CN108253910A - 石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动化测量技术领域的一种石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置、系统及方法，旨在解决现有人工测量误差大、精度低的技术问题；该装置包括对称设置的驱动组件、具有标准锥度光滑圆锥面的测量具组件，所述测量具组件设置于两个所述驱动组件之间、并通过连接组件与驱动组件对应连接，所述驱动组件与测量具组件之间还设有测距单元，两个所述测量具组件之间设有用于石墨电极本体或接头升降的起升单元；本发明可实现石墨电极本体和接头锥螺纹参数的自动化测量并显示出来，使用性好，而且自动化测量可以完全避免人为操作误差和读数误差、精度高，极大地提高厂家效益。

Description

石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置、系统和方法

技术领域

本发明涉及自动化测量技术领域，具体涉及一种石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置、系统及方法。

背景技术

炭素行业发展日趋成熟，石墨电极的需求量也越来越多，石墨电极因受其自身尺寸的限制，在使用时需要多根电极串联，两根石墨电极之间由同规格的石墨电极接头连接，此时，石墨电极锥螺纹与电极接头锥螺纹的啮合程度非常重要，当锥螺纹啮合度较低时，石墨电极在使用过程中容易出现折断事故，影响厂家效益，因此提高螺纹连接部分的啮合程度就显得尤为重要。

石墨电极锥螺纹与电极接头锥螺纹的啮合程度主要与锥螺纹的加工精度有关，石墨电极和电极接头加工完成后，需要对其锥螺纹进行检测，而现有的检测方法都是人工检测，不论是使用片规还是环规，人工检测都有其不能克服的缺点，即人为操作误差和读数误差。此外，操作误差的大小还受到经验的影响，熟练工操作误差小、对螺纹的损坏也小，但是熟练工的人数有限、极大地限制了工作效率。

因此，市场上亟需一种能自动化测量石墨电极本体和接头锥螺纹参数的装置及方法，以满足石墨电极连续生产和测量精度的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置，以解决现有人工测量误差大、精度低的技术问题。

本发明所采用的技术方案为：

设计一种石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置，包括对称设置的驱动组件、具有标准锥度光滑圆锥面的测量具组件，所述测量具组件设置于两个所述驱动组件之间、并通过连接组件与驱动组件对应连接，所述驱动组件与测量具组件之间还设有测距单元，两个所述测量具组件之间设有用于石墨电极本体或接头升降的起升单元。

优选的，当为石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置时，所述测量具组件包括具有标准锥度光滑外圆锥面的大、小塞规以及端面测量器；

当为石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置时，所述测量具组件包括具有标准锥度光滑内圆锥面的大、小环规以及端面测量器。

优选的，所述驱动组件包括多个平行设置的第一液压缸和用于检测驱动压力的压力传感器。

优选的，所述连接组件包括多根平行设置的连杆；

当为石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置时，小塞规、大塞规和端面测量器分别通过第一连杆、第二连杆、第三连杆与所述第一液压缸一一对应连接，所述大塞规上设有通孔以使所述第一连杆往复横穿大塞规；

当为石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置时，所述大环规、小环规和端面测量器分别由第四连杆、第五连杆和第六连杆与所述第一液压缸一一对应连接。

优选的，当为石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置时，所述测距单元包括用于测量所述小塞规、大塞规和端面测量器位移的第一数显长度计量器、第二数显长度计量器、第三数显长度计量器；

当为石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置时，所述测距单元包括用于测量所述大环规、小环规和端面测量器位移的第四数显长度计量器、第五数显长度计量器、第六数显长度计量器。

优选的，所述起升单元包括上部的支撑部和下部的第二液压缸，所述支撑部截面形状与石墨电极本体或接头外形相适配。

设计一种石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量系统，包括：

用于自动化采集石墨电极本体锥螺纹相关数据的石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置；

用于自动化采集石墨电极接头锥螺纹相关数据的石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置；

以及与石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置、石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置电连接以用于向石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置、石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置发送控制指令进行数据采集，并依据采集到的数据进行计算、输出相关结果的自动化控制与输出单元。

