CN109827531A - 一种用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，包括主机、线缆、握杆、固定板、检测机构和两个固定机构，主机上设有显示屏、开关和若干按键，固定机构包括固定块、夹板、调节组件、调节板、气缸和推板，检测机构包括调向组件、调向板、传送带、移动板、伸缩组件、伸缩板和探头，调向组件包括平移单元、调向杆和两个铰接单元，该用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪通过固定机构完成固定板与管道的相对固定，防止测量时探头发生偏移抖动，导致测量出现偏差，不仅如此，在测量机构中，通过调整调向板的角度，调向板与管道的轴线平行，伸缩组件带动探头垂直贴近管道的被测量面，从而保证了设备的测量精度，提高了设备的实用性。

Description

一种用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪

技术领域

本发明涉及检测设备领域，特别涉及一种用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪。

背景技术

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体达到材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超射波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度，凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。

但是现有的超声波测厚仪在对一些管道测量过程中，由于管道表面弯曲，用户在将探头表面靠近管道表面后，因人为因素探头容易在管道表面发生滑动摩擦，不仅会磨损探头，同时还不利于设备的精确测量，并且测量过程中，难以保证探头表面与被测量面保持平行的角度，进一步降低了测量精度，从而导致现有的超声波测厚仪实用性降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，包括主机、线缆、握杆、固定板、检测机构和两个固定机构，所述主机通过线缆与握杆的一端连接，所述握杆的另一端固定在固定板的另一侧，所述检测机构和固定机构均位于固定板的另一侧，所述检测机构位于两个固定机构之前，所述主机上设有显示屏、开关和若干按键，所述主机内设有PLC，所述显示屏和按键均与PLC电连接；

所述固定机构包括固定块、夹板、调节组件、调节板、气缸和推板，所述固定块固定在固定板上，所述调节组件、调节板和气缸依次设置在固定板的一侧，所述调节组件与调节板传动连接，所述推板位于气缸和夹板之间，所述夹板位于推板的靠近检测机构的一侧，所述气缸的缸体固定在调节板上，所述气缸的气杆与推板固定连接，所述气缸与PLC电连接；

所述检测机构包括调向组件、调向板、传送带、移动板、伸缩组件、伸缩板和探头，所述调向组件、调向板、传送带、移动板、伸缩组件、伸缩板和探头一侧设置在固定板的远离握杆的一侧，所述调向组件与调向板传动连接，所述传送带与移动板传动连接，所述探头固定在伸缩板上，所述传送带和探头均与PLC电连接；

所述调向组件包括平移单元、调向杆和两个铰接单元，所述调向板的一侧的两端分别通过两个铰接单元与固定板连接，所述调向板的另一侧通过调向杆与平移单元连接。

作为优选，为了调节固定位置，所述调节组件包括第一电机和两个调节单元，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机位于两个调节单元之间，所述调节单元包括轴承、丝杆、调节块和调节杆，所述第一电机和轴承均固定在固定块上，所述第一电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述调节块套设在丝杆上，所述调节块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的第一螺纹，所述调节块通过调节杆与调节板铰接。

作为优选，为了实现夹板的平稳移动，所述固定板的远离握杆的一侧的两端均设有滑轨，所述滑轨的形状为U形，两个滑轨分别位于夹板的两侧，所述滑轨的两端固定在固定板上，所述夹板套设在滑轨上。

作为优选，为了使探头靠近管道进行测量，所述伸缩组件包括第二电机、第一连杆、第二连杆和两个限位单元，所述第二电机固定在移动板上，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与伸缩板铰接，两个限位单元分别位于第二电机的两侧。

