一种伸缩节变形检测装置及测量方法

技术领域

本发明涉及伸缩节变形检测技术领域，具体涉及一种伸缩节变形检测装置及测量方法。

背景技术

在电力系统中，气体绝缘组合电器设备GIS和气体绝缘金属封闭输电线路GIL中往往安装有伸缩节，不同的GIS和GIL内的伸缩节其长度有长有短，约二三十厘米至一百厘米，用以补偿因温度变化热胀冷缩产生的变形，以确保设备和管道的安全运行。但即使考虑不同地区的最大温差，温度变化导致的最大变形也会在一定数值内，一般为正负十几厘米，对于气体绝缘设备来说正负十几厘米的形变量较大，若无法补偿，会大大影响绝缘封闭设备的封闭性。因此，有必要对伸缩节的变形进行在线检测，及时掌握伸缩量以便于提前采取必要措施。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种伸缩节变形检测装置及测量方法，包含了检测装置以及安装和测量的方法，具有很强的通用性，安装简单便捷。

本发明采用的技术方案是：

本申请提供了一种伸缩节变形检测装置，包括多个安装卡箍、U型抱箍、可变长度单元、现场标尺、位移传感器和电路板防水盒，其中：

所述安装卡箍连接有伸缩节，所述伸缩节包括波纹管和设于波纹管两端的固定支座，所述安装卡箍设于固定支座一端且通过紧固件穿插连接后兼容不同厚度的固定支座，同时减少固定支座打孔；

所述可变长度单元包括可变长度杆、鱼眼关节和U型连接器，所述鱼眼关节用于适应伸缩节多角度的变形和运动，提高测量精度和使用寿命；

所述现场标尺用于伸缩节变形时通过左右滑动直接测量伸缩节的长度数值；

所述位移传感器用于测量伸缩节的变化值。

优先地，所述安装卡箍呈U型，所述固定支座一侧穿入安装卡箍的U型口内，所述安装卡箍一端的竖直端穿插设有紧固螺栓，所述U型抱箍的水平端与一侧安装卡箍另一端的竖直端通过紧固件连接，所述U型抱箍的竖直端间穿插设有固定螺栓。

优先地，另一侧所述安装卡箍一端的竖直端通过紧固件连接有安装支架，所述安装卡箍通过安装支架和紧固件连接位移传感器，所述位移传感器远离安装支架一端连接鱼眼关节。

优先地，所述位移传感器采用电阻尺位移传感器或其他直线型位移传感器。

优先地，所述鱼眼关节远离位移传感器一端与U型连接器通过紧固件连接，所述鱼眼关节靠近位移传感器一端上垂直设有标尺安装架，所述位移传感器中部设有标尺导向块，所述现场标尺一端固定连接标尺安装架，所述现场标尺另一端穿过标尺导向块后与位移传感器平行设立。

优先地，所述可变长度杆均连接有防松螺母，所述可变长度杆一端连接U型连接器且另一端连接有开孔连接头，所述开孔连接头与固定螺栓穿插连接。

优先地，所述电路板防水盒设于靠近位移传感器一侧的安装卡箍的水平端上，所述电路板防水盒内设有控制电路板。

优先地，所述可变长度杆采用不锈钢材质。

基于上述的伸缩节变形检测装置，本申请还提供了一种使用上述的伸缩节变形检测装置的测量方法，包括如下步骤：

S1.根据检测地区的最高温度和最低温度，获取最大变形量范围为±A，选择量程大于2A的位移传感器，位移传感器安装时应根据当前的温度预估伸缩节的变形方向和已经产生的变形量，将位移传感器置于中位的偏左或偏右的与伸缩节已经产生的变形量相当的位置，此时的位置为位移传感器的初始输出值L0；

S2.安装结束后检测伸缩节长度为L，检测伸缩节靠近位移传感器一侧的固定支座内侧至位移传感器与安装支架连接处的距离为L1，检测位置传感器至标尺导向块中心处的距离为L2，检测标尺导向块中心处至鱼眼关节与U型连接器连接处的距离为L3；

S3.鱼眼关节与U型连接器连接处至伸缩节远离位移传感器一侧的固定支座内侧的距离L4＝L-L1-L2-L3，L4包含了可变长度杆的长度；

S4.工作时，若温度变化，使伸缩节变化，使传感器输出Lx≠L0，则变化值ΔL＝Lx-L0；

S5.伸缩节工作时的长度Ln＝L+ΔL。

优先地，步骤S4中，工作时，温度升高则ΔL为正数，温度降低则ΔL为负数。

本发明的有益效果是：

1.安装卡箍与固定支座穿插连接，并通过紧固螺栓与安装卡箍的连接程度调节相对设立的固定支座间的距离，即伸缩节的长度，适应不同厚度的伸缩节固定支座，避免在固定支座上打孔；