设计一种石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量方法，包括以下步骤：第一步：将具有标准锥度光滑外圆锥面的塞规与石墨电极本体顶紧，并将具有标准锥度光滑内圆锥面的环规与石墨电极接头顶紧；

第二步：自动获取相关数据；

第三步：计算石墨电极本体和接头锥螺纹参数并输出。

优选的，第二步中所述相关数据包括，

石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置长度计量器记录数据如下：

左、右对称的第三数显长度计量器29显示的数据分别为第一端面测量器相对于零位的位移L₁、L₁′；

左、右对称的第二数显长度计量器28显示的数据分别为大塞规大端面相对于零位的位移L₂、L₂′；

左、右对称的第一数显长度计量器27显示的数据分别为小塞规大端面相对于零位的位移L₃、L₃′；

石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置长度计量器记录数据如下：

左、右对称的第六数显长度计量器29′显示的数据分别为第二端面测量器相对于零位的位移L₆、L₆′；

左、右对称的第五数显长度计量器28′显示的数据分别为小环规大端面相对于零位的位移L₅、L₅′；

左、右对称的第四数显长度计量器27′显示的数据分别为大环规大端面相对于零位的位移L₄、L₄′；

接头两侧零位之间垂直距离L₇。

优选的，第三步中先根据公式一和公式二计算石墨电极本体锥螺纹锥度α和石墨电极接头的锥螺纹锥度β；

d₁、d₂为大、小塞规大端面直径(mm)；

D₁、D₂为大、小环规大端面孔直径(mm)；

将公式一中的L₂、L₃替换为L₂′、L₃′得到α′，公式二中的L₄、L₅替换为L₄′、L₅′得到β′；

再将α、β分别带入公式三、公式四计算石墨电极本体锥螺纹中径φ_D和石墨电极接头锥螺纹中径φ_d；

φ_D＝d₁+(L₂-L₁)×2tan(α)+h 公式三

将公式三中的L₂、L₁、α替换为L₂′、L₁′、α′得到φ_D′，将公式四中的β替换为β′得到φ_d′；

然后再将α、α′、φ_D、φ_D′带入公式五、公式六计算石墨电极本体锥螺纹的对称性A₁、A₂；将β、β′、φ_d、φ_d′带入公式五、公式六计算石墨电极接头锥螺纹的对称性B₁、B₂；

φ_D、φ_D′为所测量石墨电极本体两侧锥螺纹中径(mm)；

φ_d、φ_d′为所测量石墨电极接头两侧锥螺纹中径(mm)；

随后将α、β、φ_D、φ_d带入公式公式九、公式十、公式十一计算旋入度η；

当α＞β时：

当α＜β,φ_D＞φ_d时，

当α＜β,φ_D＜φ_d时，

将公式九到公式十一中的α、β、φ_D、φ_d替换为α′、β′、φ_D′、φ_d′得到η′；

最后将η带入公式十二计算旋合度σ，将η带入公式十三计算间隙δ；

当α＞β且φ_D＞φ_d时：

δ＝[φ_D-η×2tan(α)]-φ_d 公式十二

其他，δ＝0；

将公式十二中的η替换为η′得到σ′；将公式十三中的η替换为η′得到δ′。与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

1.本发明可实现石墨电极本体和接头锥螺纹参数的自动化测量并显示出来，使用性好，而且自动化测量可以完全避免人为操作误差和读数误差、精度高。

2.本发明可自动化测量石墨电极本体和接头锥螺纹参数，不仅精度高，而且测量速度快，很好的满足了石墨电极连续生产的需求。

3.本发明以自动化测量代替人工测量，将工人从繁重的体力劳动中解放出来，极具人性化。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图之一；