作为优选，为了实现伸缩板的平稳移动，所述限位单元包括限位块和限位杆，所述限位块通过限位杆与调节板固定连接，所述移动板套设在限位杆上。

作为优选，为了便于调向板转动，所述铰接单元包括侧杆和插管，所述插管固定在固定板上，所述侧杆的一端与调向板固定连接，所述侧杆的另一端设置在插管内。

作为优选，为了通过调向杆驱动调向板转动，所述平移单元包括第三电机、螺杆和套管，所述第三电机固定在固定板上，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与螺杆的一端传动连接，所述套管套设在螺杆的另一端，所述套管的与螺杆的连接处设有与螺杆匹配的第二螺纹，所述套管与调向杆铰接。

作为优选，为了精确控制第三电机的运行，所述第三电机为无刷直流电机。

作为优选，为了使调向板与管道的轴线保持平行，所述调向板的远离固定板的一侧的两端均设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。

作为优选，为了便于数据传输，所述主机内还设有蓝牙，所述蓝牙与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪通过固定机构完成固定板与管道的相对固定，防止测量时探头发生偏移抖动，导致测量出现偏差，不仅如此，在测量机构中，通过调整调向板的角度，调向板与管道的轴线平行，伸缩组件带动探头垂直贴近管道的被测量面，从而保证了设备的测量精度，提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是图1的B部放大图；

图4是本发明的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪的调向组件的结构示意图；

图中：1.主机，2.线缆，3.握杆，4.固定板，5.显示屏，6.开关，7.按键，8.固定块，9.夹板，10.调节板，11.气缸，12.推板，13.调向板，14.传送带，15.移动板，16.伸缩板，17.探头，18.第一电机，19.调向杆，20.轴承，21.丝杆，22.调节块，23.调节杆，24.滑轨，25.第二电机，26.第一连杆，27.第二连杆，28.限位块，29.限位杆，30.侧杆，31.插管，32.第三电机，33.螺杆，34.套管，35.距离传感器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，包括主机1、线缆2、握杆3、固定板4、检测机构和两个固定机构，所述主机1通过线缆2与握杆3的一端连接，所述握杆3的另一端固定在固定板4的另一侧，所述检测机构和固定机构均位于固定板4的另一侧，所述检测机构位于两个固定机构之前，所述主机1上设有显示屏5、开关6和若干按键7，所述主机1内设有PLC，所述显示屏5和按键7均与PLC电连接；

用户在使用该超声波测厚仪时，打开开关6，主机1启动，用户抓住握杆3后，将固定板4靠近待测的管道后，使得管道位于两个固定机构之间，按动主机1上的按键7，通过两个固定机构从管道的两侧夹紧管道，使得固定板4与管道保持固定后，由检测机构进行厚度测量后，将测量数据传递给PLC，PLC通过显示屏5显示测量结果，便于用户观察。

如图2所示，所述固定机构包括固定块8、夹板9、调节组件、调节板10、气缸11和推板12，所述固定块8固定在固定板4上，所述调节组件、调节板10和气缸11依次设置在固定板4的一侧，所述调节组件与调节板10传动连接，所述推板12位于气缸11和夹板9之间，所述夹板9位于推板12的靠近检测机构的一侧，所述气缸11的缸体固定在调节板10上，所述气缸11的气杆与推板12固定连接，所述气缸11与PLC电连接；

固定机构在进行固定时，将夹板9移动至推板12的靠近管道的一侧，而后根据管道的粗细程度，用户按动按键7，通过调节组件改变调节板10与固定块8之间的距离，使得调节板10的上的气缸11的气杆对准管道的轴线后，PLC控制气缸11启动，增加气缸11的缸体内的气压，使得气缸11的气杆带动推板12移动，推板12推动夹板9移动，使得夹板9抵靠在管道上，通过两个固定机构中的夹板9同时抵靠在管道上，从而完成了固定板4与管道的相对固定连接，防止测量时，探头17抖动，引起测量数据产生偏差，进而保证了设备测量的精准。

