一种在线监测位移的波纹管补偿器的制作方法

本技术涉及波纹管补偿器，具体为一种在线监测位移的波纹管补偿器。

背景技术：

1、复式波纹管补偿器广泛的应用于管路的柔性设计中，采用两段波纹管结构，既能够补偿管道的轴向位移，同时可以较大程度的补偿管道横向位移。如水电工程项目中，复式波纹补偿器被大量用于补偿输水管道由于地基沉降而产生的横向位移。

2、位移作为波纹管补偿器一项重要的特征参数，具有信息化提取的必要性。对于位移参数的监控不仅可以判断波纹管补偿器的稳定性，同时可以监测补偿器的运行状态。此外位移数据对波纹管补偿器的剩余疲劳寿命的预测与风险评估具有重要意义。复式波纹管补偿器包含补偿器使用中的轴向位移以及横向位移，目前波纹补偿器位移传感轴向位移可以通过激光、超声、拉杆式磁致传感器等方式实现轴向直线位移的监测，但是对应复式波纹管补偿器的横向位移没有合适的监测结构，这主要是因为复式结构波纹管在补偿横向位移时变形复杂，但复式波纹管补偿器横向位移值是补偿器运行的重要特征参数，因此亟需一种在线监测位移的波纹管补偿器提供一种较为简单方式获取复式波纹管补偿器横向位移值的结构来解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种在线监测位移的波纹管补偿器，解决了现有的问题。

2、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种在线监测位移的波纹管补偿器，包括左端接管、左端波纹管、中间接管、倾角传感器组件、右端波纹管、右端接管、终端显示平台，所述左端接管、左端波纹管、中间接管、右端波纹管、右端接管按顺序依次固定连接在一起，所述倾角传感器组件固定安装在中间接管正中位置，用于记录复式波纹补偿器发送横向位移时中间接管的偏转的角度。

3、优选的，所述倾角传感器组件包括固定安装在中间接管上的壳体，所述壳体内部设置有安装板，所述安装板上固定安装有倾角传感器，所述安装板与壳体内壁之间固定安装有气囊，所述壳体内部固定安装有阻尼杆，所述安装板两端固定连接有活动块，所述活动块内部开设有套设在阻尼杆上的阻尼槽。

4、优选的，所述安装板与壳体内壁之间固定安装有两个对称分布的弹簧。

5、优选的，所述活动块一侧固定连接有阻尼板，所述阻尼板与壳体内壁接触并滑动连接。

6、优选的，所述倾角传感器的信号输出端与终端显示平台的信号输入端连接，所述倾角传感器通过无线或有线方式将信号数据传递至终端显示平台，在终端显示平台进行规定的运算后显示复式波纹补偿器的横向位移值y，并实现实时监测预警功能。

7、优选的，所述倾角传感器选用加速度倾角传感器，提高产品使用成本，以便于推广使用。在数据传输端，当采用无线方式时优选nb-iot方式，以便于安装便捷，减少自行布网的成本与麻烦。当采用有线方式传输时优选采用rs485线完成，以便于实现多台传感器的汇总连接，提高数据传输的稳定性与安全性。

8、利用上述的波纹管补偿器进行横向位移监测的方法，包括如下步骤：

9、1)复式波纹补偿器安装在管道系统中未工作状态，根据波纹管补偿器设计图纸或补偿器实物测量得出复式波纹补偿器初始两端波纹管中心间距l，如图1所示；

10、2)工作状态，复式波纹管补偿器开始补偿横向位移，终端显示平台开始记录横向位移数值y；

11、其中：补偿器横向位移y≈lsinθ；

12、y—复式补偿器补偿的横向位移值，mm；

13、l—两段波纹中心距离，mm；

14、θ—补偿器补偿横向位移时中间接管偏转角度，°；

15、注：计算中考虑到复式波纹补偿器正常工作情况下，每个波都近似均匀变形，补偿位移前后两端波纹中心距离近似不变，由中间接管角度可近似计算快速获取补偿器横向位移值，波纹管微量变形误差相比复式波纹管横向补偿量较小，所计算出横向位移数值能够满足工程要求；

16、3)以上实现对运行中复式波纹补偿器横向位移的在线监测，当计算获取的横向位移数值y>[y]时，终端显示平台出现报警提示，提醒相关人员此处复式波纹补偿器横向位移变化超出许用位移值，应采取措施，避免补偿器长期在超工况下运行而引起失效。

