CN103743369B - 一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备，包括：测量平台；若干个位移测量机构；若干个外径测量机构；若干个内径测量机构；若干个滑轨；数据采集模块；数据处理终端；每一个位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构均与数据采集模块连接；每一个测量单元中的位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构及滑轨设置在高压环形气瓶的直径方向上；每一个测量单元中的内径测量机构位于高压环形气瓶的环形内部；每一个测量单元中的位移测量机构分别与对应该测量单元下的外径测量机构、内径测量机构可拆卸式连接；每一个测量单元中的外径测量机构、内径测量机构与对应该测量单元下的滑轨活动连接；该设备具有测量精度高的特点。

Description

一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备

技术领域

本发明属于测量技术领域，特别涉及一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备。

背景技术

在高压环形气瓶测量中，需要测量其在不同工作压力下的外形参数变化量，测量参数包括外径变化量、内径变化量和高度变化量。现有的测量方法主要是靠人工使用游标卡尺进行接触式测量。这种测量方式精度较差，人为因素对测量结果影响较大，而且由于测量必须在环形气瓶带压时进行，因此危险性较大，不能满足人员安全操作管理要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备；该设备具有测量精度高的特点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备，其中，形变参数包括：高压环形气瓶的高度变化参数、外径变化参数及内径变化参数；所述设备包括：测量平台；若干个位移测量机构；用于测量所述高压环形气瓶的高度变化参数；若干个外径测量机构；用于测量所述高压环形气瓶的外径变化参数；若干个内径测量机构；用于测量所述高压环形气瓶的内径变化参数；若干个滑轨；用于所述外径测量机构、所述内径测量机构在所述滑轨上进行滑动；数据采集模块；用于接收所述位移测量机构、所述外径测量机构及所述内径测量机构所测量的高压环形气瓶的形变参数；数据处理终端；用于接收所述数据采集模块所采集的高压环形气瓶的形变参数，并对所述形变参数进行处理、显示；其中，每一个所述位移测量机构、所述外径测量机构、所述内径测量机构均与所述数据采集模块连接；一个所述位移测量机构、一个所述外径测量机构、一个所述内径测量机构及一个所述滑轨组成一个测量单元；且每一个所述测量单元与所述测量平台的上表面可拆卸式连接；每一个所述测量单元中的所述位移测量机构、所述外径测量机构、所述内径测量机构及所述滑轨设置在所述高压环形气瓶的直径方向上；每一个所述测量单元中的所述内径测量机构位于所述高压环形气瓶的环形内部；每一个所述测量单元中的所述位移测量机构分别与对应该测量单元下的所述外径测量机构、所述内径测量机构可拆卸式连接；每一个所述测量单元中的所述外径测量机构、所述内径测量机构与对应该测量单元下的所述滑轨活动连接；

进一步地，所述位移测量机构的数量是2个，包括：第一位移测量机构、第二位移测量机构；所述外径测量机构的数量是2个，包括：第一外径测量机构、第二外径测量机构；所述内径测量机构的数量是2个，包括：第一内径测量机构、第二内径测量机构；所述滑轨的数量是2个，包括：第一滑轨、第二滑轨；所述第一位移测量机构、所述第一外径测量机构、所述第一内径测量机构及所述第一滑轨组成第一测量单元；所述第二位移测量机构、所述第二外径测量机构、所述第二内径测量机构及所述第二滑轨组成第二测量单元；所述第一测量单元与所述第二测量单元相互垂直，且所述第一测量单元与所述第二测量单元的中心交点为所述高压环形气瓶的圆心；所述第一位移测量机构分别与所述第一外径测量机构、所述第一内径测量机构可拆卸式连接；所述第二位移测量机构分别与所述第二外径测量机构、所述第二内径测量机构可拆卸式连接。

进一步地，所述第一位移测量机构包括：第一测试组件、第二测试组件；所述第一测试组件、所述第二测试组件分别与所述第一内径测量机构可拆卸式连接；所述第二测试组件与所述第一外径测量机构可拆卸式连接；以及，所述第二位移测量机构包括：第三测试组件、第四测试组件；所述第三测试组件、所述第四测试组件分别与所述第二内径测量机构可拆卸式连接；所述第四测试组件与所述第二外径测量机构可拆卸式连接。

进一步地，所述第一测试组件包括：第一位移测量部件、第一基座、第一支架及用于连接所述第一基座与所述第一支架的第一连接部件；所述第一支架呈L型结构，且所述第一支架的一端与通过所述第一连接部件与所述第一基座活动连接；所述第一支架的另一端与所述第一内径测量机构可拆卸式连接；所述第一位移测量部件安装在所述第一支架的中间部位处；所述第一基座的底部与所述测量平台上表面的外侧可拆卸式连接；所述第二测试组件包括：第二位移测量部件、第二基座、第二支架及用于连接所述第二基座与所述第二支架的第二连接部件；所述第二支架呈U型结构，且所述第二支架的一端通过所述第二连接部件与所述第二基座活动连接；所述第二支架的另一端与所述第一内径测量机构可拆卸式连接；所述第二位移测量部件安装在所述第二支架的中间部位处；所述第二支架的一端侧部与所述第一外径测量机构可拆卸连接；所述第二基座的底部与所述测量平台上表面的外侧可拆卸式连接；所述第一位移测量部件、所述第二位移测量部件分别与所述数据采集模块连接；以及，所述第三测试组件包括：第三位移测量部件、第三基座、第三支架及用于连接所述第三基座与所述第三支架的第三连接部件；所述第三支架呈L型结构，且所述第三支架的一端与通过所述第三连接部件与所述第三基座活动连接；所述第三支架的另一端与所述第二内径测量机构可拆卸式连接；所述第三位移测量部件安装在所述第三支架的中间部位处；所述第三基座的底部与所述测量平台上表面的外侧可拆卸式连接；所述第四测试组件包括：第四位移测量部件、第四基座、第四支架及用于连接所述第四基座与所述第四支架的第四连接部件；所述第四支架呈U型结构，且所述第四支架的一端通过所述第四连接部件与所述第四基座活动连接；所述第四支架的另一端与所述第二内径测量机构可拆卸式连接；所述第四位移测量部件安装在所述第四支架的中间部位处；所述第四支架的一端侧部与所述第二外径测量机构可拆卸连接；所述第四基座的底部与所述测量平台上表面的外侧可拆卸式连接；所述第三位移测量部件、所述第四位移测量部件分别与所述数据采集模块连接。

