一种用于海洋平台上的监测应变计

1.本实用新型涉及一种用于海洋平台上的应变测量装置，主要用于海洋平台、桥梁、井架等大型结构的监测。


背景技术：

2.应变计是基于测量物体受力变形所产生的应变的一种传感器。电阻应变片则是其最常采用的传感元件，它是一种能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化的传感元件。市面常见的表面应变计多为振弦式表面应变计，振弦式表面应变计广泛应用于桥梁、建筑、铁路、交通、水电、大坝等工程领域的各种钢结构或混凝土结构表面应变测量，而对于海洋导管架平台，其工况相比上述结构更加恶劣，且均为管状结构，所以现有的表面应变计不适用于放置在海洋平台上监测应变。


技术实现要素：

3.为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供了一种监测应变计，适用于导管架结构，可有效应用于海洋平台上。
4.本发明的技术方案是：一种用于海洋平台上的监测应变计，包括首端和尾端，其独特之处在于：
5.首端1和尾端之间连接矩形实体18, 矩形实体18的四个对角端开有半圆槽17，矩形实体18上贴装电阻应变片16。
6.首端1的底部开有方形槽12，方形槽12内有接线柱19用于连接自第一水平通孔13导出的电阻应变片16的连接电缆，由接线柱19向应变计外引出的外接电缆2通过第二水平通孔11而引出。
7.首端1和尾端的底部分别分布有一组正方形凸台14，每组正方形凸台14的数量为2个，每组的两个正方形凸台之间开有直槽口通孔15。
8.矩形实体18外部套有应变片保护罩3。
9.所述监测应变计还包括底座4，底座4内有凹槽，所述凹槽与正方形凸台14的尺寸相吻合，恰可以将正方形凸台14扣合在底座4内；底座4上垂直连接有固定螺杆41，固定螺杆41的顶端开有锁紧螺纹，固定螺杆41用于穿过直槽口通孔15，底座4的底部用于焊接在海洋平台导管架桩腿上。
10.本发明具有如下有益效果：首先，本种监测应变计针对海洋平台的特点而设计，安装底座角度可调，焊接牢靠，能够确保监测结果的准确性。其次，通过对应变计本体的结构改良，显著提高应变计的灵敏度，减小工作误差。本种监测应变计与现有应变计相比，在海洋导管架平台上展现出了良好的适应性，灵敏度高，抵抗恶劣环境的能力强。
11.附图说明：
12.图1为本实用新型所述应变计正面示意图；
13.图2为本实用新型所述应变计底面示意图；
14.图3为本实用新型所述应变计本体底面示意图；
15.图4为本实用新型所述应变计本体正面示意图；
16.图5为本实用新型所述应变计电阻应变片保护罩示意图；
17.图6为本实用新型所述应变计底座结构示意图；
18.图中1
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首端；11
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第二水平通孔；12
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方形槽；13
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第一水平通孔；14
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方形凸台；15
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直槽口通孔；16
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电阻应变片；17
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半圆槽；18
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矩形实体；19
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接线柱；2
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外接电缆；3
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应变片保护罩；4
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底座机构；41
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固定。
19.具体实施方式：
20.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
21.本种用于海洋平台上的监测应变计，包括首端和尾端，其独特之处在于：
22.首端1和尾端之间连接矩形实体18, 矩形实体18的四个对角端开有半圆槽17，矩形实体18上贴装电阻应变片16。
23.首端1的底部开有方形槽12，方形槽12内有接线柱19用于连接自第一水平通孔13导出的电阻应变片16的连接电缆，由接线柱19向应变计外引出的外接电缆2通过第二水平通孔11而引出。
24.首端1和尾端的底部分别分布有一组正方形凸台14，每组正方形凸台14的数量为2个，每组的两个正方形凸台之间开有直槽口通孔15。
25.矩形实体18外部套有应变片保护罩3。
26.所述监测应变计还包括底座4，底座4内有凹槽，所述凹槽与正方形凸台14的尺寸相吻合，恰可以将正方形凸台14扣合在底座4内；底座4上垂直连接有固定螺杆41，固定螺杆41的顶端开有锁紧螺纹，固定螺杆41用于穿过直槽口通孔15，底座4的底部用于焊接在海洋平台导管架桩腿上。
27.所述监测应变计的首端1和尾端以及矩形实体18通过一体式加工而成，不存在焊接点。贴装的温度自补偿电阻应变片，可以通过胶水贴装。
28.所述监测应变计的首端1和尾端对称设置的正方形凸台，安装时与应变计所配套的底座连接，用于设置缓冲。
29.在安装应变计时，首先通过有限元仿真软件确定海洋平台在受风浪等载荷时结构最为薄弱的位置，即应力集中位置，应变监测所测截面为圆形截面，在此截面上，每隔90
°
安装一应变计，将底座以及应力集中位置打磨处理干净，分别将两组底座机构4通过焊接以一定的直线距固定在导管架桩腿上，将应变计放置在两组底座的上方，应变计上的方形凸台可以帮助应变计有一个平坦、稳定的工作面，此处通过螺杆41的导向作用穿过直槽口通孔15，拧紧螺母，此时，完成应变计的安装。
30.海洋平台在正常工作时，会受到风、浪、流等荷载的综合影响，平台不可避免存在变形，而通过一定的监测手段，例如应变监测等，确保平台的变形在所设阈值范围内，即可保证平台安全、平稳的运行。
31.应变计工作时与平台变形是同步的，电阻应变片变形时会有电压的变化，采集仪收集到不断变化的电压值，乘以电阻应变片标定的放大系数，得到应变值，完成应变的监测工作，将数据打包，进入后处理。
32.本实用新型应变计在海洋环境工作时，面临着高湿度、海水腐蚀等一系列问题，相
比于其他应变计，本实用新型应变计在工作时应变片不易脱落，海洋恶劣环境对其影响较小，有效的提高了其工作寿命，提高了监测的稳定性。


