[实用新型]一种用于管螺纹接头松动的监测装置

说明书

本实用新型公开了一种用于管螺纹接头松动的监测装置，包括两个压电陶瓷传感器、数据采集卡和电脑分析终端，两个压电陶瓷传感器分别以表面粘贴的方式固定于螺纹接头和螺纹管的表面，两个压电陶瓷传感器分别通过线缆与数据采集卡的输出端和输入端相连，数据采集卡与电脑分析终端，电脑分析终端利用数据采集卡产生激励电信号，并通过作为驱动器的压电陶瓷传感器发出，作为接收器的压电陶瓷传感器接收信号，并通过数据采集卡转换传递给电脑分析终端，电脑分析终端根据接收信号变化情况判断管螺纹接头松动状态。本实用新型极大的提高了管螺纹连接的安全性，降低安全隐患和运行风险，提高总体经济效益，产生积极的意义。

技术领域

本实用新型涉及结构健康监测技术领域，涉及一种螺纹连接松动监测，具体涉及一种用于管螺纹接头松动的监测装置。

背景技术

内、外管螺纹相互结合时定心、导向作用好，装配、拆卸方便，能承受较大的轴向力和扭矩，被广泛应用于中小尺寸管路系统的连接。管螺纹工作时，长期受到各种外部荷载和振动作用影响，如果缺乏及时有效地检修维护，管螺纹接头部位往往会产生松动而对其密封性造成较大的破坏，因此如何解决有密封要求的管路中管螺纹接头的松动泄漏问题长期以来一直被人们所关注。

压电陶瓷(Lead Zirconate Titanate,PZT)以其特有的传感和作动功能而成为近年来在航空航天、能源、机械、建筑结构等领域广泛研究和应用的智能材料之一。其因具有响应快、频率范围宽、易裁剪、价格低廉等特点而在工程结构监测方面存在着巨大的应用潜力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对管螺纹接头松动监测领域的空白，提出一种用于管螺纹松动病害的监测装置，可以对管螺纹接头的松动进行实时准确的监测和识别。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于管螺纹接头松动的监测装置，其特征在于：包括两个压电陶瓷传感器、数据采集卡和电脑分析终端，两个压电陶瓷传感器分别以表面粘贴的方式固定于螺纹接头和螺纹管的表面，作为驱动器的压电陶瓷传感器通过线缆与数据采集卡的输出端相连，作为接收器的压电陶瓷传感器通过线缆与数据采集卡的输入端相连，数据采集卡与电脑分析终端，所述电脑分析终端利用数据采集卡产生激励电信号，激励电信号驱动压电陶瓷传感器产生机械振动，在管螺纹连接中形成压电应力波，并沿管道方向传播，作为接收器的压电陶瓷传感器接收压电应力波信号，并通过数据采集卡转换传递给电脑分析终端，电脑分析终端根据接收信号变化情况判断管螺纹接头松动状态。

作为改进，在压电陶瓷传感器表面均匀涂抹具有防水绝缘功能的环氧树脂。

作为改进，所述数据采集卡为NI信号采集卡，NI信号采集卡通过BNC线缆分别与两个压电陶瓷传感器相连。

作为改进，所述NI信号采集卡通过USB线缆与电脑分析终端相连。

本实用新型的有益效果在于将压电陶瓷传感器技术应用到管螺纹接头的工作状态(或松动病害)的监测和识别，原理明确、成本低廉、操作简单易行、识别准确，可以实现管螺纹密封工作状态的长期在线监测和识别，对于减少管螺纹接头松动泄漏病害的发生，降低整个管道系统的监测和运行维护成本，科学评判和预测管螺纹的服役安全和剩余寿命，保障整个管螺纹系统工程的安全高效运转，维护广大人民的生命财产安全，将产生积极的意义。

另外本实用新型无需对待监测的管螺纹接头进行特殊定制，仅仅将压电陶瓷传感器通过粘贴方式固定在已有管螺纹接头上即可，方便快捷，使用成本低廉。

附图说明

附图1为本实用新型的管螺纹连接及压电陶瓷传感器布置示意图。

附图2是本实用新型的管螺纹松动状态监测示意图。

附图3是管螺纹连接在密封和松动状态下螺纹接触面积减小对比示意图；