变形检测范文

变形检测范文（精选7篇）

变形检测 第1篇

一、气缸体变形特点

气缸体变形后会引起气缸轴线与曲轴主轴承承孔轴线的垂直度误差、曲轴主轴承承孔轴线与凸轮轴承承孔的平行度误差、曲轴各道主轴承承孔间轴线的同轴度误差、缸体上平面与下平面的平行度误差、缸体前后端面对曲轴主轴承承孔轴线的垂直度误差等。气缸轴线对曲轴主轴承承孔轴线的不垂直度偏差会造成活塞连杆组件在气缸内的倾斜, 使活塞产生附加的接触阻力, 增大气缸上部的磨损。试验结果表明, 当气缸轴线的垂直度误差在200 mm高度上达到0.18 mm时, 柴油机气缸的磨损增加30%, 即柴油机寿命降低30%。气缸体变形还会对柴油机产生其他不良影响, 如气缸体与气缸盖结合面不平, 造成气缸密封失效, 引起漏气、漏油、漏水现象发生;气缸体下表面不平, 导致油底壳漏油;曲轴各承孔的同轴度误差过大, 装配时便产生很大的变形应力, 加剧磨损、加速疲劳;气缸后端面与曲轴承孔轴线的垂直度误差过大, 则影响离合器壳以及变速器正确装配关系的变化, 严重时能造成离合器壳破裂, 加重变速器零件的磨损, 造成变速器自行脱挡及传动系异响等。

实践证明, 气缸体变形主要表现为上下平面的平行度误差、上平面的平面度误差、曲轴主轴承各承孔的同轴度误差、气缸轴线与曲轴主轴承承孔轴线的垂直度误差。缸体上平面的变形规律为两端高中间低。气缸盖变形也与之相似。

二、气缸体变形检测方法

1.气缸体平面度检验

平面度检测分为全长上检验和小区域检验两种。小区域检验应符合任意50×50 mm上的平面度要求。

对全长上平面度测量时, 应选择长度等于或大于被测平面尺寸的检验平尺或检验刀口尺作为基准平面, 用百分表或厚薄规测量被检平面与检验基准平面间的间隙大小。检测的间隙最大值作为被检平面平面度的最大误差。

50×50 mm局部范围内的平面度检测, 可选用150×150 mm的框式水平仪作为基准平面, 在任意位置上放置, 覆盖整个被检平面。用厚薄规测量基准平面与被检平面间的间隙, 测量间隙最大值作为平面度的误差值。

2.气缸体上平面与下平面平行度的检验

气缸体由于受到气体压力、燃烧高温、运动件惯性力、前后附加零件支承力和螺栓紧固造成的预应力等的作用, 会产生通过各气缸轴线组成平面内的变形。下平面通常是气缸体的设计和加工基准面。因此, 检验气缸体下平面与上平面的平行度有重要意义。检验时用检验平台、检验平尺、框式水平仪、百分表等量具。

检验时先检查调试基准平面的平行度, 再测量气缸体上、下平面的平行度。用水平仪测量平台的水平误差, 然后将被测气缸体放置于检验平台上。将检验平尺放于气缸体上平面的长轴方向, 用水平仪测量检验平尺上平面的水平程度, 应使其水平误差与检验平台水平误差方向一致且量值相等。若不等, 则调整平尺下平面一端的支承高度, 使两测量基准平面成为相互的平行面;调整好百分表的高度测量范围, 选择指示“0”点, 沿检验平尺拉动百分表座, 读取高度差的最大变化值;在气缸体上平面上选择等距的三个位置作为平尺放置的位置, 测取在不同位置上百分表高度差指示的最大值作为气缸体上平面与气缸体下平面的平行度误差。

3.曲轴轴承孔轴线同轴度的检验

同轴度的公差带是以基准轴线为轴线, 直径等于公差值的圆柱体。同轴度误差在数值上等于被测轴线相对轴线最大偏离量 (半径方向) 的两倍。轴类零件的同轴度检测一般以径向圆跳动代替。对孔的检测, 一般需用专用测量工具。

检测时气缸体底面朝上, 从前、后承孔安装定位套和心轴, 然后将表架装于被测孔表面附近, 使外伸测头与被测孔表面上测量截面的外表面接触。调整百分表“0”位, 转动心轴, 测取测量截面上的最大径向圆跳动量, 该值的两倍为该截面上的同轴度误差。选择不同的承孔和不同的检测截面, 测取全长上的最大同轴度误差值, 即为曲轴主轴承孔同轴度误差值的检测结果。

4.气缸轴线与曲轴主轴承孔轴线垂直度的检测

气缸轴线与曲轴主轴承孔轴线的垂直度误差的检测也是用专用量具进行的。检验仪由定位机构和测量传动机构两部分组成。检测时气缸体正放, 将检验仪在被测气缸中定位并锁紧, 调整检验仪表针活动范围, 使其满足测量要求。

变形病毒的分析与检测 第2篇

随着病毒技术的不断发展, 出现了变形病毒。变形病毒能对同一种病毒产生数量众多的变种, 产生形态各异、数量众多的病毒, 给传统的特征值匹配反病毒技术带来巨大的挑战。为了能更好地防止这类病毒蔓延, 必须对变形病毒的机理和检测手段进行深入的分析, 才能更好地保护网络及信息的安全。

1 变形病毒

1.1 变形病毒特征

加密病毒可使同一种病毒的不同传染实例的病毒主体用不同的密钥进行加密, 虽然不可能在其中找到惟一的一段代码串和偏移来代表此病毒的特征, 但不同传染实例的解密子仍保持不变机器码明文, 所以加密病毒还没有能够完全逃脱反病毒特征值匹配扫描。但随着病毒技术的不断发展, 病毒设计者为了对抗传统的特征值匹配反病毒技术, 在加密病毒的基础之上进行改进, 使解密子的代码对不同传染实例呈现出多样性, 这就出现了变形病毒。变形病毒具有一般病毒的传染性、破坏性、潜伏性等基本特征以外, 还具有能用变化自身代码和形状来对抗反病毒手段的特征。即变形病毒传播到目标系统后, 病毒自身代码和结构在空间上、时间上具有不同的变化。