进一步地，所述第一内径测量机构包括：第一滑块、第二滑块、第一测量板、第二测量板、第一位移传感器及第二位移传感器；所述第一测量板及所述第二测量板均呈L型结构；所述第一测量板的底部与所述第一滑块固定连接，所述第一滑块与所述第一滑轨活动连接；所述第二测量板的底部与所述第二滑块固定连接，所述第二滑块与所述第一滑轨活动连接；所述第一位移传感器与所述第一支架的另一端可拆卸式连接；所述第二位移传感器与所述第二支架的另一端可拆卸式连接；所述第一外径测量机构包括：第三滑块、第三测量板及第三位移传感器；所述第三测量板呈L型结构；所述第三测量板的底部与所述第三滑块固定连接，所述第三滑块与所述第一滑轨活动连接；所述第三位移传感器与所述第二支架的一端可拆卸式连接；所述第一位移传感器及所述第二位移传感器分别与所述数据采集模块连接；和/或，所述第二内径测量机构包括：第四滑块、第五滑块、第四测量板、第五测量板、第四位移传感器及第五位移传感器；所述第四测量板及所述第五测量板均呈L型结构；所述第四测量板的底部与所述第四滑块固定连接，所述第四滑块与所述第二滑轨活动连接；所述第五测量板的底部与所述第五滑块固定连接，所述第五滑块与所述第二滑轨活动连接；所述第四位移传感器与所述第三支架的另一端可拆卸式连接；所述第五位移传感器与所述第四支架的另一端可拆卸式连接；所述第二外径测量机构包括：第六滑块、第六测量板及第六位移传感器；所述第六测量板呈L型结构；所述第六测量板的底部与所述第六滑块固定连接，所述第六滑块与所述第二滑轨活动连接；所述第六位移传感器与所述第四支架的一端可拆卸式连接；所述第三位移传感器及所述第四位移传感器分别与所述数据采集模块连接。

进一步地，所述第一位移测量部件包括：第七位移传感器、若干个第一导向杆及第一横板；所述第一导向杆的一端穿过所述第一支架与所述第一横板固定连接；所述第七位移传感器安装在所述第一支架的中间部位处，且其测量端部与所述第一横板相接触；所述第一导向杆与所述第一支架能够实现相对滑动；所述第二位移测量部件包括：第八位移传感器、若干个第二导向杆及第二横板；所述第二导向杆的一端穿过所述第二支架与所述第二横板固定连接；所述第八位移传感器安装在所述第二支架的中间部位处，且其测量端部与所述第二横板相接触；所述第二导向杆与所述第二支架能够实现相对滑动；所述第七位移传感器、所述第八位移传感器分别与所述数据采集模块连接；和/或，所述第三位移测量部件包括：第九位移传感器、若干个第三导向杆及第三横板；所述第三导向杆的一端穿过所述第三支架与所述第三横板固定连接；所述第九位移传感器安装在所述第三支架的中间部位处，且其测量端部与所述第三横板相接触；所述第三导向杆与所述第三支架能够实现相对滑动；所述第四位移测量部件包括：第十位移传感器、若干个第四导向杆及第四横板；所述第四导向杆的一端穿过所述第四支架与所述第四横板固定连接；所述第十位移传感器安装在所述第四支架的中间部位处，且其测量端部与所述第四横板相接触；所述第四导向杆与所述第四支架能够实现相对滑动；所述第九位移传感器、所述第十位移传感器分别与所述数据采集模块连接。

进一步地，所述第一连接部件包括：第一转轴、第一弹簧及第一弹性销；所述第一基座的顶部开设有U型槽；所述第一转轴依次穿过所述第一支架的一端、所述第一基座的顶部U型槽，并通过所述第一弹簧及第一弹性销将所述第一支架、所述第一基座二者活动连接；所述第一支架通过所述第一转轴能够实现与所述第一基座相对转动；所述第二连接部件包括：第二转轴、第二弹簧及第二弹性销；所述第二基座的顶部开设有U型槽；所述第二转轴依次穿过所述第二支架的一端、所述第二基座的顶部U型槽，并通过所述第二弹簧及第二弹性销将所述第二支架、所述第二基座二者活动连接；所述第二支架通过所述第二转轴能够实现与所述第二基座相对转动；和/或，所述第三连接部件包括：第三转轴、第三弹簧及第三弹性销；所述第三基座的顶部开设有U型槽；所述第三转轴依次穿过所述第三支架的一端、所述第三基座的顶部U型槽，并通过所述第三弹簧及第三弹性销将所述第三支架、所述第三基座二者活动连接；所述第三支架通过所述第三转轴能够实现与所述第三基座相对转动；所述第四连接部件包括：第四转轴、第四弹簧及第四弹性销；所述第四基座的顶部开设有U型槽；所述第四转轴依次穿过所述第四支架的一端、所述第四基座的顶部U型槽，并通过所述第四弹簧及第四弹性销将所述第四支架、所述第四基座二者活动连接；所述第四支架通过所述第四转轴能够实现与所述第四基座相对转动。

