科技论坛ｌｌ 浅 述水工钢闸门卷扬式启闭力动态检测 王长江’郑圣义 舒刘海’ （１．中水淮河规划设计研究有限公司【摘合肥２３００００ ２．河海大学南京２１００９８） 要】目前，电阻应变片在动态测试方面的应用较多，多见于振动测试方面，在闸门启闭力方面的应用较少。而挂靠在河 海大学的水利部水工金属结构安全监测中心所承担的监测项目中，有关于闸门启闭力的监测就用到了电阻应变片这一先进 方法。 【关键词】动态测试电阻应变仪闸门启闭力 １启闭力检测现状及发展 目前水工钢闸门启闭机的使用及维护一般采用定期 任意部位变形的动态应变测量。如配用电阻应变式传感器， 可以测量力、压力、扭矩、位移、振幅、速度、加速度等物理变 化过程。 和事后检查、维修等策略，再结合专家经验和定性分析的 方法来确定闸门启闭机的维修、更新周期和方案。这种传 统的定性分析方法本质上是半经验半理论的，尤其在子结 构对设备整体安全度的贡献权重、设备的现役安全度及寿 电阻应变计是用极细的金属电阻丝绕成或用金属箔片 印刷腐蚀而成。用粘贴剂将应变计牢固地贴在试件上。当被 测试件在外力作用下，长度发生相对变化△Ｌ几，粘贴在试 件上的电阻应变计也相应变化，电阻应变计的电阻值也发 生了变化△Ｒ／Ｒ。这样就把机械量一变形转换电量一电阻值 命预测方面，其评估结果受人的因素影响，缺乏足够充分 的理论依据。 未来的闸门启闭机检测应像水利部水工金属结构安全 监测中心所述那样，完整的、科学的水工钢闸门启闭机考核 内容应主要包括：静载考核、动载考核和电气设备检测。静 载考核主要检测启闭机结构的承载能力；动载考核主要验 的变化用灵敏的电阻测量仪器一电桥。测出电阻值的变化 △Ｒ，Ｒ，就可以换算出相应的应变￡。如果这电桥用应变来 刻度，就可以直接读出应变，完成了非电量的电测。应变仪 就是按照该原理进行定标的，电阻应变计的“应变效应”是 证启闭机各机构和安全装置的功能；电气设备检测主要检 测电机的各项电气参数是否满足安全运行要求。 闸门启闭力检测主要运用动态测试系统，通过拉压传 指上述机械量转换成电量的关系，用电阻应变计的“灵敏系 数”Ｋ来表征： Ｋ－△Ｒ／△Ｌ △Ｒ， ．， 感器或电阻应变片测量闸门的实际启闭力，检测状态应尽 可能接近设计状态。在无法做到的情况下，则应根据实测数 １ ／１■ １ ／ ３闸门启闭力检测 ３．１测点布置 据反演计算出闸门在设计水位下的启闭力，并与启闭机的 额定启闭力相比较，可得到启闭机闭闸门的安全系数，判断 启闭机启闭闸门的可靠程度。 闸门在启闭过程中的启闭力是不断变化的，因此，启闭 力检测应对启闭闸门全过程的启闭力进行采集，以确定闸 闸门启闭力检测采用应变片法。在启闭机减速器输出 轴上，对称布置两片可消除温度影响的自补偿双向电阻应 变片。现以某工程闸门检测结果为例，具体阐述启闭机启闭 力检测情况。 ３．２检钡４工况 门的最大启门力和最小闭门力。根据闸门启闭力的这一特 性，采用动态信号测试系统进行启闭力检测。 该工程闸门采用卷扬式启闭机（ＱＰ一２×４５０ｋＮ），现场 根据闸门和启闭机的运行状况，决定对３ 、５ 、１０ 、１ 闸门 ２检测仪器及原理 动态测试闸门启闭力的仪器是ＹＤ一２８型动态电阻应 变仪。该仪器是一种具有自动平衡功能的动态电阻应变仪， 主要用于实验应力分析及动力强度研究中测量结构及材料 进行启闭力检测。检测工况如下： 工况一：闸门上下游无水，闸门空载。 工况二： ６