1.2 变形病毒原理

变形病毒是采用变形加密技术, 对病毒进行代码变换的一类病毒。变形病毒感染文件后, 没有两个被感染文件内的病毒数据是完全相同的, 从而达到病毒变形的目的。它和加密病毒非常类似, 惟一的改进在于病毒主体在感染不同文件会构造出一个功能相同但代码不同的解密子, 也就是不同传染实例的解密子具有相同的解密功能但代码却截然不同。比如原本一条指令完全可以拆成几条来完成, 中间可能会被插入无用的垃圾代码。

2 变形病毒技术分析

目前, 变形病毒一般由变形引擎和病毒体组成, 病毒体完成病毒的功能, 变形引擎对病毒体进行加密变形。变形病毒的关键是变形引擎的构造, 它由病毒加密子、解密器和变形机构成。病毒加密子在病毒每次感染文件前采用随机产生的密匙对病毒体加密, 并保存病毒的密匙;解密器在病毒运行前解密被加密的病毒体;变形机则对解密器进行变形。

2.1 病毒加密子

病毒加密子主要用来对病毒体进行加密, 是病毒体变形的主要方式。加密子由加密程序和密匙构成, 加密的方式很多, 病毒一般采用xor, add, sub, not等这些常用的方法, 随机产生的密匙是病毒体不断变形的前提。当然密匙不是固定不变的, 病毒一般随机产生密匙, 并且将密匙保存在某个位置供解密器使用, 随机密匙的产生采用各种各样的随机数生成算法, 各类变形病毒的加密原理与此类似。

2.2 病毒解密器

解密器是针对加密子的逆操作, 目的是还原出病毒本体。解密器的还原操作与加密子在方式上是一致的, 可见, 解密器和加密子是密不可分的, 对变形引擎来说, 两者缺一不可。

2.3 变形机

变形机主要对解密器进行变形, 达到病毒完全变形的目的。变形机相比加密子和解密器则相对较复杂, 它是变形病毒变形的关键。变形机对解密器变形一般采用随机寄存器选择、垃圾代码插入和指令重排列等方式。可见, 变形病毒的核心只是对解密器进行了变形, 病毒真正的本体只是采用了简单的随机加密手段。同一种变形病毒被解密还原后它的病毒体明文是固定不变的。变形病毒只是达到了变换形体的目的, 而病毒的内核依然固定不变。

变形病毒每一次传染都随机改变病毒体和随机产生解密器, 同一种病毒采用变形技术后理论上可存在无数的变形, 变形病毒数量众多的变形体加大了病毒检测的难度。给传统的基于静态特征扫描反病毒技术带来巨大的挑战, 很难直接从变形病毒随机变化的静态外形上提取病毒特征值。

由于无法找到不变的特征值, 静态特征扫描反病毒技术就彻底失效了, 应采用动态码扫描技术。所谓“动态码扫描技术”是指先在虚拟机的配合下对病毒进行解密, 接着在解密后病毒体明文中寻找特征值。要得到病毒体明文首先必须利用虚拟机对病毒的解密子进行解释执行, 当跟踪并确定其循环解密完成或达到规定次数后, 整个病毒体明文或部分已保存到一个内部缓冲区中, 提取病毒体明文, 再采用特征值方案就能查杀变形病毒了。

3 反病毒虚拟机技术

应用虚拟机技术反病毒, 实际上是模拟一个程序的运行环境, 解释执行病毒代码, 病毒只是在虚拟的环境中被执行, 真正的CPU并未运行过病毒代码, 大大降低实际系统被病毒感染的风险。

3.1 虚拟机技术原理

虚拟机是执行应用程序的虚拟环境, 是用软件创建的系统资源假象, 是系统资源的一种仿真, 在其之上的应用程序犹如运行在一个真实的CPU与操作系统环境。虚拟机技术在平台移植、软硬件测试和操作系统的实现等方面都发挥着重要的作用。由于虚拟机能模拟程序的真实运行、动态跟踪程序的运行状态, 对程序的运行期数据进行检测。虚拟机技术既然能够在虚拟中反映程序的任何动态, 那么, 将病毒放到虚拟机中执行, 则一定会反映出病毒的传染动作。可见, 在这样的虚拟环境中, 可以通过虚拟执行方法来检测变形病毒。

反病毒虚拟机用程序代码虚拟CPU寄存器, 甚至硬件端口, 用调试程序调入可疑带毒样本, 将每个语句放到虚拟环境中执行, 这样就可以通过内存、寄存器以及端口的变化来了解程序的执行, 改变了过去拿到样本后不敢直接运行而必须跟踪它的执行查看是否带有破坏、传染模块的状况。其优点是:

(1) 病毒检测不被病毒觉察, 因为虚拟机将在其内部缓冲区中为被虚拟执行代码设立专用的堆栈, 所以堆栈检查结果与实际执行一样, 不会向堆栈中压入单步和断点中断时的返回地址。

(2) 由于虚拟机自身完成指令的解码和地址的计算, 所以能够获取每条指令的执行细节并加以控制。

(3) 虚拟机技术确实做到了“虚拟”执行, 系统中不会产生代表被执行者的进程, 因为被执行者的寄存器组和堆栈等执行要素均在虚拟机内部实现, 因而可以认为它在虚拟机地址空间中执行。