图2为本发明装置的的局部放大图；

图3为大环规和小环规对比图；

图4为本发明装置结构示意图之二；

图5为本发明装置的使用状态参考图：

图6为本发明系统的结构示意图；

图7为本发明方法的流程图；

10为自动化控制与输出单元，20为石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置，30为石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置，2为测量具组件，3为驱动组件，4为起升单元，5为石墨电极本体，5′为石墨电极接头，6为光滑外圆锥面，6′为光滑内圆锥面，7为通孔，31为箱体，32为第一液压缸，33为压力传感器，34为液压站，21为小塞规，22为大塞规，23为第一端面测量器，24为第一连杆，25为第二连杆，26为第三连杆，27为第一数显长度计量器，28为第二数显长度计量器，29为第三数显长度计量器，21′为大环规，22′为小环规，23′为第二端面测量器，24′为第四连杆，25′为第五连杆，26′为第六连杆，27′为第四数显长度计量器，28′为第五数显长度计量器，29′为第六数显长度计量器，41为支撑部，42为第二液压缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围，以下实施例中所涉及的单元单元零部件、结构、机构等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1：如图1-3所示，一种石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置，包括：包括对称设置的驱动组件3、具有光滑外圆锥面6的测量具组件2和起升单元4，驱动组件3包括箱体31、箱体31内平行设置的多个第一液压缸32，各个第一液压缸32分别与液压站34相连，各个第一液压缸32与液压站34之间均设有用于检测各个第一液压缸32液压油油压的压力传感器33。

测量具组件2包括具有标准锥度、光滑外圆锥面6的大塞规22、小塞规21以及第一端面测量器23，大塞规22与第一液压缸32的活塞端部之间通过第二连杆25固定连接,第二连杆25位置处的箱体31上安装有用以测量大塞规22位移的第二数显长度计量器28；第一端面测量器23与第一液压缸32的活塞端部之间通过第三连杆26固定连接，第三连杆26位置处的箱体31上安装有用以测量端面测量器23位移的第三数显长度计量器29；小塞规21与第一液压缸32的活塞端部之间通过第一连杆24固定连接，第一连杆24位置处的箱体31上安装有用以测量小塞规21位移的第一数显长度计量器27。

大塞规22上设有通孔7，通孔7的直径大于第一连杆24以使第一连杆24横穿通孔7后其两端分别与小塞规21、第一液压缸32的活塞端部固定连接。

两个测量具组件2之间设有起升单元4，起升单元4包括包括上部的支撑部41和下部的第二液压缸42，支撑部41的纵截面呈V型以稳定的将石墨电极本体5升高到与大塞规22、小塞规21同轴的高度。

实施例2：如图4-5所示，一种石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置，包括：包括对称设置于两侧的驱动组件3、具有标准锥度光滑内圆锥面6′的测量具组件2；

驱动组件3包括箱体31、箱体31内平行设置的多个第一液压缸32、液压站34，各个第一液压缸32分别与液压站34相连，各个第一液压缸32与液压站34之间均设有用于检测各个第一液压缸32液压油油压的压力传感器33。

测量具组件2包括具有标准锥度、光滑内圆锥面6′的大环规21′、小环规22′以及第二端面测量器23′，大环规21′与第一液压缸32的活塞端部之间通过第四连杆24′固定连接，第四连杆24′位置处的箱体31上安装有用以测量大环规21′位移的第四数显长度计量器27′；第二端面测量器23′与第一液压缸32的活塞端部之间通过第六连杆26′固定连接，第六连杆26′位置处的箱体31上安装有用以测量第二端面测量器23′位移量的第六数显长度计量器29′；小环规22′与第一液压缸32的活塞端部之间通过第五连杆25′固定连接，第五连杆25′位置处箱体31上安装有用以测量小环规22′位移的第五数显长度计量器28′。

两个测量具组件2之间设有起升单元4，起升单元4包括包括上部的支撑部41和下部的第二液压缸42，支撑部41的横截面呈V型以稳定的将石墨电极接头5′升高到与大环规21′、小环规22′同轴的高度。

实施例3：如图6所示，一种石墨电极本体和接头锥螺纹自动化测量系统，包括：

用于自动化采集石墨电极本体锥螺纹相关数据的石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置30；

用于自动化采集石墨电极接头锥螺纹相关数据的石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置20；

以及与石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置30、石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置20电连接以用于向石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置30、石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置20发送控制指令进行数据采集，并依据采集到的数据进行计算、输出相关结果的自动化控制与输出单元10。