进一步地，还包括：若干个防滑部件；每两个测量单元之间设置有一个所述防滑部件；每个所述防滑部件包括：固定座、限位弹簧、支撑杆及支撑板；所述支撑杆的一端与所述支撑板固定连接；所述支撑杆的另一端依次穿过所述限位弹簧、所述固定座，且所述支撑杆与所述固定座能够实现相对滑动；所述固定座与所述测量平台的上表面可拆卸式连接。

进一步地，所述数据采集模块包括：24V直流电源、USB数据采集卡、断路器、电缆连接器、电源开关、LED指示灯及电压表；所述24V直流电源的输入端依次通过所述断路器、所述电源开关与外界电源输出设备连接；所述24V直流电源的输出端分别与所述电缆连接器、所述LED指示灯及所述电压表连接；所述电缆连接器分别与每一个所述位移测量机构、所述内径测量机构及所述外径测量机构连接；所述USB数据采集卡的输入端与所述电缆连接器连接，所述USB数据采集卡的输出端与所述数据处理终端连接。

进一步地，所述可拆卸式连接是螺钉连接、螺栓连接中的一种；以及，所述固定连接是焊接；以及，所述数据处理终端是研华工控机。

本发明提供的一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备，通过将每一个位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构与数据采集模块有线连接；且一个位移测量机构、一个外径测量机构、一个内径测量机构及一个滑轨组成一个用于测量高压环形气瓶形变参数的测量单元；每一个测量单元与测量平台的上表面可拆卸式连接；每一个测量单元中的位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构及滑轨设置在高压环形气瓶的直径方向上；每一个测量单元中的内径测量机构位于高压环形气瓶的环形内部；每一个测量单元中的位移测量机构分别与对应该测量单元下的外径测量机构、内径测量机构可拆卸式连接；每一个测量单元中的外径测量机构、内径测量机构与对应该测量单元下的滑轨活动连接；使得在实际作业过程中，每一个测量单元中的位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构将所测量的高度变化参数、外径变化参数及内径变化参数传输至数据采集模块，并通过数据采集模块传输至数据处理终端进行处理、显示，实现了通过若干个测量机构提高高压环形气瓶形变参数测量精确，且避免了传统技术中人工使用游标卡尺进行接触式测量的测量方式，具有安全性能高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于测量高压环形气瓶形变参数的设备未安放高压环形气瓶时的部分结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于测量高压环形气瓶形变参数的设备安放高压环形气瓶后的部分结构示意图；

图3为本发明实施例提供的测量平台的俯视图；

图4为本发明实施例提供的第一测试组件的部分结构主视图；

图5为本发明实施例提供的第二测试组件的部分结构主视图；

图6为本发明实施例提供的第一内径测量机构的部分结构主视图；

图7为本发明实施例提供的第一外径测量机构的部分结构主视图；

图8为本发明实施例提供的用于测量高压环形气瓶形变参数的设备安放高压环形气瓶后的部分结构主视图；

图9为本发明实施例提供的防滑部件的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的数据采集模块与数据处理终端的连接示意图；

图11为本发明实施例提供的电缆连接器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。所述形变参数包括：高压环形气瓶的高度变化参数、外径变化参数及内径变化参数；其特征在于，

请参阅图1-11，本发明实施例提供的一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备，该设备包括：用于安装测量机构(部件)及高压环形气瓶的测量平台2；若干个用于测量高压环形气瓶1的高度变化参数的位移测量机构；若干个用于测量高压环形气瓶1的外径变化参数的外径测量机构；若干个用于测量高压环形气瓶1的内径变化参数的内径测量机构；若干个用于外径测量机构、内径测量机构在测量过程中进行滑动的滑轨；用于接收每一个移测量机构、每一个外径测量机构及每一个内径测量机构所测量的高压环形气瓶的形变参数的数据采集模块；以及，用于接收数据采集模块所采集的高压环形气瓶的形变参数，并对该形变参数进行处理、显示的数据处理终端。

具体而言，每一个位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构均与数据采集模块有线连接；且一个位移测量机构、一个外径测量机构、一个内径测量机构及一个滑轨组成一个用于测量高压环形气瓶形变参数的测量单元；每一个测量单元与测量平台2的上表面可拆卸式连接；每一个测量单元中的位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构及滑轨设置在高压环形气瓶1的直径方向上；每一个测量单元中的内径测量机构位于高压环形气瓶1的环形内部；每一个测量单元中的位移测量机构分别与对应该测量单元下的外径测量机构、内径测量机构可拆卸式连接；每一个测量单元中的外径测量机构、内径测量机构与对应该测量单元下的滑轨活动连接(滑轨连接)；实际作业过程中，每一个测量单元中的位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构将所测量的高度变化参数、外径变化参数及内径变化参数传输至数据采集模块，并通过数据采集模块传输至数据处理终端，数据处理终端通过运行WindowsXP系统，并通过内置测试软件对所接收的形变参数数据进行处理并显示(其中，该测试软件可采用LabView8.5编写，将被测高压环形气瓶1在软件界面上以实物图片呈现，选取高压环形气瓶1若干个对称方向进行测量，每个方向分别设置外径、内径和高度3个测量点。每个测量点设置一组数据显示框分别显示初值和终值，在测试软件的右半部分设置外径、内径和高度的变化量数值显示框，用于显示最终的计算结果)；优选的，数据处理终端可选用研华工控机(IPC-510)。

