CN104848768A - 一种刚性管材内径测量结构 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种刚性管材内径测量结构，包括两个中部相互铰接的固定筒，在固定筒内安装有限位筒，在两个限位筒的外壁上固定有相互配合的限位块，在限位筒的底部转动设置有钢球，且钢球局部突出于固定筒的底端，在固定筒内安装有弹簧，移动块通过刻度尺与固定座连接，在移动块的外壁上设置有多个凸起，固定筒的内壁上开设有多个与凸起相配合的凹槽，在所述固定座的上表面上转动设置有滚珠。当固定筒的轴线与管道直径所在的直线相重合时，读出刻度尺上的数据，该数据为移动块做直线运动发生的位移，通过计算，即钢球底端与滚珠顶端的直线距离减去移动块发生的直线位移可得出管道内径的大小。

Description

一种刚性管材内径测量结构

技术领域

本发明涉及一种测量装置，具体是指一种刚性管材内径测量结构。

背景技术

PCCP管是带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护层，采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，具有钢材和混凝土各自的特性。预应力钢筒混凝土管具有复合的结构、承受内外压较高、接头密封性好、抗震能力强、维护方便等特性，被工程界所关注，广泛应用于长间隔输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、产业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等。与以往管材相比，PCCP具有适用范围广，经济寿命长、抗震性能好、安装方便、运行用度低，基本不漏水等优点。

目前在PCCP 管道生产完成后，普遍采用内径千分尺对管材内径和承插口椭圆度进行测量。内径千分尺是由测微头和接杆组成，由于测微头靠手动拧动来变化尺寸，操作不方便，读数不直观，在高频率使用情况易损坏。且内径千分尺购置价格较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刚性管材内径测量结构，方便对管道内径的快速测量同时减小测量误差，进而达到高效、精确测量的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种刚性管材内径测量结构，包括两个中部相互铰接的固定筒，在所述固定筒内安装有限位筒，在两个所述限位筒的外壁上固定有相互配合的限位块，在所述限位筒的底部转动设置有钢球，且所述钢球局部突出于固定筒的底端，在固定筒内安装有弹簧，还包括与所述弹簧的活动端连接的圆台形的移动块和固定座，所述移动块通过刻度尺与固定座连接，在移动块的外壁上设置有多个凸起，所述固定筒的内壁上开设有多个与凸起相配合的凹槽，在所述固定座的上表面上转动设置有滚珠。本发明工作时，先将两个相互铰接的固定筒水平放置到管道内壁中，通过拨动固定筒使得滚珠与钢球在管道内壁上滑动，调整两个固定筒的工位使之保持垂直，即两个限位块相互接触，同时两个固定筒刚好位于管道内圆周上的两条相互垂直的直径线上，刻度尺受到管道内壁的挤压后带动移动块在固定筒内做直线运动，缩短了在测量过程中不断调整固定筒位置的时间，提高了测量效率；当移动块运动至限位筒内时，移动块开始对弹簧进行压缩，并且移动块为上大下小的圆台形状，在移动块的外壁上固定有多个凸起，同时在限位筒内开设有多个与凸起相配合的凹槽，即移动块在凹槽的导引下继续下移，有效避免了在测量过程中刻度尺在固定筒内发生侧移，即防止刻度尺测量出的数据非管道的内径大小而是偏高于管道内径的大小；当固定筒的轴线与管道直径所在的直线相重合时，读出刻度尺上的数据，该数据为移动块做直线运动发生的位移，通过计算，即钢球底端与滚珠顶端的直线距离减去移动块发生的直线位移可得出管道内径的大小。

还包括下压杆，所述下压杆的两端分别与移动块、固定座连接，且所述刻度尺转动设置在下压杆上。在固定筒放置在管道内壁中后，需要对滚珠和钢球进行一定的调节以保证装置整体与管道的直径保持重合，因此在调节后刻度尺读数难度增大，本发明在移动块与固定座之间加设有下压杆，刻度尺转动设置在下压杆上，在读数时可直接转动刻度尺以保证其良好的观察视角，方便测量的快速进行。

还包括位移传感器，所述位移传感器固定在移动块的底部。在管道局部需要更加精确的测量时，位于移动块底部的位移传感器可将移动块的下移距离精确测出，通过与刻度尺上的读数相比较，在多次测量后，通过计算得出一个误差最小的值，即能满足测量需求。

所述限位筒为圆台形，且限位筒的内径沿滚珠的圆心指向钢球圆心的方向递减。作为优选，在限位筒内壁上开有与凸起相配合的凹槽，且限位筒的内径沿滚珠的圆心指向钢球圆心的方向递减，即当移动块下移一定的距离后，凸起无法继续在凹槽内移动，进而有效避免了移动块的过度下移而导致刻度尺受力变形，保证测量数据的准确性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明当移动块运动至限位筒内时，移动块开始对弹簧进行压缩，并且移动块为上大下小的圆台形状，在移动块的外壁上固定有多个凸起，同时在限位筒内开设有多个与凸起相配合的凹槽，即移动块在凹槽的导引下继续下移，有效避免了在测量过程中刻度尺在固定筒内发生侧移，即防止刻度尺测量出的数据非管道的内径大小而是偏高于管道内径的大小；当固定筒的轴线与管道直径所在的直线相重合时，读出刻度尺上的数据，该数据为移动块做直线运动发生的位移，通过计算，即钢球底端与滚珠顶端的直线距离减去移动块发生的直线位移可得出管道内径的大小；

