专利名称：一种简易测量管道应力装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应力测量技术，具体的说是一种简易测量管道应力装置。
背景技术：
研究表明，海底石油管道的破坏管道的应力集中有关，管道所承受的压力来自于介质的内压、管道元件的自重、管道内的介质重量、管道外的隔热材料的重量、管道的热胀、位移载荷等。石油管道受到较大的荷载作用且超过某一极限值是，管道可能发生断裂、爆破或较大的变形而不能正常工作。现今，常用的测量海底管道的应力的方法是贴应变花，应变化可以比较精确的测得管道表面的应力。但是，用应变花测量海底石油管道的应力有很多缺点:(I)一组应变花只能测量管道表面一个点的应变，从而只能得到这一个点的应力，故不能进行全域性的测量。(2)用应变花测量时，每个应变片只能测量电阻应变计栅长范围内的平均应变值，因此对应变梯度大的应力场测量误差较大。(3)用应变花测量易受外界环境温度影响。(4)由于管道布置在海底，所以应变计的粘贴和更换不方便。因此，虽然应变花的测量被广泛应用，但是由于其测量的局限性，很多情况下管道的变形和应力不能及时被测量，所以管道的破坏时不能及时维修，造成巨大的经济损失和坏境的破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简便而且经济，可以测出管道内全局的应力的一种简易测量管道应力装置。本发明的目的是这样实现的:包括管道运输装置1、远程定位装置2、电子式挠度计3、电磁铁4、测量装置的外接导线5、挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6、固定螺母7、支撑轴承8、转动杆9、转动电机10、管道运输装置定位计11、管道定位装置伸缩杆12、管道定位装置连接弹簧13 ;首先将远程定位装置2用螺栓固定安装在管道运输装置I的前端；然后将管道定位装置伸缩杆12的一端用螺栓安装在管道运输装置定位计11上，将管道定位装置伸缩杆12的另一端用管道定位装置连接弹簧13连接；再用螺栓将转动电机10安装在管道运输装置I上，将转动杆9用转动轴承安装在转动电机10上，并用轴承支架将支撑轴承8安装在管道运输装置I上；再将挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6用固定螺母7固定于转动杆9上，将挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6的另一端用螺栓固定在电子式挠度计3上；然后用防水胶将两个电磁铁4分别粘贴于电子式挠度计3的两侧；最后连接测量装置的外接导线，将各测量装置的外接导线一端分别接于电子式挠度计3上、电子式挠度计3两侧的电磁铁4上、转动电机10上、管道运输装置定位计11的电磁铁上，将各导线的另一端分别连接在各部件的控制装置上。本发明的方法的主要特点如下:本发明可以用来进行全局测量，可以测量管道内部各个区域不同方位的应力；本发明可以重复利用，而且便于维护，因此有效地降低了成本；由于本发明的主要测量装置是电子式挠度计，因此受温度影响不大，可以得到比较精确的测量结果；本发明操作简便，可以很方便的进行测量。
图1为管道应力测量装置图；图2为挠度计与电磁铁的安装图；图3为管道运输装置在管道中的定位装置图。
具体实施例方式下面结合附图举例对本发明做更详细的描述:结合图1。管道运输装置I起到运载作用，在运输装置的内部安装有远程定位装置2，通过远程定位装置2可以确定装置所处的位置和方位，电子式挠度计3用来测量管道的应变，电磁铁4的作用是将挠度计3吸附在管道上，测量装置的外接导线5是电磁铁4、管道运输装置定位计11、远程定位装置2、电子式挠度计3、管道运输装置1、转动电机10的导线，挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6用于将电子式挠度计3固定在转动杆9上，固定螺母7是将挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6固定到转动杆9上，支撑轴承8起到支撑转动杆的作用，转动杆9和转动电机10的作用是调节挠度计的角度，管道运输装置定位计11的作用是装置在管道中的定位。结合图2。电磁铁4是用粘贴的方式固定到电子式挠度计3上的，电磁铁4安装在电子式挠度计3上但并不影响电子式挠度计的测量准度。因此可以得到较好的测量结果。结合图3。管道运输装置在管道中的定位具体的实施方法如下:将管道定位装置伸缩杆12的两端分别固定在管道运输装置I和管道运输装置定位计11上。当管道运输装置I移动到所需测量的位置时，接通管道运输装置定位计11的电源，使管道运输装置定位计11中的电磁铁产生磁性，吸附在管道上，同时管道定位装置伸缩杆12伸长，管道运输装置定位计11接触到管壁上，由此即可固定整个装置的位置，进而进行接下来的测量。在未工作的状态下管道定位装置连接弹簧13处于拉伸状态，拉近两侧的定位计的距离。
权利要求
1.一种简易测量管道应力装置，其特征是:包括管道运输装置(I)、远程定位装置(2)、电子式挠度计(3)、电磁铁(4)、测量装置的外接导线(5)、挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧(6)、固定螺母(7)、支撑轴承(8)、转动杆(9)、转动电机(10)、管道运输装置定位计(11)、管道定位装置伸缩杆(12)、管道定位装置连接弹簧(13);首先将远程定位装置(2)用螺栓固定安装在管道运输装置(I)的前端；然后将管道定位装置伸缩杆(12)的一端用螺栓安装在管道运输装置定位计(11)上，将管道定位装置伸缩杆(12)的另一端用管道定位装置连接弹簧(13)连接；再用螺栓将转动电机(10)安装在管道运输装置(I)上，将转动杆(9)用转动轴承安装在转动电机(10 )上，并用轴承支架将支撑轴承(8 )安装在管道运输装置(I)上；再将挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧(6 )用固定螺母(7 )固定于转动杆(9 )上，将挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧(6)的另一端用螺栓固定在电子式挠度计(3)上；然后用防水胶将两个电磁铁(4)分别粘贴于电子式挠度计(3)的两侧；最后连接测量装置的外接导线，将各测量装置的外接导线一端分别接于电子式挠度计(3)上、电子式挠度计(3)两侧的电磁铁(4)上、转动电机(10)上、管道运输装置定位计(11)的电磁铁上，将各导线的另一端分别连接在各部件的控制装置上。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种简易测量管道应力装置。包括管道运输装置1、远程定位装置2、电子式挠度计3、电磁铁4、测量装置的外接导线5、挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6、固定螺母7、支撑轴承8、转动杆9、转动电机10、管道运输装置定位计11、管道定位装置伸缩杆12、管道定位装置连接弹簧13。本发明可提供一种操作简便、可以测量管道内部各个区域不同方位的应力，并且可以重复利用，而且便于维护的全局测量应力装置。
文档编号G01L1/00GK103175635SQ20131006412
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者邹广平, 薛启超, 夏培秀, 汪艳伟, 芦颉, 夏兴有 申请人:哈尔滨工程大学