一种热力管道补偿器的位移测量装置的制作方法

本实用新型属于热力系统领域，具体地说，涉及一种热力管道补偿器的位移测量装置。

背景技术：

热力系统一级管网在运行期间由于温度变化，管道会产生热应力，会使管道银温度变化产生变形，为了释放温度变形，消除温度应力，确保管网运行安全，必须根据供热管道的热伸长量及应力计算出适应管道温度变形的补偿器，将该补偿器设置与管道中。

在热网运行期间，对一级管网补偿器补偿量及变形量的监测十分重要，通过监测数据能及时掌握补偿器变化情况，发现异常时能提前采取安全防范措施，防止补偿器由于变形而产生漏泄，保证管网运行安全。

目前，现运行期间对补偿器补偿量及变形量变化是监控盲区，主要采用可靠的仪表和电气设备组成独立系统，对管道线进行位移检查，但是，检测位移的传感器测量位移都需要一定的基准来比较数据，而在热力管道现场基准固定困难，再加上基准有可能和管道一同变化，位移量不易准确获得。

有鉴于此特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种热力管道补偿器的位移测量装置，该装置基于加速度传感器对热力管道补偿器位移进行检测，无需在现场固定基准，误差小，测量准确率高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种热力管道补偿器的位移测量装置，包括加速度测量装置和处理装置，所述加速度测量装置设置于所述补偿器上用于测量补偿器的运动加速度，所述处理装置与加速度测量装置连接用于将加速度信息转化为位移信号得到补偿器的补偿量和形变量。

通过设置加速测量装置，通过测量补偿器的运动加速度，通过处理装置将加速度信号转化为位移信号，实现了测量补偿器的补偿量和形变量，该装置无需在现场固定基准，测量误差小，准确率高。

所述加速度测量装置为三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器与处理装置电连接。

用于测量加速度的加速测量装置采用三轴加速度传感器，分别从X轴、Y轴、Z轴三个维度上进行加速度的测量，实现了对补偿器的空间测量，测量更加全面，准确率更高。

所述三轴加速度传感器设置在所述补偿器的弹性元件上。

通过将三轴加速度传感器设置在所述补偿器的弹性元件上，三轴加速度传感器随弹性元件运动，当弹性元件发生形变或是补偿运动时，三轴加速度传感器进行实时测量，测量更加准确、及时。

所述处理装置包括主控制装置和显示装置，所述显示装置和加速度测量装置分别与所述主控制装置电连接。

通过设置显示装置，能够将测量数据显示处理，方便工作人员识别。

所述处理装置还包括用于输入参数信息或指令的输入装置，所述输入装置与所述主控制装置电连接。

通过设置输入装置，能够根据现场环境，调整测量的参数，实用性更强。

还包括用于切断供电回路的执行器，所述执行器与所述处理装置电连接。

当补偿器的形变量过大时，会对位移测量装置产生损坏，通过设置执行器，将电源切断，对测量装置起到保护作用。

还包括报警装置，所述报警装置与所述处理装置电连接。

通过设置报警装置，当测量值超过一定限度时，通过报警装置报警，通知工作人员采取一定的措施。

还包括上位机，所述上位机与所述处理装置通过无线通讯或有线通讯双向通讯连接。

所述上位机包括存储装置和用于数据统计、数据处理和数据分析的上位机控制装置，所述上位机控制装置与所述处理装置电相连，所述存储装置与所述上位机控制装置连接。

通过设置上位机，实现远程监控，更加方便；上位机能够实现数据储存、数据统计、数据处理和数据分析等功能。

三轴加速度传感器为MEMS三轴加速度计ADXL345。

ADXL345是一种小而薄的超低功耗三轴数字式加速度计，测量模式下功耗低至23μA，待机模式下功耗为0.1μA；能分辨仅为0.25°的倾斜角度变化；温度范围为－40～+85℃，更适合本申请的要求。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:通过设置加速度测量装置对加速度进行测量，通过处理装置将加速度信号转换为位移变化信号，实现对补偿器的补偿量和形变量的测量；加速度测量装置为三轴加速度传感器，分别从X轴、Y轴和Z轴三个维度对补偿器的加速度进行测量，测量的精确度更高，进而能够实现精确监测和控制；通过设置显示装置，将所获得的数据进行显示，方便工作人员的监测；通过设置输入装置，能够根据不同的工况调整参数，也可以通过输入指令控制相关部件，实现人机交互；通过设置报警装置，报警装置与主控制装置相连，当补偿器的补偿量和变形量超过一定限度时，进行报警；通过设置上位机，完成数据的收集、图表绘制、数据统计、数据分析等工作。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型实施例一的装置图；