2、本发明在固定筒放置在管道内壁中后，需要对滚珠和钢球进行一定的调节以保证装置整体与管道的直径保持重合，因此在调节后刻度尺读数难度增大，本发明在移动块与固定座之间加设有下压杆，刻度尺转动设置在下压杆上，在读数时可直接转动刻度尺以保证其良好的观察视角，方便测量的快速进行；

3、本发明在限位筒内壁上开有与凸起相配合的凹槽，且限位筒的内径沿滚珠的圆心指向钢球圆心的方向递减，即当移动块下移一定的距离后，凸起无法继续在凹槽内移动，进而有效避免了移动块的过度下移而导致刻度尺受力变形，保证测量数据的准确性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为移动块的截面图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-滚珠、2-固定座、3-下压杆、4-刻度尺、5-固定筒、6-移动块、7-凸起、8-限位筒、9-弹簧、10-钢球、11-位移传感器。

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明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例包括两个中部相互铰接的固定筒5，在所述固定筒5内安装有限位筒8，在两个所述限位筒8的外壁上固定有相互配合的限位块12，在所述限位筒8的底部转动设置有钢球10，且所述钢球10局部突出于固定筒5的底端，在固定筒5内安装有弹簧9，还包括与所述弹簧9的活动端连接的圆台形的移动块6和固定座2，所述移动块6通过刻度尺4与固定座2连接，在移动块6的外壁上设置有多个凸起7，所述固定筒5的内壁上开设有多个与凸起7相配合的凹槽，在所述固定座2的上表面上转动设置有滚珠1。

本发明工作时，先将两个相互铰接的固定筒5水平放置到管道内壁中，通过拨动固定筒5使得滚珠1与钢球10在管道内壁上滑动，调整两个固定筒5的工位使之保持垂直，即两个限位块12相互接触，同时两个固定筒5刚好位于管道内圆周上的两条相互垂直的直径线上，刻度尺4受到管道内壁的挤压后带动移动块6在固定筒5内做直线运动，缩短了在测量过程中不断调整固定筒5位置的时间，提高了测量效率；当移动块6运动至限位筒8内时，移动块6开始对弹簧9进行压缩，并且移动块6为上大下小的圆台形状，在移动块6的外壁上固定有多个凸起7，同时在限位筒8内开设有多个与凸起7相配合的凹槽，即移动块6在凹槽的导引下继续下移，有效避免了在测量过程中刻度尺4在固定筒5内发生侧移，即防止刻度尺4测量出的数据非管道的内径大小而是偏高于管道内径的大小；当固定筒5的轴线与管道直径所在的直线相重合时，读出刻度尺4上的数据，该数据为移动块6做直线运动发生的位移，通过计算，即钢球10底端与滚珠1顶端的直线距离减去移动块6发生的直线位移可得出管道内径的大小。

还包括下压杆3和位移传感器11，所述下压杆3的两端分别与移动块6、固定座2连接，且所述刻度尺4转动设置在下压杆3上，所述位移传感器11固定在移动块6的底部。在固定筒5放置在管道内壁中后，需要对滚珠1和钢球10进行一定的调节以保证装置整体与管道的直径保持重合，因此在调节后刻度尺4读数难度增大，本发明在移动块6与固定座2之间加设有下压杆3，刻度尺4转动设置在下压杆3上，在读数时可直接转动刻度尺4以保证其良好的观察视角，方便测量的快速进行；在管道局部需要更加精确的测量时，位于移动块6底部的位移传感器11可将移动块6的下移距离精确测出，通过与刻度尺4上的读数相比较，在多次测量后，通过计算得出一个误差最小的值，即能满足测量需求。

作为优选，在限位筒8内壁上开有与凸起7相配合的凹槽，且限位筒8的内径沿滚珠1的圆心指向钢球10圆心的方向递减，即当移动块6下移一定的距离后，凸起7无法继续在凹槽内移动，进而有效避免了移动块6的过度下移而导致刻度尺4受力变形，保证测量数据的准确性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种刚性管材内径测量结构，其特征在于：包括两个中部相互铰接的固定筒（5），在所述固定筒（5）内安装有限位筒（8），在两个所述限位筒（8）的外壁上固定有相互配合的限位块（12），在所述限位筒（8）的底部转动设置有钢球（10），且所述钢球（10）局部突出于固定筒（5）的底端，在固定筒（5）内安装有弹簧（9），还包括与所述弹簧（9）的活动端连接的圆台形的移动块（6）和固定座（2），所述移动块（6）通过刻度尺（4）与固定座（2）连接，在移动块（6）的外壁上设置有多个凸起（7），所述固定筒（5）的内壁上开设有多个与凸起（7）相配合的凹槽，在所述固定座（2）的上表面上转动设置有滚珠（1）。

2.根据权利要求1所述的一种刚性管材内径测量结构，其特征在于：还包括下压杆（3），所述下压杆（3）的两端分别与移动块（6）、固定座（2）连接，且所述刻度尺（4）转动设置在下压杆（3）上。

3.根据权利要求1所述的一种刚性管材内径测量结构，其特征在于：还包括位移传感器（11），所述位移传感器（11）固定在移动块（6）的底部。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种刚性管材内径测量结构，其特征在于：所述限位筒（8）为圆台形，且限位筒（8）的内径沿滚珠（1）的圆心指向钢球（10）圆心的方向递减。