船舶推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振系統(tǒng)對(duì)中監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種船舶推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振系統(tǒng)對(duì)中監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振系統(tǒng)可對(duì)推進(jìn)主機(jī)及其它多臺(tái)動(dòng)力設(shè)備實(shí)施集成化高效隔振，可以在獲得高效隔振效果的同時(shí)，降低隔振裝置重量、空間占用，克服傳統(tǒng)船舶分散隔振系統(tǒng)隔振效果不均衡，容易造成“隔振效果短板”的問(wèn)題。船舶推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振系統(tǒng)的承載重量可以高達(dá)數(shù)百?lài)崳壳霸摷夹g(shù)已成為船舶動(dòng)力設(shè)備減振降噪領(lǐng)域新的發(fā)展方向。
[0003]船舶推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備采用大型隔振系統(tǒng)隔振后，面臨兩個(gè)方面的問(wèn)題:推進(jìn)主機(jī)如何保持與軸系的良好對(duì)中狀態(tài)以確保軸系及推進(jìn)主機(jī)的工作安全性;動(dòng)力設(shè)備附屬管路位移如何控制以確保管路系統(tǒng)工作的安全性。因此，工程上迫切需要一種實(shí)時(shí)對(duì)中監(jiān)測(cè)裝置，該裝置既能夠監(jiān)測(cè)推進(jìn)主機(jī)對(duì)中狀態(tài)，同時(shí)又能夠?qū)Ω粽裣到y(tǒng)筏架進(jìn)行姿態(tài)監(jiān)測(cè)，以確保動(dòng)力設(shè)備附屬管路位移在允許范圍內(nèi)。
[0004]現(xiàn)有的產(chǎn)品如激光對(duì)中儀、百分表等均無(wú)法在線監(jiān)測(cè)推進(jìn)主機(jī)對(duì)中及筏架姿態(tài)。CN101813152公開(kāi)了一種智能氣囊隔振裝置，通過(guò)7個(gè)位移傳感器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)外形尺寸相對(duì)較小的推進(jìn)電機(jī)類(lèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)械對(duì)中監(jiān)測(cè)，但該裝置不能解決大型筏架結(jié)構(gòu)彈性變形影響引起的對(duì)中測(cè)量誤差問(wèn)題，且由于測(cè)點(diǎn)較少也無(wú)法監(jiān)測(cè)大型筏架的姿態(tài)，因此，不適用于推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振系統(tǒng)對(duì)中監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足，旨在提供一種通過(guò)多個(gè)位移傳感器測(cè)量大型隔振裝置筏架不同測(cè)點(diǎn)相對(duì)基座的位移變化信息，然后將不同測(cè)點(diǎn)位移變化信息進(jìn)行融合，解算出推進(jìn)主機(jī)對(duì)中狀態(tài)及筏架姿態(tài)的船舶推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振系統(tǒng)對(duì)中監(jiān)測(cè)裝置。
[0006]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式為，船舶推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振系統(tǒng)對(duì)中監(jiān)測(cè)裝置，在推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振裝置筏架與艇體之間安裝了 7個(gè)垂向位移傳感器、3個(gè)橫向位移傳感器、2個(gè)縱向位移傳感器及轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器；
[0007]控制器單元內(nèi)部集成有可編程控制器、A/D模塊、通訊模塊、電源模塊、蜂鳴器;控制器單元的面板上集成安裝有觸摸顯示屏、電源工作、對(duì)中狀態(tài)、故障狀態(tài)指示燈及控制器單元開(kāi)關(guān)；
[0008]所有傳感器與A/D模塊相連，A/D模塊將傳感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，可編程控制器解算出運(yùn)行狀態(tài)下推進(jìn)主機(jī)對(duì)中狀態(tài)數(shù)據(jù)及筏架姿態(tài)，并在觸摸顯示屏上顯示；電源模塊給系統(tǒng)供電，蜂鳴器在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)發(fā)出報(bào)警提示音，通訊模塊有PC機(jī)通訊接口。
[0009]本發(fā)明的位移傳感器用于測(cè)量筏架相對(duì)基座不同方向的位移變化信息，轉(zhuǎn)速傳感器用于測(cè)量推進(jìn)主機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)速，溫度傳感器用于測(cè)量裝置的工作環(huán)境溫度，控制器單元高速采集各路傳感器的測(cè)量信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，然后解算出筏架的姿態(tài)及推進(jìn)主機(jī)對(duì)中狀態(tài)，同時(shí)能夠?qū)ρb置的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控并具備故障自診斷功能。轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸至控制器單元，用于主機(jī)對(duì)中信號(hào)處理。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
