一种火电厂支吊架吊杆摆角测量仪及其使用方法与流程

一种火电厂支吊架吊杆摆角测量仪及其使用方法
【技术领域】
1.本发明属于火电厂支吊架吊杆摆角测量技术领域，具体涉及一种火电厂支吊架吊杆摆角测量仪及其使用方法。


背景技术：

2.火电机组运行过程中，蒸汽管道及集箱管道受热后易引起异常膨胀，导致偏装支吊架摆角发生变化。相关标准规定当弹性支吊架摆角超过4
°
，刚性支吊架摆角超过3
°
时，就要查明原因并及时处理。支吊架摆角过大，会导致支吊架所受的附加应力增加，严重时导致支吊架断裂。因此，在火电机组运行过程中，能够准确且高效地测量支吊架摆角显得尤为重要。以往多采用悬吊垂线法测量支吊架摆角，该方法操作不便且测量误差较大。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种火电厂支吊架吊杆摆角测量仪及其使用方法，已解决现有技术中支吊架吊杆摆角测量不便，测量误差较大的技术问题。
4.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
5.一种火电厂支吊架吊杆摆角测量仪，包括底座，所述底座上设置有垂直仪，所述垂直仪上设置有支撑环，支撑环的开口端朝上；所述底座上还设置有红外线定位装置，红外线定位装置在垂直仪的前方；
6.支撑环中转动连接有圆柱筒，圆柱筒的前端面中设置有物镜系统，圆柱筒的后端面中设置有目镜系统；圆柱筒的外部套装有角度刻度环；
7.所述目镜系统的镜片上设置有目镜刻度线，物镜系统的镜片上设置有物镜刻度线，所述角度刻度环上设置有刻度指针，刻度指针和目镜刻度线为同步调节装置；
8.所述圆柱筒的外侧壁上设置有角度刻度盘，所述角度刻度盘在目镜系统的下方。
9.本发明的进一步改进在于：
10.优选的，所述圆柱筒包括圆柱部分和碗状部分，所述碗状部分前端面的横截面大于后端面的横截面积；
11.碗状部分的后端和圆柱部分的前端一体连接，所述目镜系统设置在圆柱部分的后端面中，所述物镜系统设置在碗状部分的前端面中。
12.优选的，所述目镜刻度线的一端为圆心，另一端设置在目镜系统的镜片边部。
13.优选的，所述物镜刻度线的一端为圆心，另一端设置在物镜系统的镜片边部。
14.优选的，所述角度刻度盘垂直于地面刻度线的刻度为0
°
，左右各设置10
°
的量程，每1
°
为一个单位刻度。
15.优选的，所述底座上设置有下支撑杆，下支撑杆上端设置有垂直仪，垂直仪的上部设置有上支撑杆，上支撑杆的上端和支撑环的底部连接。
16.优选的，红外线定位装置包括红外线发射笔和两个支撑板，两个支撑板对称的设
置底座上，红外线发射笔设置在两个支撑板之间，红外线发射笔和两个支撑板转动连接。
17.优选的，所述支撑环为半圆环，圆柱筒通过两个旋转横杆和支撑环转动连接。
18.优选的，所述底座、支撑环、圆柱筒、角度刻度环均为不锈钢材质。
19.一种火电厂支吊架吊杆摆角测量仪的使用方法，包括以下步骤：
20.步骤1，放置底座，所述垂直仪的轴线和吊架的生根点销子的轴线在同一竖直平面上；
21.步骤2，调整目镜系统，至目镜刻度线和物镜刻度线清晰；
22.步骤3，调节角度调节环，使目镜刻度线和物镜刻度线重合；
23.步骤4，通过高倍率找到生根点销子中的生根点；
24.步骤5，通过红外线定位装置发射红外线，对准生根点销子的中心点，固定红外线定位装置；
25.步骤6，调整目镜系统和物镜系统，使得目镜系统的镜片圆心和生根点销子的中心点重合，使得物镜系统的镜片圆心和生根点销子的中心点重合；
26.步骤7，调整至低倍率，使得吊杆在视野内清楚；
27.步骤8，旋转角度调节环，使得目镜刻度线和吊杆的中心轴线重合；
28.步骤9，读出刻度指针在角度刻度盘上指示的角度，为吊杆的摆角角度。
29.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
30.本发明公开了一种火电厂支吊架吊杆摆角测量仪，该测量仪包括测量仪支架、角度测量装置。所述测量仪支架包括底座、下支撑杆、上支撑杆、垂直仪和支撑环。该装置在底座上设置有用于确定竖直方向基准线的垂直仪，在垂直仪上上设置有支撑环，支撑环作为圆柱筒的支撑装置支撑圆柱筒，同时能够带动圆柱筒进行一定的转动，圆柱筒的一端为观察的目镜，另一端为物镜，圆柱筒的下方设置有红外线定位装置，发射红外线。该测量仪既可近距离测量，也可避开危险区域进行远距离测量，使用空间灵活，具有安全性高、易操作、测量准确的特点。可准确、高效地测量吊杆摆角，及时发现问题，阻止运行事故发生，保障电厂员工人身安全，降低电厂机组运行及维护成本。
