CN103591924A - 一种检测冷弯管角度的测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种检测冷弯管角度测量仪。它由两个角度测量模块和一个接收显示模块组成;倾角传感器模块主要由U2和U3组成；U2为RS232串口通讯模块，选MAX3232，U3为无线传感器网络模块，选XBEEPRO；U2的1脚和3脚之间接电容C3，2脚经电容C6接地，4脚和5脚之间接电容C5，6脚经电容C7接地，16脚经电容C8接地，15脚接地；7脚接接收显示模块信号接收处理电路U1的TXD232，8脚接接收显示模块信号接收处理电路U1的RXD232，9脚接U3的A3脚，10脚接U3的A2脚；U3的A1脚接VCC，A10脚接地，A2脚接TXD。本发明测量精度高、稳定可靠、使用方便。
Description
技术领域
本发明是一种用于石油、天然气、矿浆等长输管线施工的冷弯加工和冷弯管成品的检测冷弯管角度测量仪，涉及金属管的加工、角度的测量和管道系统技术领域。
背景技术
随着我国长输管道建设工程高速发展，管道建设的地形环境越来越多地涉及到丘陵、山区，冷弯管的应用量迅猛增加，冷弯管加工角度准确才能保证冷弯管下沟、组对焊接。目前，国内冷弯管角度测量主要采用机械式角度测量仪，该测量仪的误差范围大，影响冷弯管加工精度，给冷弯管下沟、组对焊接制造了困难。由于测量过程烦琐，增加了劳动强度同时也增加了人为误差，现场监理也不能对冷弯管角度进行精确检查。
CN201514211U公开了一种无线倾角传感器，虽可实现高楼、桥梁等土木结构的倾斜角度无线测量，但并未公开具体电子线路和结构，实际上也很难实现相应的技术效果。
发明内容
本发明的目的是发明一种测量精度高、稳定可靠、使用方便的冷弯管角度测量仪，提高冷弯管的加工精度，降低劳动强度。
针对现有冷弯管角度测量仪存在的问题，本发明如图1所示，采用短距离、低速率的无线网络技术，由两个角度测量模块和一个接收显示模块组成冷弯管角度测量仪。两个角度测量模块通过无线通信网络与接收显示模块连接。
所述角度测量器模块由倾角传感器模块、电源、无线通讯模块和倾角传感器机体2组成，倾角传感器由RS232与无线通讯模块相互连接，电源为倾角传感器和无线通讯模块供电；电源、倾角传感器和无线通讯模块均装在倾角传感器机体2里；
倾角传感器模块的电原理如图4所示，它主要由U2和U3组成；U2为RS232串口通讯模块，选MAX3232，U3为无线传感器网络模块，选XBEEPRO；U2的1脚和3脚之间接电容C3，2脚经电容C6接地，4脚和5脚之间接电容C5，6脚经电容C7接地，16脚经电容C8接地，15脚接地；7脚接接收显示模块信号接收处理电路U1的TXD232，8脚接接收显示模块信号接收处理电路U1的RXD232，9脚接U3的A3脚，10脚接U3的A2脚；U3的A1脚接VCC，A10脚接地，A2脚接TXD。
其中角度测量模块机盒（倾角传感器机体2）的形状如图2-图3所示，矩形体的倾角传感器机体2外的上部有提手Ⅰ1，下部有磁吸底座3，一侧面有信号传输天线4和开关Ⅰ5，与此侧面相邻的侧面有电源开关6；磁吸底座3的结构如图7所示，包括吸合控制手柄15和磁吸底面16，两只圆柱形磁吸底面16通过其两端的轴并列安装在磁吸底座3的耳上，磁吸底面16的一轴连接有吸合控制手柄15；当吸合控制手柄15旋转到与磁吸底面平行时，磁吸底面工作，与钢管18表面吸合，当吸合控制手柄15旋转到与磁吸底面垂直时，磁吸底面不工作，与钢管18表面不吸合。
所述接收显示模块由处理器、数据显示模块、无线通讯模块、电源和显示模块机体13组成；无线通讯模块的输入、输出通过RS232与处理器的输出、输入连接，处理器的输出通过RS232接口与数据显示模块连接；处理器、数据显示模块、无线通讯模块、电源均安装在显示模块机体13里；
接收显示模块的信号接收处理电路如图6所示，主要由U1、U3、U4和J1组成；其中，U1选MAX3232ESE RS232串口通讯模块，U3选ATMEGA162V_8AU微控制器模块（单片机），U4选XBEEPRO无线传感器网络模块，J1选CON10;U的1脚和3脚之间接电容C2，2脚经电容C5接地，4脚和5脚之间接电容C3，6脚经电容C4接地，16脚经电容C6接地，15脚接地；7脚接倾角传感器模块U2的TXD232，8脚接倾角传感器模块U2的RXD232，9脚接U3的42脚，10脚接U3的43脚；U4的A1脚接VCC，A10脚接地，A2脚和A3脚分别接U3的5脚和7脚，A5脚和A6脚分别接U3的40脚和41脚，A9脚接U3的11脚，C2脚和C3脚分别接U3的29脚和30脚，C5脚和C6脚分别接U3的32脚和33脚；U3的1脚、2脚和3脚分别接J1的1脚、9脚和7脚，4脚接J1的5脚，14脚经电容C12接地，15脚经电容C11接地，14脚与15脚之间接压电晶体XT1。