[0011]1、通過(guò)多個(gè)位移傳感器測(cè)量筏架不同位置相對(duì)基座的三向位移變化，然后將各測(cè)點(diǎn)位移變化信息融合，融合后的位移傳感器信息可以反映筏架結(jié)構(gòu)彈性變形影響，并用于解算推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振系統(tǒng)的筏架姿態(tài)、主機(jī)對(duì)中狀態(tài)，位移傳感器可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，實(shí)時(shí)性高、測(cè)量精度高；
[0012]2、采用轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量推進(jìn)主機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速信號(hào)傳輸至控制器單元內(nèi)的可編程控制器，然后根據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)對(duì)實(shí)時(shí)對(duì)中狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，有效降低了由于聯(lián)軸器剛度不均勻性等因素導(dǎo)致的對(duì)中狀態(tài)波動(dòng)，可以提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下推進(jìn)主機(jī)平穩(wěn)對(duì)中狀態(tài)數(shù)據(jù)，便于操作人員觀察大型隔振系統(tǒng)的對(duì)中狀態(tài)、筏架姿態(tài)數(shù)據(jù)；
[0013]3、控制器單元內(nèi)的可編程控制器可以實(shí)時(shí)采集裝置中各路傳感器的信息，內(nèi)置的常用軟件負(fù)責(zé)對(duì)傳感器信息進(jìn)行數(shù)字濾波等預(yù)處理，然后對(duì)傳感器信息進(jìn)行融合，分析筏架結(jié)構(gòu)彈性變形影響并解算出筏架姿態(tài)、對(duì)中狀態(tài)，還具備故障自診斷功能；
[0014]4、控制器單元顯示屏可以實(shí)時(shí)顯示筏架姿態(tài)平衡狀態(tài)及推進(jìn)主機(jī)對(duì)中狀態(tài)，筏架姿態(tài)失去平衡、主機(jī)對(duì)中狀態(tài)超標(biāo)等情況發(fā)生時(shí)，控制器單元可以給出聲、光及文本信息提示，文本信息可以為操作人員提供隔振系統(tǒng)的位移超標(biāo)部位及超標(biāo)量，從而可以輔助操作人員進(jìn)行隔振系統(tǒng)檢修。
[0015]綜上所述，本發(fā)明實(shí)時(shí)性好、測(cè)量精度高、使用便捷、智能化程度高，可以對(duì)推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振系統(tǒng)實(shí)施筏架姿態(tài)、對(duì)中狀態(tài)監(jiān)測(cè)，填補(bǔ)了大型隔振裝置技術(shù)領(lǐng)域?qū)χ斜O(jiān)測(cè)技術(shù)空白。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖4為本發(fā)明的位移傳感器測(cè)點(diǎn)布置示意圖；
[0020]圖5為本發(fā)明的控制器單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0022]參照?qǐng)D1、2、4，本發(fā)明在推進(jìn)及動(dòng)力設(shè)備大型隔振裝置筏架與艇體之間安裝了7個(gè)垂向位移傳感器、3個(gè)橫向位移傳感器、2個(gè)縱向位移傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器4、溫度傳感器6。圖2中還有隔振器11、基座12。
[0023]本發(fā)明的垂向位移傳感器1-7、橫向位移傳感器2-3安裝在聯(lián)軸器7附近，分別用于提供豎直偏移量、水平偏移量解算所需的筏架垂向及水平方向基準(zhǔn)位移變化信息，可有效降低大型隔振裝置筏架結(jié)構(gòu)彈性變形導(dǎo)致的對(duì)中狀態(tài)解算誤差。
[0024]轉(zhuǎn)速傳感器4安裝在聯(lián)軸器7后，用于測(cè)量推進(jìn)主機(jī)8的轉(zhuǎn)速;聯(lián)軸器7兩邊安縱向位移傳感器3-1、3-2，縱向位移傳感器3-1、3-2用于監(jiān)測(cè)筏架的縱向位移，同時(shí)可以監(jiān)測(cè)水平偏斜角。溫度傳感器6安裝在推進(jìn)主機(jī)8—側(cè)。垂向位移傳感器1-1、垂向位移傳感器1-2安裝于船體兩邊遠(yuǎn)離推進(jìn)主機(jī)8的發(fā)電機(jī)組10-1、10-2側(cè)，垂向位移傳感器1-5、垂向位移傳感器1-6安裝于船體兩邊靠推進(jìn)主機(jī)8側(cè)，垂向位移傳感器1-3、垂向位移傳感器1-4安裝于船體兩邊靠輔助機(jī)械9-1、9-2側(cè)。橫向位移傳感器2-1安裝于垂向位移傳感器1-2附近，橫向位移傳感器2-2安裝于垂向位移傳感器1-6附近。
[0025]本發(fā)明的垂向位移傳感器1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7測(cè)量筏架相對(duì)基座的垂向位移變化，其中垂向位移傳感器1-1、1-2、1_5、1-6用于監(jiān)測(cè)筏架姿態(tài)以及豎直偏斜角、自轉(zhuǎn)角。垂向位移傳感器1-1、1-2、1_5、1-6布置進(jìn)行了冗余設(shè)計(jì)，可確保其中任意一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)不影響裝置正常的監(jiān)測(cè)功能，垂向位移傳感器1-3、1_4用于監(jiān)測(cè)筏架彈性變形影響，可編程控制器5-1根據(jù)筏架彈性變形監(jiān)測(cè)結(jié)果，實(shí)時(shí)修正筏架姿態(tài)及對(duì)中狀態(tài)測(cè)量值。
[0026]橫向位移傳感器2-1、2-2、2-3測(cè)量筏架相對(duì)基座的橫向位移變化。其中的橫向位移傳感器2-1、2-2用于監(jiān)測(cè)水平偏斜角，縱向位移傳感器3-1、3-2用于監(jiān)測(cè)筏架的縱向位移測(cè)量值與橫向位移