本实施例中，位移测量机构的数量可以是2个，即包括：第一位移测量机构、第二位移测量机构；相应的，外径测量机构的数量是2个，包括：第一外径测量机构、第二外径测量机构；内径测量机构的数量是2个，包括：第一内径测量机构、第二内径测量机构；滑轨的数量是2个，包括：第一滑轨901、第二滑轨902；其中，第一位移测量机构、第一外径测量机构、第一内径测量机构及第一滑轨901组成第一测量单元；第二位移测量机构、第二外径测量机构、第二内径测量机构及第二滑轨902组成第二测量单元；第一测量单元与第二测量单元相互垂直，且第一测量单元与第二测量单元的中心交点为高压环形气瓶1的圆心；第一位移测量机构分别与第一外径测量机构、第一内径测量机构可拆卸式连接；第二位移测量机构分别与第二外径测量机构、第二内径测量机构可拆卸式连接。

需要指出的是，一方面，第一内径测量机构、第二内径测量机构分别对应在第一滑轨901、第二滑轨902上进行滑动，且与高压环形气瓶1的内侧壁相接触，进而实现第一内径测量机构、第二内径测量机构实时测量高压环形气瓶1的内径参数，并各自通过先后比较内径参数的初值与终值进而实现计算出高压环形气瓶1的内径变化参数；又一方面，第一外径测量机构、第二外径测量机构也分别对应在第一滑轨901、第二滑轨902上进行滑动，且与高压环形气瓶1的外侧壁相接触，进而实现第一外径测量机构、第二外径测量机构实时测量高压环形气瓶1的外径参数，并各自通过先后比较外径参数的初值与终止进而实现计算出高压环形气瓶1的外径变化参数；同时，第一位移测量机构、第二位移测量机构分别对应与高压环形气瓶1的顶部相接触，当高压环形气瓶1的高度发生变化时，第一位移测量机构、第二位移测量机构通过实时测量高压环形气瓶1的高度位移，各自通过先后比较高度位移的初值与终止进而实现计算出高压环形气瓶1的高度变化参数。

本实施例中，第一位移测量机构包括：第一测试组件、第二测试组件；第一测试组件、第二测试组件分别与第一内径测量机构可拆卸式连接；第二测试组件与第一外径测量机构可拆卸式连接；第二位移测量机构包括：第三测试组件、第四测试组件；第三测试组件、第四测试组件分别与第二内径测量机构可拆卸式连接；第四测试组件与第二外径测量机构可拆卸式连接。实际作业过程中，第一测试组件、第二测试组件及第一滑轨901均安装在高压环形气瓶1的一直径方向上；第三测试组件、第四测试组件及第二滑轨902均安装在高压环形气瓶1的又一直径方向上；且第一测试组件、第二测试组件及第一滑轨901所处的直径方向与第三测试组件、第四测试组件及第二滑轨902所处的直径方向相互垂直；相当于第一测试组件、第二测试组件、第三测试组件及第四测试组件分别对应测量高压环形气瓶1上四个不同部位处的高度位移，进而求取平均值以获取高压环形气瓶1高度的准确变化参数，已到达进一步提高测量精度的目的；相同提高测量精度的测量原理在本实施例中也同样应用于高压环形气瓶1内径变化参数及外径变化参数的测量过程，此处不再赘述。

其中，第一测试组件可包括：第一位移测量部件、第一基座101、第一支架201及用于连接第一基座101与第一支架201的第一连接部件；优选的，第一支架201呈L型结构，且第一支架201较长边长的一端与通过第一连接部件与第一基座101活动连接；第一支架201的另一端与第一内径测量机构可拆卸式连接；第一位移测量部件安装在第一支架201的中间部位处；第一基座101的底部与测量平台2上表面的外侧可拆卸式连接；第二测试组件包括：第二位移测量部件、第二基座102、第二支架202及连接第二基座102与第二支架202的第二连接部件；优选的，第二支架202呈U型结构，且第二支架202的一端通过第二连接部件与第二基座102活动连接；第二支架202的另一端与第一内径测量机构可拆卸式连接；第二位移测量部件安装在第二支架202的中间部位处；第二支架202的一端侧部(内侧)与第一外径测量机构可拆卸连接；第二基座102的底部与测量平台2上表面的外侧可拆卸式连接；第一位移测量部件、第二位移测量部件分别与数据采集模块连接；分别用于将所测量的高度形变参数传输至数据采集模块进行接收。相对应的，第三测试组件包括：第三位移测量部件、第三基座103、第三支架203及用于连接第三基座103与第三支架203的第三连接部件；优选的，第三支架203呈L型结构，且第三支架203的一端与通过第三连接部件与第三基座103活动连接；第三支架203的另一端与第二内径测量机构可拆卸式连接；第三位移测量部件安装在第三支架203的中间部位处；第三基座103的底部与测量平台2上表面的外侧可拆卸式连接；第四测试组件包括：第四位移测量部件、第四基座104、第四支架204及用于连接第四基座104与第四支架204的第四连接部件；优选的，第四支架204呈U型结构，且第四支架204的一端通过第四连接部件与第四基座104活动连接；第四支架204的另一端与第二内径测量机构可拆卸式连接；第四位移测量部件安装在第四支架204的中间部位处；第四支架204的一端侧部(内侧)与第二外径测量机构可拆卸连接；第四基座104的底部与测量平台2上表面的外侧可拆卸式连接；第三位移测量部件、第四位移测量部件分别与数据采集模块连接，分别用于将所测量的高度形变参数传输至数据采集模块进行接收。