其中显示模块机体13的结构如图5所示，由信号接收天线7、提手Ⅱ8、LED显示器Ⅰ9、底座10、开关Ⅱ11、LED显示器Ⅱ12、显示模块机体13、外接电源线14、组成；在矩形体显示模块机体13的面板两侧各安装一提手Ⅱ8，面板两边各安装LED显示器Ⅰ9和LED显示器Ⅱ12，两者之间安装开关Ⅱ11；显示模块机体13的上面两边各安装一信号接收天线7；底面有底座10；面板的对面有外接电源线14。
本发明的测试方法如图8所示；将两只角度测量模块17分别吸附在钢管18的弯曲两边，显示模块19置于两者之间即可。
本冷弯管角度测量仪，测量范围大、测量精度高，提高了冷弯管的检测精度，该测量仪使用方便，稳定可靠。
附图说明
图1冷弯管角度测量仪电路原理示意图
图2角度测量模块外形正视图
图3角度测量模块外形侧视图
图4角度测量模块信号发射电路图
图5接收显示模块外形正视图
图6接收显示模块信号接收处理电路图
图7磁吸底座工作示意图
图8角度测量仪安装示意图
其中1—提手Ⅰ 2—倾角传感器机体
3—磁吸底座 4—信号传输天线
5—开关Ⅰ 6—电源开关
7—信号接收天线 8—提手Ⅱ
9—LED显示器Ⅰ 10—底座
11—开关Ⅱ 12—LED显示器Ⅱ
13—显示模块机体 14—外接电源线
15—吸合控制手柄 16—磁吸底面
17—角度测量模块 18—钢管
19—显示模块
具体实施方式
实施例.本例由两个角度测量模块和一个接收显示模块组成冷弯管角度测量仪。两个角度测量模块通过无线通信网络与接收显示模块连接。
所述角度测量器模块由倾角传感器模块、电源、无线通讯模块和倾角传感器机体2组成，倾角传感器由RS232与无线通讯模块相互连接，电源为倾角传感器和无线通讯模块供电；电源、倾角传感器和无线通讯模块均装在倾角传感器机体2里；
倾角传感器模块的电原理如图4所示，它主要由U2和U3组成；U2为RS232串口通讯模块，选MAX3232，U3为无线传感器网络模块，选XBEEPRO；U2的1脚和3脚之间接电容C3，2脚经电容C6接地，4脚和5脚之间接电容C5，6脚经电容C7接地，16脚经电容C8接地，15脚接地；7脚接接收显示模块信号接收处理电路U1的TXD232，8脚接接收显示模块信号接收处理电路U1的RXD232，9脚接U3的A3脚，10脚接U3的A2脚；U3的A1脚接VCC，A10脚接地，A2脚接TXD；
其中角度测量模块机盒（倾角传感器机体2）的形状如图2-图3所示，矩形体的倾角传感器机体2外的上部有提手Ⅰ1，下部有磁吸底座3，一侧面有信号传输天线4和开关Ⅰ5，与此侧面相邻的侧面有电源开关6；磁吸底座3的结构如图7所示，包括吸合控制手柄15和磁吸底面16，两只圆柱形磁吸底面16通过其两端的轴并列安装在磁吸底座3的耳上，磁吸底面16的一轴连接有吸合控制手柄15；当吸合控制手柄15旋转到与磁吸底面平行时，磁吸底面工作，与钢管18表面吸合，当吸合控制手柄15旋转到与磁吸底面垂直时，磁吸底面不工作，与钢管18表面不吸合；
所述接收显示模块由信号接收处理电路、电源、无线通讯模块和显示模块机体13组成；带有无线通讯模块的信号接收处理电路由电源供电，并安装在显示模块机体13里；
信号接收处理电路如图6所示，主要由U1、U3、U4和J1组成；其中，U1选MAX3232ESE，U3选ATMEGA162V_8AU，U4选XBEEPRO，J1选CON10;U的1脚和3脚之间接电容C2，2脚经电容C5接地，4脚和5脚之间接电容C3，6脚经电容C4接地，16脚经电容C6接地，15脚接地；7脚接倾角传感器模块U2的TXD232，8脚接倾角传感器模块U2的RXD232，9脚接U3的42脚，10脚接U3的43脚；U4的A1脚接VCC，A10脚接地，A2脚和A3脚分别接U3的5脚和7脚，A5脚和A6脚分别接U3的40脚和41脚，A9脚接U3的11脚，C2脚和C 3脚分别接U3的29脚和30脚，C5脚和C6脚分别接U3的32脚和33脚；U3的1脚、2脚和3脚分别接J1的1脚、9脚和7脚，4脚接J1的5脚，14脚经电容C12接地，15脚经电容C11接地，14脚与15脚之间接压电晶体XT1；
