欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2013105138348
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种光纤光栅压缩式矿井提升设备钢丝绳张力监测装置,包括封装外壳(1)、光纤光栅(6)、光纤(8)、密封胶(10)、光纤连接头(11)、铠装保护胶皮(12)、光纤尾纤(13)、螺栓(14)、紧固螺母(16);其特征在于:所述的封装外壳(1)对称扣合卡套在钢丝绳(2)上,在封装外壳(1)的顶部及底部与钢丝绳(2)扣合处装有防滑楔形橡胶圈(3),封装外壳(1)的顶部和底部均对称开设有便于螺栓(14)、紧固螺母(16)固定的螺栓孔(15);封装外壳(1)的内部一侧固定有弹性压柱(7),弹性压柱(7)前端设有U型固定支架(5),U型固定支架(5)上固定有顶靠在钢丝绳(2)上的定滑轮(4),弹性压柱(7)上下两个端面的中心位置处对称粘贴有光纤光栅(6),光纤光栅(6)串联接在光纤(8)上,光纤(8)通过光纤引出孔(9)与封装外壳(1)外的光纤连接头(11)的一端连接,光纤引出孔(9)内充填有进行密封的密封胶(10),光纤连接头(11)的另外一端与光纤尾纤(13)连接,光纤尾纤(13)上设有铠装保护胶皮(12)。

2.根据权利要求1所述的光纤光栅压缩式矿井提升设备钢丝绳张力监测装置,其特征在于:所述的防滑楔形橡胶圈(3)在靠近封装外壳(1)外部的一端尺寸较大,在靠近封装外壳(1)内部的一端尺寸较小。

3.根据权利要求1所述的光纤光栅压缩式矿井提升设备钢丝绳张力监测装置,其特征在于:所述的弹性压柱(7)为一弹性性能好、感知灵敏、横截面为矩形的长方体柱子,弹性压柱(7)的两端均固定连接在封装外壳(1)的内部。

4.根据权利要求1所述的光纤光栅压缩式矿井提升设备钢丝绳张力监测装置,其特征在于:所述的对称粘贴的两个光纤光栅(6)形状大小相同,波长互不相同。

5.根据权利要求1所述的光纤光栅压缩式矿井提升设备钢丝绳张力监测装置,其特征在于:所述的定滑轮(4)的凹槽中心线及封装外壳(1)顶部、底部与钢丝绳(2)的固定处位于同一平面。

6.根据权利要求1所述的光纤光栅压缩式矿井提升设备钢丝绳张力监测装置,其特征在于:所述的定滑轮(4)为带U型槽的钢制轴承滑轮。

7.根据权利要求1所述的光纤光栅压缩式矿井提升设备钢丝绳张力监测装置,其特征在于:所述的弹性压柱(7)、U型固定支架(5)和定滑轮(4)均设在封装外壳(1)的内部,并且使内部的钢丝绳(2)拱起,拱起时的方向与竖直方向成α角,将垂直方向的钢丝绳(2)的张力转换成水平方向的压力进行测量。

8.一种光纤光栅压缩式矿井提升设备张力监测装置的监测方法,其特征在于包括以下步骤:

A、将内部设有弹性压柱(7)、U型固定支架(5)、定滑轮(4)、光纤光栅(6)、光纤(8)的封装外壳(1)和防滑楔形橡胶圈(3)对称扣合卡套在靠近提升设备的提升容器或者牵引容器处的钢丝绳(2)上,固定时将钢丝绳(2)通过定滑轮(4)的凹槽,使其与定滑轮(4)接触,在封装外壳(1)的顶部和底部利用螺栓(14)和紧固螺母(16)固定;

B、利用光纤光栅解调设备解调出提升设备没有提升重物时,即钢丝绳(2)在未受力时,初始光纤光栅的波长大小λB;

C、当提升设备提升重物时,此时测量出钢丝绳(2)拉紧时拱起处钢丝绳(2)与竖直方向的夹角α,同时光纤光栅波长将产生漂移,利用光纤光栅解调设备解调出此时光纤光栅波长的变化漂移量ΔλB;

D、利用实测的光纤光栅波长的变化漂移量ΔλB、拱起处钢丝绳(2)与竖直方向的夹角α、初始的光纤光栅波长大小λB以及弹性压柱(7)左或者右端面的面积大小,即可计算出水平方向的压力N,进而计算出钢丝绳(2)的张力大小F,并通过计算机实时的直观动态显示张力数值大小,同时可以对过大的张力值进行预警,保证矿井提升设备的安全运行。