光纤柜位仪测量煤气柜偏移的研究.doc

光纤柜位仪测量煤气柜偏移的研究 祁耀斌 杨锦园 姜德生 武汉理工大学 摘 要: 将光纤传感技术和计算机控制技术相结合, 通过实例分析光纤柜位仪的工作原理, 以及以多台光纤柜位 仪为基础的煤气柜测偏监控系统的实现, 并详细阐述了数据分析的方法。 关键词: 光纤柜位仪; 相对偏移; 数据分析 煤气柜是大、中型钢铁企业常用的设施, 由于煤 气柜安全性要求极高, 变形允许值要求极严。煤气柜 的倾斜, 柜顶平面发生偏移、变形直接关系着煤气贮 配的正常运行和安全生产, 预防和纠正气柜倾斜是 一项不可缺少的工作。目前, 煤气柜的偏移测量尚无 好的解决办法。 一般采用人工直接测量与定期肉眼 观察为主, 这种方法费时费力, 误差大, 最重要的是 无法不间断测量, 存在着安全隐患。 根据煤气柜的工作特点, 研制开发出了光纤柜 位仪, 解决了煤气柜高度测量的问题。 在此基础上, 拟采用多台安全有效的光纤柜位仪, 并辅以计算机 技术实现煤气柜柜顶平面的偏移测量, 从而满足预 防和纠正煤气柜倾斜的要求, 保证气柜的安全运行。 系统构成及工作原理 光纤柜位仪是利用力平衡原理现场检测柜位 的。 系统的工作原理图见图 1。 光纤柜位仪安装在柜下, 测量不锈钢丝绳一端 固定在某一点上, 另一端通过导向滑轮缠绕在加工 精确的计量绞轮上, 重锤钢丝绳一端缠绕在重锤绞 轮上, 另一端固定在重锤上。柜位静止时两者处于平 衡状态, 当柜位变化带动钢丝绳上升或下降时, 系统 的平衡被破坏, 钢丝绳的受力改变, 重锤相应地上升 或下降, 以达到新的平衡。测量钢丝绳将柜顶的上下 运动改变为计量绞轮的转动, 转动信号由磁力耦合 传动器通过隔板传递给光纤编码器和机械计数器, 1 拉端模板。 预应力梁端部模板要等预应力筋穿束及 锚垫板焊装完毕才能封。 ( 2) 普通钢筋的制安应与预应力筋的埋设相协 调, 满足预应力筋曲线标高的位置。当普通钢筋等与 预应力筋有矛盾时, 应保证预应力筋位置。 (3) 绑扎普通钢筋时, 切勿冲击波纹管, 以防移 位及破损。 (4) 浇筑混凝土时严禁用振动器冲击波纹管。 (5) 搭脚手架时, 横向脚手架宜在在预应力梁面 以下 0. 5 m 左右, 以便张拉工作顺利进行。 加固脚 手架, 作为预应力筋张拉时的操作平台 (一般利用原 有脚手架即可)。 (6) 张拉完毕之前不要拆除预应力梁底部支撑。 (7) 及时封堵预应力张拉端部混凝土。 值应是理论伸长值的 0. 95～ 1. 1 倍。 在茂名市人民 医院综合楼预应力工程中, 实际张拉伸长值合格率 为 100% ; 优良率为 96. 7% , 达到优质工程的标准。 在整个施工过程中, 从甲方到监理, 对预应力施工工 程质量给予一致好评。 (2) 在对有粘结预应力孔道灌浆时, 水泥浆泌水 很严重, 竖向孔道更为严重。在本工程施工中对所有 预应力孔道灌浆完成后又进行了重力补浆, 效果良 好, 建议在其它工程预应力孔道灌浆时务必采取二 次补浆, 以确保孔道灌浆密实。 参考文献 1 GB 5020422002, 混 凝 土 结 构 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 [ S . GB ?T 522422003, 预应力混凝土用钢绞线[ S . 2 结 语 5 收稿日期: 2005204205. (1) 无论无粘结预应力还是有粘结预应力, 实际  图 1 光纤柜位仪系统工作原理图 前者对光纤探头输入的连续红外光进行调制, 产生 的光脉冲信号返回光缆, 远传到安全区控制室。后者 的作用主要是供现场观察气柜的升降情况。 ① 中心点偏差报警 报警标准为: E = D i ?500 mm 。(D i 为气柜直径) 例如: 气柜直径为 46 900 mm , 则报警标准为: E = 93. 8 mm , 由于柜位仪的分辨率是 5 mm , 则取 E = 90 mm 。 若当 a i 达到 0. 9E 时, 预报警, 当 a i 达到 E 时, 并启动工艺校正操作程序。 ② 取光纤柜位仪 6 个检测点 H 1～ H 6 , 其中任 意一直径上 2 个端点的测量值之差达到 0. 9E 时预 报警, 当差值达到 E 时报警, 并启动工艺校正操作 程序: 0. 9E ≤bi = |H i - H i+ 3 | E 时预报警, bi = | H i - H i+ 3 | ≥E 时报警, 并启动工艺校正 操作程序。 (3) 根据 6 个测点的初始数据 (H 1～ H 6 ) 和实测 数据 (H ′1～ H ′6 ) , 分别计算每个点的相对偏值, 即 a i , a ′i , 将 a i , a ′i 分别均匀分布在气柜活塞外圆圆周 上, 即每个 a i , a ′i 之间夹角为 60°, 将