技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及智能信息測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測量高精度、高可靠性、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)的管道三向位移激光測量裝置。?

背景技術(shù)

管道三向位移是進(jìn)行管道應(yīng)力分析的重要參數(shù)，同時也是進(jìn)行管道設(shè)計(jì)驗(yàn)證的重要手段，并且是管道進(jìn)行改造的重要依據(jù)。管道的實(shí)際位移的正確與否直接關(guān)系著管道的使用安全與使用壽命。?

目前管道三向位移主要采用機(jī)械式相對位移測量法，即在與管道軸線垂直方向上固定一根只能垂直向移動的鋼針，針尖下方放置一塊繪制有坐標(biāo)系的鋁板，鋼針隨著管道移動時針尖在鋁板上繪出管道移動軌跡，并同時定期測量鋼針在垂直方向上的長度變化，從而獲得三向位移信息。該方法設(shè)備簡單，操作方便易行；缺點(diǎn)是讀數(shù)誤差大、可靠性不高，不能進(jìn)行自動、實(shí)時地監(jiān)測。而且受管道空間位置影響大，只能測量離地面或墻面距離較近的管道。使得高精度、自動、實(shí)時與遠(yuǎn)距離測量管道三向位移成為了難題。?

基于上述背景，函待一種解決現(xiàn)有測量方法的問題與限制的管道三向位移測量裝置。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種管道三向位移激光測量裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種管道三向位移激光測量裝置，包括：激光發(fā)生裝置：所述激光發(fā)生裝置包括激光測距儀、夾持架和固定管夾，所述固定管夾上設(shè)有支撐桿，所述夾持架轉(zhuǎn)動連接在所述支撐桿上，所述夾持架上裝設(shè)所述測距儀，所述測距儀繞夾持架的定位軸旋轉(zhuǎn)；激光接收裝置：所述激光接收裝置包括支撐臺架、激光接收面板、測量激光接收面板旋轉(zhuǎn)角度的角度測量器以及數(shù)據(jù)處理、存儲、通信模塊；數(shù)據(jù)分析?裝置：讀取所述激光接收裝置的數(shù)據(jù)，并分析測量數(shù)據(jù)，進(jìn)行坐標(biāo)空間變換，輸出管道三向位移值并繪制移動軌跡圖。?

進(jìn)一步地，所述夾持架通過一法蘭結(jié)構(gòu)連接在所述支撐桿上，所述法蘭結(jié)構(gòu)的法蘭面沿圓周均勻分布有多個法蘭孔。?

進(jìn)一步地，所述夾持架上連接有一鎖緊裝置，鎖緊裝置上設(shè)置一弧形滑槽，所述弧形滑槽內(nèi)穿設(shè)用于固定夾持架的鎖緊螺栓。?

進(jìn)一步地，以激光接收面板的中心為原點(diǎn)，與管道軸向平行的水平方向?yàn)閄軸，Y軸方向與X軸方向垂直構(gòu)成XOY平面，垂直于XOY平面指向激光來源方向?yàn)閆軸，構(gòu)成XYZ三維坐標(biāo)系；管道軸向方向?yàn)閁軸，U軸與X軸平行，方向相同，U軸與V軸、W軸構(gòu)成UVW右手直角坐標(biāo)系；激光發(fā)射器發(fā)出光束垂直射向XOY平面構(gòu)成測量點(diǎn)，所述數(shù)據(jù)分析裝置進(jìn)行坐標(biāo)空間變換的方程為：?

U′=x′V′=y′cosθW′=z′cosθ-y′sinθ]]>

其中，XOY平面與豎直方向的夾角為θ，x′,y′,z′為測量點(diǎn)在XYZ坐標(biāo)系中的跡線方程；U′、V′、W′為空間坐標(biāo)變換后的跡線方程。?

通過以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型相較于現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果：本實(shí)用新型管道三向位移激光測量裝置裝配調(diào)試簡單、測量精度高、數(shù)據(jù)自動化處理，能夠?qū)崿F(xiàn)自動、實(shí)時、遠(yuǎn)距離測量管道三向位移，可靠性高，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，尤其適用于動力管道、供熱管道和化工管道等對管道三向位移控制要求高的管線。?

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型管道三向位移激光測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；?