本發(fā)明涉及應(yīng)變測(cè)量，特別涉及一種適用于海上環(huán)境的應(yīng)變測(cè)量裝置及其應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

海上結(jié)構(gòu)物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)于保證結(jié)構(gòu)物的安全具有極為重要的意義。目前主要的方法是采用應(yīng)變采集測(cè)量設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。在如橋梁、大壩等陸上結(jié)構(gòu)中已經(jīng)得到了極為廣泛的應(yīng)用。但在海上結(jié)構(gòu)物上的測(cè)試應(yīng)用則受到了極大的限制。其主要原因在于：海上環(huán)境條件極為惡劣，如結(jié)構(gòu)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、海水具有較強(qiáng)的腐蝕性、溫差大等，而應(yīng)變測(cè)量裝置對(duì)于使用環(huán)境要求很高，因此常規(guī)方案難以滿足。

目前現(xiàn)有的應(yīng)變測(cè)量裝置基本沒有可達(dá)到工程防水的要求。即便某些產(chǎn)品號(hào)稱可以防海水，但其防水時(shí)間最大僅僅200小時(shí)。而海上結(jié)構(gòu)物的作業(yè)測(cè)量周期一般為幾個(gè)月，因此無(wú)法滿足使用要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種適用于海上環(huán)境，滿足海上長(zhǎng)期作業(yè)使用的應(yīng)變測(cè)量裝置及其應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種適用于海上環(huán)境的應(yīng)變測(cè)量裝置，包括設(shè)置在托管架上的應(yīng)變傳感器，所述應(yīng)變傳感器的外側(cè)設(shè)置有與所述托管架密封連接的水密防護(hù)殼，所述水密防護(hù)殼的外側(cè)壁設(shè)置有深水航插，所述深水航插一側(cè)與所述應(yīng)變傳感器相連接，另一側(cè)與防海水線纜相連接。

所述水密防護(hù)殼包括五面殼體，所述殼體的底部與所述托管架焊接固定，所述殼體的頂面設(shè)置有向所述殼體內(nèi)填充硅膠的灌膠口。

所述水密防護(hù)殼包括四面殼體，和設(shè)置在殼體頂面的蓋板，所述殼體的頂部設(shè)置有向外的折邊，所述蓋板通過(guò)螺栓與所述折邊連接以實(shí)現(xiàn)所述蓋板和所述殼體的固定連接，所述蓋板和所述殼體之間設(shè)置有墊片；所述殼體的底部設(shè)置有向外的半圓形壓板；所述壓板內(nèi)穿設(shè)有用于連接所述殼體和所述托管架的螺柱，所述殼體和所述托管架之間設(shè)置有墊片。

所述水密防護(hù)殼由鋼材加工而成。

所述墊片由橡膠制成。

一種適用于海上環(huán)境的應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，包括接線盒，信號(hào)采集系統(tǒng)，第一光纖轉(zhuǎn)換器，第二光纖轉(zhuǎn)換器，和工控機(jī)，所述應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)還包括上述適用于海上環(huán)境的應(yīng)變測(cè)量裝置；所述應(yīng)變測(cè)量裝置與所述接線盒之間通過(guò)所述防海水線纜相連接，所述接線盒與所述信號(hào)采集系統(tǒng)之間通過(guò)信號(hào)線相連接，所述信號(hào)采集系統(tǒng)與所述第一光纖轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)網(wǎng)線相連接，所述第一光纖轉(zhuǎn)換器和所述第二光纖轉(zhuǎn)換器之間通過(guò)光纖相連接，所述第二光纖轉(zhuǎn)換器和所述工控機(jī)之間通過(guò)網(wǎng)線相連接。

所述接線盒，所述信號(hào)采集系統(tǒng)和所述第一光纖轉(zhuǎn)換器設(shè)置在防水防塵機(jī)箱內(nèi)，所述防水防塵機(jī)箱設(shè)置有用于散熱的水冷裝置。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明應(yīng)變測(cè)量裝置及其應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，在海上結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上屬于首次，在充分考慮海上作業(yè)環(huán)境惡劣的基礎(chǔ)上，綜合考慮了應(yīng)變傳感器的防護(hù)要求，設(shè)計(jì)了專用的防護(hù)設(shè)備，滿足了海上長(zhǎng)期作業(yè)應(yīng)變傳感器的防水要求，避免了由于應(yīng)變傳感器防水失效所造成的不便。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明應(yīng)變測(cè)量裝置實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明應(yīng)變測(cè)量裝置實(shí)施例二水密防護(hù)殼結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本發(fā)明應(yīng)變測(cè)量裝置實(shí)施例二水密防護(hù)殼的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：本發(fā)明應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)注：1、應(yīng)變測(cè)量裝置；2、防海水線纜；3、接線盒；4、信號(hào)線；5、信號(hào)采集系統(tǒng)；6、防水防塵機(jī)箱；7、水冷裝置；8、網(wǎng)線；9、第一光纖轉(zhuǎn)換器；10、光纖；11、第二光纖轉(zhuǎn)換器；12、網(wǎng)線；13、工控機(jī)；14、托管架；15、應(yīng)變傳感器；16、深水航插；17、殼體；18、灌膠口；19；殼體；20、蓋板；21、螺栓；22、墊片；23、壓板；24、螺柱；25、墊片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如附圖1至圖3所示，一種適用于海上環(huán)境的應(yīng)變測(cè)量裝置1，包括設(shè)置在托管架14上的應(yīng)變傳感器15，所述應(yīng)變傳感器15的外側(cè)設(shè)置有與所述托管架14密封連接的水密防護(hù)殼，所述水密防護(hù)殼的外側(cè)壁設(shè)置有深水航插16，所述深水航插16一側(cè)與所述應(yīng)變傳感器15相連接，另一側(cè)與防海水線纜2相連接，用以連接所述應(yīng)變傳感器15和防海水線纜2，實(shí)現(xiàn)快速連接。

