机组顶盖螺栓断裂监测方法及监测系统技术方案

本申请公开了一种机组顶盖螺栓断裂监测方法及监测系统，包括：在待测螺栓上布置超声应力传感器和螺栓振动传感器；在顶盖上布置顶盖振动传感器；采用超声应力传感器实时监测待测螺栓上的超声传播距离；采用螺栓振动传感器实时监测待测螺栓的振幅；采用顶盖振动传感器实时监测顶盖的振幅；当待测螺栓的振幅与顶盖的振幅之间的差值大于设定值且所述超声传播距离小于设定值时，进行螺栓断裂报警。本申请实现了降低对螺栓断裂监测的困难度，提高监测结果准确性的技术效果，进而解决了相关技术中对于机组顶盖上螺栓的断裂监测存在监测困难，监测结果不准确的问题。监测结果不准确的问题。监测结果不准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
机组顶盖螺栓断裂监测方法及监测系统


[0001]本申请涉及顶盖螺栓监测
，具体而言，涉及一种机组顶盖螺栓断裂监测方法及监测系统。

技术介绍

[0002]相对于汽轮机，水轮机的工质密度大，流场更加复杂，因此，水轮机的转轮室受力异常复杂。顶盖是水轮机的重要部件，通过多个螺栓固定在水轮机机组上端，主要起到固定导水机构，承受轴向载荷的作用。在长期使用后顶盖的螺栓可能会产生松动或预紧力过大，从而造成安全事故，因此需要对螺栓进行监测。监测项目包括对螺栓的应力监测和是否断裂监测。但是，目前相关技术中对于机组顶盖上螺栓的断裂监测存在监测困难，监测结果不准确的问题。

