基于弱光栅阵列应变传感的驼峰溜放监测方法研究

针对现有驼峰溜放监测技术易受电磁干扰和外界环境影响,且很难实现大容量、高密集测量的不足,提出一种基于弱光栅阵列应变传感的驼峰溜放监测方法。首先,采用反射率仅为0.2‰的弱光栅阵列及混合复用组网技术解决了大容量、高密集检测的难题;其次,结合有限元模型和轮轨耦合理论对轨道受力情况、传感器灵敏度进行推导分析;最后,将封装好的光栅阵列传感光纤安装在试验现场,并进行了压道实验。结果表明,该方法能够准确识别溜放车组的轮轴信息、行车方向以及轨道占用信息。系统可靠性高、灵敏度较高,为轨道占用检查技术提供了新的思路。

基于弱反射光栅阵列的覆土储罐泄漏监测方法

储罐在覆土情况下,可能会因土壤压力导致罐体变形从而产生泄漏,故采取可靠的罐体泄漏在线监测技术,在确保储罐生产安全中显得尤为重要。为解决目前储罐泄漏安全监测存在的定位精度低、响应速度慢、监测范围小等问题,文章采用弱反射型布拉格光栅阵列(FBG)双波长波分/时分混合复用组网技术实现对覆土储罐表面温度全时、全域在线监测。FBG阵列测温精度为±1℃,传感器空间分辨率为1 m,经过对覆土储罐两个月的数据监测和高压充水实验,分别验证了传感器在覆土情况下的长期稳定性和可靠性。结果表明,将FBG应用到储罐监测中,将有效提高储罐的生产安全性,具有较大的推广应用价值。

基于单轴光纤陀螺的曲线桥线形检测方法研究

针对现有基于单轴光纤陀螺的惯性检测系统无法用于曲线桥结构线形的局限,提出了一种基于单轴光纤陀螺的曲线桥有轨线形检测方法。首先,阐述了基于单轴光纤陀螺的直线桥线形检测原理、陀螺的误差来源和曲线桥检测难点,根据导航算法对单轴光纤陀螺检测弯道线形可行性进行分析;然后,搭建曲线型试验轨道和一套轨道检测小车及无线线形采集系统;最后,将集成好的线形检测系统在试验轨道上测试,通过改变试验轨道形变程度构造不同试验工况,将实际测量结果与千分尺测量结果对比以验证理论的可行性和准确性。结果表明,该方法可以识别不同工况下曲线型轨道形变程度,测量精度优于1 mm,具有测量原理简单、系统实现和检测成本低的优势,结合桥梁检测轨道的配备,可为各类大型桥梁提供不封桥、不停运形变检测新思路。

基于二维激光扫描仪的煤矿罐道形变检测装置

针对传统煤矿罐道形变检测方法存在精度低、操作繁琐等问题,设计了一种基于二维激光扫描仪的煤矿罐道形变检测装置。当罐笼沿罐道线性运动时,通过支撑臂与罐笼相连且与罐道紧贴的滑轮旋转,带动与滑轮同轴且紧密连接的里程编码器旋转并产生触发信号;控制器接收到触发信号后启动固定在罐笼的二维激光扫描仪;二维激光扫描仪发射激光对罐道进行扫描,投射在罐道表面的激光发生漫反射后,被二维激光扫描仪接收,得到罐道扫描数据;罐道扫描数据传输至控制器,上位机调用控制器中的扫描数据并进行处理,可在线绘制罐道轮廓图、离线绘制罐道三维模型,获得2根罐道之间的缝隙宽度、各方向错位值及单根罐道的磨损量,从而判定罐道形变状况。实验结果表明,该装置最大绝对误差为0.6 mm,最大相对误差为10%,具有测量精度高、操作简便、结构简单的特点。

基于颜色传感器定位的线激光罐道结构检测精度提高方法

传统罐道结构形变检测方法存在效率低、精度差等不足,尤其是在罐道接缝有填塞的情况下,激光测量方法检测罐道结构形变时容易产生漏判。针对以上问题,提出了一种基于光纤线激光扫描技术的罐道结构形变检测新方法,并辅以颜色传感器对罐道接缝进行精确定位,具有操作简单、测量高效、数据连续等特点,能够显著提高系统测量精度。实验结果表明,系统能够准确定位和识别所有待测罐道接缝处,其测量精度优于0.1 mm,并且具有很好的重复性。

煤矿立井罐道形变检测技术发展现状

煤矿立井罐道是矿井的重要基础结构,它的结构发生变形或被破坏会对矿井安全生产造成隐患。本文列举了当前国内外几种主流立井罐道形变检测技术,根据测量条件和检测指标的不同可将其归纳为几何测量法、动态测量法和静态测量法,其中动态测量法即振动加速度法,静态测量法包括专业仪器测量法、激光测距法和线激光扫描法,对上述方法的优劣进行对比。结果表明,基于线激光扫描技术的罐道形变检测技术具有测量精度高、智能化程度高、操作便捷等特点,对高效、全面检测与评价罐道的形变程度意义重大。