CN100590379C - 一种自动直度检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动直度检测仪，属于直度检测机械领域，主要包括量杆和套装在量杆一端的基准体构成，在与基准体轴线垂直的不同平面内分别设置有至少两对相对应的同步爪，同步爪与基准面配合，用于与待测管材相固定；在量杆远离所述基准体的一端设置有高度表，用于读取直度检测数据。本发明的自动直度检测仪可以与待测管材固定，增加自动直度检测仪与管材的接触点，从而保证测量结果的准确性。本发明的自动直度测量仪将高度表与量杆和基准体的组合体制成一体，减小了测量误差，提高了直度测量的准确性，同时也简化了测量过程，且不易受到外界人为因素影响，提高了测量效率。
Description
技术领域
本发明涉及管材直度检测领域，特别涉及一种自动直度检测仪。
背景技术
石油和天然气行业需要使用大量管材，包括输油管、采油套管等，这些管材用于石油和天然气的开采和运输的各个领域中。同时，在加工、拣选和使用的过程中，对管材的直度有严格的要求。由于石油、天然气的特殊性，加之运输管路长，因此超过许可范围的任何细小直度误差都有可能给石油和天然气生产、运输造成巨大的安全隐患或重大损失。
有鉴于此，在石油、天然气生产行业对所需管材需要进行严格检测。目前国内的检测标准主要依据美国石油协会API 5CT的《套管和油管规范》进行。该规范要求在生产中使用的套管和油管必须进行端部直度检测。
现有的管材端部直度检测主要是使用长度为1.8米或大于1.8米的直尺进行，直尺与被测管材的切点应位于距离管材端部1.5米处。测量时，将直尺的一端与管材弧面贴合，力争使直尺与管材的接触线和管材的中心轴线平行，此时可以利用量具测量直尺另一端部与管材弧面间的垂直距离，此距离即为待测管材的直度数值。但在实际测量中这种方法存在较大缺陷：首先，由于普通直尺没有固定装置，只能简单地贴放在管材的弧面上，很难保证直尺与管材的接触线和管材的轴线平行，如果直尺与管材轴线不平行就会直接影响测量结果的准确性，使测量结果存在较大误差；其次，在测量过程中普通直尺会在管材的圆弧形表面发生滑动，需要测量人员反复调整直尺位置，增加了测量操作的难度并且很难保证测结果的准确性。
另外，现有的直度检测仪器一般需要直尺配合其他量具(如游标卡尺等)进行测量，即先将直尺与管材贴合，再利用其他量具测量直尺到达管材弧面的垂直距离，以此得到直度数据。这种检测方法需要两名测量人员共同操作，浪费人力；同时，因两台单体设备配合使用而引起的偶然误差较大，很难保证测量结果的准确性。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种自动直度检测仪。这种自动直度检测仪可以非常容易的被固定在待测管材上，并且在测量过程中与待测管材保持相对稳定；管材的直度数据可以直接读出，不需要另外使用其他量具，从而使测量操作更加，并且可保证测量结果的准确性。为实现上述目的，本发明所述技术方案如下：
本发明的一种自动直度检测仪，主要由量杆、套装在量杆一端的基准体构成，基准体的下表面为基准面，在与基准体轴线垂直的不同平面内分别设置有至少两对相对应的同步爪，每个同步爪与基准体连接处还设置有扭簧，同步爪与所述基准面配合，用于与待测管材相固定；在量杆远离基准体的一端设置有高度表，用于读取直度检测数据。
本发明的一种自动直度检测仪，其高度表为数字显示高度表。
本发明的一种自动直度检测仪，在基准体沿轴线两端，分别设置有一对相对的同步爪。
本发明的一种自动直度检测仪，每个同步爪的下端还设置有滚轮。
本发明的一种自动直度检测仪，在每个同步爪的顶端设置有齿形，相对应的每对同步爪的齿形可以相互啮合。
本发明的一种自动直度检测仪，在基准体的上表面设置有提手；
本发明的一种自动直度检测仪，其量杆为中空结构。
本发明的一种自动直度检测仪，其量杆由铝合金材料制成。
本发明提供的技术方案的有益效果是：通过本发明的一种自动直度检测仪可以与待测管材保持相对固定，增加自动直度检测仪与管材的接触点，从而使自动直度检测仪和待测管材之间实现动态紧贴，保证自动直度检测仪量杆与待测管材中心轴线平行，从而保证测量结果的准确性；此外，本发明的自动直度测量仪将高度表与量杆和基准体的组合体制成一体，减小了测量误差，提高了直度测量的准确性，同时也简化了测量过程，且不易受到外界人为因素影响，减小了测量的偶然误差。同时，本发明的自动直度检测仪设置有数字显示高度表，可以直接读取直度测量数据，因此其直度测量全过程可以只由一名测量人员操作，节省了大量人力成本，提高了测量效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种自动直度检测仪的结构剖视图；
图2是图1所示本发明实施例提供的一种自动直度检测仪沿A-A线剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参加图1，本发明的自动直度检测仪主要结构由量杆9和平行贯穿在量杆外部的基准体5构成。量杆9为条形立方体，长度为1.5至1.8米，具体长度可以根据待测管材的长度确定。为减轻量杆的自重，可以将量杆制成中空结构。制造量杆的材料应选择如铝合金或不锈钢等坚固而质轻的材料。
