信号，并且将该数据信号传递给计算机控制系统19 ;计算机控制系统19对数据 信号进行分析（计算出高温法兰的状态，即法兰盘的偏转角），并发出报警信息；法兰状态 显示屏21用于接收计算机控制系统19的信息，并且对高温法兰的状态进行显示；报警装置 20用于接收计算机控制系统19发出的报警信息，报警信息将立即触发报警装置20报警灯 闪烁，并发出报警声音信号；法兰状态控制键22用于控制（发生泄漏）高温法兰前后的控 制开关（阻断泄漏）。
[0027] 远程控制中屯、23的工作原理（或过程）；所述激光测距仪11测得的数据经线路 传送到信号塔15,再W无线电的形式或物联网的形式17的形式传递到信号接收装置18 ;由 信号接收装置18传递到计算机控制系统19进行数据分析，并在法兰状态显示屏21上对高 温法兰的状态进行显示（即法兰盘的偏转角）；根据ASME VIII-1对法兰安全转角的要求 (松套法兰的安全转角为0.2°，整体法兰的安全转角为0.3° )，如果法兰的偏转角超过了 相关标准的安全极限，计算机控制系统19将发出报警信息，报警信息将立即触发报警装置 20报警灯闪烁，并发出报警声音信号；而且远程控制中屯、23在泄漏没有发生的情况下可W 提醒相关部口进行再次的螺栓预紧，在泄漏的情况下可立即通过法兰状态控制键22关闭 泄漏部位高温法兰前后的控制开关，并通知相关设备维护部口进行抢修，及时疏散厂区工 作人员。
[002引所述远程控制中屯、23可W同时监测若干高温法兰（即可W监测整个工厂内、某个 片区、全市甚至全国的若干高危高温法兰）。
[0029] 所述上测量板9、下测量板12及上测量板9上的激光测距传感器6统一采用封装 外壳7封装起来。避免受到灰尘、雨等因素的干扰，保证测量的准确性。
[0030] 所述封装外壳7用一支撑杆4支撑，该支撑杆4为升降杆，可W在一定范围内进行 升降（W调节到合理的高度）。
[0031] 本发明的工作过程；（1)首先将上、下延伸圆椿5、13焊接在上、下法兰盘的外侧， 保证两测量板之间平行，两测量板与两法兰盘平行，同时激光测距仪11和计算机控制系统 19、法兰状态显示屏21开机预热；（2)开始进行测量后；①所述激光测距仪11测得的数据 经信号塔15传送到计算机控制系统19进行数据分析；②如果法兰的偏转角超过了相关标 准的安全极限，计算机控制系统19将发出报警信息，报警信息将立即触发报警装置20报警 灯闪烁，并引发报警装置20发出报警声音信号，方便抢修和紧急撤离；⑨同时，远程控制中 屯、23也可W在泄漏没有发生的情况下提醒相关部口进行再次的螺栓预紧，做好预防工作； ④在泄漏的情况下法兰状态控制键22可立即关闭泄漏高温法兰部位前、后的控制开关，并 通知相关设备维护部口进行抢修，组织疏散员工。
[0032] 计算机控制系统19对数据信号进行分析过程如下：
[0033] 所述上测量板为正方形，在其四个角处W及四边中点处均设置有激光测距仪的激 光测距传感器，用于测量与下测量板之间的距离。现将上测量板上的8个测量点进行编号， 依次编号为；61、62、63、64、65、66、67、68(如图3所示）。利用8个测量点测量得到的距离 进行几何分析计算得到各个偏转角：
[0034] 偏转角 1 (日 64-65):
[0035] 设正方形的边长为1，则上测量板的对角线长度为^/I/，上测量板测量点65处测 得的垂直于上测量板的的距离为cU，上测量板测量点64处测得的垂直于上测量板的的距 离为de4
[0036]
【主权项】
1. 一种基于激光测距仪的高温法兰泄漏监测装置，它主要包括为测量、监测对象的高 温法兰，所述高温法兰主要由上法兰（3)和下法兰（14)采用螺栓（1)连接而成，上法兰（3) 和下法兰（14)之间采用垫片（2)进行密封；其特征在于：它还包括基于激光测距仪的法兰 偏转角测试机构和远程控制中心（23); 所述基于激光测距仪的法兰偏转角测试机构包括上延伸圆棒（5)、下延伸圆棒（13)、 激光测距仪（11)和信号塔（15);所述上、下延伸圆棒（5、13)分别一上一下正对布置在上、 下法兰（3、14)的法兰盘上，所述上、下延伸圆棒（5、13)的一端与法兰盘外沿焊接连接，并 且与法兰盘的直径共线；所述上、下延伸圆棒（5、13)的另一端分别焊接有上测量板（9)和 下测量板（12)，上、下测量板（9、12)上下平行对称布置，并且与法兰盘平行；所述上测量板 (9)为正方形，在其四个角处以及四边中点处均设置有激光测距仪（11)的激光测距传感器 (6)，用于测量与下测量板（12)之间的距离； 所述信号塔（15)用于将激光测距仪（11)测得的数据以无线电的形式或物联网的形式 (17)传送给远程控制中心（23);所述远程控制中心（23)用于分析和显示数据，并且提供预 警。
2. 根据权利要求1所述的一种基于激光测距仪的高温法兰泄漏监测装置，其特征在 于：所述远程控制中心（23)主要由信号接收装置（18)、计算机控制系统（19)、报警装置 (20)、法兰状态显示屏（21)和法兰状态控制键（22)组成；信号接收装置（18)用于接受信号 塔（15)传送过来的数据信号，并且将该数据信号传递给计算机控制系统（19);计算机控制 系统（19)对数据信号进行分析，并发出报警信息；法兰状态显示屏（21)用于接收计算机控 制系统（19)的信息，并且对高温法兰的状态进行显示；报警装置（20)用于接收计算机控制 系统（19)发出的报警信息，报警信息将立即触发报警装置（20)报警灯闪烁，并发出报警声 音信号；法兰状态控制键（22)用于控制高温法兰前后的控制开关。
3. 根据权利要求2所述的一种基于激光测距仪的高温法兰泄漏监测装置，其特征在 于：所述远程控制中心（23 )可以同时监测若干高温法兰。
4. 根据权利要求1、2或3所述的一种基于激光测距仪的高温法兰泄漏监测装置，其特 征在于：所述上测量板（9)、下测量板（12)及上测量板（9)上的激光测距传感器（6)统一采 用封装外壳（7)封装起来。
5. 根据权利要求4所述的一种基于激光测距仪的高温法兰泄漏监测装置，其特征在 于：所述封装外壳（7)用一支撑杆（4)支撑，该支撑杆（4)为升降杆，可以在一定范围内进行 升降。
【专利摘要】本发明涉及高温法兰偏转角测试和健康监测领域，具体涉及一种基于激光测距仪的高温法兰泄漏监测装置。一种基于激光测距仪的高温法兰泄漏监测装置，它主要包括为测量、监测对象的高温法兰，所述高温法兰主要由上法兰和下法兰采用螺栓连接而成，上法兰和下法兰之间采用垫片进行密封；其特征在于：它还包括基于激光测距仪的法兰偏转角测试机构和远程控制中心。该监测装置应用于各种工况下的高温法兰，能准确测试法兰盘的偏转角，给出刚度评价，并实时监测高温法兰的紧密性，保证生产、施工的顺利进行。
【IPC分类】G01B11-26
【公开号】CN104567747
【申请号】CN201510028303
【发明人】郑小涛, 王明伍, 喻九阳, 林纬, 徐建民, 王成刚
【申请人】武汉工程大学, 武汉金惠科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月20日