31.进一步的，根据观察需要，设置的碗状部分的前端面的面积大于圆柱部分后端面的面积，使得物镜的面积大于目镜的面积。
32.进一步的，目镜刻度线和物镜刻度线均为其各自镜片长度的一半。
33.进一步的，角度刻度盘根据精度要求设置测量刻度。
34.进一步的，底座上设置有下支撑杆用于支撑垂直仪，垂直仪和支撑环的底部之间通过上支撑杆连接。
35.进一步的，红外线定位装置中设置有发射红外线的红外线发射笔，以及调节红外线角度的支撑板。
36.进一步的，支撑环和通过旋转横杆调整圆柱筒的观察角度。
37.进一步的，整个装置的主体结构均为不锈钢材质，结实耐用。
38.本发明还公开了一种火电厂支吊架吊杆摆角测量仪的使用方法，该方法首先通过调整目镜系统和物镜系统使得刻度线重合，然后发射红外线，使得红外线对准生根点销子，最后通过旋转目镜，使得目镜的刻度线和吊杆的中心线重合，进而观察吊杆的偏移角度。
【附图说明】
39.图1为本发明的三维结构示意图；
40.图2为圆柱筒的三维结构示意图；
41.图3为目镜系统的三维结构示意图；
42.图4为圆柱筒的后视图；
43.图5为测量过程中测量装置和吊杆的布置关系示意图；
44.图6为吊杆和生根点销子的结构示意图；
45.其中：1
‑
底座，2
‑
下支撑杆，3
‑
上支撑杆，4
‑
垂直仪，5
‑
支撑环，6
‑
调节螺钉，7
‑
红外线发射笔，8
‑
支撑板，9
‑
目镜系统，10
‑
物镜系统，11
‑
圆柱筒，12
‑
角度调节环，13
‑
刻度指针，15
‑
旋转横杆，16
‑
锁紧螺母；17
‑
目镜刻度线；18
‑
物镜刻度线；21
‑
生根点销子；22
‑
吊杆。
【具体实施方式】
46.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
47.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.一种火电厂支吊架吊杆摆角测量仪包括测量仪支架和角度测量装置，角度测量装置设置在测量仪支架的上部。
49.参见图1，所述测量仪支架包括底座1、下支撑杆2、上支撑杆3、垂直仪4和支撑环5。底座1上设有4个调节螺钉，用于将底座1固定在被安装的工装上；下支撑杆2的底部与底座1焊接连接，下支撑杆2和底座1同轴设置；下支撑杆2的上部与垂直仪4焊接连接，垂直仪4与上支撑杆3的底部焊接连接；支撑环5的底部与上支撑杆3的顶部焊接连接。
50.参见图5和图6，作为优选的方案之一，所述底座1为圆盘形，其直径为50mm，高为10mm。底座1的中心线与目镜及物镜中心线在同一垂直平面上，设定该垂直平面为第一平面。底座1上设置有红外线定位装置。红外线定位装置包括红外线发射笔7和两个支撑板8，两个支撑板8之间通过锁紧螺母连接，两个支撑板8在第一平面的两侧，且相对于第一平面镜像对称；所述锁紧螺母和红外线发射笔7的后端部固定连接，红外线发射笔7的轴线在第一垂直平面上，红外线发射笔7发射出的光线朝向生根点销子21；两个支撑板8与底座1焊接连接，两个支撑板8均采用不锈钢材质，如tp347h和super304h；
51.底座1被若干个调节螺钉6固定设置在工装上，所述调节螺钉6的螺纹规程为底座1高度的2倍(18mm)，保证底座1能够被调节螺钉6固定设置在被安装的工装上。
52.所述下支撑杆2为锥台结构，其截面为圆形，下支撑杆2顶部的直径为7mm，下支撑杆2底部的直径为10mm，高为35mm。
53.所述上支撑杆3为锥台结构，其截面为圆形，上支撑杆2的顶部直径为5mm，底部直
径为7mm，高为35mm。
54.所述垂直仪4的前表面和后表面设有透明观察窗，垂直仪4与上支撑杆2和下支撑杆3属于同轴焊接；
55.所述支撑环5为半圆环形的工件，其上端为开口端，下端为整个半圆环的中间部位，支撑环5的下端和上支撑杆3的上端固定连接；所述支撑环5的直径80mm，支撑环5上端的两侧开设有通孔，每一个通孔的内径为3mm，每一个通孔的轴线距离支撑环5上端的距离为10mm。
56.所述底座1、上支撑杆3、下支撑杆2和支撑环5均由不锈钢制造，如tp347h和super304h。
57.所述角度测量装置包括目镜系统9、物镜系统10、定位装置和旋转横杆15。设定整个角度测量装置中，朝向被测量的方向为前方，观察的方向为后方。后续均以此为标准，不再赘述。