需要进一步说明的是，第一位移测量部件、第二位移测量部件、第三位移测量部件及第四位移测量部件分别对应测量高压环形气瓶1上四个不同部位处的高度位移，且第一位移测量部件、第二位移测量部件及第一滑轨901均安装在高压环形气瓶1的一直径方向上；第三位移测量部件、第四位移测量部件及第二滑轨902均安装在高压环形气瓶1的又一直径方向上；优选的，第一位移测量部件包括：第七位移传感器507、若干个第一导向杆601(数量可为2个)及第一横板701；其中，第一导向杆601的一端穿过第一支架201与第一横板701固定连接；第七位移传感器507安装在第一支架201的中间部位处，且其测量端部与第一横板701相接触；第一导向杆601与第一支架201能够实现相对滑动(第一横板701与第一支架201的中间横轴部位相互平行)；第二位移测量部件包括：第八位移传感器508、若干个第二导向杆602(数量可为2个)及第二横板702；其中，第二导向杆602的一端穿过第二支架202与第二横板702固定连接；第八位移传感器508安装在第二支架202的中间部位处，且其测量端部与第二横板702相接触；第二导向杆602与第二支架202能够实现相对滑动(第二横板702与第二支架202的中间横轴部位相互平行)；第七位移传感器507、第八位移传感器508分别与数据采集模块连接；第三位移测量部件包括：第九位移传感器509、若干个第三导向杆(数量可为2个)及第三横板703；其中，第三导向杆的一端穿过第三支架203与第三横板703固定连接；第九位移传感器509安装在第三支架203的中间部位处，且其测量端部与第三横板703相接触；第三导向杆与第三支架203能够实现相对滑动(第三横板703与第三支架203的中间横轴部位相互平行)；第四位移测量部件包括：第十位移传感器510、若干个第四导向杆及第四横板704；其中，第四导向杆的一端穿过第四支架204与第四横板704固定连接；第十位移传感器510安装在第四支架204的中间部位处，且其测量端部与第四横板704相接触；第四导向杆与第四支架能够实现相对滑动(第四横板704与第四支架204的中间横轴部位相互平行)；第九位移传感器509、第十位移传感器510分别与所述数据采集模块连接。实际作业过程中，第七位移传感器507、第八位移传感器508、第九位移传感器509及第十位移传感器510分别将所测量的高压环形气瓶1高度变化参数通过有线传输的方式传输至数据采集模块进行接收。

本实施例中，第一内径测量机构包括：第一滑块301、第二滑块302、第一测量板401、第二测量板402、第一位移传感器501及第二位移传感器502；优选的，第一测量板401及第二测量板402均呈L型结构；且第一测量板401的底部与第一滑块301固定连接，第一滑块301与第一滑轨901活动连接(滑轨连接)；第二测量板402的底部与第二滑块302固定连接，第二滑块302与第一滑轨901活动连接(滑轨连接)；同时，第一位移传感器501与第一支架201的另一端内侧可拆卸式连接；第二位移传感器502与第二支架202的另一端内侧可拆卸式连接；第一外径测量机构包括：第三滑块303、第三测量板403及第三位移传感器503；优选的，第三测量板403呈L型结构；第三测量板403的底部与第三滑块303固定连接，第三滑块303与第一滑轨901活动连接(滑轨连接)；第三位移传感器503与第二支架202的一端可拆卸式连接；第一位移传感器501及第二位移传感器502分别与数据采集模块连接。相对应的，第二内径测量机构包括：第四滑块、第五滑块、第四测量板、第五测量板、第四位移传感器504及第五位移传感器505；优选的，第四测量板及第五测量板均呈L型结构；第四测量板的底部与第四滑块固定连接，第四滑块与第二滑轨902活动连接(滑轨连接)；第五测量板的底部与第五滑块固定连接，第五滑块与第二滑轨902活动连接(滑轨连接)；第四位移传感器504与第三支架203的另一端可拆卸式连接；第五位移传感器505与第四支架204的另一端可拆卸式连接；第二外径测量机构包括：第六滑块、第六测量板及第六位移传感器506；优选的，第六测量板呈L型结构；第六测量板的底部与第六滑块固定连接，第六滑块与第二滑轨902活动连接(滑轨连接)；第六位移传感器506与第四支架204的一端可拆卸式连接；第三位移传感器503及第四位移传感器504分别与数据采集模块连接。实际作业过程中，第一测量板401与高压环形气瓶1的内部一侧相接触，同时，第二测量板402与第一测量板401所接触的高压环形气瓶1内部一侧相对立的另一侧相接触，进而结合第一位移传感器501及第二位移传感器502测量高压环形气瓶1的内径参数；相对应的，第四测量板与高压环形气瓶1的内部另一侧相接触，同时，第五测量板与第四测量板所接触的高压环形气瓶1内部另一侧相对立的另一侧相接触，进而结合第四位移传感器504及第五位移传感器505测量高压环形气瓶1的内径参数。

