專(zhuān)利名稱：安全閥開(kāi)啟高度激光測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光測(cè)量裝置，具體涉及一種安全閥開(kāi)啟高度激光測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
安全閥開(kāi)啟高度測(cè)量是安全閥型式試驗(yàn)中的一個(gè)重要項(xiàng)目，是必須解決好的試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)之一。通常安全閥閥瓣在0. ls-o. 2s的時(shí)間內(nèi)，就從關(guān)位跳到全開(kāi)位，開(kāi)啟高度為 3-50mmo目前，國(guó)內(nèi)對(duì)安全閥開(kāi)啟高度測(cè)量多采用直接接觸式的撞針和拉繩法。但在很多工作環(huán)境條件下(如高壓、高溫介質(zhì)的安全閥開(kāi)啟高度試驗(yàn))，接觸式位移測(cè)量裝置不易安裝，測(cè)量精度低，安全性較差，不便于試驗(yàn)操作人員遠(yuǎn)距離操作和觀測(cè)，尤其是不便于實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)采集和連續(xù)重復(fù)做試驗(yàn)。國(guó)家大力推行安全閥型式試驗(yàn)規(guī)范，這加速了國(guó)內(nèi)相關(guān)企事業(yè)單位對(duì)安全閥試驗(yàn)裝置和臺(tái)架的改造和建設(shè)。安全閥的開(kāi)啟高度是安全閥性能的重要指標(biāo)值之一，而國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有成熟的成套產(chǎn)品能夠?qū)Σ煌橘|(zhì)安全閥的開(kāi)高進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)接觸式位移測(cè)量裝置的上述缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出一種非接觸式直線位移測(cè)量裝置，解決了高壓、高溫介質(zhì)安全閥開(kāi)啟高度試驗(yàn)的安全性、可靠性、準(zhǔn)確性和快速性問(wèn)題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下包括激光位移測(cè)量單元、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和多自由度可調(diào)支架，其特征在于激光位移測(cè)量單元包括高精度激光位移傳感器和保護(hù)外殼，高精度激光位移傳感器安裝在保護(hù)外殼內(nèi)，高精度激光位移傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)連接，所述的多自由度可調(diào)支架包括水平桿、高度調(diào)整單元、垂直桿、底座桿、鎖緊單元、固定架，水平桿通過(guò)高度調(diào)整單元與垂直桿連接，垂直桿插入在底座桿內(nèi)通過(guò)鎖緊單元與底座桿鎖緊，底座桿安裝在固定架上；保護(hù)外殼與水平桿連接。本裝置可多自由度機(jī)位調(diào)節(jié)，安裝便捷，具有更加直觀、準(zhǔn)確、方便的優(yōu)點(diǎn)。可用于蒸汽、空氣多種介質(zhì)的不同壓力的安全閥試驗(yàn)。本裝置采用高速數(shù)據(jù)采集卡，對(duì)測(cè)量信號(hào)多點(diǎn)采樣，來(lái)滿足高測(cè)量精度，快速響應(yīng)的要求。

圖1為本裝置具體實(shí)施例圖；圖2為多自由度可調(diào)支架結(jié)構(gòu)圖；圖3為本裝置計(jì)算機(jī)軟件主程序流程圖；其中1、高精度激光位移傳感器，2、保護(hù)外殼，3、水平桿，4、高度調(diào)整單元，5、垂直桿，6、底座桿，7、鎖緊單元，8、固定架，9、激光測(cè)量標(biāo)靶，10、被測(cè)安全閥，11、數(shù)據(jù)線，12、數(shù)據(jù)采集卡，13、多自由度可調(diào)支架，14、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖1-3進(jìn)一步說(shuō)明如下實(shí)施例1如圖1-2所示，安全閥開(kāi)啟高度激光測(cè)量裝置包括激光位移測(cè)量單元、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和多自由度可調(diào)支架，其特征在于激光位移測(cè)量單元包括高精度激光位移傳感器和保護(hù)外殼，高精度激光位移傳感器安裝在保護(hù)外殼內(nèi)，高精度激光位移傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)連接，所述的多自由度可調(diào)支架包括水平桿、 高度調(diào)整單元、垂直桿、底座桿、鎖緊單元、固定架，水平桿通過(guò)高度調(diào)整單元與垂直桿連接，垂直桿插入在底座桿內(nèi)通過(guò)鎖緊單元與底座桿鎖緊，底座桿安裝在固定架上；保護(hù)外殼與水平桿連接。高精度激光位移傳感器的主要技術(shù)參數(shù)為線性量程50mm;分辨率10 μ m(靜態(tài))，25μπι(動(dòng)態(tài))；采集頻率750Hz ；可以充分的滿足安全閥開(kāi)啟全過(guò)程的測(cè)量要求。保護(hù)外殼可以有效地將傳感器與外界環(huán)境隔離，保護(hù)傳感器不受氣流沖擊和熱輻射的不利影響，使其安全應(yīng)用于各種介質(zhì)安全閥的試驗(yàn)測(cè)量中。數(shù)據(jù)采集卡通過(guò)PCI總線與計(jì)算機(jī)通信，采集頻率高于IOkHz。固定架用于安裝在安全閥進(jìn)口法蘭處；底座桿安裝固定架中調(diào)整適合的高度后鎖緊固定架的管夾；垂直桿插入件底座桿中，高度適合后通過(guò)件鎖緊單元旋緊將其固定；將件高度調(diào)整單元固定在件垂直桿上后將水平桿插入高度調(diào)整單元固定；最后將保護(hù)外殼與水平桿固定。整個(gè)支架的結(jié)構(gòu)可以使激光位移測(cè)量模塊在各方向自由度上進(jìn)行調(diào)整，保證了在不同的位置條件下測(cè)量工作。