多点式管\杆状物体截面振动在线测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于振动测量领域，为配合电容、激光、视觉、电涡流等多种非接触式传感器，实现管(杆)状物体截面振动情况的在线测量和评估，解决现有接触式测量装置装卡困难、易耗损等问题，为此，本实用新型采取的技术方案是，多点式管\杆状物体截面振动在线测量装置，结构为，与待测管状物体外径适配的半环形测量固定座，左、右、中测量传感器插入半环形测量固定座的相应传感器定位孔中，并通过紧固螺丝锁紧在传感器定位孔中，传感器信号经线缆进行输出，多自由度夹持支架通过支架固定螺孔与半环形测量固定座连接，多自由度夹持支架由其底座进行位置固定。本实用新型主要应用于截面振动情测量。
【专利说明】
多点式管\杆状物体截面振动在线测量装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于振动测量领域，具体讲，涉及多点式管\杆状物体截面振动在线测 量装置。
【背景技术】
[0002] 管(杆)状物体振动检测最重要也最直观的是振动位移测量，目前，传统的接触式 测量装置主要是依据加速度测量法和应变测量法。加速度测量法即将加速度传感器通过粘 接或捆绑的方式固定于待测管(杆)的某一位置，测量管(杆)振动的加速度，二次积分后得 到振动位移，该方法受低频噪声累积误差影响严重，二次积分过程复杂，且很多管(杆)工作 时温度较高，一般粘合剂受热熔化无法使用，传感器与管(杆)固定困难;应变测量法即将应 变片通过粘合的方式固定于管(杆)的某一位置，测量管(杆)振动时产生的应变，经过换算 得到振动位移，该方法简单直观，但由于管(杆)可能存在弯曲，不同频率下振动时各处应变 均有差异，应变片固定位置难以确定，且温度补偿困难。另外，对于工业现场批量检测环境， 上述振动测量装置及方法均存在装卡困难、易耗损、精度低的问题。
【发明内容】
[0003] 为克服现有技术的不足，提供一种三点或四点式管(杆)状物体截面振动在线测量 装置，可配合电容、激光、视觉、电涡流等多种非接触式传感器，用于实现管(杆)状物体截面 振动情况的在线测量和评估。解决现有传统接触式测量装置装卡困难、易耗损等问题，提供 一种高精度、低成本、易操作的管状物体振动测量装置，可推广用于工业现场多种场合下的 管(杆)状物体截面振动检测。为此，本实用新型采取的技术方案是，多点式管\杆状物体截 面振动在线测量装置，结构为，与待测管状物体外径适配的半环形测量固定座，左、右、中测 量传感器插入半环形测量固定座的相应传感器定位孔中，并通过紧固螺丝锁紧在传感器定 位孔中，传感器信号经线缆进行输出，多自由度夹持支架通过支架固定螺孔与半环形测量 固定座连接，多自由度夹持支架由其底座进行位置固定。
[0004] 与待测管或杆外径适配的半环形固定座和半环形活动座，四个对称分布的传感 器;将三个传感器插入一个半环形固定座对应的传感器定位孔中，一个传感器插入另一个 半环形活动座对应的传感器定位孔中，通过固定座、活动座上方的紧固螺丝锁紧;将半环形 固定座和半环形活动座对应一侧的旋转孔对准，通过固定座下方的旋转轴固定螺丝穿过锁 紧，使半环形活动座可绕轴旋转;将支架杆通过半环形固定座的支架固定孔安装;旋转半环 形活动座，使其向外侧充分打开，挪动支架使测量装置靠近待测管道，基本处于半环形固定 座的中心位置，测量装置和待测管或杆不接触;旋转半环形活动座，使其向内侧合死，与半 环形固定座对接，通过连接螺丝穿过对接孔锁紧，此时，待测管或杆处于环形测量装置中 心。
[0005] 本实用新型的特点及有益效果是：
[0006] 本实用新型提供一种三点或四点式管(杆)状物体截面振动在线测量装置，可配合 电容、激光、视觉、电涡流等多种非接触式传感器，采用三点或四点式结构测量待测管(杆） 振动，可解决现有传统接触式测量装置装卡困难、易耗损、精度低等问题;三点式结构的优 点在于，结构简单、操作便捷、成本低廉；四点式结构的优点在于，相比三点式结构，无论管 (杆)在二维平面内任何一方向发生振动，都可被至少两个传感器测量，测量精度和可靠性 更尚。
