超大口径在线实时监测膨胀节的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种带在线实时监测位移和变形的补偿装置。
【背景技术】
[0002]近年来，越来越多的膨胀节向超大口径方向发展，最大通径在DN9000以上，位移量占外形尺寸的比例极小，难以观测；而且产品使用在短时间内位移变化剧烈而又需要长期运行的场合，其对安全要求较高，管道系统采用柔性结构，膨胀节安装区域一般有人居住，出于安全性考虑，项目要求产品设计成可在线监测，因为使用中一旦出现膨胀节损坏，就会造成大量介质泄漏，危及人身安全，造成灾难性的后果。采用在线监测方法可有效避免灾难事故的发生，对于突发状况缩短应急反应时间。
[0003]现有技术尚未有满足以上要求的膨胀节。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的就是针对对安全要求较高场合的特殊要求，提供一种超大口径在线实时监测膨胀节，用位移传感器监测数据，实时传输至中央控制室，以保证在波纹管位移超过设计许用极限的极端情况下，能及时发现，保证整个膨胀节不致破坏，为检修、更换赢得时间。
[0005]本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]—种超大口径在线实时监测膨胀节，其特征是它包括有第一波纹管和第二波纹管两个波纹管，其中第一波纹管连接在左端接管和中间接管之间，第二波纹管连接在中间接管与右端接管之间，所述左端接管和右端接管外壁设有位移监测装置。
[0007]所述位移监测装置的传感器为光纤光栅位移计。
[0008]所述左端接管和右端接环向的上下、左右对称布置有4组位移监测装置，其每组位移监测装置均包括有轴向位移传感器和横向位移传感器。
[0009]所述轴向位移传感器固定部分安装在膨胀节一端的刚性梁上，其动杆一端安装在膨胀节另一端的刚性梁上。
[0010]所述横向位移传感器固定部分安装在膨胀节一端的L型刚性梁上，其动杆一端安装在膨胀节另一端的刚性座上。
[0011]本实用新型的有益效果有:
[0012]采用本实用新型的在线实时监测膨胀节，膨胀节的安全性得到进一步的提高，而且任何时间内的位移及变形均能够通过数据直观反映，防止波纹管突然破坏，满足长期安全运行的要求。
[0013]具体优点如下:
[0014](I)产品整体设计采用两个波纹管为复式膨胀节设计，产品可吸收轴向、横向等位移。
[0015](2)产品采用8组位移传感器分别监测轴向位移及横向位移，监测精度高。
[0016](3)监测数据通过解调仪后传输至中控系统，可以直观反映产品状态。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构不意图。
[0018]图2为本实用新型A端面与B端面相对位移监测装置示意图。
[0019]图3为本实用新型A端面与B端面相对轴向位移监测布置示意图。
[0020]图4为本实用新型A端面与B端面相对横向位移监测布置示意图。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图对本实用新型作进一步地说明:
[0022]如图1-4所示，本实用新型它包括两个波纹管，其中第一波纹管I连接在左端接管3和中间接管4之间，第二波纹管2连接在中间接管4与右端接管5之间，它们采用焊接方式，组成复式膨胀节结构。在左端接管3和右端接管5外壁均焊接有位移监测装置6。本实用新型在左端接管3和右端接管5外壁环向的上下、左右对称布置有4组位移监测装置6，其每组位移监测装置6均包括有轴向位移传感器7和横向位移传感器8。位移监测装置6与监控室的解调仪相连，通过解调仪读取位移数据，再经传输光缆装监测到的位移及变形数据传送到中央控制室。为达到对膨胀节现场位移监测目的，根据监测所需传感器量程、精度及稳定性和耐久性要求，选用光纤光栅位移计作为传感器。对位移的监测主要分为以下两部分:
[0023]I)轴向位移监测:
