[实用新型]一种天然气长输管道应力应变监测装置

说明书

本实用新型公开了燃气管道安全监测技术领域的一种天然气长输管道应力应变监测装置，包括长输管道，所述长输管道上设有三组应变检测点，且每组所述应变检测点与应变片连接，三组所述应变片分别位于长输管道的轴向、径向、45°位置，所述应变检测点与数据处理单元连接，且数据处理单元与太阳能供电系统连接，本实用新型通过数据处理单元采集粘贴在管道表面的电阻应变片输出的电信号变化，并完成数据的放大、转换、传输、存储和自动测量。应变片输出的电信号变化是因为应变片随管道变形产生的阻值变化，全桥电路输出差分电压信号变化结果，避免长输油气管道受高风险因素影响而存在的力学隐患。

技术领域

本实用新型涉及燃气管道安全监测技术领域，具体为一种天然气长输管道应力应变监测装置。

背景技术

电阻应变检测法是目前应用最为广泛的一种应变检测技术，其原理是利用粘贴在被测对象表面的应变片，将被测对象发生的形变转变为应变片电阻的变化，应变片组成电桥电路，电阻的变化又转变为电压或者电流信号的变化，此信号经过放大处理输出，由记录仪器记录下来，这样就可以对被测对象的应变大小做出解析，进而换算出被测对象的应力大小。电阻应变检测法的优点是灵敏度高，测试所得数据稳定、准确、可靠，而且应变片自身有小尺寸、小重量的特点，能方便多方位布点进行测量，也便于集中测量，具有测试技术简单、数据便于记录的好处，工程上广泛应用于静态测试与动态测试中。

长输油气管道沿线地质地貌错综复杂，自然条件恶劣，管道经常遭受山体滑坡、水灾、穿越、占压等高风险环境的影响，极易造成整体移位、局部变形或应力集中，从而导致较大的位移应力、属出或蠕变，严重时甚至导致管道断裂破坏。为解决长输油气管道受高风险因素影响而存在的力学隐患，应长输管道需要远程监控的要求，结合应力应变传感监测技术，为此，我们提出一种天然气长输管道应力应变监测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种天然气长输管道应力应变监测装置，以解决上述背景技术中提出的重点区域管段的应力应变状态无法进行实时监控的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种天然气长输管道应力应变监测装置，包括长输管道，所述长输管道上设有三组应变检测点，且每组所述应变检测点与应变片连接，三组所述应变片分别位于长输管道的轴向、径向、45°位置，所述应变检测点与数据处理单元连接，且数据处理单元与太阳能供电系统连接。

进一步的：三组所述应变片由上到下依次粘贴为径向载荷检测应变片组、轴向载荷检测应变片组和扭矩载荷应变片组。

进一步的：所述数据处理单元双向输出通讯接口，所述通讯接口双向输出MCU。

进一步的：所述MCU双向输出存储模块接口、时钟接口、电源接口和A/D转换模块。

进一步的：所述电源接口输入连接电池管理模块，所述电池管理模块输入连接太阳能供电系统，所述A/D转换模块输入连接信号调理和温度传感器，所述信号调理输入连接三组应变片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过数据处理单元采集粘贴在管道表面的电阻应变片输出的电信号变化，并完成数据的放大、转换、传输、存储和自动测量。应变片输出的电信号变化是因为应变片随管道变形产生的阻值变化，全桥电路输出差分电压信号变化结果，避免长输油气管道受高风险因素影响而存在的力学隐患。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型三组应变片布设位置示意图；

图3为本实用新型检测点在圆周上的位置示意图；

图4为本实用新型轴向与径向载荷检测应变片布设展开示意图；

图5为本实用新型扭矩载荷检测应变片布设展开示意图；