本發(fā)明中，所述水密防護(hù)殼采用高等級(jí)不銹鋼加工而成，并具有兩種結(jié)構(gòu)：

實(shí)施例一，如圖1所示，所述水密防護(hù)殼包括五面殼體17，所述殼體17的底部與所述托管架14焊接固定，焊接時(shí)應(yīng)在焊接處再涂上一層硅膠，用于防海水腐蝕；所述殼體17的頂面設(shè)置有灌膠口18，通過(guò)所述灌膠口18，向所述殼體17內(nèi)灌注防海水硅膠以達(dá)到二次密封及保護(hù)所述應(yīng)變傳感器15的效果。

根據(jù)實(shí)施例一的應(yīng)變測(cè)量裝置1的安裝方法如下：

1)在對(duì)托管架14進(jìn)行應(yīng)變測(cè)量時(shí)，在托管架14選定位置焊接上應(yīng)變傳感器15的焊接塊，然后直接把應(yīng)變傳感器15安裝在焊接塊上；

2)將應(yīng)變傳感器15的信號(hào)輸出線連接到深水航插16(例如，ZS20-4TK/ZJ型深水航插)的插座上；

3)把殼體17直接焊接在托管架14上，等焊接處冷卻后，先在焊點(diǎn)邊緣小心滴幾滴粘合劑，粘合劑就會(huì)滲入焊點(diǎn)周邊空隙，然后再在焊接區(qū)涂一層保護(hù)的防水硅膠，防止焊接處受海水腐蝕，最后再通過(guò)灌膠口18往防護(hù)殼里灌硅膠。等膠水固化后，再擰上灌膠口塞，擰上的灌膠口塞后也要進(jìn)行焊接，焊接冷卻后，在焊點(diǎn)邊緣也同樣的滴幾滴粘合劑，然后再在焊接區(qū)涂一層保護(hù)的防水硅膠，防止焊接處受海水腐蝕。

實(shí)施例二，如圖2和圖3所示，所述水密防護(hù)殼包括四面殼體19，和設(shè)置在殼體19頂面的蓋板20，所述殼體19的頂部設(shè)置有向外的折邊，所述蓋板20通過(guò)螺栓21與所述折邊連接以實(shí)現(xiàn)所述蓋板20和所述殼體19的固定連接，所述蓋板20和所述殼體19之間設(shè)置有橡膠墊片22；所述殼體19的底部設(shè)置有向外的半圓形壓板23；所述壓板23內(nèi)穿設(shè)有用于連接所述殼體19和所述托管架14的螺柱24，所述殼體19和所述托管架14之間設(shè)置有橡膠墊片25。

如附圖4所示，一種適用于海上環(huán)境的應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，包括所述應(yīng)變測(cè)量裝置1，以及接線盒3，信號(hào)采集系統(tǒng)5，第一光纖轉(zhuǎn)換器9，第二光纖轉(zhuǎn)換器11，和工控機(jī)13；所述應(yīng)變測(cè)量裝置1與所述接線盒3之間通過(guò)所述防海水線纜2相連接，使用時(shí)，可根據(jù)實(shí)際長(zhǎng)度需求選用多段防海水線纜2，每段防海水線纜2之間通過(guò)深水航插16相互連接以滿足實(shí)際操作需求；所述接線盒3與所述信號(hào)采集系統(tǒng)5之間通過(guò)信號(hào)線4相連接，所述信號(hào)采集系統(tǒng)5與所述第一光纖轉(zhuǎn)換器9之間通過(guò)網(wǎng)線8相連接，所述第一光纖轉(zhuǎn)換器9和所述第二光纖轉(zhuǎn)換器11之間通過(guò)光纖10相連接，所述第二光纖轉(zhuǎn)換器11和所述工控機(jī)13之間通過(guò)網(wǎng)線12相連接。

其中，所述接線盒3，所述信號(hào)采集系統(tǒng)5和所述第一光纖轉(zhuǎn)換器9設(shè)置在防水防塵機(jī)箱6內(nèi)，所述防水防塵機(jī)箱6設(shè)置有用于散熱的水冷裝置7。

此外，所述工控機(jī)13內(nèi)設(shè)置有監(jiān)控管理及報(bào)警裝置，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，并可根據(jù)具體監(jiān)控要求，進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、回放、預(yù)警等功能。