长输管道应力测量设备制造技术

本申请实施例提供一种长输管道应力测量设备，包括：手钻台，用于在待测管道上进行钻孔；信号采集单元，设置于被测管道上，用于采集被测管道在钻孔过程中释放的应变信号；信号处理单元，与信号采集单元相连，用于将应变信号转换为电信号；应力计算单元，与信号处理单元相连，用于根据电信号计算得到待测管道的残余应力值。通过上述技术方案，能够直观地测量和检测各种状态下长输管道的残余应力水平，提高了长输管道残余应力的测量效率，且检测精度高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
长输管道应力测量设备


[0001]本申请涉及管道测量
，具体涉及一种长输管道应力测量设备。

技术介绍

[0002]随着经济的发展长输管道成为管道工程的大势所趋。而焊接残余应力会影响长输管道的承载能力和服役寿命，因此长输管道残余应力的测试与控制非常重要。目前残余应力的测试方法较多，其中盲孔法因破坏性小、适用性强、数据检测精度较高等特点得到了广泛的应用。
[0003]盲孔法测量长输管道残余应力的原理为：在被测构件表面钻制一个直径约2.0毫米、深度约2.0毫米的小孔，若此时构件内存在残余应力场和弹性应变场，在盲孔处的残余应力即被释放，原应力场失去平衡。这时盲孔周围将产生与释放应力相对应的释放应变，并使原应力场达到新的平衡，形成新的应力场和应变场。但目前采用盲孔法测量长输管道残余应力时，需要进行复杂的计算，无法直接得出残余应力，严重影响了盲孔法在长输管道应力测量中的应用。

技术实现思路

[0004]为至少部分地解决现有技术中存在的上述问题，本申请实施例的目的是提供一种长输管道应力测量设备。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供一种长输管道应力测量设备，该长输管道应力测量设备包括：
[0006]手钻台，用于在待测管道上进行钻孔；
[0007]信号采集单元，设置于被测管道上，用于采集被测管道在钻孔过程中释放的应变信号；
[0008]信号处理单元，与信号采集单元相连，用于将应变信号转换为电信号；
[0009]应力计算单元，与信号处理单元相连，用于根据电信号计算得到待测管道的残余应力值。
[0010]在本申请实施例中，手钻台的底部设置有吸附固定单元，用于与被测管道的内壁或外壁固定连接。
[0011]在本申请实施例中，吸附固定单元包括多块磁铁。
[0012]在本申请实施例中，信号采集单元为三相应变花。
[0013]在本申请实施例中，三相应变花通过粘贴方式固定于被测管道上。
[0014]在本申请实施例中，信号处理单元包括：
[0015]桥式转换电路，用于将应变信号转换为电压信号；
[0016]信号调理电路，用于对电压信号进行放大和滤波；
[0017]模数转换电路，用于将放大和滤波后的电压信号转换为数字信号。
[0018]在本申请实施例中，桥式转换电路为惠斯通电桥电路。
[0019]在本申请实施例中，信号调理电路包括差动放大电路和抗混滤波电路。
[0020]在本申请实施例中，信号处理单元还包括：
[0021]单片机，用于对手钻台进行控制，并存储数字信号。
[0022]在本申请实施例中，长输管道应力测量设备还包括：
[0023]显示单元，与应力计算单元相连，用于显示残余应力值。
[0024]通过上述技术方案，即通过设置手钻台、信号采集单元、信号处理单元及应力计算单元，手钻台用于在待测管道上进行钻孔，信号采集单元设置于被测管道上，用于采集被测管道在钻孔过程中释放的应变信号，信号处理单元与信号采集单元相连，用于将应变信号转换为电信号，应力计算单元与信号处理单元相连，用于根据电信号计算得到待测管道的残余应力值，通过该类方式，能够直观地测量和检测各种状态下长输管道的残余应力水平，提高了长输管道残余应力的测量效率，且检测精度高。
[0025]本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0026]附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：
[0027]图1是本申请实施例中所提供的长输管道应力测量设备的结构示意图；
[0028]图2是本申请实施例中所提供的手钻台的结构示意图；
[0029]图3是本申请实施例中所提供的手钻台的主视示意图；
[0030]图4是本申请实施例中所提供的手钻台的左视示意图；
[0031]图5是本申请实施例中所提供的三相应变花的布置示意图；
[0032]图6是本申请实施例中所提供的信号处理单元的结构示意图；
[0033]图7是本申请实施例中所提供的长输管道应力测量设备的测量取点位置图；
[0034]图8是利用本申请实施例中所提供的长输管道应力测量设备测量得到的待测管道的内表面的残余应力分布图；
[0035]图9是利用本申请实施例中所提供的长输管道应力测量设备测量得到的待测管道的外表面的残余应力分布图。
[0036]附图标记说明
[0037]1、手钻台；
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2、信号采集单元；
[0038]3、信号处理单元；
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4、应力计算单元；
[0039]5、显示单元；
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11、底座；
[0040]12、手钻台纵梁；
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13、手钻台横梁；
[0041]14、水平仪；
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15、垂直仪；
[0042]16、手钻；
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17、旋紧螺钉；
[0043]18、滑轨；
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19、吸附固定单元；
[0044]131、横梁进给机构；
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R1R2R3、三相应变花；
[0045]31、桥式转换电路；
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32、信号调理电路；
[0046]33、模数转换电路；
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34、单片机；
[0047]6、被测管道；
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61、焊缝。
具体实施方式
[0048]以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。
[0049]需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0050]另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长输管道应力测量设备，其特征在于，所述长输管道应力测量设备包括：手钻台，用于在待测管道上进行钻孔；信号采集单元，设置于所述被测管道上，用于采集所述被测管道在钻孔过程中释放的应变信号；信号处理单元，与所述信号采集单元相连，用于将所述应变信号转换为电信号；应力计算单元，与所述信号处理单元相连，用于根据所述电信号计算得到所述待测管道的残余应力值。2.根据权利要求1所述的长输管道应力测量设备，其特征在于，所述手钻台的底部设置有吸附固定单元，用于与所述被测管道的内壁或外壁固定连接。3.根据权利要求2所述的长输管道应力测量设备，其特征在于，所述吸附固定单元包括多块磁铁。4.根据权利要求1所述的长输管道应力测量设备，其特征在于，所述信号采集单元为三相应变花。5.根据权利要求4所述的长输管道应力测量设备，其特征在于，所述三相应变花通过粘贴方式固定于...

【专利技术属性】
技术研发人员：高建章，王学军，杨国晖，贾彦杰，苟鸣宇，韩彬，牛盛源，高振华，韩涛，李学达，
申请(专利权)人：国家管网集团西南管道有限责任公司，
类型：发明
国别省市：