[发明专利]管道米塞斯应力监测系统及方法

权利要求书

1.一种管道米塞斯应力监测系统，其特征在于，包括至少五个应力监测传感器(1)、通讯电缆(2)和管道标志桩(3)，其中，

所述管道标志桩(3)内设置有供电单元(31)、采集器(32)、通讯模块(33)和保护结构(34)，所述采集器(32)适于采集管道(4)的环向应力值和轴向应力值，且将采集到的所述应力值通过所述通讯模块(33)传输至上位机，所述供电单元(31)适于为所述采集器(32)和所述通讯模块(33)供电，所述保护结构(34)位于所述管道标志桩(3)下方的内部，适于保护所述采集器(32)和所述供电单元(31)；

所述应力监测传感器(1)包括两个焊接基片(11)、两个端块(12)、两个固定片(13)、振弦(17)、外护管(18)、弹簧(14)、紧固螺母(15)和激励线圈(16)，所述外护管(18)套装在所述振弦(17)上，且与所述振弦(17)固定，所述激励线圈(16)可拆卸地安装在所述外护管(18)上，所述振弦(17)的两端分别固定在所述两个端块(12)内，所述两个端块(12)分别固定在所述两个焊接基片(11)上，所述两个焊接基片(11)分别固定在所述两个固定片(13)上，所述两个固定片(13)适于可变换曲率地贴合在管道(4)的外壁上，所述弹簧(14)套装在所述外护管(18)上，位于所述激励线圈(16)的一端与所述两个端块(12)中任一个端块(12)之间，所述弹簧(14)的一端与所述端块(12)固定连接，另一端与所述紧固螺母(15)抵靠，所述外护管(18)的外壁上设置外螺纹，所述紧固螺母(15)与所述外护管(18)螺纹连接；

至少四个所述应力监测传感器(1)沿轴向方向间隔均匀地设置在所述管道(4)的外壁上，至少一个所述应力监测传感器(1)沿环向方向设置在所述管道(4)的外壁上；

所述通讯电缆(2)的两端分别与所述激励线圈(16)和所述采集器(32)连接，适于将所述应力监测传感器(1)监测的应力上传到所述管道标志桩(3)的所述采集器(32)上。

2.根据权利要求1所述的管道米塞斯应力监测系统，其特征在于，所述固定片(13)上设置有焊接定位槽(131)，在将所述固定片(13)焊接到管道(4)的外壁上时通过所述焊接定位槽(131)确定所述固定片(13)的位置。

3.根据权利要求1所述的管道米塞斯应力监测系统，其特征在于，所述两个端块(12)中的任一个端块(12)均设置有凹槽，所述外护管(18)的两端分别位于所述两个端块(12)的凹槽内。

4.根据权利要求1所述的管道米塞斯应力监测系统，其特征在于，所述至少两个应力监测传感器(1)中的一个所述应力监测传感器(1)沿管道(4)的轴向方向安装在管道(4)的外壁上，适于监测管道(4)的轴向方向的应力；另外一个所述应力监测传感器(1)沿管道(4)的环向方向安装在管道外壁上，适于监测管道(4)环向方向的应力。

5.根据权利要求1所述的管道米塞斯应力监测系统，其特征在于，所述激励线圈(16)的长度小于所述两个端块(12)之间的距离。

6.根据权利要求1所述的管道米塞斯应力的监测系统，其特征在于，所述激励线圈(16)适于激励所述振弦(17)发生振动，并采集所述振弦(17)的频率通过所述通讯电缆(33)传送到所述采集器(32)。

7.根据权利要求1所述的管道米塞斯应力的监测系统，其特征在于，所述管道标志桩(3)还包括太阳能电池板(35)，所述太阳能电池板(35)位于所述管道标志桩(3)的顶部，适于为所述供电单元(31)供电，所述管道标志桩(3)的外壁为玻璃钢结构，所述保护结构(34)套装在所述供电单元(31)和所述采集器(32)与所述管道标志桩(3)的外壁之间。