3.2 反病毒虚拟机技术工作过程及实现

3.2.1 反病毒虚拟机工作过程

反病毒虚拟机主要完成模拟程序的运行和病毒检测两大任务。反病毒虚拟机技术的主要工作过程如图1所示。

(1) 在查杀病毒时, 在计算机虚拟内存中模拟出一个“指令执行虚拟计算机”。

(2) 在虚拟机环境中虚拟执行 (不会被实际执行) 可疑带毒文件。

(3) 在执行过程中, 检测病毒是否存在。即从虚拟机环境内截获文件数据, 如果含有可疑病毒代码, 则说明发现了病毒。否则, 判断是否是未知病毒。

(4) 杀毒过程是在虚拟环境下摘除可疑代码, 然后将其还原到原文件中, 从而实现对各类可执行文件内病毒的清除。

3.2.2 反病毒自含代码虚拟机w32encode的实现方法

虚拟机的设计方案包括自含代码虚拟机、缓冲代码虚拟机、有限代码虚拟机三种。其中自含代码虚拟机应用最为广泛, 因为它能对每条指令的动作做出非常详细的报告, 最适合对文件进行全面检查。

自含代码虚拟机首先设置模拟寄存器组 (用一个DWORD全局变量模拟真实CPU内部的一个寄存器, 如ENEAX) 的初始值, 初始化执行堆栈指针 (虚拟机用内部的一个数组static int STACK[0x20]来模拟堆栈) 。然后进入一个循环, 解释执行指令缓冲区Prog Buffer中的头256条指令, 如果循环退出时仍未发现病毒的解密循环则可由此判定非加密变形病毒, 若发现了解密循环则调用EncodeInst函数重复执行循环解密过程, 将病毒体明文解密到DataSeg1或DataSeg2中, 完成加密变形病毒的虚拟执行, 提取病毒体明文。

4 结束语

研究变形病毒的目的是为了找到确切的识别特征使之能被反病毒扫描程序快速可靠地检测到, 变形病毒检测通常是在多种检测技术的结合下完成的。不论是基于特征值的反变形技术、还是动态启发式分析和系统调用分析, 如果没有虚拟机技术的支持, 这些反病毒技术的能力是不可想象的。正因为这些原因, 虚拟机技术己经成为现代反病毒领域采用的核心技术之一, 大量的反病毒软件在虚拟机基础上构建反病毒引擎, 尽管对它的运用还远没有达到一个完美的程度, 但是虚拟机技术的出现给反病毒界带来了光明的前景, 尤其是对变形病毒的检测。

摘要：变形病毒给传统的特征值匹配反病毒技术带来巨大的挑战, 本文重点对变形病毒的原理及技术进行深入的分析, 并提出了基于虚拟机的动态码扫描技术来检测变形病毒, 可以有效防止这类病毒的蔓延, 更好地保护网络及信息的安全。

关键词：变形病毒,病毒检测,反病毒虚拟机

参考文献

[1]张波云.计算机病毒原理与防范.湖南师范大学出版社[M].2007.

[2]刘功申.计算机病毒及其防范技术.北京:清华大学出版社[M].2008.

油田套管变形检测机器人研究 第3篇

油田的钻井中敷设的管道对套管的每个截面的直径有严格的要求, 如果将局部变形后不符合要求的套管敷设在钻井中, 可能会导致钻头的断裂而在造成重大事故, 因此在敷设前需对套管进行检验筛选, 现在通常的做法是工人将绳子从12m的套管的一端甩到另一端, 拴上近30kg的通规, 将通规从管中拉出来, 如果通规能通过, 即算合格, 而且还需两个工人在套管两端用皮尺测量管道的长度, 一个工人记录, 这种检验方式费时费力, 且劳动强度大, 本文研制的套管变形检测机器人采用独特的径向轴瓦检测技术和摩擦驱动技术, 有效地解决了套管在挠度变形或局部变形情况下的直径和长度检测的难题。该设备结构简洁, 测量精度高, 并实现了自动测量和自动记录, 减轻了油田工人的劳动强度, 提高了检测的准确率。

2 套管内径检测机器人结构设计

本文设计的机器人可适应的管径变化范围是118mm～125mm, 当机器人进入内径不断变化的套管内, 需要调节内径检测装置以及驱动装置来适应管径的变化, 为了保证机器人在测量的过程中行走自如、准确稳定, 设计了如下装置, 其结构如图1所示。

机器人主要由驱动机构、测量机构以及辅助行走机构组成。为了对套管的全断面进行内径检测, 将检测头部整个圆均分为四个轴瓦2, 轴瓦2通过直线轴承随滑动轴7沿径向自由滑动, 压缩弹簧9将轴瓦2紧压在被检测管壁之上, 以适应管壁的直径变化, 直线位移传感器1与轴瓦2相连, 用来检测管壁直径变化。驱动部分由电机5带动与蜗轮同轴的行走轮6在被测管壁了摩擦滚动组成, 从动轮10首先起辅助支撑作用, 同时用来实现测量套管的长度, 通过编码器记录其转动的圈数并将圈数换为套管长度。压缩弹簧9实现驱动机构适应管道内径的变化, 行走轮6由片簧3提供弹力, 紧压在被测套管内壁, 可以保证机器人行走过程中与被检测管内壁保持滚动摩擦。

3 机器人工作原理

该机器人采用电机驱动蜗轮, 蜗轮带动同轴的摩擦轮作为行走轮, 并采用压缩弹簧将行走轮和辅助行走轮紧压在被测管壁上, 可以适应不同管径的要求。检测头采用4组完全一致且沿圆周均布的轴瓦组成, 并采用压缩弹簧将轴瓦紧压在被测管壁上, 用来适应管径的实时变化, 并通过相应的直线位移传感器来检测实时管径。套管长度检测是通过将辅助行走轮上编码器的角度位移转化为直线位移来实现。

4 力学分析

前进状态时机器人的传动机构和受力情况如图3所示。

由传动关系有:

式中:n, nm分别为行走轮、电机转速, r/min;

r为行走轮半径;

i为蜗轮蜗杆传动比;

w为行走轮角速度, rad/s。

由 (1) 、 (2) , 机器人的前进速度v为:

后退状态时, 机器人与前进状态完全类似, 其速度与前进速度相同。

再对机器人行走状态下进行受力分析, 由图2可知:

由 (4) 、 (5) , 可得驱动力为

式中:Fr, Fw分别驱动力、啮合力的切向分力, N;

Pm为电机输出功率, W;

η为蜗轮蜗杆传动效率;