技术实现思路

[0003]本申请的主要目的在于提供一种机组顶盖螺栓断裂监测方法及监测系统，以解决相关技术中对于机组顶盖上螺栓的断裂监测存在监测困难，监测结果不准确的问题。
[0004]为了实现上述目的，本申请提供了一种机组顶盖螺栓断裂监测方法，该机组顶盖螺栓断裂监测方法包括：
[0005]在待测螺栓上布置超声应力传感器和螺栓振动传感器；
[0006]在顶盖上布置顶盖振动传感器；
[0007]采用超声应力传感器实时监测待测螺栓上的超声传播距离；
[0008]采用螺栓振动传感器实时监测待测螺栓的振幅；
[0009]采用顶盖振动传感器实时监测顶盖的振幅；
[0010]当待测螺栓的振幅与顶盖的振幅之间的差值大于设定值且所述超声传播距离小于设定值时，进行螺栓断裂报警。
[0011]进一步的，在顶盖上布置顶盖振动传感器，具体为：
[0012]在所述顶盖的上表面沿其周向划分多个振动监测区域，每个所述振动监测区域至少包含一个待测螺栓；
[0013]所述顶盖振动传感器设于所述振动监测区域并贴近对应的待监测螺栓。
[0014]进一步的，每个所述振动监测区域内包含的待测螺栓的数量由在一次振动工况下各个待测螺栓的振幅确定，具体的：
[0015]根据该振动工况下各个待测螺栓的振幅将顶盖划分为低振区域、中振区域和高振区域；
[0016]每个所述低振区域、中振区域和高振区均设置为一个单独的振动监测区域。
[0017]进一步的，每个所述振动监测区域包含多个待测螺栓，每个振动监测区域内设有一个顶盖振动传感器，所述顶盖振动传感器设于所述振动监测区域的角平分线上。
[0018]进一步的，采用超声应力传感器实时监测待测螺栓上的超声传播距离，具体为：
[0019]通过采集待测螺栓的一次底波的时差t1和二次底波的时差t2，用t2－t1获得超声波在螺栓上的一次完整声程传输时间；
[0020]将所述声程传输时间转化为超声传播距离。
[0021]进一步的，采用超声应力传感器实时监测待测螺栓上的超声传播距离之前，根据待测螺栓的大小和长度调节激励脉冲次数。
[0022]进一步的，在判断待测螺栓的振幅与顶盖的振幅之间的差值时，将待测螺栓的振幅和顶盖的振幅放入同一振动监测图中进行对比。
[0023]根据本申请的另一方面，提供一种机组顶盖螺栓断裂监测系统，该机组顶盖螺栓断裂监测系统包括：
[0024]超声应力传感器，布置于待测螺栓上；
[0025]螺栓振动传感器，布置于待测螺栓上；
[0026]顶盖振动传感器，布置于顶盖上；
[0027]超声应力监测模块，与所述超声应力传感器连接，用于控制所述超声应力传感器监测待测螺栓上的超声传播距离；
[0028]螺栓振动监测模块，与所述螺栓振动传感器连接，用于控制所述螺栓振动传感器实时监测每个待测螺栓的振幅；
[0029]顶盖振动监测模块，与所述顶盖振动传感器连接，用于控制所述顶盖振动传感器监测顶盖的振幅；
[0030]报警模块，用于在待测螺栓的振幅与顶盖的振幅之间的差值大于设定值且所述超声传播距离小于设定值时，进行螺栓断裂报警。
[0031]进一步的，还包括：
[0032]显示单元，将待测螺栓的振幅和顶盖的振幅放入同一振动监测图中进行对比显示。
[0033]进一步的，超声应力传感器设于待测螺栓的顶端；
[0034]所述螺栓振动传感器设于待测螺栓的环侧。
[0035]在本申请实施例中，通过在待测螺栓上布置超声应力传感器和螺栓振动传感器；在顶盖上布置顶盖振动传感器；采用超声应力传感器实时监测待测螺栓上的超声传播距离；采用螺栓振动传感器实时监测待测螺栓的振幅；采用顶盖振动传感器实时监测顶盖的振幅；当待测螺栓的振幅与顶盖的振幅之间的差值大于设定值且所述超声传播距离小于设定值时，进行螺栓断裂报警，达到了结合超声应力传感器对待测螺栓的监测结果和待测螺栓的振幅与顶盖的振幅之间的差值来共同判断螺栓是否断裂的目的，从而实现了降低对螺栓断裂监测的困难度，提高监测结果准确性的技术效果，进而解决了相关技术中对于机组顶盖上螺栓的断裂监测存在监测困难，监测结果不准确的问题。
附图说明
[0036]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0037]图1是根据本申请实施例的流程示意图；
具体实施方式
[0038]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0039]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。
[0040]在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0041]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0042]此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0043]另外，术语“多个”的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机组顶盖螺栓断裂监测方法，其特征在于，包括：在待测螺栓上布置超声应力传感器和螺栓振动传感器；在顶盖上布置顶盖振动传感器；采用超声应力传感器实时监测待测螺栓上的超声传播距离；采用螺栓振动传感器实时监测待测螺栓的振幅；采用顶盖振动传感器实时监测顶盖的振幅；当待测螺栓的振幅与顶盖的振幅之间的差值大于设定值且所述超声传播距离小于设定值时，进行螺栓断裂报警。2.根据权利要求1所述的机组顶盖螺栓断裂监测方法，其特征在于，所述在顶盖上布置顶盖振动传感器，具体为：在所述顶盖的上表面沿其周向划分多个振动监测区域，每个所述振动监测区域至少包含一个待测螺栓；所述顶盖振动传感器设于所述振动监测区域并贴近对应的待监测螺栓。3.根据权利要求2所述的机组顶盖螺栓断裂监测方法，其特征在于，每个所述振动监测区域内包含的待测螺栓的数量由在一次振动工况下各个待测螺栓的振幅确定，具体的：根据该振动工况下各个待测螺栓的振幅将顶盖划分为低振区域、中振区域和高振区域；每个所述低振区域、中振区域和高振区均设置为一个单独的振动监测区域。4.根据权利要求3所述的机组顶盖螺栓断裂监测方法，其特征在于，每个所述振动监测区域包含多个待测螺栓，每个振动监测区域内设有一个顶盖振动传感器，所述顶盖振动传感器设于所述振动监测区域的角平分线上。5.根据权利要求4所述的机组顶盖螺栓断裂监测方法，其特征在于，所述采用超声应力传感器实时监测待测螺栓上的超声传播距离，具体为：通过采集待测螺栓的一次底波的时差t1和二次底波的时差t...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜灿勋，马长宏，刘伟，王松林，刘德翼，范寿孝，吴春刚，孙永鑫，李兵伟，刘育良，王现锋，梅燕，周俊亮，
申请(专利权)人：哈动国家水力发电设备工程技术研究中心有限公司哈尔滨电机厂有限责任公司成都众柴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：