本实施例中，第一连接部件包括：第一转轴801、第一弹簧及第一弹性销802；优选的，第一基座101的顶部开设有U型槽；第一转轴801依次穿过第一支架201的一端、第一基座101的顶部U型槽，并通过第一弹簧及第一弹性销802将第一支架201、第一基座101二者活动连接；且第一支架201通过第一转轴801能够实现与第一基座101相对转动；第二连接部件包括：第二转轴811、第二弹簧及第二弹性销812；优选的，第二基座102的顶部开设有U型槽；第二转轴811依次穿过第二支架202的一端、第二基座102的顶部U型槽，并通过第二弹簧及第二弹性销812将第二支架202、第二基座102二者活动连接；且第二支架202通过第二转轴802能够实现与第二基座102相对转动；第三连接部件包括：第三转轴、第三弹簧及第三弹性销；第三基座的顶部开设有U型槽；第三转轴依次穿过第三支架的一端、第三基座的顶部U型槽，并通过第三弹簧及第三弹性销将第三支架、第三基座二者活动连接；第三支架通过第三转轴能够实现与第三基座相对转动；第四连接部件包括：第四转轴、第四弹簧及第四弹性销；第四基座的顶部开设有U型槽；第四转轴依次穿过第四支架的一端、第四基座的顶部U型槽，并通过第四弹簧及第四弹性销将所述第四支架、第四基座二者活动连接；第四支架通过所述第四转轴能够实现与所述第四基座相对转动。实际作业过程中，本发明分别通过第一支架201与第一基座101相对转动、第二转轴与第二基座相对转动、第三支架与第三基座相对转动及第四支架与第四基座相对转动，实现了高压环形气瓶1的安装及拆卸。

同时，为便于防止测量过程中高压环形气瓶1出现松动、不稳固的情况，本实施例还包括：若干个防滑部件；其中，每两个测量单元之间设置有一个防滑部件；且每个防滑部件包括：固定座10、限位弹簧13、支撑杆11及支撑板12；支撑杆11的一端与支撑板12固定连接；支撑杆11的另一端依次穿过限位弹簧13、固定座10，且支撑杆11与固定座10能够实现相对滑动；并通过二者间的相对滑动以及限位弹簧13自身的弹性张力实现高压环形气瓶1的压紧或松动；且固定座10与测量平台2的上表面可拆卸式连接。

本实施例中，为便于设备各部件之间安装牢固、且部分部件拆卸、维修及更替方便，优选的，本实施例中所涉及的可拆卸式连接可以是螺钉连接或螺栓连接中的一种，本实施例中所涉及的固定连接是焊接。

本实施例中，数据采集模块包括：24V直流电源3、USB数据采集卡4、断路器5、电缆连接器6、电源开关7、LED指示灯8及电压表9；其中，24V直流电源的输入端依次通过断路器、电源开关与外界电源输出设备连接；24V直流电源的输出端分别与电缆连接器、LED指示灯及电压表连接；电缆连接器分别与每一个位移测量机构、内径测量机构及外径测量机构连接(即与每一个位移传感器连接)；USB数据采集卡4的输入端与电缆连接器6连接，USB数据采集卡4的输出端通过USB电缆与数据处理终端连接。

本实施例中，为便于数据采集模块中各器件的集成安装，优选的，可设计方形箱体，将上述数据采集模块中各器件安装在该方形箱体内，以达到保护各器件安全运行的目的。同时，为便于本实施例中测量平台2整体结构轻便、布局方便，优选的，测量平台2可选用立方体结构，且其上开设上下贯通的减轻孔以及减轻槽，用于减轻设备重量，节约成本。

本发明提供的一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备，通过将每一个位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构与数据采集模块有线连接；且一个位移测量机构、一个外径测量机构、一个内径测量机构及一个滑轨组成一个用于测量高压环形气瓶形变参数的测量单元；每一个测量单元与测量平台的上表面可拆卸式连接；每一个测量单元中的位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构及滑轨设置在高压环形气瓶的直径方向上；每一个测量单元中的内径测量机构位于高压环形气瓶的环形内部；每一个测量单元中的位移测量机构分别与对应该测量单元下的外径测量机构、内径测量机构可拆卸式连接；每一个测量单元中的外径测量机构、内径测量机构与对应该测量单元下的滑轨活动连接；使得在实际作业过程中，每一个测量单元中的位移测量机构、外径测量机构、内径测量机构将所测量的高度变化参数、外径变化参数及内径变化参数传输至数据采集模块，并通过数据采集模块传输至数据处理终端进行处理、显示，实现了通过若干个测量机构提高高压环形气瓶形变参数测量精确，且避免了传统技术中人工使用游标卡尺进行接触式测量的测量方式，具有安全性能高的特点。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于测量高压环形气瓶形变参数的设备，所述形变参数包括：高压环形气瓶的高度变化参数、外径变化参数及内径变化参数；其特征在于，所述设备包括：