Tw, Tm分别为驱动轮的转矩和电机输出转矩;

Zm为蜗轮齿数;

rw为蜗轮半径。

驱动电机输出功率为24w, 转速1800r/min, 蜗轮齿数30, 半径24mm, 行走轮半径为32mm, 传动比为30, 传动效率为70%, 摩擦系数为0.3, 由此可得机器人运动速度v=201mm/s, 最大牵引力Fr=111N。

5 测量精度分析

机器人直径测头结构如图3所示, 轴瓦2紧贴管壁, 直线位移传感器1检测轴瓦2位移, 直线位移传感器满量程精度为0.5%, 测量范围为0-20mm, 则其直径检测误差为:

套管长度测量由前面可知其测量精度主要由辅助行走轮直径误差来决定。辅助行走轮的直径误差为0.005, 则12m长的套管测量产生的测量误差为:

undefinedmm。

6 实验数据分析

我们在试验中用该机器人对3根待测套管进行了检测, 所得检测数据如表1所示:

由试验数据与理论数据比较可知, 在相同条件下, 实际速度和牵引力均比理论值要小, 这主要是行走轮与管壁不能完全紧密贴合, 实际摩擦系数有所减小造成。所检测的套管的直径和长度均与实际值相比, 测量误差均在允许范围之内。

7 结论

本文设计了一种适合检测油田套管内径和管长的检测机器人。该机器人采用沿圆周均部的4片轴瓦对套管内径进行检测, 同时采用摩擦驱动技术, 解决了机器人驱动的同时完成套管长度的测量。该机器适用于检测公称直径为120mm的油田套管, 变径范围为118-125mm。具有一定的实用价值和推广价值。

摘要：研制了一种适合检测油田套管变形的机器人。该机器人采用独特的径向轴瓦检测技术和摩擦驱动技术, 有效地解决了油管在挠度变形和局部变形情况下的直径和长度检测的难题。对其检测原理进行了阐述, 对结构设计进行了研究, 并对检测结果进行了分析, 实验证明, 研制的机器人满足套管变形检测要求。

关键词：套管变形,轴瓦,设计,机器人

参考文献

[1]孙立宁, 刘品宽.管内移动微型机器人研究与发展现状[J].光学精密工程, 2003, 11 (4) :327-328.

[2]邓中全, 陈军, 姜元生等.六独立驱动管内检测牵引机器人[J].机械工程学报, 2005, 41 (9) :68-72.

[3]单晓敏.利用流体动能充电的管道清理机器人[D].长春:长春理工大学出版社, 2009, (3) .

变形检测 第4篇

储油罐[1]作为石油石化行业的储存方式,在长期使用过程中,由于受到自身材质、外界环境等因素的影响,油罐壁板可能会出现不同程度的几何变形,对储罐安全有极大影响。因此,定期对储油罐的几何形体进行准确有效的健康检测是十分必要的。传统的储罐的几何形体检测方法有径向偏差仪法、光学参比线法等,这些方法主要利用径向偏差仪、光学偏差仪和光学垂准仪获取径向偏差,操作繁琐,机动性差,精度较低,现已逐渐被淘汰。徕卡TM30[2,3]是德国徕卡公司于2009 年全新推出的一款无棱镜,专为监测系统设计开发的精密测量机器人,仪器内自带罐内测量程序,现已逐渐成为罐体扫描检测的首选。本文基于传统罐体形体检测方法,提出了利用徕卡TM30 的储罐形体检测方法,结合黄岛油库油罐形体检测数据进行实测数据处理分析,验证测量机器人技术在大型储罐形体检测中应用的可靠性和优势性。

1 储罐形体检测方案[4,5]

储罐主要分为空储罐和在役储罐两种。对于空储罐,由于储罐处于低罐位的静止状态,我们可以充分利用储罐巨大的内部空间,在罐内浮顶板上安置仪器进行测量,即罐内测量方式; 而对于在役储罐的形变检测,由于罐内有油,出于安全方面的考虑,我们首先提出了一种外部非接触式的储罐变形检测评估的方法,即罐外测量方式。

本文选取的目标储罐为黄岛油库6003#立式金属储油罐,该油罐于1996 年建造完成并投产使用,公称容积50000m3,罐壁设计高度为19. 40m,油罐设计内径为60m,储罐最高极限罐位为17. 7m,最低极限罐位为1. 4m,最高安全罐位为17. 5m,最低安全罐位为2m,由九圈壁板焊接而成,属于典型的双盘型浮顶油罐。为了配合2014 年储罐年度检测工程实施,黄岛油库6003#油罐处于腾空状态,两种测量方式均适用。

1. 1 罐内测量方案

罐内测量是指在储罐内部安置仪器,利用仪器内部加载的储罐罐内测量程序对储罐各圈板自动进行全角度扫描观测,获取并记录各圈板测点的三维坐标数据的检测方法。

罐内测量时,鉴于油罐罐内条件,选取第二圈板高3 /4 处为起始基准。将TM30 仪器置于罐内浮顶中心位置( 见图1) ,以量油管方向、第二圈板高3 /4 处为第一点,沿逆时针方向,设置步长进度值为7. 5°,每圈板均匀测量48 个检测点,通过激光测点依次获取各圈板1 /4 和3 /4 处的均匀分布的48 个检测点三维坐标观测值,直至第九圈板高3 /4处,共获取48* 15 个测点三维信息。

1. 2 罐外测量方案

罐外测量是一种外部非接触式的测量方法。具体方案如下:

( 1) 外围控制网布设及观测

沿顺时针方向在油罐底圈壁板高1 /4 处每7. 5°分1 点,标注出1 至48 号共48 个基圆检测点; 根据储罐大小在其外围布设自由导线网,一般在距离储罐15 到25m的范围处,布设6 ~ 8 个控制点,如图2 所示,并保证在相应测站上能观测到所有底圈标注点。建立独立坐标系,为方便计算,假定S1点平面坐标为( 100,100) ,并设置坐标方位角αS1S2= 90°; 按三级导线网进行外围控制网测量,导线边的边长进行往返测,转折角观测两个测回。

