[发明专利]一种起重机静刚度的测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种起重机静刚度的测量方法，属于数字近景测量技术领域，通过分别采集起重机加载前后吊车大梁的数字图像，基于数字散斑相关测量技术，计算出变形前后钢梁数字图像在像平面图像传感器靶面上移动像素数，测量像距与图像采集系统与水平面夹角，计算系统放大倍数，从而计算出起重机大梁加载前后实际位移，得到大梁刚度数值；具有远距离、非接触、无需粘贴标识物的优点，适用于起重机大梁下沿任一点位移载荷作用下的位移测量，测试结果精度高，使用方便，测试速度快捷。

技术领域

本发明属于数字近景测量技术领域，具体涉及一种静刚度的测量方法及装置。

背景技术

刚度是起重机械安全的重要技术指标，尤其是大跨度起重机对刚度的要求更加高，静刚度既是起重机械设计控制的主要技术指标之一，也是判断起重机械能否安全运行的重要依据，同时还是日常检验检测的一个主要项目，在检测中，起重机械大梁静刚度的测量结果(对大梁跨中下挠度进行检验)是衡量起重机械大梁安全性能最重要的判断指标。

传统起重机械静刚度测量方法有激光测距系统法、经纬仪法、全站仪法等，但这些方法均存在一定的弊端，如使用激光测距系统法，是首先测量空载时大梁下盖板与地面的垂直距离h1，然后起吊额定载荷，再次读取激光测距系统上显示的地面与大梁下盖板间的垂直距离h2，那么h1-h2就认为是该大梁的最大静挠度，该方法有明显的不足，因为额定载荷位于大梁跨中的正下方，激光测距系统只能放在额定载荷的边上，其所测量大梁下挠值不是大梁最大下挠值，因此测量结果有相当大的偏差；另外激光测距系统垂直方向细小偏差也会带入较大测量误差。使用经纬仪法、全站仪法，需要在起重机大梁上设置标尺，测量过程需要调水平、目测，不仅劳动强度高、安全防护投入大并且人为操作引起的偏差也不小。

发明内容

本发明的目的是提供一种远距离、非接触、无需粘贴标识物的起重机大梁静刚度测量方法，适用于起重机大梁下沿任一点载荷作用下的位移测量，应用于起重机的健康检查。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种起重机静刚度的测量方法，使用图像采集系统分别采集吊车加载起吊物前后大梁的数字图像，计算出加载起吊物前后大梁数字图像在像平面图像传感器靶面上移动像素数，根据图像采集系统的系统放大倍数计算吊车加载起吊物后大梁竖直方向的位移。所述的像平面图像传感器是图像采集系统中用于成像的感光器件，包括CCD、CMOS或者其他感光单元。

优选的：所述的图像采集系统置于电动云台之上，调节图像采集系统角度，对大梁清晰成像；使用数字散斑相关算法进行图像处理求出吊车加载起吊物前后大梁数字图像在像平面图像传感器靶面上移动像素数，使用测距传感器测量大梁到图像采集系统的距离，使用角度传感器测量图像采集系统的仰角，计算出图像采集系统的放大倍数。所述的测距传感器为激光测距仪或者其他测距装置，所述的角度传感器为陀螺仪或者其他测角装置。

图像采集系统位于大梁正下方附近，吊车的起吊物不遮挡图像采集系统对大梁成像。

所述角度传感器与测距传感器将测试结果传输至运算电路，通过内置算法计算出图像采集系统的放大倍数。

利用数字散斑算法计算加载吊车前后大梁数字图像在像平面图像传感器靶面上移动像素数，消除图像采集系统光学传递函数引入误差。

采集时采用动态平均采集方法消除振动对测量系统的测量精度影响。