[实用新型]一种起重机疲劳裂纹扩展监测设备

说明书

本实用新型涉及一种起重机疲劳裂纹扩展监测设备，包括：多个压电传感器，多个压电传感器分别设置于起重机的起重构件上；多个拨码开关，多个拨码开关分别与多个压电传感器对应连接，用于选择一个压电传感器进行检测；继电器控制模块，继电器控制模块与分别与多个压电传感器连接，用于根据所选择的频段并联阈值匹配的电阻，选择信号的放大倍数；信号测量模块，信号测量模块与继电器控制模块连接，接收信号并对信号扫频，测量电阻抗；以及主控模块，主控模块与信号测量模块连接，接收电阻抗数据并输出至显示终端显示。能够对疲劳裂纹萌生、扩展、断裂的整个过程进行定量监测，实时反映疲劳裂纹的扩展情况。

技术领域

本实用新型属于港口起重机结构健康监测技术领域，具体涉及一种起重机疲劳裂纹扩展监测设备。

背景技术

大型港口机械价格昂贵，成本高且维护费用大。随着近年来我国港口货物吞吐量的快速发展，设备配置往往跟不上港口生产发展的需要，因此目前在港口特别是在中小型港口，接近或超过二十年的门座港口机械仍然在使用，从而存在安全生产的隐患。同时老龄机械受当时各种条件限制，设计方案及生产工艺等也不一定适合现在生产的要求，而港口机械金属结构作为一个承载结构系统存在故障问题。

相关统计结果表明，绝大部分的港口机械事故是由于金属结构失效引起的，港口机械中结构件的寿命对整机的寿命有关键性的影响。目前各港口使用的港口机械有相当部分已到了或者接近使用寿命，各构件出现了不同程度的损伤情况甚至出现了臂架，支承圆筒等结构折断的大事故，给安全生产带来严重威胁。

因此，对港口机械金属结构进行检测研究具有重要的理论意义和较大的工程应用价值。根据港口机械的调查结果表明，裂纹、断裂、变形与锈蚀是港口机械安全使用隐患的四个主要缺陷。其中，裂纹又是金属结构最主要的缺陷，而且港口机械结构各种重要部位都有裂纹，裂纹的长度从几十毫米到几百毫米不等，事故调查中发现有些部位出现裂纹经修补后仍然多次开裂。而由于港口机械金属结构件一般体积较大、造价较高、不可能一发生故障就进行更换，所以尽管金属结构上存在着裂纹，它们仍然在生产第一线服役，这样给安全生产带来很大的隐患，疲劳裂纹导致的脆性破坏的突然性和灾难性也会使港口机械的工作安全失去保障。对港口机械金属结构裂纹扩展的预测、控制及相关检测设备手段的研究，对保障安全生产有着重要的意义。

目前对于港口起重机疲劳裂纹扩展缺少切实可用的监测手段，用于对疲劳裂纹自萌生至扩展到最终断裂的整个过程进行监测，在构件由于疲劳裂纹造成结构失效断裂之前发出报警，避免人员和财产损失。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种起重机疲劳裂纹扩展监测设备，通过压电阻抗技术和多通道阻抗测试系统的搭建最终解决该问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为：

根据本实用新型的一个方面，一种起重机疲劳裂纹扩展监测设备，包括：

多个压电传感器，多个所述压电传感器分别设置于起重机的起重构件上；

多个拨码开关，多个所述拨码开关分别与多个所述压电传感器对应连接，用于选择一个压电传感器进行检测；

继电器控制模块，所述继电器控制模块与分别与多个所述压电传感器连接，用于根据所选择的频段并联阈值匹配的电阻，选择信号的放大倍数；

信号测量模块，所述信号测量模块与所述继电器控制模块连接，接收信号并对信号扫频，测量电阻抗；以及

主控模块，所述主控模块与所述信号测量模块连接，接收电阻抗数据并输出至显示终端显示。

进一步，所述压电传感器避开所述起重构件的疲劳裂纹设置；

所述压电传感器通过强力胶设置于所述起重构件上。

进一步，还包括串口通信模块，所述主控模块经所述串口通信模块与所述显示终端连接，实现二者的通信。