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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110132156A(43)申请公布日2019.08.16(21)申请号201910404008.7(22)申请日2019.05.16(71)申请人大连理工大学地址124221辽宁省盘锦市辽东湾新区大工路2号(72)发明人卢青针王东樊哲良鲁奇欣尹原超刘健吴尚华(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人李晓亮潘迅(51)Int.Cl.G01B11/16(2006.01)G01B11/24(2006.01)G01N3/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种海缆径向变形非接触式测量设备(57)摘要一种海缆径向变形非接触式测量设备,属于海洋装备测试领域,用于扫描海缆的轮廓,准确地测量其径向变形。包括升降台、两套完全相同的扫描装置。每套扫描装置均包括固定板、导轨、驱动装置、两个传感器。两套相同的扫描装置对称设置在升降台两侧,实现被测海缆的全轮廓扫描。升降台可根据实验时海缆的位置进行调节,便于适应实验环境;驱动装置输出较慢的转速,保证充足的扫描时间;滚珠丝杠导轨可以较为经济的满足实验精度的要求;通过多传感器的相互配合,实现对海缆轮廓的扫描,进而准确地测得海缆的径向变形,对海缆刚度分析有重要意义。CN110132156ACN110132156A权利要求书1/1页1.一种海缆径向变形非接触式测量设备,其特征在于,所述的海缆径向变形非接触式测量设备包括升降台(10)、两套完全相同的扫描装置;其中,每套扫描装置均包括固定板(3)、导轨(6)、驱动装置(1)、传感器A(17)、传感器B(16);所述的两套相同的扫描装置对称设置在升降台(10)的工作平面(7)两侧,用于实现被测海缆(19)的全轮廓扫描;所述的固定板(3)呈L形,通过高度微调螺柱(14)与工作平面(7)连接,L形长边安装导轨(6)及槽形板(2);传感器A(17)固定在槽形板(2)顶部并垂直安装,其激光照射方向竖直向下指向传感器B;所述导轨(6)上安装滑块(4),滑块(4)通过连接板(5)与水平安装的传感器B(16)连接,传感器B(16)的激光照射方向水平指向被测海缆(19);所述的驱动装置(1)设于导轨(6)顶部,并通过联轴器(18)与导轨(6)的滚珠丝杠连接,为导轨(6)提供动力;所述的升降台(10)放置在地面上,包括底座(11)、固定端(8)、滑动端(13)、支撑架(12)、工作平面(7)、双螺纹丝杠(9)、手柄(15);所述的支撑架(12)设于底座(11)与工作平面(7)之间,底座(11)与工作平面(7)的同一侧均设有两个固定端,支撑架(12)为“X”型结构,一端为固定端,且与底座(11)与工作平面(7)的固定端通过螺栓固定,另一端为滑动端(13),通过滑轮在底座(11)与工作平面(7)表面滑动;所述的支撑架(1)还与双螺纹丝杠(9)通过螺纹连接,手柄(15)与双螺纹丝杠(9)通过螺柱连接,摇动手柄(15)带动双螺纹丝杠(9)转动,通过双螺纹丝杠(9)的双螺纹在轴向相反的传动效果,实现工作平面(7)的升降。2.根据权利要求1所述的一种海缆径向变形非接触式测量设备,其特征在于,所述的驱动装置(1)为减速步进电机,可同时实现匀速与低速的要求。3.根据权利要求1或2所述的一种海缆径向变形非接触式测量设备,其特征在于,所述导轨(6)导程超过被测海缆(19)直径并符合传感器量程要求。4.根据权利要求1或2所述的一种海缆径向变形非接触式测量设备,其特征在于,所述升降台(10)是剪式千斤顶结构,实验前可将实验区域调整到被测海缆(19)处。5.根据权利要求3所述的一种海缆径向变形非接触式测量设备,其特征在于,所述升降台(10)是剪式千斤顶结构,实验前可将实验区域调整到被测海缆(19)处。2CN110132156A说明书1/3页一种海缆径向变形非接触式测量设备技术领域[0001]本发明属于海洋装备测试领域,涉及一种海缆径向变形非接触式测量设备。背景技术[0002]在海洋恶劣环境下,柔性海缆已成为最优的选择。但是随着海洋油气资源的开发逐步向深海推进,在力学性能上对柔性海缆提出了更多的要求,同时需要借助实验的方法,更准确的预测海缆的性能。[0003]由于海洋柔性海缆结构的特殊性,在海缆刚度分析中,内部铠装钢丝层在受力的情况下角度会发生变化,引起径向变形,进而影响整体刚度。但是很多现有的实验方法测量不到径向变形,而是通过有限元分析模型计算获得,存在较大的误差。因此通过实验的方法,准确地测量出海缆在刚度分析中的径向变形量就变得尤为重要。[0004]目前由于柔性海缆试验过程中随着轴向拉力的持续增大,内核径向变形也随之持续变化,这对其测量带来极大困难,而国内缺乏测量柔性管径向变形的装