CN112284585A - 一种基于光纤测试轮压的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光纤测试轮压的装置，包括轮体、设置在轮体下方的轨道及设置在轨道侧面的检测机构；检测机构包括壳体、设置在壳体开口端的变形膜及设置在壳体内的光纤组件；光纤组件包括设置在变形膜内部侧壁的第一光纤和穿过壳体封闭端设置的第二光纤，第一光纤、第二光纤同轴线设置，第一光纤与变形膜之间设置有高反光膜；第二光纤连接有三端口环形器，三端口环形器连接有光源和光电探测器，三端口环形器的收发复用端与第二光纤连接，三端口环形器的输出端与光电探测器输入端连接，三端口环形器的输入端与光源输出端连接，光电探测器的输出端连接有采集卡。本发明提供一种使起重机稳定运行且能够准确检测起重机轮压的装置。
Description
技术领域
本发明涉及起重设备检测装置领域，尤其涉及一种基于光纤测试轮压的装置。
背景技术
起重机械是现代综合物流中的重要物料搬运和工业安装设备，起重机的轮压是车轮对轨道的垂直压力。轮压的检测及计算对起重机的设计、制造、使用有着至关重要的意义。起重机运行机构零部件及金属结构的强度计算主要取决于起重机的最大轮压，同时它还为设计车轮装置提供了依据，也为轨道支承结构的设计提供了原始数据。而最小轮压主要用于运行机构起动和制动时车轮的打滑验算。由此可见，若在轮压测量、计算过程中出现偏差，对起重机整体的性能影响是巨大的。现有轮压检测方式通常在起重机轨道上设置附加结构，在附加结构内增加贴片式传感器进行轮压检测，这种测量方式会影响起重机的运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于光纤测试轮压的装置，以解决上述问题，提供一种使起重机稳定运行且能够准确检测起重机轮压的装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于光纤测试轮压的装置，包括轮体、设置在所述轮体下方的轨道及设置在所述轨道侧面的检测机构；
所述检测机构包括壳体、设置在所述壳体开口端的变形膜及设置在所述壳体内的光纤组件；所述光纤组件包括设置在所述变形膜内部侧壁的第一光纤和穿过所述壳体封闭端设置的第二光纤，所述第一光纤、第二光纤同轴线设置，所述第一光纤与所述变形膜之间设置有高反光膜；
所述第二光纤连接有三端口环形器，所述三端口环形器连接有光源和光电探测器，所述三端口环形器的收发复用端与所述第二光纤连接，所述三端口环形器的输出端与所述光电探测器输入端连接，所述三端口环形器的输入端与所述光源输出端连接，所述光电探测器的输出端连接有采集卡。
优选的，所述第一光纤设有第一光纤端面，所述第二光纤设有第二光纤端面，所述第一光纤端面、第二光纤端面、变形膜平行设置，所述第一光纤端面第二光纤端面之间留有间距。
优选的，所述光源为单波光源，所述第一光纤、第二光纤为渐变折射率多模光纤。
优选的，所述变形膜为PET膜，所述变形膜厚度为0.2mm，所述变形膜直径与所述壳体外径尺寸相同。
优选的，所述高反光膜为全站仪反射片。
优选的，所述变形膜内侧面与所述高反光膜远离所述第一光纤的一面通过环氧树脂黏结，所述高反光膜与所述第一光纤通过所述环氧树脂黏结。
本发明具有如下技术效果：
当起重机的轮体经过检测机构的位置时，轨道发生形变，贴于轨道次面的变形模随着轨道发生形变，第一光纤随之发生位移，反射光随第一光纤位移发生改变，从而反射至第二光纤的反射光强度发生变化，光电探测器接收的光信号发生变化，通过采集卡采集到的电信号随之发生变化，通过电信号的改变从而得到轨道的变形量，结合轨道的抗压强度计算得到起重机轮体的压力值。通过在轨道侧面设置检测机构使起重机轮体在运行过程中与轨道的良好接触，保证起重机的稳定运行。
通过增大第一光纤的长度，减小第二光纤的长度，从而提升检测的精度。
通过高反射膜的设置，增强第一光纤的反光强度，通过环氧树脂黏结高反射膜和第一光纤增强反射光的透光性，从而增加检测结果的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为图1左视结构示意图；
图3为检测机构结构示意图。
其中，1为轮体，2为轨道，3为检测机构，301为壳体，302为变形膜，303为高反光膜，304为第一光纤，3041为第一光纤端面，305为第二光纤，3051为第二光纤端面，4为三端口环形器，5为光源，6为光电探测器，7为采集卡。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-3所示，本发明提供一种基于光纤测试轮压的装置，包括轮体1、设置在轮体1下方的轨道2及设置在轨道2侧面的检测机构3；
检测机构3包括壳体301、设置在壳体301开口端的变形膜302及设置在壳体301内的光纤组件；光纤组件包括设置在变形膜302内部侧壁的第一光纤304和穿过壳体301封闭端设置的第二光纤305，第一光纤304、第二光纤305同轴线设置，第一光纤304与变形膜302之间设置有高反光膜303；
