一种高温压力管道结构损伤在线监测装置

摘要

本发明涉及一种高温压力管道结构损伤在线监测装置。本发明通过软硬件控制设置来实现的，硬件设置包括焊接式高温应变计、引线、引线座、环形固定支架、联接螺栓、引线固定卡座、隔热层等；软件设置主要集中在测试终端的上位机。软件系统以损伤识别模块为中心，实时采集损伤表征物理量，通过损伤模型实时计算出损伤因子DI(t)，并用此损伤因子来判断传感路径的损伤程度。本发明能够在复杂环境下对各种金属压力管道损伤进行在线监测，可以准确地识别与定位多损伤，且具有灵敏度高，便于安装等特点。

主权项

1.一种高温压力管道结构损伤在线监测装置，其特征在于，所述的监测装置硬件部份包括环形固定支架(2)、联接螺栓(3)、焊接式高温应变计(4)、应变计引线(5)、引线座(6)、隔热层(7)、引线固定卡座(8)；所述的环形固定支架(2)与被测高温压力管道(1)同轴安装在管道表面，环形固定支架(2)下端联接处通过联接螺栓(3)将其固定在压力管道表面；采用点焊方式(10)，将焊接式高温应变计(4)牢牢地安装在被测高温压力管道的表面上。利用引线座(6)将应变计引线(5)固定在被测结构表面，然后通过卡座(8)将引线固定在环形固定支架(2)的隔热层(7)上，以防高温损坏，最后应变计引线(5)与测试终端(9)相连接。所述的监测装置软件部份主要集中在测试终端的上位机，软件系统以损伤识别模块为中心，首先建立一个ARMA(n，m)模型，n和m分别为AR部分和MA部分的阶次。由损伤因子计算模块执行事先编制好的ARMA(n，m)模型程序，采用AIC准则：取使AIC值最小的n和m为模型最优阶次，根据最小二乘方法计算出ARMA(n，m)模型的参数及θ₁，θ₂，…θ_m。然后采用有限元模拟、理论分析计算出监测点无损伤时的结构特征量均值μ_λu。另外，依据模型最优阶次的计算结果为n＝m＝3，通过ARMA(3，3)模型参数及θ₁，θ₂，θ₃计算出工作状态下的监测点的动态结构特征量均值μ_λd(t)。通过损伤因子公式DI(t)＝|μ_λd(t)-μ_λu|/μ_λu，可求出各时间段的损伤因子DI(t)，并用此损伤因子来判断传感路径的损伤程度。