【附图说明】：
[0007] 图1是本实用新型三点式管(杆)状物体截面振动检测在线测量装置的装配图。
[0008] 图2是本实用新型四点式管(杆)状物体截面振动检测在线测量装置的装配图。
[0009] 图3是利用本实用新型三点式测量装置测量待测管(杆)截面振动的原理示意图。
[0010] 图4是利用本实用新型四点式测量装置测量待测管(杆)截面振动的原理示意图。
[0011] 图1中：1为半环形测量固定座;2、3、4为测量传感器;5为紧固螺丝;6为支架固定螺 孔;7为传感器定位孔。
[0012] 图2中：10为半环形固定座；11、12、13、14为测量传感器；15、16、17、18为对应的传 感器定位孔;19为紧固螺丝;20为半环形活动座;21为旋转轴固定螺丝;22为对接孔;23为连 接螺丝;24为支架固定孔。
[0013]图3中：25为待测管(杆）；26为组装后的测量装置;27为支架。
[0014]图4中：28为待测管(杆）；29为组装后的测量装置;30为支架。
【具体实施方式】
[0015] 本实用新型采用的技术方案是，一种三点或四点式管(杆)状物体截面振动在线测 量装置：
[0016] 三点式测量装置如图1所示，与待测管状物体外径适配的半环形测量固定座，左、 右、中测量传感器插入半环形测量固定座的相应传感器定位孔中，并通过紧固螺丝锁紧在 传感器定位孔中，传感器信号经线缆传入计算机处理，多自由度夹持支架通过支架固定螺 孔与半环形测量固定座连接，检查各部分固定可靠后，开始测量。
[0017] 四点式测量装置如图2所示，与待测管(杆）外径适配的半环形固定座和半环形活 动座，四个对称分布的传感器;将三个传感器插入半环形固定座对应的传感器定位孔中，一 个传感器插入半环形活动座对应的传感器定位孔中，通过固定座、活动座上方的紧固螺丝 锁紧;将半环形固定座和半环形活动座对应一侧的旋转孔对准，通过固定座下方的旋转轴 固定螺丝穿过锁紧，使半环形活动座可绕轴旋转;将支架杆通过半环形固定座的支架固定 孔安装;旋转半环形活动座，使其向外侧充分打开，挪动支架使测量装置靠近待测管道，基 本处于半环形固定座的中心位置，测量装置和待测管(杆)不接触;旋转半环形活动座，使其 向内侧合死，与半环形固定座对接，通过连接螺丝穿过对接孔锁紧，此时，待测管(杆)处于 环形测量装置中心，检查各部分固定可靠后，开始测量。
[0018] 对于三点式管(杆)状物体截面振动在线测量装置，结构相对简单，中间传感器测 量方向为X，振动位移测量值为A xl，两侧两个传感器形成对称，与中间传感器正交，测量方 向为Y，振动位移测量值分别为△ yl和△ y2,管(杆)振动时，在截面内设在X方向的振动分量 为A X，在Y方向的振动分量为Δ y，振动总位移为Δ L，则有
[0019]
[0020] 对于四点式管(杆)状物体截面振动在线测量装置，结构相对复杂，四个传感器在 管(杆)截面内对称分布，两个一组形成两组正交测量方向X和Y，振动位移测量值分别为Δ xl和Δ χ2、△ yl和Δ y2,管(杆)振动时，设在X方向的振动分量为Δ X，在Y方向的振动分量为 A y，振动总位移为Δ L，则有
[0021]
[0022] 相比传统接触式振动测量装置，本实用新型公开的三点或四点式结构具有精度 高、可靠性强、装夹方便、不易损耗的特点;三点式结构的优点在于，结构简单、操作便捷、成 本低廉；四点式结构的优点在于，相比三点式结构，无论管(杆)在二维平面内任何一方向发 生振动，都可被至少两个传感器测量，测量精度和可靠性更高。
[0023] 下面结合附图和【具体实施方式】进一步详细说明本实用新型。
[0024] 本实用新型采用的技术方案是，一种三点或四点式管(杆)状物体截面振动在线测 量装置：
