)設(shè)置的所述第一 參考板121、所述第二參考板122和所述第三參考板123所述發(fā)射監(jiān)測激光。S2：所述第一參考板121、所述第二參考板122和所述第三參考板123將所述監(jiān)測激光反射給所述三組激光接收端3。S3：所述三組激光接收端3將所述激光接收信息轉(zhuǎn)換為電信號傳遞給所述上位機(jī)。S4：所述上位機(jī)根據(jù)所述電信號進(jìn)行分析，得到所述鍋爐監(jiān)測點(diǎn)的膨脹信息。S5：將所述膨脹信息進(jìn)行反饋。

具體地，由于鍋爐4的每個(gè)被測點(diǎn)(圖1中未示出，在固定板11的下側(cè))表面不一定與激光器的安裝位置垂直或者平行，因此，直接測量鍋爐4表面并不合適，會(huì)產(chǎn)生因?yàn)榻嵌仍斐傻恼`差。通過在鍋爐監(jiān)測點(diǎn)固定連接參考監(jiān)測裝置，通過對參考監(jiān)測裝置上的相互垂直并組成三維坐標(biāo)的三個(gè)參考板121/122/123分別進(jìn)行激光監(jiān)測。在鍋爐監(jiān)測點(diǎn)發(fā)生膨脹后，會(huì)導(dǎo)致參考監(jiān)測裝置整體位置發(fā)生偏移，從而導(dǎo)致參考監(jiān)測裝置上的三個(gè)參考板121/122/123發(fā)生偏移，進(jìn)一步導(dǎo)致激光接收裝置接收的反射激光反生偏移，通過對偏移量進(jìn)行計(jì)算，從而得到鍋爐監(jiān)測點(diǎn)的膨脹信息。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟S5進(jìn)一步包括：將所述膨脹信息通過顯示裝置進(jìn)行顯示。當(dāng)所述膨脹信息超過預(yù)設(shè)的膨脹標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。

另外，本發(fā)明實(shí)施例的鍋爐膨脹監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法的其它構(gòu)成以及作用對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。