测量平台；

若干个位移测量机构；用于测量所述高压环形气瓶的高度变化参数；

若干个外径测量机构；用于测量所述高压环形气瓶的外径变化参数；

若干个内径测量机构；用于测量所述高压环形气瓶的内径变化参数；

若干个滑轨；用于所述外径测量机构、所述内径测量机构在所述滑轨上进行滑动；

数据采集模块；用于接收所述位移测量机构、所述外径测量机构及所述内径测量机构所测量的高压环形气瓶的形变参数；

数据处理终端；用于接收所述数据采集模块所采集的高压环形气瓶的形变参数，并对所述形变参数进行处理、显示；其中，

每一个所述位移测量机构、所述外径测量机构、所述内径测量机构均与所述数据采集模块连接；一个所述位移测量机构、一个所述外径测量机构、一个所述内径测量机构及一个所述滑轨组成一个测量单元；且每一个所述测量单元与所述测量平台的上表面可拆卸式连接；每一个所述测量单元中的所述位移测量机构、所述外径测量机构、所述内径测量机构及所述滑轨设置在所述高压环形气瓶的直径方向上；每一个所述测量单元中的所述内径测量机构位于所述高压环形气瓶的环形内部；每一个所述测量单元中的所述位移测量机构分别与对应该测量单元下的所述外径测量机构、所述内径测量机构可拆卸式连接；每一个所述测量单元中的所述外径测量机构、所述内径测量机构与对应该测量单元下的所述滑轨活动连接。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

所述位移测量机构的数量是2个，包括：第一位移测量机构、第二位移测量机构；所述外径测量机构的数量是2个，包括：第一外径测量机构、第二外径测量机构；所述内径测量机构的数量是2个，包括：第一内径测量机构、第二内径测量机构；所述滑轨的数量是2个，包括：第一滑轨、第二滑轨；

所述第一位移测量机构、所述第一外径测量机构、所述第一内径测量机构及所述第一滑轨组成第一测量单元；所述第二位移测量机构、所述第二外径测量机构、所述第二内径测量机构及所述第二滑轨组成第二测量单元；所述第一测量单元与所述第二测量单元相互垂直，且所述第一测量单元与所述第二测量单元的中心交点为所述高压环形气瓶的圆心；所述第一位移测量机构分别与所述第一外径测量机构、所述第一内径测量机构可拆卸式连接；所述第二位移测量机构分别与所述第二外径测量机构、所述第二内径测量机构可拆卸式连接。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：

所述第一位移测量机构包括：第一测试组件、第二测试组件；所述第一测试组件、所述第二测试组件分别与所述第一内径测量机构可拆卸式连接；所述第二测试组件与所述第一外径测量机构可拆卸式连接；

以及，

所述第二位移测量机构包括：第三测试组件、第四测试组件；所述第三测试组件、所述第四测试组件分别与所述第二内径测量机构可拆卸式连接；所述第四测试组件与所述第二外径测量机构可拆卸式连接。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：

所述第一测试组件包括：第一位移测量部件、第一基座、第一支架及用于连接所述第一基座与所述第一支架的第一连接部件；所述第一支架呈L型结构，且所述第一支架的一端与通过所述第一连接部件与所述第一基座活动连接；所述第一支架的另一端与所述第一内径测量机构可拆卸式连接；所述第一位移测量部件安装在所述第一支架的中间部位处；所述第一基座的底部与所述测量平台上表面的外侧可拆卸式连接；所述第二测试组件包括：第二位移测量部件、第二基座、第二支架及用于连接所述第二基座与所述第二支架的第二连接部件；所述第二支架呈U型结构，且所述第二支架的一端通过所述第二连接部件与所述第二基座活动连接；所述第二支架的另一端与所述第一内径测量机构可拆卸式连接；所述第二位移测量部件安装在所述第二支架的中间部位处；所述第二支架的一端侧部与所述第一外径测量机构可拆卸连接；所述第二基座的底部与所述测量平台上表面的外侧可拆卸式连接；所述第一位移测量部件、所述第二位移测量部件分别与所述数据采集模块连接；

以及，

所述第三测试组件包括：第三位移测量部件、第三基座、第三支架及用于连接所述第三基座与所述第三支架的第三连接部件；所述第三支架呈L型结构，且所述第三支架的一端与通过所述第三连接部件与所述第三基座活动连接；所述第三支架的另一端与所述第二内径测量机构可拆卸式连接；所述第三位移测量部件安装在所述第三支架的中间部位处；所述第三基座的底部与所述测量平台上表面的外侧可拆卸式连接；所述第四测试组件包括：第四位移测量部件、第四基座、第四支架及用于连接所述第四基座与所述第四支架的第四连接部件；所述第四支架呈U型结构，且所述第四支架的一端通过所述第四连接部件与所述第四基座活动连接；所述第四支架的另一端与所述第二内径测量机构可拆卸式连接；所述第四位移测量部件安装在所述第四支架的中间部位处；所述第四支架的一端侧部与所述第二外径测量机构可拆卸连接；所述第四基座的底部与所述测量平台上表面的外侧可拆卸式连接；所述第三位移测量部件、所述第四位移测量部件分别与所述数据采集模块连接。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：

所述第一内径测量机构包括：第一滑块、第二滑块、第一测量板、第二测量板、第一位移传感器及第二位移传感器；所述第一测量板及所述第二测量板均呈L型结构；所述第一测量板的底部与所述第一滑块固定连接，所述第一滑块与所述第一滑轨活动连接；所述第二测量板的底部与所述第二滑块固定连接，所述第二滑块与所述第一滑轨活动连接；所述第一位移传感器与所述第一支架的另一端可拆卸式连接；所述第二位移传感器与所述第二支架的另一端可拆卸式连接；所述第一外径测量机构包括：第三滑块、第三测量板及第三位移传感器；所述第三测量板呈L型结构；所述第三测量板的底部与所述第三滑块固定连接，所述第三滑块与所述第一滑轨活动连接；所述第三位移传感器与所述第二支架的一端可拆卸式连接；所述第一位移传感器及所述第二位移传感器分别与所述数据采集模块连接；

