CN109323681A - 提高测量精度的管道坡口角度测量装置 - Google Patents

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雷毅
邵长旺
郭飞翔
李瑞士
李晓晋
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Abstract

本发明公开了一种提高测量精度的管道坡口角度测量装置，包括左、右两个测距装置；测距装置包括外壳，探头通过导线与超声波检测仪连接，探头的上端伸在外壳外，外壳内部设有弹簧，弹簧可通过上下调节螺母来预置压力；活塞内圈设有活塞内密封圈，活塞外圈设有活塞外密封圈，活塞左端设有进水管，活塞右端设有出气管，外壳下端设有细长杆，细长杆末端设有尖角轮；支架外壳与行走装置的行走小车固定连接。本发明采用了超声波测距原理，提高了生产过程中的测量精度。通过测角度装置来对坡口角度进行测量，通过探头导线传输测量的数据，经处理在显示屏上显示管道坡口角度的连续变化的图像。

Description

提高测量精度的管道坡口角度测量装置
本申请是申请号：201710000744.7、申请日：2017-01-03、名称“管道坡口角度测量装置”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种管道坡口角度测量装置。
背景技术
如今，随着全球科学水平不断发展及工业生产水平的日渐提高，人们开始对生活质量要求越来越高。一般情况下，管道坡口角度质量对对生产产品的质量影响很大，坡口角度大小影响焊缝的熔敷率，从而影响焊件的质量及产品的使用寿命。
现如今，焊接生产主要采用人工测量管道坡口角度，不仅费时、费力，测量精度也比较差，对于批量生产件来说测量起来更加困难，如今的管道坡口角度测量存在一定的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道坡口角度测量装置，解决管道坡口测量效率低和数据读取误差大的问题，可以提高批量生产过程中的生产效率和读取精度。
本发明的技术解决方案是：
一种管道坡口角度测量装置，其特征是：包括左、右两个测距装置；所述测距装置包括外壳，外壳内装与外壳连接的探头密封圈，探头密封圈套装在探头上，探头通过导线与超声波检测仪连接，探头的上端伸在外壳外，外壳内部设有弹簧，所述弹簧上端与外壳固定连接，弹簧下端与活塞固定连接，所述活塞上端设有螺杆，所述螺杆上端设有螺母，所述弹簧可通过上下调节螺母来预置压力；活塞内圈设有活塞内密封圈，活塞外圈设有活塞外密封圈，活塞左端设有进水管，进水管上端设有进水口塞子，活塞右端设有出气管，所述出气管上端设有出气孔塞子，外壳下端设有细长杆，所述细长杆末端设有尖角轮；探头上端设有螺孔，探头通过设置在螺孔中的短螺杆与行走装置的支架外壳连接，支架外壳与行走装置的行走小车固定连接。
所述行走装置包括行走小车，行走小车与支架外壳连接。
所述支架外壳的下端设有托架。
使用方法：通过进水管向测距装置内部加水，测距装置内空气通过出气管排尽，当测距装置内部充满水时，塞紧进水口塞子和出气孔塞子，将螺母调节到最上端，这样完成对弹簧的预置压力；
将左、右两个测距装置放在待测坡口角度的管道正上方，通过向左和向右移动来调整在管道上的位置，使左、右两个测距装置的两尖角轮与管道坡口紧密接触，然后启动探头，同时行走装置匀速移动，最后得到的数据通过导线传输到超声波检测仪，经处理得到管道坡口角度连续变化的图像。
管道坡口角度近似计算采用式（1）：
θ= arctan[H0/ (h2- h1）] 式（1）
式（1）中，θ为管道坡口角度，H0为左、右两个测距装置的两细长杆固定间距，为已知值，h1为左测距装置的探头与外壳下界面距离的瞬时值，h2右测距装置的探头与外壳下界面距离的瞬时值。
本发明采用了超声波测距原理，提高了生产过程中的测量精度。可通过测角度装置来对坡口角度进行测量，可通过探头导线传输测量的数据，经处理在显示屏上显示管道坡口角度的连续变化的图像。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是测距装置示意图；
图3是坡口角度计算原理图。
附图中：探头（1）、出气孔塞子（2）、出气管（3）、活塞（4）、活塞外密封圈（5）、测距装置外壳（6）、水（7）、探头密封圈（8）、进水管（9）、弹簧（10）、螺杆（11）、进水口塞子（12）、螺母（13）、螺孔（14）、活塞内密封圈（15）、导线（16）、超声波检测仪（17）、短螺杆（18）、支架外壳（19）、行走小车（20）、托架（21）、坡口（22）、管道（23）、尖角轮（24）、细长杆（25）。
具体实施方式
一种管道坡口角度测量装置，包括左、右两个测距装置；所述测距装置包括外壳，外壳内装与外壳连接的探头密封圈，探头密封圈套装在探头上，探头通过导线与超声波检测仪连接，探头的上端伸在外壳外，外壳内部设有弹簧，所述弹簧上端与外壳固定连接，弹簧下端与活塞固定连接，所述活塞上端设有螺杆，所述螺杆上端设有螺母，所述弹簧可通过上下调节螺母来预置压力；活塞内圈设有活塞内密封圈，活塞外圈设有活塞外密封圈，活塞左端设有进水管，进水管上端设有进水口塞子，活塞右端设有出气管，所述出气管上端设有出气孔塞子，外壳下端设有细长杆，所述细长杆末端设有尖角轮；探头上端设有螺孔，探头通过设置在螺孔中的短螺杆与行走装置的支架外壳连接，支架外壳与行走装置的行走小车固定连接。
所述行走装置包括行走小车，行走小车与支架外壳连接。
所述支架外壳的下端设有托架。
使用方法：通过进水管向测距装置内部加水，测距装置内空气通过出气管排尽，当测距装置内部充满水时，塞紧进水口塞子和出气孔塞子，将螺母调节到最上端，这样完成对弹簧的预置压力；
将左、右两个测距装置放在待测坡口角度的管道正上方，通过向左和向右移动来调整在管道上的位置，使左、右两个测距装置的两尖角轮与管道坡口紧密接触，然后启动探头，同时行走装置匀速移动，最后得到的数据通过导线传输到超声波检测仪，经处理得到管道坡口角度连续变化的图像。
管道坡口角度近似计算采用式（1）：
θ= arctan[H0/ (h2- h1）] 式（1）
式（1）中，θ为管道坡口角度，H0为左、右两个测距装置的两细长杆固定间距，为已知值，h1为左测距装置的探头与外壳下界面距离的瞬时值，h2右测距装置的探头与外壳下界面距离的瞬时值。

