一种软管长度变化测量系统及测量方法与流程

1.本技术涉及软管测量技术领域，尤其涉及一种软管长度变化测量系统及测量方法。


背景技术：

2.煤矿井下液压支架上使用的软管需要进行长度变化测定，即测量软管中间段在无压状态和工作压力状态下的长度变化量，以使软管能够满足质量要求，现有方法利用米尺进行人工测量，测量精度较低，同时液压支架软管的工作压力较高，人工测量存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本技术的目的在于提出一种软管长度变化测量系统及测量方法。
5.为达到上述目的，本技术第一方面提出的一种软管长度变化测量系统，包括：框架，所述软管设置在所述框架上；液压源，所述液压源的输出端与所述软管连通；第一磁性件，所述第一磁性件设置在所述软管的端部；两个第二磁性件，所述第二磁性件设置在所述软管的中部；磁致伸缩位移传感器，所述磁致伸缩位移传感器沿所述软管的轴向固定设置在所述框架上，所述磁致伸缩位移传感器与所述第一磁性件及所述第二磁性件配合使用；控制器，所述控制器设置在所述框架上，所述磁致伸缩位移传感器的输出端与所述控制器的第一输入端电连接。
6.所述框架包括：底板，所述软管设置在所述底板上；第一挡板，所述第一挡板固定设置在所述底板上，所述磁致伸缩位移传感器固定设置在所述第一挡板上；第二挡板，所述第二挡板固定设置在所述底板上，且所述第一挡板与所述第二挡板之间形成容纳槽，所述磁致伸缩位移传感器及所述软管位于所述容纳槽内。
7.所述框架还包括：支架，所述磁致伸缩位移传感器固定设置在所述支架上；第一条形孔，所述第一条形孔设置在所述支架上，且所述第一条形孔的长度方向与所述软管的轴向垂直；多个第一连接件，所述第一连接件穿过所述第一条形孔并使所述第一挡板与所述支架固定连接。
8.所述框架还包括：第二条形孔，所述第二条形孔设置在所述支架上，且所述第二条形孔的长度方向分别与所述第一条形孔的长度方向及所述软管的轴向垂直；多个第二连接件，所述第二连接件穿过所述第二条形孔并使所述支架与所述磁致伸缩位移传感器固定连接。
9.所述测量系统还包括：多个校直装置，多个校直装置沿所述软管的轴向依次分布，所述校直装置包括：第一校直件，所述第一校直件设置在所述容纳槽内，所述第一校直件与所述第一挡板抵接，所述第一校直件位于所述软管的一侧；支撑件，所述支撑件设置在所述容纳槽内，所述支撑件与所述第二挡板抵接；第二校直件，所述第二校直件沿所述软管的径
向滑动设置在所述支撑件上，所述第二校直件位于所述软管的另一侧；弹性件，所述弹性件的一端与所述第二校直件连接，所述弹性件的另一端与所述支撑件连接，所述弹性件使所述第二校直件靠近所述第一校直件，以压紧所述软管。
10.所述第一校直件和/或所述第二校直件上靠近所述软管的侧面设置为倾斜面，所述倾斜面靠近所述底板的一端沿背离所述软管的方向倾斜。
11.所述第一磁性件及所述第二磁性件上设置有弹簧卡箍，所述弹簧卡箍套装在所述软管上。
12.所述测量系统还包括：压力传感器，所述压力传感器的检测端密封插装在所述软管上背离所述液压源的一端，所述压力传感器的输出端与所述控制器的第二输入端电连接。
13.本技术第二方面提出的一种软管长度变化测量方法，包括：沿所述软管的轴向设置磁致伸缩位移传感器；在所述软管的端部设置第一磁性件；通过所述磁致伸缩位移传感器检测所述第一磁性件的位置，以获取所述软管的总长度；根据所述软管的总长度确定所述软管的中心位置；沿所述软管的轴向在所述软管上确定两个与所述中心位置相距设定值的初始位置；在所述软管上的初始位置处设置第二磁性件；通过液压源向所述软管内注入压力液，并使所述软管完成膨胀；通过所述磁致伸缩位移传感器检测两个所述第二磁性件的变化位置；根据所述变化位置及所述初始位置，获得所述软管的长度变化值。
14.所述通过液压源向所述软管内注入压力液，并使所述软管完成膨胀包括：将压力传感器的检测端设置在所述软管内；通过液压源向所述软管内注入压力液；通过所述压力传感器检测所述软管内的压力，若所述压力超过阈值一段时间后，则所述软管完成膨胀。
15.采用上述技术方案后，本技术和现有技术相比所具有的优点是：
16.通过磁致伸缩位移传感器检测第一磁性件的位置，从而获取两个第二磁性件在软管上的初始位置，且液压源向软管输送压力液使软管膨胀，从而获取两个磁性件在软管上的变化位置，通过初始位置及变化位置即能获得软管中间段的长度变化量，实现对软管的长度变化测定；