自动化控制与输出单元10分别与石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置30中的第一液压缸32、第二液压缸42、压力传感器33以及左右两侧的第一数显长度计量器27、第二数显长度计量器28、第三数显长度计量器29电连接，以控制第一液压缸32、第二液压缸42动作，使大塞规22、小塞规21、与石墨电极本顶紧，并接受第一数显长度计量器27、第二数显长度计量器28、第三数显长度计量器29检测到的石墨电极本体5数据L₃、L₂、L₁、以及石墨电极本体5另一端锥螺纹测量数据L₃′、L₂′、L₁′，以计算锥度、中径值、对称性、旋入度、旋合度和间隙。

自动化控制与输出单元10分别与石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置20中的第一液压缸32、第二液压缸42、压力传感器33以及左右两侧的第一数显长度计量器27、第二数显长度计量器28、第三数显长度计量器29电连接，以控制第一液压缸32、第二液压缸42动作，使大环规21′、小环规22′与石墨电极接头顶紧，并接受第四数显长度计量器27′、第五数显长度计量器28′、第六数显长度计量器29′检测到的石墨电极接头5′数据L₄、L₅、L₆以及石墨电极接头5′另一端锥螺纹测量数据L₄′、L₅′、L₆′，以计算锥度、中径值、对称性、旋入度、旋合度和间隙。

实施例4，如图7所示，一种石墨电极本体与接头锥螺纹自动化测量方法，包括以下步骤：

第一步：将石墨电极本体放置于石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置中的起升单元上，并将石墨电极本体升高到与大塞规、小塞规同轴的高度；用液压缸将具有标准锥度光滑外圆锥面的大塞规、小塞规以及第一端面测量器与石墨电极本体处于自然顶紧状态；同时将石墨电极接头放置于石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置中的起升单元上，并将石墨电极接头升高到与大塞规、小塞规同轴的高度，用液压缸将具有标准锥度光滑内圆锥面的大环规、小环规以及第二端面测量器与石墨电极接头处于自然顶紧顶紧状态；

第二步：记录长度计量器检测到的数据：

石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置长度计量器记录数据如下：

左、右对称的第三数显长度计量器29显示的数据分别为第一端面测量器相对于零位的位移L₁、L₁′；

左、右对称的第二数显长度计量器28显示的数据分别为大塞规大端面相对于零位的位移L₂、L₂′；

左、右对称的第一数显长度计量器27显示的数据分别为小塞规大端面相对于零位的位移L₃、L₃′；

石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置长度计量器记录数据如下：

左、右对称的第六数显长度计量器29′显示的数据分别为第二端面测量器相对于零位的位移L₆、L₆′；

左、右对称的第五数显长度计量器28′显示的数据分别为小环规大端面相对于零位的位移L₅、L₅′；

左、右对称的第四数显长度计量器27′显示的数据分别为大环规大端面相对于零位的位移L₄、L₄′；

接头两侧零位之间垂直距离L₇；

第三步：依据第二步记录的数据，先根据公式一和公式二计算石墨电极本体的锥螺纹锥度α和石墨电极接头锥螺纹锥度β；

d₁、d₂为大、小塞规大端面直径(mm)；

D₁、D₂为大、小环规大端面孔直径(mm)；

2α为所测量石墨电极本体当侧锥螺纹全锥度(°)；

2β为所测量石墨电极接头当侧锥螺纹全锥度(°)；

将公式一中的L₂、L₃替换为L₂′、L₃′得到α′，公式二中的L₄、L₅替换为L₄′、L₅′得到β′。

再将α、β分别带入公式三、公式四计算石墨电极本体锥螺纹中径φ_D和石墨电极接头锥螺纹中径φ_d；

φ_D＝d₁+(L₂-L₁)×2tan(α)+h 公式三

φ_d为所测量石墨电极本体当侧锥螺纹中径(mm)；

φ_D为所测量石墨电极接头当侧锥螺纹中径(mm)；

L₄、L₄′为接头两侧大环规大端面相对于零位的位移量(mm)；

h为锥螺纹全齿高(mm)；

将公式三中的L₂、L₁、α替换为L₂′、L₁′、α′得到φ_D′，将公式四中的β替换为β′得到φ_d′。

然后再将α、α′、φ_D、φ_D′带入公式五、公式六计算石墨电极本体锥螺纹的对称性A₁、A₂；将β、β′、φ_d、φ_d′带入公式五、公式六计算石墨电极接头锥螺纹的对称性B₁、B₂；