Claims (3)

1.一种提高测量精度的管道坡口角度测量装置，其特征是：包括左、右两个测距装置；所述测距装置包括外壳，外壳内装与外壳连接的探头密封圈，探头密封圈套装在探头上，探头通过导线与超声波检测仪连接，探头的上端伸在外壳外，外壳内部设有弹簧，所述弹簧上端与外壳固定连接，弹簧下端与活塞固定连接，所述活塞上端设有螺杆，所述螺杆上端设有螺母，所述弹簧可通过上下调节螺母来预置压力；活塞内圈设有活塞内密封圈，活塞外圈设有活塞外密封圈，活塞左端设有进水管，进水管上端设有进水口塞子，活塞右端设有出气管，所述出气管上端设有出气孔塞子，外壳下端设有细长杆，所述细长杆末端设有尖角轮；探头上端设有螺孔，探头通过设置在螺孔中的短螺杆与行走装置的支架外壳连接，支架外壳与行走装置的行走小车固定连接；
使用方法：通过进水管向测距装置内部加水，测距装置内空气通过出气管排尽，当测距装置内部充满水时，塞紧进水口塞子和出气孔塞子，将螺母调节到最上端，这样完成对弹簧的预置压力；
将左、右两个测距装置放在待测坡口角度的管道正上方，通过向左和向右移动来调整在管道上的位置，使左、右两个测距装置的两尖角轮与管道坡口紧密接触，然后启动探头，同时行走装置匀速移动，最后得到的数据通过导线传输到超声波检测仪，经处理得到管道坡口角度连续变化的图像；
所述行走装置包括行走小车，行走小车与支架外壳连接；所述支架外壳的下端设有托架。
2.根据权利要求1所述的提高测量精度的管道坡口角度测量装置，其特征是：所述行走装置包括行走小车，行走小车与支架外壳连接。
3.根据权利要求1所述的提高测量精度的管道坡口角度测量装置，其特征是：所述支架外壳的下端设有托架。
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