17.磁致伸缩位移传感器检测第一磁性件及第二磁性件时无直接接触，减少了软管受到的外力影响，从而保证了软管的质量，提高整体的测量精度；
18.整个系统无需人工测量，不仅测量精度及测量效率更高，而且有效提高了软管长度变化测定的安全性。
19.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
20.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是本技术一实施例提出的软管长度变化测量系统的俯视图；
22.图2是本技术一实施例提出的软管长度变化测量系统中框架处的左视图；
23.图3是本技术一实施例提出的软管长度变化测量方法的流程图；
24.如图所示：1、软管，2、第一磁性件，3、第二磁性件，4、磁致伸缩位移传感器，5、控制
器，6、底板，7、第一挡板，8、第二挡板，9、支架，10、第一条形孔，11、第一连接件，12、第二条形孔，13、第二连接件，14、第一校直件，15、支撑件，16、第二校直件，17、弹性件，18、倾斜面，19、弹簧卡箍，20、压力传感器。
具体实施方式
25.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
26.如图1、图2所示，本技术实施例提出一种软管1长度变化测量系统，包括框架、液压源、第一磁性件2、第二磁性件3、磁致伸缩位移传感器4及控制器5，软管1设置在框架上，液压源的输出端与软管1连通，第一磁性件2设置在软管1的端部，第二磁性件3设置在软管1的中部，磁致伸缩位移传感器4沿软管1的轴向固定设置在框架上，磁致伸缩位移传感器4与第一磁性件2及第二磁性件3配合使用，控制器5设置在框架上，磁致伸缩位移传感器4的输出端与控制器5的第一输入端电连接。
27.可以理解的是，通过磁致伸缩位移传感器4检测第一磁性件2的位置，从而获取两个第二磁性件3在软管1上的初始位置，且液压源向软管1输送压力液使软管1膨胀，从而获取两个磁性件在软管1上的变化位置，通过初始位置及变化位置即能获得软管1中间段的长度变化量，实现对软管1的长度变化测定；
28.磁致伸缩位移传感器4检测第一磁性件2及第二磁性件3时无直接接触，减少了软管1受到的外力影响，从而保证了软管1的质量，提高整体的测量精度；
29.整个系统无需人工测量，不仅测量精度及测量效率更高，而且有效提高了软管1长度变化测定的安全性。
30.在一些实施例中，液压源可为液压站，输入到软管1内的压力液可为液压油，液压站包括油箱及油泵，油泵将油箱内的液压油增压后输送到软管1中，以实现软管1的膨胀。
31.需要说明的是，磁致伸缩位移传感器4利用磁致伸缩原理，通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量第一磁性件2及第二磁性件3位置，其结构及工作原理均为现有技术，在此不再赘述。
32.在一些实施例中，控制器5可为可编程逻辑控制器5，可编程逻辑控制器5电连接显示器，控制器5可通过显示器显示第一磁性件2、第二磁性件3及软管1的相对位置。
33.如图1、图2所示，在一些实施例中，框架包括底板6、第一挡板7及第二挡板8，软管1设置在底板6上，第一挡板7固定设置在底板6上，磁致伸缩位移传感器4固定设置在第一挡板7上，第二挡板8固定设置在底板6上，且第一挡板7与第二挡板8之间形成容纳槽，磁致伸缩位移传感器4及软管1位于容纳槽内。
34.可以理解的是，通过容纳槽的设置，易于设置磁致伸缩位移传感器4与软管1上第一磁性件2及第二磁性件3的相对位置，使整体的结构更为紧凑、合理。
35.在一些实施例中，第一挡板7及第二挡板8均与底板6垂直。
36.如图1、图2所示，在一些实施例中，框架还包括支架9、第一条形孔10及多个第一连
接件11，磁致伸缩位移传感器4固定设置在支架9上，第一条形孔10设置在支架9上，且第一条形孔10的长度方向与软管1的轴向垂直，第一连接件11穿过第一条形孔10并使第一挡板7与支架9固定连接。
37.可以理解的是，通过第一连接件11及第一条形孔10的设置，使磁致伸缩位移传感器4能够在第一条形孔10的长度方向上调整位置，使磁致伸缩位移传感器4的位置能够匹配软管1的位置，从而保证了整体对软管1长度变化测定的精度。
38.在一些实施例中，支架9包括竖板及横板，竖板与横板垂直固定连接，竖板与第一挡板7固定连接，磁致伸缩位移传感器4固定设置在横板上。