17、有益效果

18、本实用新型提供了一种在线监测位移的波纹管补偿器。与现有技术相比具备以下有益效果：

19、1、该一种在线监测位移的波纹管补偿器，采用一台倾角传感器，经合理布置获取复式波纹补偿器关键点的角度变化参数，通过近似计算快速获取复式波纹补偿器横向位移数值，实现对复式结构波纹补偿器横向位移的实时监测与预警。

20、2、该一种在线监测位移的波纹管补偿器，倾角传感器组件包括壳体，壳体内部设置安装板，倾角传感器安装在安装板上，安装板两端固定连接活动块，活动块通过阻尼槽与阻尼杆阻尼滑动连接，安装板与壳体之间固定安装气囊，活动块一侧通过阻尼板与壳体阻尼滑动连接，进而在补偿器使用过程中通过设置气囊，以及活动块与阻尼杆阻尼摩擦耗能以及阻尼板与壳体阻尼摩擦耗能，能对流体对中间接管的冲击传递给壳体的冲击力进行缓冲，从而提高倾角传感器的安装稳定性，进而降低在补偿器使用过程中倾角传感器受流体冲击长久使用后容易导致检测精度降低，提高检测精度。

技术特征：

1.一种在线监测位移的波纹管补偿器，其特征在于：包括左端接管(1)、左端波纹管(2)、中间接管(3)、倾角传感器组件(4)、右端波纹管(5)、右端接管(6)、终端显示平台(7)，所述左端接管(1)、左端波纹管(2)、中间接管(3)、右端波纹管(5)、右端接管(6)按顺序依次固定连接在一起，所述倾角传感器组件(4)固定安装在中间接管(3)正中位置。

2.根据权利要求1所述的一种在线监测位移的波纹管补偿器，其特征在于：所述倾角传感器组件(4)包括固定安装在中间接管(3)上的壳体(41)，所述壳体(41)内部设置有安装板(42)，所述安装板(42)上固定安装有倾角传感器(43)，所述安装板(42)与壳体(41)内壁之间固定安装有气囊(44)，所述壳体(41)内部固定安装有阻尼杆(46)，所述安装板(42)两端固定连接有活动块(47)，所述活动块(47)内部开设有套设在阻尼杆(46)上的阻尼槽(471)。

3.根据权利要求2所述的一种在线监测位移的波纹管补偿器，其特征在于：所述安装板(42)与壳体(41)内壁之间固定安装有两个对称分布的弹簧(45)。

4.根据权利要求2所述的一种在线监测位移的波纹管补偿器，其特征在于：所述活动块(47)一侧固定连接有阻尼板(48)，所述阻尼板(48)与壳体(41)内壁接触并滑动连接。

5.根据权利要求2所述的一种在线监测位移的波纹管补偿器，其特征在于：所述倾角传感器(43)的信号输出端与终端显示平台(7)的信号输入端连接，所述倾角传感器(43)通过无线或有线方式将信号数据传递至终端显示平台(7)。

6.根据权利要求5所述的一种在线监测位移的波纹管补偿器，其特征在于：所述倾角传感器(43)选用加速度倾角传感器，在数据传输端，当采用无线方式时采用nb-iot方式，当采用有线方式传输时采用rs485线完成。

技术总结
本技术公开了一种在线监测位移的波纹管补偿器，包括左端接管、左端波纹管、中间接管、倾角传感器组件、右端波纹管、右端接管、终端显示平台，左端接管、左端波纹管、中间接管、右端波纹管、右端接管按顺序依次固定连接在一起，倾角传感器组件固定安装在中间接管正中位置，本技术涉及波纹管补偿器技术领域，该一种在线监测位移的波纹管补偿器，采用一台倾角传感器，经合理布置获取复式波纹补偿器关键点的角度变化参数，通过近似计算快速获取复式波纹补偿器横向位移数值，实现对复式结构波纹补偿器横向位移的实时监测与预警。

技术研发人员：孙瑞晨,周玉洁,胡焦英,张子俊
受保护的技术使用者：南京晨光东螺波纹管有限公司
技术研发日：20230105
技术公布日：2024/1/12