和/或，

所述第二内径测量机构包括：第四滑块、第五滑块、第四测量板、第五测量板、第四位移传感器及第五位移传感器；所述第四测量板及所述第五测量板均呈L型结构；所述第四测量板的底部与所述第四滑块固定连接，所述第四滑块与所述第二滑轨活动连接；所述第五测量板的底部与所述第五滑块固定连接，所述第五滑块与所述第二滑轨活动连接；所述第四位移传感器与所述第三支架的另一端可拆卸式连接；所述第五位移传感器与所述第四支架的另一端可拆卸式连接；所述第二外径测量机构包括：第六滑块、第六测量板及第六位移传感器；所述第六测量板呈L型结构；所述第六测量板的底部与所述第六滑块固定连接，所述第六滑块与所述第二滑轨活动连接；所述第六位移传感器与所述第四支架的一端可拆卸式连接；所述第三位移传感器及所述第四位移传感器分别与所述数据采集模块连接。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：

所述第一位移测量部件包括：第七位移传感器、若干个第一导向杆及第一横板；所述第一导向杆的一端穿过所述第一支架与所述第一横板固定连接；所述第七位移传感器安装在所述第一支架的中间部位处，且其测量端部与所述第一横板相接触；所述第一导向杆与所述第一支架能够实现相对滑动；所述第二位移测量部件包括：第八位移传感器、若干个第二导向杆及第二横板；所述第二导向杆的一端穿过所述第二支架与所述第二横板固定连接；所述第八位移传感器安装在所述第二支架的中间部位处，且其测量端部与所述第二横板相接触；所述第二导向杆与所述第二支架能够实现相对滑动；所述第七位移传感器、所述第八位移传感器分别与所述数据采集模块连接；

和/或，

所述第三位移测量部件包括：第九位移传感器、若干个第三导向杆及第三横板；所述第三导向杆的一端穿过所述第三支架与所述第三横板固定连接；所述第九位移传感器安装在所述第三支架的中间部位处，且其测量端部与所述第三横板相接触；所述第三导向杆与所述第三支架能够实现相对滑动；所述第四位移测量部件包括：第十位移传感器、若干个第四导向杆及第四横板；所述第四导向杆的一端穿过所述第四支架与所述第四横板固定连接；所述第十位移传感器安装在所述第四支架的中间部位处，且其测量端部与所述第四横板相接触；所述第四导向杆与所述第四支架能够实现相对滑动；所述第九位移传感器、所述第十位移传感器分别与所述数据采集模块连接。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：

所述第一连接部件包括：第一转轴、第一弹簧及第一弹性销；所述第一基座的顶部开设有U型槽；所述第一转轴依次穿过所述第一支架的一端、所述第一基座的顶部U型槽，并通过所述第一弹簧及第一弹性销将所述第一支架、所述第一基座二者活动连接；所述第一支架通过所述第一转轴能够实现与所述第一基座相对转动；所述第二连接部件包括：第二转轴、第二弹簧及第二弹性销；所述第二基座的顶部开设有U型槽；所述第二转轴依次穿过所述第二支架的一端、所述第二基座的顶部U型槽，并通过所述第二弹簧及第二弹性销将所述第二支架、所述第二基座二者活动连接；所述第二支架通过所述第二转轴能够实现与所述第二基座相对转动；

和/或，

所述第三连接部件包括：第三转轴、第三弹簧及第三弹性销；所述第三基座的顶部开设有U型槽；所述第三转轴依次穿过所述第三支架的一端、所述第三基座的顶部U型槽，并通过所述第三弹簧及第三弹性销将所述第三支架、所述第三基座二者活动连接；所述第三支架通过所述第三转轴能够实现与所述第三基座相对转动；所述第四连接部件包括：第四转轴、第四弹簧及第四弹性销；所述第四基座的顶部开设有U型槽；所述第四转轴依次穿过所述第四支架的一端、所述第四基座的顶部U型槽，并通过所述第四弹簧及第四弹性销将所述第四支架、所述第四基座二者活动连接；所述第四支架通过所述第四转轴能够实现与所述第四基座相对转动。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

若干个防滑部件；

每两个测量单元之间设置有一个所述防滑部件；每个所述防滑部件包括：固定座、限位弹簧、支撑杆及支撑板；所述支撑杆的一端与所述支撑板固定连接；所述支撑杆的另一端依次穿过所述限位弹簧、所述固定座，且所述支撑杆与所述固定座能够实现相对滑动；所述固定座与所述测量平台的上表面可拆卸式连接。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

所述数据采集模块包括：24V直流电源、USB数据采集卡、断路器、电缆连接器、电源开关、LED指示灯及电压表；所述24V直流电源的输入端依次通过所述断路器、所述电源开关与外界电源输出设备连接；所述24V直流电源的输出端分别与所述电缆连接器、所述LED指示灯及所述电压表连接；所述电缆连接器分别与每一个所述位移测量机构、所述内径测量机构及所述外径测量机构连接；所述USB数据采集卡的输入端与所述电缆连接器连接，所述USB数据采集卡的输出端与所述数据处理终端连接。

10.根据权利要求5或6或8所述的设备，其特征在于：

所述可拆卸式连接是螺钉连接、螺栓连接中的一种；以及，所述固定连接是焊接；以及，所述数据处理终端是研华工控机。