图2是本实用新型安装后结构示意图。

图中，1、补偿器 2、位移测量装置 3、三轴加速度 4、主控制装置 5、显示装置 6、输入装置 7、报警装置 8、执行器 9、上位机控制装置 10、存储装置。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一：

如图1-图2所示，一种热力管道补偿器的位移测量装置，包括加速度测量装置和处理装置，所述加速度测量装置设置于所述补偿器1上用于测量补偿器1的运动加速度，所述处理装置与加速度测量装置连接用于将加速度信息转化为位移信号得到补偿器1的补偿量和形变量。加速度测量装置对补偿器1形变产生的运动的运动加速度进行测量，加速度测量装置与处理装置相连，将位移加速度信息传递给处理装置，处理装置将加速度信号转化为位移信号，该位移测量装置2无需在补偿器1上设置基准，减少了测量误差，使测量更加精确。

实施例二：

如图1-图2所示，测量位移加速度的加速度测量装置为三轴加速度传感器3，分别从X轴、Y轴和Z轴三个维度对补偿器1的运动加速度进行测量，实现了空间测量，测量的精确度更高，进而能够实现精确监测和控制。

所述的三轴加速度传感器3为MEMS三轴加速度计ADXL345。

所述三轴加速度传感器3设置在所述补偿器1的弹性元件上,并随弹性元件运动而运动。

其中，位移加速度传感器可以设置为多个，对不同部位的补偿器1进行测量，处理装置还设有预留扩展接口，用于扩展多个三轴加速度传感器3。

处理装置包括主控制装置4和显示装置5，该显示装置5与主控制装置4的输出端相连，将检测数据通过显示装置5显示，供工作人员监测和进行相关操作。

主控制装置4为DSP处理器；显示装置5为液晶显示器。

进一步地，处理装置还包括输入装置6，所述输入装置6用于输入参数信息或指令，所述输入装置6与所述主控制装置4电连接，由于不同环境下，对位移测量装置2设定的参数不同，通过输入装置6对参数进行调整，适应性更强；工作人员也可以通过输入装置6输入指令，控制相关部件。

进一步地，位移测量装置2还包括用于切断电源或者供电回路的执行器8，执行器8的输入端与所述主控制装置4电连接，执行器8为用于切断供电回路的切断开关，通过切断开关将供电回路切断，由于位移变化过大时，会对整套位移测量装置2产生损坏，因此，当位移变化超过一定限度时，主控制装置4自动发出信号给切断开关，将该装置的供电回路切断，保护整套位移测量装置2。

位移测量装置2还包括报警装置7，报警装置7的输入端与主控制装置4相连，当位移变化超过一定限度时，主控制装置4发出信号传递给报警装置7，控制报警装置7发出报警信号，提醒监控人员。

所述报警装置7为蜂鸣报警器或者闪光报警器，该装置可以安装在设置有补偿器1的现场，也可以设置在控制室内。

实施例三：

如图1-图2所示，在实施例一和实施例二的基础上，本实施例还包括上位机，所述上位机与所述处理装置通过无线通讯或有线通讯双向通讯连接，处理装置将数据信号传递给上位机，上位机可以对处理装置进行控制。

所述的上位机包括上位机控制装置9和存储装置10，主控制装置4与上位机控制装置9相连，上位机控制装置9与存储装置10电连接，将数据存储在存储装置10内，实现长期保存。

通过上位机实现数据的收集、图表绘制、数据统计、数据分析等工作，并可通过大量的位移数据可以用来分析分析事故原因等。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。