( 2) 基圆点观测

进行外围控制网解算得到各控制点的坐标,依次在各控制点上设站,打开油罐外测程序,瞄准底圈罐壁上的标注点,测量出底圈壁板上标注的1 至48 号所有点的平面坐标。

( 3) 径向偏差测量

径向偏差测量示意图如图3 所示,在某一条母线的法线方向架设仪器,利用徕卡罐外测量软件,设定相应的参数( 包括圈板号、圈板的高度、母线编号、圈板位置、连测点数等) ,仪器自动测量测站到测点( 每圈壁板的1 /4 处和3 /4 处) 的平距并自动记录。该母线测量完成后,不必搬站,瞄准左右相邻的母线继续测量,直至由于现场条件限制无法测量为止,搬至下一测站。以此类推,直至48条母线全部观测完毕。

2 数据处理与分析

储罐形体检测的数据处理最重要的方面就是计算形变参数。储罐几何形变参数[6~10]主要包括壁板径向偏差、表面椭圆度、罐体倾斜度等。

2. 1 参数计算

( 1) 基圆拟合

储罐形体变形偏差计算通常需要设定一个基准参考,由于油罐底圈板受板焊缝约束作用,形变程度最小,一般选择底圈板作为基准圆。罐内检测时,测量受油罐条件限制,一般选择起始圈板作为基准。利用获取的储罐基圆圈板的48 个检测点坐标,根据最小二乘法进行基准圆拟合,计算求得相应的拟合圆心和半径值作为参考基准。

( 2) 径向偏差计算

径向偏差反映的是储油罐在水平方向上的偏转变形程度。若某个方向上的径向偏差超过一定的限差,说明目标油罐存在安全隐患。

罐内模式利用所测检测点坐标最小二乘拟合得出的各圈板坐标圆心坐标和半径,罐外模式利用所测仪器至各母线检测点的平距( 包括壁板厚) ,分别根据相应公式( 距离公式或三角公式) 计算各罐壁检测点与该圈板圆心的平距,即得到各圈板的径向偏差 σ:

其中,S为基圆圈板上的点到圆心的平距,L为其余各圈板检测点与圆心的平距。若 σ 为正,则表示壁板外凸; 若 σ 为负,则表示壁板内凹。表1 为大型立式常压储罐底圈板和其余圈板内表面上任意点径向偏差允许值表。

( 3) 椭圆度计算

圈板椭圆度代表了壁板的横向偏转变形,即储油罐钢板在外力( 风力、油压力等) 的长期作用下在水平方向上发生的偏移、旋转等变形。椭圆度实际上是径向偏差的进一步推算,利用径向偏差的最大值Lmax和最小值Lmin,那么该圈壁板椭圆度 α 为:

式( 2) 中: L为该圈板直径的平均值。

( 4) 倾斜度计算

倾斜度是各圈板圆心与起始圈圆心连成的直线偏离垂线的角度,根据各圈板拟合出的圆心坐标以及测点时仪器抬升高度即可求得各圈板相对基圆的倾斜度。第i圈板的倾斜度 θi可表示为:

其中,( Ai,Bi,Ci) 为圈板圆心Oi坐标,( A0,B0,C0)为基准圈板圆心O0坐标。

由于罐外测量获取的数据为平距信息,因此在计算倾斜度时,首先需要将平距转化为检测点坐标信息,然后按上述计算方式求取圈板倾斜度。根据《立式金属罐容量检定规程》 ( JJG 168-2005) 相关规定要求: “罐体倾斜度不得超过1°”。

2. 2 成果分析

内业计算采用最小二乘原理进行,内业计算成果统计见表2 ~ 8。

从表2 ~ 4 中可以看出,以基圆标注点1# ~ 12#为例,罐内检测X坐标偏差最大值为- 7. 514mm,Y坐标最大偏差值为7. 771mm, 最大点位误差为8. 009mm; 罐外检测X坐标偏差最大值为- 7. 386mm,Y坐标最大偏差值为- 7. 500mm,最大点位误差为8. 819mm; 均小于9. 0mm; 罐内、外检测油罐基圆拟合圆心坐标偏差均小于8. 5mm,能够满足检测的精度要求。

表5、6 为6003#油罐各圈板径向偏差、椭圆度以及倾斜度成果表。从表中可以看出罐体最大内倾值为- 71mm,最大外倾值为58mm,各圈板径向偏差值均在限差范围之内( 小于75mm) 。罐体壁板倾斜度最大值为0. 115°,远小于限差值1°; 椭圆度最大值为0. 32% ,说明壁板横向偏转变形程度不明显。表7、8 为根据误差传播定律求得的形变参数精度成果统计表,从表中可以看出,以第三圈板部分检测点( 1 #、8 #、16 #、24 #、32 #、40 #、48 #)为例,径向偏差误差最大为 ± 28. 553mm,小于30mm; 倾斜度中误差最大为 ± 42. 307″,小于45″,能够满足检测精度要求。

3 结论

本文以6003#油库油罐形体检测项目为背景,根据所得的罐体几何形体参数,通过初步分析得出如下结论:

( 1) 根据罐体形变参数数据可知,该罐存在微小的几何形体变形,中部圈板形变量较大,但均在限差值之内,满足相关评定指标。简单地分析原因,是因为储罐在长期高罐位贮油的情况下,油压力对中部圈板的压迫导致了中部圈板的轻微变形,而储罐下部圈板受角焊缝的约束变形较小,上部圈板所受油压力较小( 或者几乎不受油压力) ,相应的形变量也很小。

( 2) 根据罐内、外测量数据成果分析,两种方式结果差别不大,观测数据都能满足观测精度需求,表明利用TM30 进行储罐形体检测具有一定的可靠性,因此可以根据储罐条件选择合适的测量方式。

( 3) 利用TM30 测量可以快速地获取储罐信息,计算得到储罐罐体的几何形变参数,具有一定的优势。但由于TM30 获取的数据信息是离散数据,每圈板48 个采样点,只能以形变参数定量描述形变,很难反映罐体形变的细节特征。