其中显示模块机体13的结构如图5所示，在矩形体的显示模块机体13面板两边各布LED显示器Ⅰ9和LED显示器Ⅱ12，它们之间有开关Ⅱ11，面板两侧边各有一提手Ⅱ8，显示模块机体13的顶部有信号接收天线7及外接电源线14，底部有底座10。
其中：
U1选MAX3232ESE，U3选ATMEGA162V_8AU，U4选XBEEPRO，J1选CON10
U2选MAX3232；
U3选XBEEPRO；
U3选ATMEGA162V_8AU；
U4选XBEEPRO，；
J1选CON10；
阻容元件的取值如图4和图6所示。
经现场试验证明，测量范围大、测量精度高，提高了冷弯管的检测精度，该测量仪使用方便，稳定可靠。
Claims (4)
1.一种检测冷弯管角度的测量仪，它由两个角度测量模块和一个接收显示模块组成;两个角度测量模块通过无线通信网络与显示模块连接;
所述角度测量器模块由倾角传感器模块、电源、无线通讯模块和倾角传感器机体（2）组成，倾角传感器由RS232与无线通讯模块相互连接，电源为倾角传感器和无线通讯模块供电；电源、倾角传感器和无线通讯模块均装在倾角传感器机体（2）里；
所述接收显示模块由处理器、数据显示模块、无线通讯模块、电源和显示模块机体（13）组成，无线通讯模块的输入、输出通过RS232与处理器的输出、输入连接，处理器的输出通过RS232接口与数据显示模块连接；处理器、数据显示模块、无线通讯模块、电源均安装在显示模块机体（13）里；
其特征是倾角传感器模块主要由U2和U3组成；U2为RS232串口通讯模块，选MAX3232，U3为无线传感器网络模块，选XBEEPRO；U2的1脚和3脚之间接电容C3，2脚经电容C6接地，4脚和5脚之间接电容C5，6脚经电容C7接地，16脚经电容C8接地，15脚接地；7脚接接收显示模块信号接收处理电路U1的TXD232，8脚接接收显示模块信号接收处理电路U1的RXD232，9脚接U3的A3脚，10脚接U3的A2脚；U3的A1脚接VCC，A10脚接地，A2脚接TXD。
2.根据权利要求1所述的一种检测冷弯管角度的测量仪，其特征是所述倾角传感器机体（2）的形状为：矩形体的倾角传感器机体（2）外的上部有提手Ⅰ（1），下部有磁吸底座（3），一侧面有信号传输天线（4）和开关Ⅰ（5），与此侧面相邻的侧面有电源开关（6）；磁吸底座（3）包括吸合控制手柄（15）和磁吸底面（16），两只圆柱形磁吸底面（16）通过其两端的轴并列安装在磁吸底座（3）的耳上，磁吸底面（16）的一轴连接有吸合控制手柄（15）；当吸合控制手柄（15）旋转到与磁吸底面平行时，磁吸底面（16）工作，与钢管（18）表面吸合，当吸合控制手柄（15）旋转到与磁吸底面垂直时，磁吸底面（16）不工作，与钢管（18）表面不吸合。
3.根据权利要求1所述的一种检测冷弯管角度的测量仪，其特征是所述接收显示模块的信号接收处理电路主要由U1、U3、U4和J1组成；其中，U1选MAX3232ESE，U3选ATMEGA162V_8AU，U4选XBEEPRO，J1选CON10;U的1脚和3脚之间接电容C2，2脚经电容C5接地，4脚和5脚之间接电容C3，6脚经电容C4接地，16脚经电容C6接地，15脚接地；7脚接倾角传感器模块U2的TXD232，8脚接倾角传感器模块U2的RXD232，9脚接U3的42脚，10脚接U3的43脚；U4的A1脚接VCC，A10脚接地，A2脚和A3脚分别接U3的5脚和7脚，A5脚和A6脚分别接U3的40脚和41脚，A9脚接U3的11脚，C2脚和C3脚分别接U3的29脚和30脚，C5脚和C6脚分别接U3的32脚和33脚；U3的1脚、2脚和3脚分别接J1的1脚、9脚和7脚，4脚接J1的5脚，14脚经电容C12接地，15脚经电容C11接地，14脚与15脚之间接压电晶体XT1。
4.根据权利要求1所述的一种检测冷弯管角度的测量仪，其特征是所述显示模块机体（13）由信号接收天线（7）、提手Ⅱ（8）、LED显示器Ⅰ（9）、底座（10）、开关Ⅱ（11）、LED显示器Ⅱ（12）、显示模块机体（13）、外接电源线（14）组成；在矩形体显示模块机体（13）的面板两侧各安装一提手Ⅱ（8），面板两边各安装LED显示器Ⅰ（9）和LED显示器Ⅱ（12），两者之间安装开关Ⅱ（11）；显示模块机体（13）的上面两边各安装一信号接收天线（7）；底面有底座（10）；面板的对面有外接电源线（14）。
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