[实用新型]自动三维定位的锅炉膨胀指示器

说明书

技术领域

本实用新型属于锅炉监测技术领域，尤其涉及一种自动三维定位的锅炉膨胀指示器。

背景技术

锅炉正常运行时，会频繁经历“启动-带负荷-停炉”的工作过程，并发生受热膨胀和释热收缩的现象，同时产生应力。如果产生的应力超过管道所能承受的能力，就可能导致管道损坏，甚至失效，从而影响电厂的安全运行。当停炉或是启动速度过快时，温度急剧变化会导致锅炉发生严重的热胀冷缩，对水冷壁的结构产生极其严重的损伤。

目前市场锅炉膨胀指示器主要为接触式，包括二维和三维两种。指示器面板使用电刻，刻度线深0.01~0.5毫米。指示器指针可以收缩，指针上画有刻度，并采用滚珠设计，防止面板被接触磨损。但长时间使用，面板上刻度还是会逐渐磨损，当面板刻度磨损程度过大时，将无法准确读出锅炉膨胀具体数据时，就需更换锅炉膨胀指示器，极为不便。此外，膨胀数据需运营人员定时到各监测点进行人工记录，无法获得锅炉膨胀的动态数据。

近年来，研究人员针对接触式锅炉膨胀指示器存在的问题进行了相应的改进。专利号为ZL201420812265.7的中国专利公开的锅炉膨胀量在线监测装置，当锅炉膨胀超过一定范围，该装置可通过声光装置进行报警，但该在线监测装置无法准确测量锅炉膨胀的具体数据，运营人员亦无法得知锅炉监测位置的具体膨胀情况。申请号为02109751.8的中国专利公开的锅炉膨胀在线监测方法，使用电缆传输信号，并通过计算机计算，基本可实现锅炉膨胀的在线监测，但该方法需要长距离的信号传输，传输过程中难免会出现数据丢包、误码等问题，并且在微控制器技术高度发展的当下，微控制器足以进行相关计算，无需计算机进行参与。综上所述，目前的锅炉膨胀指示装置仍然不能很好地满足电厂需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种精度高、可实时采集膨胀数据的自动三维定位的锅炉膨胀指示器，适用于各种锅炉膨胀测量场合。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一、一种三维定位机构，包括底座、导轨、中心滑座、编码器和齿条，导轨固定于底座；导轨包括2条沿X方向导轨和2条沿Y方向导轨，齿条包括相互垂直的第一齿条、第二齿条和第三齿条，2条沿X方向导轨上套装可沿X方向移动的第一齿条，2条沿Y方向导轨上套装可沿Y方向移动的第二齿条；第一齿条、第二齿条和第三齿条均穿过中心滑座且可相对中心滑座移动，中心滑座上固定有第一编码器、第二编码器、第三编码器，第一编码器、第二编码器、第三编码器分别与第一齿条、第二齿条、第三齿条啮合；X方向和Y方向即底座所在平面的两相互垂直的方向。

上述底座为长方形底座，4条导轨分别固定于长方形底座的4条边缘。所述的导轨通过位于底座四角的导轨支座固定。

上述齿条均为圆柱状齿条。

上述第一齿条和第二齿条均通过直线轴承套装于导轨上。

上述第一编码器、第二编码器、第三编码器均通过对应的编码器支架固定于中心滑座上。

作为一种具体实施方式，编码器为ZSP3806型号编码器。

二、一种自动三维定位的锅炉膨胀指示器，包括三维定位机构、电源模块、微控制器、存储模块和显示模块，其中：

三维定位机构包括底座、导轨、中心滑座、编码器和齿条，导轨固定于底座；导轨包括2条沿X方向导轨和2条沿Y方向导轨，齿条包括相互垂直的第一齿条、第二齿条和第三齿条，2条沿X方向导轨上套装可沿X方向移动的第一齿条，2条沿Y方向导轨上套装可沿Y方向移动的第二齿条；第一齿条、第二齿条和第三齿条均穿过中心滑座且可相对中心滑座移动，中心滑座上固定有第一编码器、第二编码器、第三编码器，第一编码器、第二编码器、第三编码器分别与第一齿条、第二齿条、第三齿条啮合；X方向和Y方向即底座所在平面的两相互垂直的方向；

第一编码器、第二编码器、第三编码器、电源模块、存储模块、显示模块均连接微控制器，电源模块还连接第一编码器、第二编码器、第三编码器、显示模块和存储模块。

上述底座为长方形底座，4条导轨分别固定于长方形底座的4条边缘。所述的导轨通过位于底座四角的导轨支座固定。

上述齿条均为圆柱状齿条。

上述第一齿条和第二齿条均通过直线轴承套装于导轨上。

上述第一编码器、第二编码器、第三编码器均通过对应的编码器支架固定于中心滑座上。

作为一种具体实施方式，编码器为ZSP3806型号编码器。