39.如图1、图2所示，在一些实施例中，第一条形孔10设置在竖板上，第一连接件11包括螺栓及蝶形螺母，螺栓的螺纹杆依次穿过第一条形孔10及第一挡板7后与蝶形螺母螺纹连接，且螺栓的头部抵接在竖板上，从而在蝶形螺母拧紧后，实现支架9与第一挡板7的固定连接，在蝶形螺母拧松后，实现支架9的位置调整。
40.如图1、图2所示，在一些实施例中，框架还包括第二条形孔12及多个第二连接件13，第二条形孔12设置在支架9上，且第二条形孔12的长度方向分别与第一条形孔10的长度方向及软管1的轴向垂直，第二连接件13穿过第二条形孔12并使支架9与磁致伸缩位移传感器4固定连接。
41.可以理解的是，通过第二连接件13及第二条形孔12的设置，使磁致伸缩位移传感器4能够在第二条形孔12的长度方向上调整位置，使磁致伸缩位移传感器4的位置能够匹配软管1的位置，从而保证了整体对软管1长度变化测定的精度；
42.同时，由于第一条形孔10及第二条形孔12的长度方向均与软管1的轴向垂直，因此保证了磁致伸缩位移传感器4在软管1轴向上的稳定，进一步保证了整体对软管1长度变化测定的精度。
43.如图1、图2所示，在一些实施例中，第二条形孔12设置在支架9的横板上，第二连接件13包括螺栓及蝶形螺母，螺栓的螺纹杆依次穿过磁致伸缩位移传感器4的壳体及第一条形孔10后与蝶形螺母螺纹连接，且螺栓的头部抵接在磁致伸缩位移传感器4的壳体上，从而在蝶形螺母拧紧后，实现支架9与磁致伸缩位移传感器4的固定连接，在蝶形螺母拧松后，实现磁致伸缩位移传感器4的位置调整。
44.在一些实施例中，第一条形孔10的长度方向与底板6垂直，第二条形孔12的长度方向与底板6平行。
45.如图1、图2所示，在一些实施例中，测量系统还包括：多个校直装置，多个校直装置沿软管1的轴向依次分布，校直装置包括第一校直件14、支撑件15、第二校直件16及弹性件17，第一校直件14设置在容纳槽内，第一校直件14与第一挡板7抵接，第一校直件14位于软管1的一侧，支撑件15设置在容纳槽内，支撑件15与第二挡板8抵接，第二校直件16沿软管1的径向滑动设置在支撑件15上，第二校直件16位于软管1的另一侧，弹性件17的一端与第二校直件16连接，弹性件17的另一端与支撑件15连接，弹性件17使第二校直件16靠近第一校直件14，以压紧软管1。
46.可以理解的是，通过第一校直件14与第二校直件16对软管1的压紧，且通过多个校直装置的配合，避免了软管1发生弯曲问题，从而保证了整体对软管1长度变化测定的精度；
47.通过弹性件17对第二校直件16在软管1径向上的推动，使第二校直件16压紧软管
1，从而在校直软管1的同时避免校直装置在软管1施加轴向的力，进一步保证了整体对软管1长度变化测定的精度，且通过弹性件17的设置，使校直装置能够适应不同直径的软管1，且不会限制软管1的径向膨胀，有效提高了校直装置的通用性；
48.通过第一校直件14与第一挡板7的抵接，支撑件15与第二挡板8的抵接，使校直装置能够在软管1的轴向上调整位置，从而使校直装置能够适应不同长度的软管1，进一步提高了校直装置的通用性。
49.如图1、图2所示，在一些实施例中，弹性件17可为弹簧，弹簧的一端与第二校直件16固定连接，弹簧的另一端与支撑件15固定连接，第二校直件16上固定设置有滑杆，支撑件15上设置有滑槽，滑杆滑动插装在滑槽中，且弹簧套设在滑杆上。
50.如图2所示，在一些实施例中，第一校直件14和/或第二校直件16上靠近软管1的侧面设置为倾斜面18，倾斜面18靠近底板6的一端沿背离软管1的方向倾斜，可以理解的是，通过倾斜面18的设置，使第二校直件16朝向第一校直件14移动时，第一校直件14与第二校直件16之间能够形成梯型的槽口，从而在软管1位于该槽口中时，避免软管1因挤压而脱离第一校直件14及第二校直件16，保证了校直装置对软管1的稳定压紧。
51.在一些实施例中，第一校直件14和第二校直件16上靠近软管1的侧面均设置为倾斜面18。
52.在一些实施例中，第一校直件14上靠近软管1的侧面设置为倾斜面18，或者，第二校直件16上靠近软管1的侧面设置为倾斜面18。
53.在一些实施例中，软管1上与液压源连通的一端可通过螺栓、卡扣等固定设置在底板6的一端，软管1上远离液压源的一端经过多个校直装置的校直后朝向底板6的另一端延伸。