A₁为所测量石墨电极本体锥螺纹锥度对称性系数(％)；

A₂为所测量石墨电极本体锥螺纹中径对称性系数(％)；

α、α′为所测量石墨电极本体两侧锥螺纹半锥度(°)；

φ_d、φ_d′为所测量石墨电极本体两侧锥螺纹中径(mm)；

B₁为所测量石墨电极接头锥螺纹锥度对称性系数(％)；

B₂为所测量石墨电极接头锥螺纹中径对称性系数(％)；

β、β′为所测量石墨电极接头两侧锥螺纹半锥度(°)；

φ_D、φ_D′为所测量石墨电极接头两侧锥螺纹中径(mm)。

随后将α、β、φ_D、φ_d带入公式公式九、公式十、公式十一计算旋入度η；

当α＞β时：

当α＜β,φ_D＞φ_d时，

当α＜β,φ_D＜φ_d时，

η为石墨电极本体与接头锥螺纹配合的旋入度(mm)；当η＞0时表明接头旋入石墨电极本体孔内，当η＜0时表明接头外露于石墨电极本体孔外；

((L₇-L₆-L₆′)/2)为所测量电极接头半长；

将公式九-公式十一中的α、β、φ_D、φ_d替换为α′、β′、φ_d′、φ_D′得到η′。最后将η带入公式十二计算旋合度σ，将η带入公式十三计算间隙δ；

σ为被测石墨电极本体与接头紧密旋合后接头锥螺纹起点与本体孔锥螺纹起点之间所间隔的角度，简称旋合度(°)；当σ＞0时表示接头锥螺纹起点在体孔锥螺纹起点顺时针方向，当σ＜0时表明接头锥螺纹起点在体孔锥螺纹起点逆时针方向；

p为螺纹螺距；

当α＞β且φ_D＞φ_d时：

δ＝[φ_D-η×2tan(α)]-φ_d 公式十二

其他，δ＝0。

δ为被测石墨电极接头最大直径处锥螺纹与石墨电极本体孔壁锥螺纹中径间的间隙，简称配合间隙(mm)；

将公式十二中的η替换为η′得到σ′；将公式十三中的η替换为η′得到δ′。

Claims (10)

1.一种石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置，其特征在于：包括对称设置的驱动组件、具有标准锥度光滑圆锥面的测量具组件，所述测量具组件设置于两个所述驱动组件之间、并通过连接组件与驱动组件对应连接，所述驱动组件与测量具组件之间还设有测距单元，两个所述测量具组件之间设有用于石墨电极本体或接头升降的起升单元。

2.根据权利要求1所述的石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置，其特征在于：

当为石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置时，所述测量具组件包括具有标准锥度光滑外圆锥面的大、小塞规以及端面测量器；

当为石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置时，所述测量具组件包括具有标准锥度光滑内圆锥面的大、小环规以及端面测量器。

3.根据权利要求2所述的石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置，其特征在于：所述驱动组件包括多个平行设置的第一液压缸和用于检测驱动压力的压力传感器。

4.根据权利要求3所述的石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置，其特征在于：所述连接组件包括多根平行设置的连杆；

当为石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置时，小塞规、大塞规和端面测量器分别通过第一连杆、第二连杆、第三连杆与所述第一液压缸一一对应连接，所述大塞规上设有通孔以使所述第一连杆往复横穿大塞规；

当为石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置时，所述大环规、小环规和端面测量器分别由第四连杆、第五连杆和第六连杆与所述第一液压缸一一对应连接。

5.根据权利要求4所述的石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置，其特征在于：

当为石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置时，所述测距单元包括用于测量所述小塞规、大塞规和端面测量器位移的第一数显长度计量器、第二数显长度计量器、第三数显长度计量器；

当为石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置时，所述测距单元包括用于测量所述大环规、小环规和端面测量器位移的第四数显长度计量器、第五数显长度计量器、第六数显长度计量器。