第二光纤305连接有三端口环形器4，三端口环形器4连接有光源5和光电探测器6，三端口环形器4的收发复用端与第二光纤305连接，三端口环形器4的输出端与光电探测器6输入端连接，三端口环形器4的输入端与光源5输出端连接，光电探测器6的输出端连接有采集卡7。测量起重机轮压时，将变形模302贴至轨道2侧面，使壳体301的侧壁与轨道2的上表面齐平，通过光源1输出的连续光射入三端口环形器4从而进入第二光纤305，光源4发射的连续光通过第二光纤305进入第二光纤端面3051并射出，从第二光纤端面3051射出的光进入第一光纤端面3041并继续传递，经过第一光纤304传递至高反光膜303并经过高反光膜303返回到第一光纤端面3041，并被第二光纤305接收，反射光通过三端口环形器4的输出端进入光电探测器6中，光电探测器6将光信号转化为电信号，随后由采集卡7采集。当起重机的轮体1经过检测机构3的位置时，轨道2发生形变，贴于轨道2次面的变形模302随着轨道2发生形变，第一光纤304随之发生位移，反射光随第一光纤304位移发生改变，从而反射至第二光纤305的反射光强度发生变化，光电探测器8接收的光信号发生变化，通过采集卡7采集到的电信号随之发生变化，通过电信号的改变从而得到轨道2的变形量，结合轨道2的抗压强度计算得到起重机轮体1的压力值。通过在轨道2侧面设置检测机构3使起重机轮体1在运行过程中与轨道2的良好接触，保证起重机的稳定运行。
进一步优化方案，第一光纤304设有第一光纤端面3041，第二光纤305设有第二光纤端面3051，第一光纤端面3041、第二光纤端面3051、变形膜302平行设置，第一光纤端面3041第二光纤端面3051之间留有间距。通过增大第一光纤304的长度，减小第二光纤305的长度，从而提升检测的精度。
进一步优化方案，光源1为单波光源，第一光纤304、第二光纤305为渐变折射率多模光纤。
进一步优化方案，变形膜302为PET膜，变形膜302厚度为0.2mm，变形膜302直径与壳体301外径尺寸相同。
进一步优化方案，高反光膜303为全站仪反射片。
进一步优化方案，变形膜302内侧面与高反光膜303远离第一光纤304的一面通过环氧树脂黏结，高反光膜303与第一光纤304通过环氧树脂黏结。通过高反射膜303的设置，增强第一光纤304的反光强度，通过环氧树脂黏结高反射膜303和第一光纤304增强反射光的透光性，从而增加检测结果的精度。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于光纤测试轮压的装置，其特征在于：包括轮体(1)、设置在所述轮体(1)下方的轨道(2)及设置在所述轨道(2)侧面的检测机构(3)；
所述检测机构(3)包括壳体(301)、设置在所述壳体(301)开口端的变形膜(302)及设置在所述壳体(301)内的光纤组件；所述光纤组件包括设置在所述变形膜(302)内部侧壁的第一光纤(304)和穿过所述壳体(301)封闭端设置的第二光纤(305)，所述第一光纤(304)、第二光纤(305)同轴线设置，所述第一光纤(304)与所述变形膜(302)之间设置有高反光膜(303)；
所述第二光纤(305)连接有三端口环形器(4)，所述三端口环形器(4)连接有光源(5)和光电探测器(6)，所述三端口环形器(4)的收发复用端与所述第二光纤(305)连接，所述三端口环形器(4)的输出端与所述光电探测器(6)输入端连接，所述三端口环形器(4)的输入端与所述光源(5)输出端连接，所述光电探测器(6)的输出端连接有采集卡(7)。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤测试轮压的装置，其特征在于：所述第一光纤(304)设有第一光纤端面(3041)，所述第二光纤(305)设有第二光纤端面(3051)，所述第一光纤端面(3041)、第二光纤端面(3051)、变形膜(302)平行设置，所述第一光纤端面(3041)第二光纤端面(3051)之间留有间距。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤测试轮压的装置，其特征在于：所述光源(1)为单波光源，所述第一光纤(304)、第二光纤(305)为渐变折射率多模光纤。
4.根据权利要求1所述的一种基于光纤测试轮压的装置，其特征在于：所述变形膜(302)为PET膜，所述变形膜(302)厚度为0.2mm，所述变形膜(302)直径与所述壳体(301)外径尺寸相同。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤测试轮压的装置，其特征在于：所述高反光膜(303)为全站仪反射片。
6.根据权利要求1所述的一种基于光纤测试轮压的装置，其特征在于：所述变形膜(302)内侧面与所述高反光膜(303)远离所述第一光纤(304)的一面通过环氧树脂黏结，所述高反光膜(303)与所述第一光纤(304)通过所述环氧树脂黏结。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
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Inventor after: Jiang Aihua Inventor after: He Shan Inventor after: Chen Min Inventor after: Liu Yingjie Inventor before: He Shan Inventor before: Jiang Aihua Inventor before: Chen Min Inventor before: Liu Yingjie |
|
| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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