技术特征：
1.一种用于海洋平台上的监测应变计，包括首端（1）和尾端，其特征在于：首端（1）和尾端之间连接矩形实体（18）, 矩形实体(18)的四个对角端开有半圆槽(17)，矩形实体（18）上贴装电阻应变片（16）；首端（1）的底部开有方形槽（12），方形槽（12）内有接线柱（19）用于连接自第一水平通孔（13）导出的电阻应变片（16）的连接电缆，由接线柱（19）向应变计外引出的外接电缆（2）通过第二水平通孔（11）而引出；首端（1）和尾端的底部分别分布有一组正方形凸台（14），每组正方形凸台（14）的数量为2个，每组的两个正方形凸台之间开有直槽口通孔（15）；矩形实体（18）外部套有应变片保护罩（3）；所述监测应变计还包括底座（4），底座（4）内有凹槽，所述凹槽与正方形凸台（14）的尺寸相吻合，恰可以将正方形凸台（14）扣合在底座（4）内；底座（4）上垂直连接有固定螺杆（41），固定螺杆（41）的顶端开有锁紧螺纹，固定螺杆（41）用于穿过直槽口通孔（15），底座（4）的底部用于焊接在海洋平台导管架桩腿上。

技术总结
一种用于海洋平台上的监测应变计。包括首端、尾端以及两者之间连接的矩形实体,矩形实体上贴装电阻应变片；首端的底部开有方形槽，槽内有接线柱，用于连接自第一水平通孔导出的电阻应变片的连接电缆；首端和尾端的底部分别分布有一组正方形凸台，每组正方形凸台的数量为2个，每组的两个正方形凸台之间开有直槽口通孔；矩形实体外部套有应变片保护罩；还包括底座，底座内有凹槽，凹槽与正方形凸台的尺寸相吻合，恰可以将正方形凸台扣合在底座内；底座上垂直连接有固定螺杆，固定螺杆的顶端开有锁紧螺纹，固定螺杆用于穿过直槽口通孔，底座的底部用于焊接在海洋平台导管架桩腿上。本种应变计在工作时应变片不易脱落，提高了监测的稳定性。稳定性。稳定性。


技术研发人员：张蒙 王威 胡宇坤 庞哲 孙思耒 王维刚
受保护的技术使用者：东北石油大学
技术研发日：2021.05.25
技术公布日：2021/11/24