2.可变长度单元用于适应任意长度的伸缩节的变形测量，减小工作量且简化检测过程；

3.鱼眼关节与U型连接器可适应伸缩节安装位置的沉降等纵向变形，适应多角度的相对变形和运动，提高了测量精度，也避免单一方向的连接导致变形检测装置的损坏；

4.测量方法简单，测量结果直观，测量精度准确。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的伸缩节连接示意图；

图2是本发明的变形检测装置连接示意图；

图3是本发明的变形检测装置检测距离示意图。

图中标记为：1.伸缩节，11.波纹管，12.固定支座，2.变形检测装置，21.安装卡箍，211.紧固螺栓，212.安装支架，22.U型抱箍，221.固定螺栓，23.可变长度单元，231.可变长度杆，232.鱼眼关节，233.U型连接器，234.标尺安装架，235.开孔连接头，236.防松螺母，24.现场标尺，25.位移传感器，251.标尺导向块，26.电路板防水盒。

具体实施方式

如图1-2所示，本申请提供了一种伸缩节变形检测装置，包括多个安装卡箍21、U型抱箍22、可变长度单元23、现场标尺24、位移传感器25和电路板防水盒26，其中：

如图1-2所示，安装卡箍21连接有伸缩节1，伸缩节1包括波纹管11和设于波纹管11两端的固定支座12，安装卡箍21设于固定支座12一端且通过紧固件穿插连接后兼容不同厚度的固定支座12，同时避免固定支座12打孔，安装卡箍21呈U型，固定支座12一侧穿入安装卡箍21的U型口内，安装卡箍21一端的竖直端穿插设有紧固螺栓211，U型抱箍22的水平端与一侧安装卡箍21另一端的竖直端通过紧固件连接，U型抱箍22的竖直端间穿插设有固定螺栓221，另一侧安装卡箍21一端的竖直端通过紧固件连接有安装支架212，位移传感器25用于测量伸缩节1的变化值，位移传感器25采用电阻尺位移传感器25或其他直线型位移传感器25，安装卡箍21通过安装支架212和紧固件连接位移传感器25，位移传感器25远离安装支架212一端连接鱼眼关节232。

如图1-2所示，可变长度单元23包括可变长度杆231、鱼眼关节232和U型连接器233，可变长度杆231采用不锈钢材质，可变长度杆231均连接有防松螺母236，可变长度杆231一端连接U型连接器233且另一端连接有开孔连接头235，开孔连接头235与固定螺栓221穿插连接，伸缩节1的变形主要沿轴向变化，但也有可能因为安装位置的沉降或其他原因在径向方向产生较小的变形，鱼眼关节232用于适应伸缩节1多角度的变形和运动，提高测量精度，也可避免单一方向的连接导致变形检测装置2的损坏，

如图1-2所示，现场标尺24用于伸缩节1变形时通过左右滑动直接测量伸缩节1的长度数值，鱼眼关节232远离位移传感器25一端与U型连接器233通过紧固件连接，鱼眼关节232靠近位移传感器25一端上垂直设有标尺安装架234，位移传感器25中部设有标尺导向块251，现场标尺24一端固定连接标尺安装架234，现场标尺24另一端穿过标尺导向块251后与位移传感器25平行设立。

如图2所示，电路板防水盒26设于靠近位移传感器25一侧的安装卡箍21的水平端上，电路板防水盒26内设有控制电路板。

如图3所示，基于上述的伸缩节变形检测装置，本申请还提供了一种使用上述的伸缩节变形检测装置的测量方法，包括如下步骤：

S1.根据检测地区的最高温度和最低温度，获取最大变形量范围为±A，选择量程大于2A的位移传感器25，位移传感器25安装时应根据当前的温度预估伸缩节1的变形方向和已经产生的变形量，将位移传感器25置于中位的偏左或偏右的与伸缩节1已经产生的变形量相当的位置，此时的位置为位移传感器25的初始输出值L0；

S2.安装结束后检测伸缩节1长度为L，检测伸缩节1靠近位移传感器25一侧的固定支座12内侧至位移传感器25与安装支架212连接处的距离为L1，检测位置传感器至标尺导向块251中心处的距离为L2，检测标尺导向块251中心处至鱼眼关节232与U型连接器233连接处的距离为L3；

S3.鱼眼关节232与U型连接器233连接处至伸缩节1远离位移传感器25一侧的固定支座12内侧的距离L4＝L-L1-L2-L3，L4包含了可变长度杆231的长度；

S4.工作时，若温度变化，使伸缩节1变化，伸缩节1变化导致可变长度杆231变化，可变长度杆231通过鱼眼关节232带动现场标尺24在标尺导向块251内向两侧水平滑动，使传感器输出Lx≠L0，则变化值ΔL＝Lx-L0，温度升高则ΔL为正数，温度降低则ΔL为负数；

S5.伸缩节1工作时的长度Ln＝L+ΔL。

本发明的优点：测量方法简单，测量结果直观，测量精度准确。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。