6.根据权利要求1所述的石墨电极本体或接头锥螺纹自动化测量装置，其特征在于：所述起升单元包括上部的支撑部和下部的第二液压缸，所述支撑部截面形状与石墨电极本体或接头外形相适配。

7.一种包含权利要求1-6任意一项所述装置的自动化测量系统，其特征在于，包括：

用于自动化采集石墨电极本体锥螺纹相关数据的石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置；

用于自动化采集石墨电极接头锥螺纹相关数据的石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置；

以及与石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置、石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置电连接以用于向石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置、石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置发送控制指令进行数据采集，并依据采集到的数据进行计算、输出相关结果的自动化控制与输出单元。

8.一种使用权利要求7所述系统的进行自动化测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：将具有标准锥度光滑外圆锥面的塞规与石墨电极本体顶紧，并将具有标准锥度光滑内圆锥面的环规与石墨电极接头顶紧；

第二步：自动获取相关数据；

第三步：计算石墨电极本体和接头锥螺纹参数并输出。

9.根据权利要求8所述的自动化测量方法，其特征在于，第二步中所述相关数据包括，

石墨电极本体锥螺纹自动化测量装置长度计量器记录数据如下：

左、右对称的第三数显长度计量器29显示的数据分别为第一端面测量器相对于零位的位移L₁、L₁′；

左、右对称的第二数显长度计量器28显示的数据分别为大塞规大端面相对于零位的位移L₂、L₂′；

左、右对称的第一数显长度计量器27显示的数据分别为小塞规大端面相对于零位的位移L₃、L₃′；

石墨电极接头锥螺纹自动化测量装置长度计量器记录数据如下：

左、右对称的第六数显长度计量器29′显示的数据分别为第二端面测量器相对于零位的位移L₆、L₆′；

左、右对称的第五数显长度计量器28′显示的数据分别为小环规大端面相对于零位的位移L₅、L₅′；

左、右对称的第四数显长度计量器27′显示的数据分别为大环规大端面相对于零位的位移L₄、L₄′；

接头两侧零位之间垂直距离L₇。

10.根据权利要求9所述的自动化测量方法，其特征在于：第三步中先根据公式一和公式二计算石墨电极本体锥螺纹锥度α和石墨电极接头的锥螺纹锥度β；

d₁、d₂为大、小塞规大端面直径(mm)；

D₁、D₂为大、小环规大端面孔直径(mm)；

将公式一中的L₂、L₃替换为L₂′、L₃′得到α′，公式二中的L₄、L₅替换为L₄′、L₅′得到β′；

再将α、β分别带入公式三、公式四计算石墨电极本体锥螺纹中径φ_D和石墨电极接头锥螺纹中径φ_d；

φ_D＝d₁+(L₂-L₁)×2tan(α)+h 公式三

将公式三中的L₂、L₁、α替换为L₂′、L₁′、α′得到φ_D′，将公式四中的β替换为β′得到φ_d′；

然后再将α、α′、φ_D、φ_D′带入公式五、公式六计算石墨电极本体锥螺纹的对称性A₁、A₂；将β、β′、φ_d、φ_d′带入公式五、公式六计算石墨电极接头锥螺纹的对称性B₁、B₂；

φ_D、φ_D′为所测量石墨电极本体两侧锥螺纹中径(mm)；

φ_d、φ_d′为所测量石墨电极接头两侧锥螺纹中径(mm)；

随后将α、β、φ_D、φ_d带入公式公式九、公式十、公式十一计算旋入度η；

当α＞β时：

当α＜β,φ_D＞φ_d时，

当α＜β,φ_D＜φ_d时，

将公式九到公式十一中的α、β、φ_D、φ_d替换为α′、β′、φ_D′、φ_d′得到η′；

最后将η带入公式十二计算旋合度σ，将η带入公式十三计算间隙δ；

当α＞β且φ_D＞φ_d时：

δ＝[φ_D-η×2tan(α)]-φ_d 公式十二

其他，δ＝0；

将公式十二中的η替换为η′得到σ′；将公式十三中的η替换为η′得到δ。