58.参见图2，所述目镜系统9和物镜系统10通过圆柱筒11连接，优选的，目镜系统9的套装在圆柱筒11的后端中，物镜系统10套装在圆柱筒11的前端中，所述圆柱筒11包括圆柱部分11
‑
1和碗状部分11
‑
2，所述圆柱部分11
‑
1为筒状，圆柱部分11
‑
1的后端部内部套装有圆柱筒11的目镜端，圆柱部分11
‑
1的前端和碗状部分11
‑
2的后端部一体连接；所述碗状部分11
‑
2后端的截面小于其前端的截面，碗状部分11
‑
2的前端内部套装有物镜系统10。圆柱部分11
‑
1的外径为50mm，长为100
‑
150mm，碗状部分11
‑
2的前端部外径80mm，后端部的外径为50mm，碗状部分11
‑
2的高度为50mm，碗状部分11
‑
2圆柱筒11的壁厚统一为2mm，采用不锈钢材质，如tp347h，super304h。
59.目镜系统9的镜片安装在圆柱部分11
‑
1的后端部，碗状部分11
‑
2的前端安装有物镜系统10的镜片，所述目镜系统9的镜片上设置有目镜刻度线17，物镜系统10的镜片上设置有物镜刻度线18，每一个镜片上的刻度线17起点为镜片圆心，长度为镜片半径的一半。要求该测量仪默认出厂设置物镜刻度线18始终处于垂直于地面的位置。
60.参见图4，所述目镜系统9设置有角度调节环12，角度调节环12套装在圆柱部分11
‑
1上，角度调节环12距离圆柱部分11
‑
1的前端部距离为18mm，角度调节环12能够转动目镜系统9中的镜片，但不会改变焦距。角度调节环12设置有刻度指针13，刻度指针13和刻度线17方向始终一致，属于同步调节装置，因此角度调节环12转动时，能够带动目镜系统9中的目镜刻度线17转动；圆柱部分11
‑
1的内部设置有连动结构，如连动杆等，使得目镜刻度线17和刻度指针13能够同时转动，该装置在出厂设置时，或者是使用前调试过程中，通过将刻度线17和刻度指针13都垂直于地面，方便调试。
61.圆柱部分11
‑
1上设置有角度刻度盘，角度刻度盘设置在目镜系统9的下方，角度刻度盘中，垂直于地面的刻度线刻度为0
°
，左右各设置10
°
的量程，每1
°
为一单位刻度，最小单位为0.5
°
。
62.圆柱部分11
‑
1的通过旋转横杆15设置在支撑环5的开端口端中，旋转横杆15有两根，外径皆为2mm，长度皆为25mm，每一个旋转横杆15的一端与圆柱部分11
‑
1的筒身焊接连接，另一端设有螺纹，穿过支撑环5上的通孔，通过锁紧螺母与支撑环5连接.旋转横杆15为不锈钢材质，如tp347h，super304h。
63.本发明中，红外线发射笔7、垂直仪4、圆柱筒11、目镜系统9、物镜系统10的中心线
均在同一平面上，保证测量效果。
64.上述装置在火电机组运行期间使用，用于测量吊杆的摆角，参见图具体使用方法为：
65.(1)电厂机组运行过程中，在保证安全的前提下使用该测量仪；
66.(2)找到支吊架生根点销子的轴线，在该轴线的垂直平面内，选取合适的位置放置该测量仪；
67.(3)调整测量仪支架底座上的螺钉，通过垂直仪观察窗观察垂直仪，使得测量仪支架处于垂直于地面的状态；
68.(4)观察测量仪目镜，通过目镜系统9调节，使视窗内清晰，并能观察到目镜刻度线17和物镜刻度线18；
69.(5)通过角度调节环12调节使目镜刻度线17和物镜刻度线18重合，由于角度调节环17与目镜属于同步调节，此时目镜刻度线17、物镜刻度线18与角度调节环指针应皆处于垂直位置(4
‑
5步可理解摆角度测量仪初始归零操作)；
70.(6)参见图3，使用目镜的高倍率找到支吊架生根点，且可清晰看到生根点销子21的中心点；
71.(7)仍然使用高倍率，打开红外线发射笔7，此时目镜和物镜筒身可以通过旋转横杆15上下移动，同时上下调整红外线，使得红外线光束对准支吊架顶部生根点销子的中心点或轴线，后拧紧红外线锁紧螺母，固定红外线发射笔7的位置；红外线发射笔7不再移动。
72.(8)上下调整目镜及物镜，使得目镜刻度线17和物镜刻度线18的起点(两个镜片的圆心)与生根点销子的中心点或中心线重合；后拧紧与旋转横杆15连接的锁紧螺母，固定支撑目镜及物镜的圆柱筒11；
73.(9)调整目镜至低倍率，使得吊杆22清晰地处于视野之内；
74.(10)旋转角度调节环12，使得目镜刻度线17与吊杆22的中心轴线重合；
75.(11)读取角度调节环12下方指针在刻度盘上指示的角度，即为支吊架吊杆的摆角α。
76.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。