[发明专利]基于时间数字转换技术的起重机应变监测方法

摘要

本发明公开了一种基于时间数字转换技术的起重机应变监测方法，利用时间数字转换技术采集应变，结合倾角传感器以及轨迹追踪传感器采集到的倾角以及加速度数据，一并发送至微控制器，微控制器经由3G模块将数据传输至远程监测端。远程监测端主要实现对起重机性能进行分析，包括通过雨流计数法估算剩余疲劳寿命，测试起重机变形以及空间轨迹追踪。与现有方法相比，本发明采用时间变化量代替应变片电阻变化量的方式测量应变，无需额外AD转换电路，降低系统功耗，通过3G方式传输数据，不受距离限制，同时对数据进行算法分析，实时监测起重机的受力与变形情况，保证起重机安全运行。

主权项

一种基于时间数字转换技术的起重机应变监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将应变半桥的两个电阻应变片对称粘贴于起重机悬臂梁中点的上下两面，与两个电阻应变片并联的陶瓷电容焊接在与应变半桥连接的数据采集器上；2)在应变采样时间内以T为周期采集n个应变数据，并按照如下方式遍历所述的n个应变数据，得到应变数据{ε1,ε2,ε3,ε...εn‑1,εn}：所述数据采集器分别采集陶瓷电容一个周期T内在两个电阻应变片上的充放电时间间隔t1、t2；然后根据时间t1、t2以及公式计算出应变值ε，其中K为电阻应变片灵敏度系数，n为应变采样时间内采集的应变数据个数；3)利用雨流计数法处理所述应变数据{ε1,ε2,ε3,ε...εn‑1,εn}，得到起重机应变‑时间历程的幅值谱Sa{Sa1,Sa2,Sa...Saj‑1,Saj}和均值谱Sm{Sm1,Sm2,Sm...Smk‑1,Smk}，其中j为幅值谱幅值个数，k为均值谱均值个数；4)通过Miner损伤累计理论得到起重机的疲劳损伤度D，以应变采样时间为单位时间，进而计算得到所述起重机已使用寿命1/D和起重机剩余疲劳寿命(1‑1/D)*D。