54.如图2所示，在一些实施例中，第一磁性件2及第二磁性件3上设置有弹簧卡箍19，弹簧卡箍19套装在软管1上，可以理解的是，通过弹簧卡箍19，不仅实现第一磁性件2及第二磁性件3在软管1上的固定设置，而且易于拆装，有效提高了整体对软管1长度变化测定的效率。
55.在一些实施例中，第一磁性件2及第二磁性件3均为磁块。
56.如图1所示，在一些实施例中，测量系统还包括压力传感器20，压力传感器20的检测端密封插装在软管1上背离液压源的一端，压力传感器20的输出端与控制器5的第二输入端电连接。
57.可以理解的是，通过压力传感器20的设置，不仅能够配合液压源将软管1的两端口进行封堵，实现软管1的密封，而且能够进行软管1内的压力检测，保证软管1内的压力达到相应的测定标准，从而保证整体对软管1长度变化测定的精度。
58.在一些实施例中，压力传感器20的检测端与软管1可通过卡扣、螺栓等固定连接，且压力传感器20的检测端与软管1之间通过密封圈密封。
59.在一些实施例中，第一磁性件2位于软管1上靠近压力传感器20的一端端部。
60.如图3所示，本技术实施例还提出一种软管1长度变化测量方法，包括：
61.s1：沿软管1的轴向设置磁致伸缩位移传感器4；
62.s2：在软管1的端部设置第一磁性件2；
63.s3：通过磁致伸缩位移传感器4检测第一磁性件2的位置，以获取软管1的总长度；
64.s4：根据软管1的总长度确定软管1的中心位置；
65.s5：沿软管1的轴向在软管1上确定两个与中心位置相距设定值的初始位置；
66.s6：在软管1上的初始位置处设置第二磁性件3；
67.s7：通过液压源向软管1内注入压力液，并使软管1完成膨胀；
68.s8：通过磁致伸缩位移传感器4检测两个第二磁性件3的变化位置；
69.s9：根据变化位置及初始位置，获得软管1的长度变化值。
70.可以理解的是，通过磁致伸缩位移传感器4检测第一磁性件2的位置，从而获取两个第二磁性件3在软管1上的初始位置，且液压源向软管1输送压力液使软管1膨胀，从而获取两个磁性件在软管1上的变化位置，通过初始位置及变化位置即能获得软管1中间段的长度变化量，实现对软管1的长度变化测定；
71.磁致伸缩位移传感器4检测第一磁性件2及第二磁性件3时无直接接触，避免对软管1造成损坏，从而保证了软管1的质量；
72.整个系统无需人工测量，不仅测量精度及测量效率更高，而且有效提高了软管1长度变化测定的安全性。
73.需要说明的是，步骤s3至步骤s4中，磁致伸缩位移传感器4具有检测基准点，检测基准点到第一磁性件2的距离与检测基准点到软管1另一端端部的距离之和即为软管1的总长度，总长度的二分之一处即为中心位置；
74.步骤s9中，两个变化位置的距离减去两个初始位置的距离即为软管1的长度变化值。
75.在一些实施例中，步骤s5中的设定值的可为125mm，即初始位置距离中心位置为125mm。
76.在一些实施例中，步骤s6：在软管1上的初始位置处设置第二磁性件3包括：
77.s61：将两个第二磁性件3均设置在软管1上的任意位置处；
78.s62：通过磁致伸缩位移传感器4检测两个第二磁性件3的实际位置；
79.s63：获取实际位置与初始位置的距离；
80.s64：向作业人员发出距离信息，使作业人员根据距离信息将两个第二磁性件3调整到初始位置。
81.在一些实施例中，步骤s7：通过液压源向软管1内注入压力液，并使软管1完成膨胀包括：
82.s71：将压力传感器20的检测端设置在软管1内；
83.s72：通过液压源向软管1内注入压力液；
84.s73：通过压力传感器20检测软管1内的压力，若压力超过阈值一段时间后，则软管1完成膨胀。
85.可以理解的是，通过压力传感器20的检测，保证软管1内的压力达到相应的测定标准，从而保证整体对软管1长度变化测定的精度。
86.需要说明的是，阈值根据实际软管1长度变化测定时的标准进行设置即可。
87.在一些实施例中，压力超过阈值的时间可控制在1分钟以上。
88.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义
是两个或两个以上。
89.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
90.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
91.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。