参考文献

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变形检测 第5篇

关键词：铆接,变形,传感器,检测系统

0 引言

在飞机的装配中,铆钉联接是一种被广泛使用的可靠性较高的连接方式[1]。例如在重型飞机上,铆钉数量达到150～200万件。如此大量铆钉联接的装配可以使用自动钻铆系统进行装配,也可以使用手工铆接进行铆接。大量的铆钉联接的传统行业标准检测方法是用铆钉镦头卡规、镦头检查样板、塞尺、带辅助支架的千分表等进行抽样检测[2]。这种传统的检测方法检测速度相对较低,检测精度也不是太高,读数相对困难,对检测人员要求相对较高。因此笔者设计了一种新型的测量工具,它可以降低对测量人员的要求,提高测量的精度和效率。

1 测量系统的总体构成

1.1 系统构成

测量系统的组成如图1所示,系统主要由测量器具、位移传感器、数据采集卡和软件系统等组成。软件系统在计算机中运行,数据通过数据采集卡用RS232串口的数据线传递[3,4]。位移传感器于测量器具用一个调节杆连接在一起,测量系统的测量范围就是位移传感器的量程为0～25mm,精度为无穷小,线性度达到量程的0.1%即25µm[5]。

1.2 测量系统的工作原理

实心铆钉铆接变形检测系统的信息是经自行设计的测量器具单元、位移传感器单元,再经数据采集卡采集输入计算机进行显示和判断。

系统中使用数据采集卡,结合计算机,以Visual Basic6.0语言进行软件开发实心铆钉铆接变形检测[6]。系统的工作原理为:测量器具的物理位移转化为位移传感器的模拟信号进入数据采集卡,数据采集卡对其进行调理、采集、缓存,并通过RS232串行接口送入计算机[7];计算机在程序控制下,对数据进行处理、运算,最后完成输出被测对象的位移量,做出判断和修正意见。

2 系统元件的选用

2.1 测量器具的设计

实心铆钉铆接后的检测主要对铆接过后形成镦头的直径和高度进行测量。设计的测量器具具有测量高度、深度、直径等功能。可以借鉴游标卡尺的功能,进行改进,使其可以与位移传感器进行连接,这样就可以提高测量精度和效率,同时降低工人的劳动强度等[5]。测量器具的设计如图2所示。

将位移传感器装到测量器具上如图3所示,就可以对实心铆钉铆接后的变形进行检测。

2.2 位移传感器的选择

由于实心铆钉铆接变形检测系统主要针对航空工业进行设计的,它的检测对象主要是铆接过后形成镦头的直径和高度,这些尺寸范围较小,一般不会超过20mm。并且要求测量的精度较高,要精确到0.1mm[2]。因而在位移传感器的选用上要求是高精度量程小的位移传感器。在比较大量的传感器的性能后选用小量程位移传感器PTR-V1,这种传感器是电阻式传感器。它是用特殊工艺将DAP(邻苯二甲酸二稀丙脂)电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。特点是:平滑性好、分辩力优异耐磨性好、寿命长、动噪声小、可靠性极高、耐化学腐蚀。

电阻式传感器的基本原理是在附加电源的参与下,将被测量的变化转换成电阻值的变化,然后通过测控该电阻值达到测控被测量的目的。传感器由触点机构和电阻器两部分组成,如图4所示。电刷固定在被测控物体上,电阻丝的一个固定端和滑动的触点之间的电阻是与被测量值位移X相对应的,R为电位器总电阻,L为电位器总行程,X为电刷行程,Rx为对应电刷行程X的电阻值。当被测非电量(例如位移量s)变化时,使活动触点带动电位器上的电刷滑动到相应位置,其输出信号是电阻值Rx。由于在电位器两端加有电压E,整个电阻回路上就有电流通过,该电流在Rx两端产生压降,其大小为:

由(1)和(2)式得:X=LU/E

因此通过原理图中电压表的数值就可以算出位移数量X[8]。

3 数据采集及其软件设计

3.1 测量系统数据采集

测量系统中的数据采集是通过数据采集卡获得的,由传感器和数据采集卡相连,数据采集卡通过RS232与计算机相连实现数据的传输如图5所示。采集卡与计算机通过RS232串行接口进行通信,串口信号格式为:COM1口、波特率4 800b/s、无奇偶校验、8位数据位、1位停止位。A/D转换结果为14位二进制数,分两组读取,先读第1组高8位,再读第2组低6位。每组又分小两次读取,每4位,最后一次是2位[9]。

3.2 测量系统软件设计

测量系统使用VB6.0进行软件的编程。图6为程序流程图,图7为进入测量系统的界面。测量系统的设计主要包括面板和功能程序的设计。面板是用来操作测量的命令按钮和选取铆钉直径参数数;;功功能能程程序序用用来来完完成成系系统统各各项项测测试试功功能能。。通通过过测测量量,,传传感感器器上上的的信信号号通通过过数数据据采采集集卡卡采采集集后后,,由由RRSS223322串串口口通通信信送送到到计计算算机机中中,,在在测测量量系系统统软软件件的的界界面面上上显显示示出出来来。。软软件件对对测测量量的的数数据据进进行行判判断断,,判判断断铆铆接接过过后后铆铆钉钉的的变变形形是是否否合合格格,,如如果果不不合合格格则则给给出出修修正正意意见见。。还还可可以以将将数数据据保保存存在在计计算算机机中中的的文文本本文文档档中中,,以以备备查查询询。。

数数据据采采集集处处理理是是通通过过各各个个检检测测命命令令按按钮钮的的回回调函数来实现的。为了不丢失数据,实现连续采集,系统采用数据采集卡的双缓冲模式。时钟控件(Timer)对采集时间控制使数据显示自动刷新并输出位移大小。