在量杆9的一端的外部套装有与量杆同轴的基准体5，基准体5为条形的立方体，长度约为30cm左右，基准体的两个侧面等宽、平行；上、下表面也平行，其中下表面与待测管材接触，为测量基准面1。基准体的基准面1比上表面窄，在基准体5的下部分形成倒梯形结构。基准体可以由金属或树脂等材料制成，但需要保证材质的弹性较小。
在基准体5轴线两端与基准体轴线垂直的平面内设置有两对相对应的同步爪3。每对两个同步爪3设置在与基准体5轴线垂直的同一平面内，并可在该平面内转动。每个同步爪的上部顶端呈圆弧状，圆弧的边缘有锯齿4，每对相对应的两个同步爪之间的锯齿在转动过程中可以相互啮合。在同步爪3上部圆弧的几何圆心设有通孔6，固定轴通过通孔6将同步爪3活动地固定在基准体5上。同步爪3的下部安装有滚轮2，滚轮2围绕滚轮轴在与基准体5轴线垂直的平面转动。
在每个同步爪固定轴的外围分别设置有两个扭簧8，在扭簧8的作用下，当该自动直度检测仪未与被测物11接触时相对的两个同步爪呈闭合状态。每个同步爪相对内侧的中部呈内凹的弧状，以便于相对的两个同步爪张开时，其下部可以放入待测管材11。
在基准体5的上表面还设置有提手10，提手10呈倒U形固定在基准体5的上表面。设置提手10可以便利地移动本发明的自动直度检测仪，从而便于测量操作。
利用本发明的自动直度检测仪进行测量时，首先操作人员将自动直度检测仪提起，移动至待测管材11正上方，使自动直度检测仪与待测管材11保持基本平行；然后将自动直度检测仪逐渐向待测管材贴合，此时每对同步爪3下端的滚轮2在待测管材11上开始滚动，两对同步爪3上的滚轮2在扭簧8的作用下紧贴着待测管材11的圆弧面同步向相反方向张开，待基准座5下方的基准面1紧贴待测管材11后，同步爪3停止张开。此时同步爪3抱合在待测管材11外，自动直度检测仪的重心落到待测管材上，这时可以确定基准体和量杆的轴线与待测管材的轴线已经平行。
在整个测量过程中，由于增加了两对同步爪对待测管材的抱合，加大了测量仪器与待测管材间的接触点，克服了原有的普通直尺与待测管材只有一线接触、易发生滑动的缺陷。为强化固定作用，还可以在基准体上多设置几对同步爪。采用扭簧与滚轮等机械组件保证自动直度检测仪与被测管材圆弧面的动态紧贴；采用前后两对同步爪的同步机构实现了量杆与被测管材轴线的自动平行。
在量杆9的另一端，即与基准体5相反的另一端的端头部安装有高度表12，其高度表12可以选用千分表或百分表。为了能够直接读取数据，高度表12可以采用带有液晶显示的数字显示高度表。高度表12的测量杆与自动直度检测仪的量杆9垂直并且在同一平面内。这样可以保证在测量过程中，高度表12的测量头与待测管材11的接触点与待测管材11轴线的连线垂直于基准面1。
为减少测量误差，可以按时对自动直度检测仪进行校准。其校准工作可以在任意宽度合适的标准平台上进行，将基准体5下部的基准面1紧贴标准平台平面，启动高度表12，当高度表12的触头接触标准平台台面，并显示数据后，将高度表12的设置归零，即完成了自动直度检测仪的校准作业。
在固定好自动直度检测仪与待测管材11校并准好高度表12后，就可以启动高度表12来测量管材11的直度了。测量时直接读取高度表12显示的高度值，此高度值即为待测管材的直度数据。采用数字显示的高度表进行测量，使测量结果一目了然，便于单人进行测量操作。
测量完一根待测管材后，只需要提起自动直度检测仪的提手10就可以很方便地移动自动直度检测仪，从而开始进行下一次测量操作。
通过本发明的一种自动直度检测仪，将高度表与量杆及基准体制成一体，减小了测量误差，提高了直度测量的准确性，同时也简化了测量过程。同时，本发明的自动直度检测仪设置有数字显示高度计，可以直接读取直度测量数据，其直度测量全过程可以由一名测量人员完成，节省了大量人力成本，提高了测量效率和测量精度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1、一种自动直度检测仪，包括量杆、套装在所述量杆一端的基准体，所述基准体的下表面为基准面，其特征在于，在与所述基准体轴线垂直的不同平面内分别设置有至少两对相对应的同步爪，每个所述同步爪与所述基准体连接处还设置有扭簧，所述同步爪与所述基准面配合，用于与待测管材相固定；每个所述同步爪的下端还设置有滚轮；每个所述同步爪的顶端设置有齿形，每对相对应的所述同步爪的齿形可以相互啮合；在所述量杆远离所述基准体的一端设置有高度表，用于读取直度检测数据。
2、根据权利要求1所述的一种自动直度检测仪，其特征在于，所述高度表为数字显示高度表。
3、根据权利要求1所述的一种自动直度检测仪，其特征在于，在所述基准体沿轴线两端，分别设置有一对相对的同步爪。
4、根据权利要求1所述的一种自动直度检测仪，其特征在于，在所述基准体的上表面设置有提手。
5、根据权利要求1所述的一种自动直度检测仪，其特征在于，所述量杆为中空结构。
6、根据权利要求1所述的一种自动直度检测仪，其特征在于，所述量杆由铝合金材料制成。
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