[0024]在膨胀节环向的上下、左右对称布置4只轴向位移传感器7。测量方向沿膨胀节轴向，轴向位移传感器7固定部分安装在A端面一侧刚性梁9上，动杆10—端安装在B端面一侧刚性梁11上。
[0025]2)横向位移监测:
[0026]在膨胀节环向的上下、左右对称布置4只横向位移传感器8。测量方向沿膨胀节横向，横向位移传感器8固定部分安装在A端面一侧L型刚性梁12上，动杆13—端安装在B端面一侧刚性座14上。
[0027]本实用新型的传感器数据传输系统主要包含:现场光纤光栅位移传感器、监控室光纤光栅解调仪、将解调仪与传感器连接的传输光缆。
[0028]当光纤光栅周围的温度发生变化时，将导致光栅周期Λ和有效纤芯折射率neff产生变化，从而使反射回的波长发生变化。光纤光栅Bragg波长的变化与环境温度或应变的变化呈线性变化关系，通过检测光纤光栅Bragg波长，就可以测得环境温度。
[0029]本实用新型光纤光栅温度监测系统主要包括传感部分、传输光纤和光纤光栅解调仪三大部分。由于光纤光栅可以制作成不同的中心波长，因此多个光栅可以方便地串接在同一条光路上形成分布式测量系统。
[0030]光纤光栅信号处理器内置超辐射宽带光源，通过耦合器将光源耦合到现场光纤光栅探测器，现场光纤光栅探测器所反射的各中心波长再次反射回耦合器，耦合器将反射信号送入波长检测单元，在波长检测单元中通过FP扫描技术感知各探测器反射的中心波长值，比较各探测器中心波长的变化量推算环境温度、应变等。光纤光栅信号处理器最后将检测到的信息输出并显示，有报警等信息时同时输出报警信号。
[0031]光纤光栅信号处理系统iSmartl 115由光纤光栅信号管理主机OSM和光接口模块OEX组成。它是本系统中的核心设备，也是光学探测的数据转换部件。在本系统中光栅信号管理主机可以显示每点的工作情况，最终将数据传送到监控中心的主机上进行数据分析、查询、保存等等。
[0032]本实用新型涉及的其它未说明部分与现有技术相同。
【主权项】
1.一种超大口径在线实时监测膨胀节，其特征是它包括有第一波纹管(I)和第二波纹管(2)两个波纹管，其中第一波纹管(I)连接在左端接管(3)和中间接管(4)之间，第二波纹管(2)连接在中间接管(4)与右端接管(5)之间，所述左端接管(3)和右端接管(5)外壁设有位移监测装置(6)。2.根据权利要求1所述的超大口径在线实时监测膨胀节，其特征是所述位移监测装置(6 )的传感器为光纤光栅位移计。3.根据权利要求1或2所述的超大口径在线实时监测膨胀节，其特征是所述左端接管(3)和右端接管(5)环向的上下、左右对称布置有4组位移监测装置(6)，其每组位移监测装置(6)均包括有轴向位移传感器(7)和横向位移传感器(8)。4.根据权利要求3所述的超大口径在线实时监测膨胀节，其特征是所述轴向位移传感器(7)固定部分安装在膨胀节一端的刚性梁上，其动杆一端安装在膨胀节另一端的刚性梁上。5.根据权利要求3所述的超大口径在线实时监测膨胀节，其特征是所述横向位移传感器(8)固定部分安装在膨胀节一端的L型刚性梁(12)上，其动杆一端安装在膨胀节另一端的刚性座(14)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种超大口径在线实时监测膨胀节，其特征是它包括有第一波纹管（1）和第二波纹管（2）两个波纹管，其中第一波纹管（1）连接在左端接管（3）和中间接管（4）之间，第二波纹管（2）连接在中间接管（4）与右端接管（5）之间，所述左端接管（3）和右端接管（5）外壁设有位移监测装置（6）。本实用新型位移监测装置由位移传感器通过解调仪读取数据，再经传输光缆将监测的位移及变形及时反馈远程客户端，通过这种方式达到对膨胀节进行实时远程在线监测的目的。
【IPC分类】F16L51/03
【公开号】CN205244717
【申请号】CN201520860961
【发明人】王文刚, 於松波, 刘永, 刘进江, 沈自然, 张京跃, 梁薇
【申请人】南京晨光东螺波纹管有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年11月2日