4 测量实验

先将位移传感器校准,再和设计的测量器具连接,通过调节装置调节并固定好。再依次将位移传感器、数据采集卡、计算机等连接好,组装完检测系统进行测量实验。

通过测量实验,从表1是检测系统测量出来的数据,检测出来的判断结果正确。测量出来的数据误差范围不大于0.1mm,在测量要求的范围内。并且进行实验时系统的响应时间较短,实时性较好。整个系统满足检测测量的要求。

mm

5 结论

基于位移传感器的实心铆钉铆接变形后的检测系统,对铆钉变形后的检测比较方便直观,检测的效率较高,精度较高,同时降低了对测量人员的要求。通过试验过后,该系统将投入试用。

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变形检测 第6篇

1 我国现有检测方法标准

目前我国常用的检测鞋用微孔材料压缩变形性能的仪器是根据有关标准 (HG/T 2876-2009橡塑鞋微孔材料压缩变形试验方法) 要求而设计, 而相关标准又是依据当时的经济和科学技术水平而制定。

我国现有测试标准均采用“定移位法”, 即根据试样硬度将试样压缩至一定高度, 并保持一定时间后, 将试样取出, 消除压力, 再测量试样高度, 计算试样的压缩永久变形。见图1。

1-固定螺栓2-上压板3-限位器4-下压板5-式样

2 国外常用检测方法标准

国外先进的制鞋业多已采用《ASTM-D395-03 (2008) 橡胶性能的标准试验方法—压缩永久变形》的试验方法, 该方法为“定荷重法”, 其原理是试样受外力压缩后, 会沿着受力方向发生形变, 测量试样在施加压力前后的变形率的大小, 来评估试样压缩变形性能。

“定移位法”和“定荷重法”最根本的区别在于, “定移位法”是根据试样硬度确定试样受压变形的移位, 由限位器高低确定, 而“定荷重法”是根据试样的实际用途确定对试样施加不同的设定压力, 即利用弹簧受压产生的形变, 来确定对试样施加压力的大小。弹簧式定荷重法检测仪器结构示意如图2。

3 恒温定荷重法测试仪的研制

3.1 温度和压力自动控制

鞋用微孔材料压缩变形必须在恒温条件下进行试验, 需要在试验时将弹簧式定荷重法检测仪搬到恒温箱内, 劳动强度大, 十分不便。

1-转盘2-上固定板3-高低调节螺杆4-上压板5-导轨6-试样夹7-下压板8-受力弹簧9-表盘10-下固定板

由全国橡胶工业信息中心鞋业分中心 (莆田市产品质量监督检验所) 根据国家质监总局计划项目《2007 QK 170》要求, 研制出BL-0 9 9鞋用微孔材料压缩变形试验机 (专利号:ZL 2004 20116587.9) , 结构示意见图3。

BL-099鞋用微孔材料压缩变形试验机安装在恒温箱内, 利用先进的传感技术, 直接显示试样受压数值, 并以汽源为动力, 可保持试验在恒温恒压环境中进行。

恒温定荷重试验仪的研制成功, 大大减轻劳动强度, 提高检验质量水平, 适用于工信部标准《2011-0636-HG胶鞋鞋底试验方法压缩变形性》要求的以恒温定荷重法为基础的检测方法。

3.2 一台仪器多种用途

我国是制鞋大国, 又是鞋类出口大国, 由于受地域和历史、文化等因素影响, 各国执行的标准不同, 对检测设备的要求也不尽相同。

虽然研究检验设备升级的周期比较短, 但标准受标龄和部门影响, 无法及时变换, 只能靠市场来推动。因此我国鞋用微孔材料压缩变形从“定移位法”到“恒温定荷重法”需要一定的时间, 目前两种检测方式需要同时存在, 因此一台仪器多种用途无疑是最科学合理的。

1-上固定板2-力传感器3-上压板4-试样板5-导轨6-下压板7-动力杆

1-砝码2-固定架3-压力柱4-试样

使用BL-099鞋用微孔材料压缩变形试验仪进行“定移位法”检验, 见图4。只要在图4的专用夹具压板上对称钻3个螺丝孔, 根据标准要求调整压板上3个螺丝高度, 即是“定移位法”限位器的高度, 可将试样放置在有螺丝控制高度的压板中进行试验。

微孔材料压缩变形定荷重试验方法有两种:一是规定试样尺寸, 二是规定压力柱的尺寸。

有些企业在定荷重法中应用原先在“定移位法”测试中所用的砝码, 见图5, 将标准要求直径的压力柱压在试样上方, 后在压力柱上方添加标准要求的砝码。由于在试验中添压砝码十分不便, 只要在图6夹具的压板上, 安装一只标准要求直径的压力柱, 便可进行测试。一台试验仪可符合多个标准要求进行试验, 达到一仪多用的目的。

1-传感器2-上压板3-专用夹具4-试样5-下压板6-动力柱

1-传感器2-上压板3-夹具4-试样5-下压板6动力杆

4 结语

变形检测 第7篇

从国内外的规范与规程到目前的研究成果, 基本肯定了在沉陷区建造抗采动影响建筑物的除了进行特殊的岩土工程地质勘察之外, 应遵从技术, 进行地基的稳定性评价、建筑物的抗采动影响设计、抗采动影响构造及施工等。

1. 陕西彬长矿区食堂检测的主要内容

(1) 全面检查建筑物的外观质量

检查建筑物的外观质量, 混凝土结构包括混凝土梁、柱及其节点的混凝土有无开裂或局部剥落, 裂缝分布情况, 钢筋有无露筋、锈蚀, 填充墙有无明显开裂或与框架脱开, 主体结构构件变形、倾斜或歪扭情况;砌体部分包括墙体有无空鼓、严重酥碱和明显歪闪, 支承大梁、屋架的墙体有无竖向裂缝, 承重墙、自承重墙及其交接处有无明显裂缝等;检查建筑物的整体性连接构造, 重点检查局部易损易倒塌部位构件 (女儿墙、挑檐、雨罩等) 及楼梯间的连接构造。