本數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)由硬件、軟件兩部分組成?？梢詫⒓す馕灰茰y(cè)量裝置測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示、分析和保存。并且具有良好的可擴(kuò)展性，可將如壓力等數(shù)據(jù)與安全閥開(kāi)啟高度數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理。整套軟件系統(tǒng)可自動(dòng)化的完成數(shù)據(jù)的處理，通過(guò)安全閥的開(kāi)啟高度與相應(yīng)壓力的數(shù)據(jù)分析，直觀的顯示被試安全閥的主要技術(shù)參數(shù)。數(shù)據(jù)采集分析軟件安裝在計(jì)算機(jī)中，主要實(shí)現(xiàn)以下功能數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)；數(shù)據(jù)的讀取與處理；采集的高度值隨時(shí)間變化曲線的顯示及保存和讀??；高度值隨其他值(如壓力，流量等)變化曲線的顯示及保存和讀??；對(duì)高度值變化曲線分析處理得到被測(cè)安全閥相關(guān)技術(shù)參數(shù)；相關(guān)曲線， 重要參數(shù)報(bào)表生成與打印。如圖3所示，本系統(tǒng)軟件運(yùn)行程序后，首先對(duì)程序進(jìn)行初始化，系統(tǒng)初始化主要是將系統(tǒng)變量置、復(fù)位；初始化結(jié)束后通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟數(shù)據(jù)采集卡相應(yīng)通道，并檢查其是否工作正常。返回并顯示采集卡相關(guān)參數(shù)，如出現(xiàn)非正常狀態(tài)，則自動(dòng)產(chǎn)生錯(cuò)誤信息報(bào)告提示用戶做相應(yīng)的處理。處理后提示用戶是否重新啟動(dòng)程序，做相應(yīng)操作可重新啟動(dòng)或退出系統(tǒng)。數(shù)據(jù)的采集、處理和保存采用生產(chǎn)者\(yùn)消費(fèi)者模式，即數(shù)據(jù)的采集與處理、保存是相對(duì)獨(dú)立分開(kāi)的。互不影響，這樣可以有效地避免大量的數(shù)據(jù)處理工作對(duì)數(shù)據(jù)采集工作造成的影響，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確。采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換量程壓入數(shù)據(jù)隊(duì)列中，供其他消費(fèi)者應(yīng)用。消費(fèi)者模塊將隊(duì)列中的輸入按給定的采集時(shí)間形成2維數(shù)組轉(zhuǎn)化為波形，并對(duì)波形進(jìn)行濾波處理，記錄試驗(yàn)波形關(guān)鍵位置參數(shù)(如安全閥整定位置、最大開(kāi)啟高度位置、回座位置等)，如果試驗(yàn)系統(tǒng)配備壓力采集則可以直接采集、顯示和記錄安全閥整定壓力、排放壓力、回座壓力等參數(shù)。在采集的過(guò)程中可以隨時(shí)對(duì)波形數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、打開(kāi)等操作，不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的采集造成影響。系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)束后點(diǎn)擊結(jié)束按鈕即可以停止數(shù)據(jù)的采集工作。
權(quán)利要求1.安全閥開(kāi)啟高度激光測(cè)量裝置包括激光位移測(cè)量單元、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和多自由度可調(diào)支架，其特征在于激光位移測(cè)量單元包括高精度激光位移傳感器和保護(hù)外殼，高精度激光位移傳感器安裝在保護(hù)外殼內(nèi)，高精度激光位移傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)連接，所述的多自由度可調(diào)支架包括水平桿、高度調(diào)整單元、垂直桿、底座桿、鎖緊單元、固定架，水平桿通過(guò)高度調(diào)整單元與垂直桿連接，垂直桿插入在底座桿內(nèi)通過(guò)鎖緊單元與底座桿鎖緊，底座桿安裝在固定架上；保護(hù)外殼與水平桿連接。
專(zhuān)利摘要安全閥開(kāi)啟高度激光測(cè)量裝置包括激光位移測(cè)量單元、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)和多自由度可調(diào)支架，激光位移測(cè)量單元包括高精度激光位移傳感器和保護(hù)外殼，高精度激光位移傳感器安裝在保護(hù)外殼內(nèi)，高精度激光位移傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)連接，所述的多自由度可調(diào)支架包括水平桿、高度調(diào)整單元、垂直桿、底座桿、鎖緊單元、固定架，水平桿通過(guò)高度調(diào)整單元與垂直桿連接，垂直桿插入在底座桿內(nèi)通過(guò)鎖緊單元與底座桿鎖緊，底座桿安裝在固定架上；保護(hù)外殼與水平桿連接。本裝置可多自由度機(jī)位調(diào)節(jié)，安裝便捷，具有更加直觀、準(zhǔn)確、方便的優(yōu)點(diǎn)，可用于蒸汽、空氣多種介質(zhì)的不同壓力的安全閥試驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01B11/02GK202057301SQ201020654109
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者張勇, 張震宇, 新力 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七○三研究所