[0025] 三点式测量装置如图1所示，与待测管状物体外径适配的半环形测量固定座1，测 量传感器2、3、4插入半环形测量固定座的相应传感器定位孔5、6、7中，并通过紧固螺丝8锁 紧，如图3,支架杆27通过支架固定螺孔9与半环形测量固定座1连接，挪动支架使三点式测 量装置26靠近待测管（杆）25,基本处于半环形固定座1的中心位置，测量装置26与待测管 (杆)25不接触，检查各部分固定可靠后，开始测量。
[0026] 四点式测量装置如图2所示，与待测管(杆）外径适配的半环形固定座10和半环形 活动座20,四个对称分布的传感器11、12、13、14;将三个传感器11、13、14插入半环形固定座 10对应的传感器定位孔15、17、18中，一个传感器12插入半环形活动座20对应的传感器定位 孔16中，通过固定座10、活动座20上方的紧固螺丝19锁紧;将半环形固定座10和半环形活动 座20对应一侧的旋转孔对准，通过固定座10下方的旋转轴固定螺丝21穿过锁紧，使半环形 活动座20可绕轴旋转；如图4所示，将支架杆30通过半环形固定座10的支架固定孔24安装； 旋转半环形活动座20,使其向外侧充分打开，挪动支架使四点式测量装置29靠近待测管 (杆)28,基本处于半环形固定座10的中心位置，测量装置29和待测管(杆)28不接触;旋转半 环形活动座20,使其向内侧合死，与半环形固定座10对接，通过连接螺丝23穿过对接孔22锁 紧，此时，待测管(杆)28处于四点式测量装置29的中心，检查各部分固定可靠后，开始测量。
[0027] 对于三点式管(杆)状物体截面振动在线测量装置26,结构相对简单，中间传感器 测量方向为X，振动位移测量值为A xl，两侧两个传感器形成对称，与中间传感器正交，测量 方向为Y，振动位移测量值分别为△ yl和△ y2,管(杆)振动时，在截面内设在X方向的振动分 量为Δ X，在Y方向的振动分量为Δ y，振动总位移为Δ L，则有
[0028]
[0029]对于四点式管(杆)状物体截面振动在线测量装置29,结构相对复杂，四个传感器 在管(杆)截面内对称分布，两个一组形成两组正交测量方向X和Y，振动位移测量值分别为 Δ xl和Δ χ2、△ yl和Δ y2,管(杆)振动时，设在X方向的振动分量为Δ X，在Y方向的振动分量
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[0031] 相比传统接触式振动测量装置，本实用新型公开的三点或四点式结构具有精度 高、可靠性强、装夹方便、不易损耗的特点;三点式结构的优点在于，结构简单、操作便捷、成 本低廉；四点式结构的优点在于，相比三点式结构，无论管(杆)在二维平面内任何一方向发 生振动，都可被至少两个传感器测量，测量精度和可靠性更高。
【主权项】
1. 一种多点式管\杆状物体截面振动在线测量装置，其特征是，结构为，与待测管状物 体外径适配的半环形测量固定座，左、右、中测量传感器插入半环形测量固定座的相应传感 器定位孔中，并通过紧固螺丝锁紧在传感器定位孔中，传感器信号经线缆进行输出，多自由 度夹持支架通过支架固定螺孔与半环形测量固定座连接，多自由度夹持支架由其底座进行 位置固定。2. 如权利要求1所述的一种多点式管\杆状物体截面振动在线测量装置，其特征是，与 待测管或杆外径适配的半环形固定座和半环形活动座，四个对称分布的传感器;三个传感 器插在一个半环形固定座对应的传感器定位孔中，一个传感器插在另一个半环形活动座对 应的传感器定位孔中，通过固定座、活动座上方的紧固螺丝锁紧;半环形固定座和半环形活 动座对应一侧的旋转孔对准，通过固定座下方的旋转轴固定螺丝穿过锁紧，使半环形活动 座可绕轴旋转;支架杆通过半环形固定座的支架固定孔安装。
【文档编号】G01H17/00GK205426331SQ201521032749
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月10日
【发明人】段发阶, 傅骁, 蒋佳佳, 吕昌荣, 黄婷婷, 梁春疆, 李洋
【申请人】天津大学