(2) 结构体系核查

根据原结构设计图纸, 按照《建筑抗震鉴定标准》 (GB50 023-2009) 检查结构实际形式和构件的设置, 包括房屋的高度和层数、结构布置的规则性、结构体系的合理性等。

(3) 混凝土强度检测

采用回弹法检测框架结构的梁、柱混凝土强度, 并根据芯样抗压强度进行修正, 同一混凝土强度等级取6个芯样。抽样检测数量依据各建筑物的结构平面布置与《建筑结构检测技术标准》 (GB/T50344-2004) 综合确定。

(4) 混凝土构件钢筋配置检测

采用磁感应仪抽查检测框架结构的梁、柱钢筋配置情况, 抽样检测数量依据各建筑物的结构平面布置与《建筑结构检测技术标准》 (GB/T50 344-2004) 综合确定。

(5) 主要构件尺寸检测

采用钢卷尺和激光测距仪对主要结构构件的几何尺寸进行抽查检测, 包括梁、板、柱尺寸。抽样检测数量依据各建筑物的结构平面布置与《建筑结构检测技术标准》 (GB/T50 344-2004) 综合确定。

(6) 结构变形检测

条件允许情况下对结构的变形情况检测, 包括不均匀沉降、整体倾斜等是否超出国家规范。根据变形情况判断, 是因为地基还是采空区问题而引起结构的沉降。

(7) 地基检测及评定

条件允许情况下, 邀请勘察单位对地基进行承载力检测, 并检测是否存在软弱下卧层、大体积空洞等情况。经专家综合评定, 判断是因为地基还是采空区问题而引起结构的沉降。

(8) 结构验算分析

条件允许情况下, 可采用PKPM建筑结构设计软件对原图纸进行验算复核, 判断原设计是否存在缺陷, 主要是看基础设计是否合理。另可采用有限元软件ANSYS或MIDAS进行建模验算, 对结构柱底施加向下的位移荷载, 观察上部结构变形及裂缝分布是否与现场一致。以此推断结构沉降原因, 以及沉降对结构造成的损伤情况。

2. 主要检测技术

检测采用回弹仪, 在进行检定时对回弹仪进行必要保养。进行回弹值测量, 测量碳化深度值, 计算回弹值, 计算测区平均值回弹值, 按下式计算:

式中Rm:测区平均回弹值, 精确至0.1;

Ri:第i个测点的回弹值。

然后根据测得数值计算出该结构或构件的回弹平均值, 利用《回弹检测混凝土抗压强度技术规程》中的附表, 结合现场测得的碳化深度值, 查表得出该结构的混凝土强度。

二、检测结果

(1) 现场勘查发现, 该食堂地上三层的混凝土框架结构, 其中三层部分屋盖为钢结构网架

(2) 建筑物建成区域中, 抽检混凝土结构柱、梁的混凝土强度推定值在36.1~56.6 MPa之间, 满足原设计C35的要求。

(3) 建筑物建成区域主体承重构件混凝土的碳化深度平均值约为4.5 mm, 目前建筑物主体承重构件的碳化深度不大, 构件的混凝土保护层仍可对钢筋起到有效的保护作用。

(4) 建筑物建成区域抽检混凝土承重构件的截面尺寸、钢筋数量、箍筋间距、保护层厚度与现有部分原设计图纸基本相符, 个别区域箍筋间距略大于设计要求, 个别构件保护层厚度略小于设计要求。

(5) 由于现场条件所限, 现场只对具备检测条件的区域进行了较为详细的结构现状 (损伤) 检查。检查发现建筑物发现有明显的结构受力裂缝等损伤, 存在有填充墙体开裂、保护层脱落等现象。且宽度较大, 最大宽度达0.4 mm等。

三、加固技术及施工

地面建筑物结构抗变形保护措施很多, 但归纳一是刚性保护措施。通过增加建筑物整体或局部的强度和刚度, 对于现有建筑物主要有设钢拉杆、钢筋混凝土顶底圈梁、基础联系梁、钢筋混凝土锚固板、构造柱、堵砌门窗洞等措施。二是柔性保护措施, 是在建筑物基础和上部结构上设置弱面、或在建筑物周围设置变形补偿沟。对于现有建筑物, 主要有设变形缝、变形补偿沟、水平滑动层、改变跨空结构的支座形式等措施。

陕西彬长食堂的加固, 由具备加固专项资质的队伍进行施工。根据检测结果, 其加固处理内容如下:对因地基不均匀沉降及水平位移作用所造成的上部结构承载不足, 应重新处理该建筑物基础;对出现裂缝的结构构件, 由于涉及范围较大 (整体加固) , 在综合考虑后整体统一处理;建筑物使用过程中应严格限制使用荷载 (≤2.0 k N/m2) , 且室内装修时须尽量减小装修荷载。

加固设计包括:对于基础部分主要增加基础纵横向钢筋混凝土地梁。地沟管道直径如不大于500时, 可穿地梁;当直径大于500时, 应调整原设计的管道或地沟布置。对框架梁, 采用粘贴碳纤维布的方法加固。对框架柱, 采用包角钢加固的方法加固。对楼梯, 主要对破坏明显的梯梁及休息平台进行加固。对楼板, 根据检测结果采取相应的加固措施。对墙体, 一层外墙全部拆除。在基础梁施工完成后, 另行砌筑。二层及以上的、开裂缝达2 m以上或墙体砖块有压碎状况的墙体, 也于拆除另行砌筑。

同时, 在施工期间还需要根据情况合理布置沉降观测点进行观测。加固工程完成后, 第一年每季度观测一次, 第二年开始每半年观测一次, 连续两次。半年的建筑物沉降量不超过2 mm, 可确定为沉降稳定, 即可停测。

摘要：煤矿地下开采后, 地表会出现不同程度的变形, 这必将引起地面建筑设施不同程度的变形与破坏。因此, 大量建筑需要加固维修。本文对采矿区地表建筑物变形检测状况进行了分析, 并对如何进行结构加固施工进行了阐述。

关键词：采矿区,地表建筑物,变形,检测,加固,施工

参考文献

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