晃动(角度)传感器

该产品主要适用于大型起重运输设备、建筑物、船舶平台、桥梁等设备上的晃动监测、记录,对超出常态的晃动进行险情报警输出。便于有关人员及时做好相应的安全防护工作。
1 )按照国家(特种设备质量监督与安全监察规定) 13 号文件要求每台起重设备在投入运行前,必须经过权威部门严格的设计、制造、安装、标定审核、质量认定、加载运行试验,并对整机相关的性能数据记录、分析评 定。但对高架起重设备在负载运行中允许的安全晃动参数检测只能凭经验目测、评估。而在起重作业中动态能量转换导致机身晃动是客观存在、有目共睹的。试想当 大型起重设备在轨道上行驶中突然停止,由于受惯性力的作用,其机身会向行驶方向前后晃动,晃动的幅度与 F=ma 成正比。而对于多轮驱动的设备,若多轮驱动或制动不同步则晃动更大。
2 )当起重设备的起重力距大于其机身平衡力距时(如超载或吊具与其它物体相牵连,导向滑轮磨擦力增大等),则机身往起重臂力方向左右晃动,晃动幅度和起重加速度成正比。
3 )受到强大风力作用时,其机身往风力方向晃动,晃动幅度和挡风面与风压成正比。当以上晃动参数达到安全极限时,必须紧急加强相应安全措施,否则当晃动幅度达到机身重心偏离,以至失去平衡,则将导致倾翻事故。历年来起重运输设备意外倾翻事故常有发生。
为预防安全事故的发生,我们研制了晃动参数监测记录报警装置,其主要工作原理见附图一
晃动参数传感器结构原理见附图二:


图二( a )

当晃动参数传感器和被测物一起受到外力冲击(振动)时,受质量球 m 惯性力的作用,根据牛顿第二定律,此惯性力是加速度的函数,即 F=ma 。
F 质量球产生的惯性力
M 质量球的质量
A 加速度
根据惠斯登电桥原理,电桥输出电压 Vr 与质量球产生惯性力 F 成正比。通过实时检测晃动传感器的输出电压 Vr 变量,经 CPU 计算,便可知道以下晃动参数:
1 )晃动加速 a=F/m 米 / 秒 2 钟