如图3-4所示，所述检测机构包括调向组件、调向板13、传送带14、移动板15、伸缩组件、伸缩板16和探头17，所述调向组件、调向板13、传送带14、移动板15、伸缩组件、伸缩板16和探头17一侧设置在固定板4的远离握杆3的一侧，所述调向组件与调向板13传动连接，所述传送带14与移动板15传动连接，所述探头17固定在伸缩板16上，所述传送带14和探头17均与PLC电连接；

所述调向组件包括平移单元、调向杆19和两个铰接单元，所述调向板13的一侧的两端分别通过两个铰接单元与固定板4连接，所述调向板13的另一侧通过调向杆19与平移单元连接。

在固定板4完成与管道的相对固定连接后，检测机构即可进行厚度测量，检测机构运行时，首先通过调向组件调节调向板13的角度，使得调向板13与管道的轴线保持平行，而后伸缩组件启动，带动伸缩板16靠近管道，探头17贴合在管道表面后，即可进行厚度测量，探头17将检测的数据传递给PLC，PLC控制显示屏5显示测量数据，即可方便用户观察测量结果，当需要对管道的其他部位测量时，伸缩组件首先带动伸缩板16远离管道，使得探头17暂时脱离管道后，PLC控制传送带14启动，带动移动板15进行移动，调节探头17的位置后，伸缩组件再控制伸缩板16和探头17靠近管道，通过探头17进行厚度测量。调向组件中，通过两个条形板对管道进行支撑，方便管道转动，利用平移单元可驱动调向杆19的一端移动，通过调向杆19的另一端带动调向板13转动，使得调向板13与管道的轴线垂直，此时探头17的表面与管道的待测量面垂直，即可保证厚度测量的精度。

如图2所示，所述调节组件包括第一电机18和两个调节单元，所述第一电机18与PLC电连接，所述第一电机18位于两个调节单元之间，所述调节单元包括轴承20、丝杆21、调节块22和调节杆23，所述第一电机18和轴承20均固定在固定块8上，所述第一电机18与丝杆21的一端传动连接，所述丝杆21的另一端设置在轴承20内，所述调节块22套设在丝杆21上，所述调节块22的与丝杆21的连接处设有与丝杆21匹配的第一螺纹，所述调节块22通过调节杆23与调节板10铰接。

调节组件运行时，PLC控制第一电机18启动，带动两侧的调节单元中的丝杆21在轴线的支撑作用下旋转，丝杆21通过第一螺纹作用在调节块22上，使得调节块22发生移动，调节块22通过调节杆23带动调节板10进行移动。

作为优选，为了实现夹板9的平稳移动，所述固定板4的远离握杆3的一侧的两端均设有滑轨24，所述滑轨24的形状为U形，两个滑轨24分别位于夹板9的两侧，所述滑轨24的两端固定在固定板4上，所述夹板9套设在滑轨24上。利用两个固定位置的滑轨24，固定了夹板9的移动方向，便于推板12推动夹板9移动时，夹板9沿着滑轨24的方向进行平移。

如图3所示，所述伸缩组件包括第二电机25、第一连杆26、第二连杆27和两个限位单元，所述第二电机25固定在移动板15上，所述第二电机25与PLC电连接，所述第二电机25与第一连杆26传动连接，所述第一连杆26通过第二连杆27与伸缩板16铰接，两个限位单元分别位于第二电机25的两侧。

PLC控制第二电机25启动，带动第一连杆26转动，第一连杆26通过第二连杆27作用在伸缩板16上，在两个限位单元的限位作用下，伸缩板16沿着与移动板15垂直的方向进行移动，改变探头17与管道之间的距离。

作为优选，为了实现伸缩板16的平稳移动，所述限位单元包括限位块28和限位杆29，所述限位块28通过限位杆29与调节板10固定连接，所述移动板15套设在限位杆29上。

伸缩板16移动时，带动限位杆29移动，由于移动板15套设在限位杆29上，从而使得限位杆29和伸缩板16沿着限位杆29的轴线方向移动，进而固定了伸缩板16的移动方向，利用限位块28防止限位杆29脱离移动板15，从而实现了伸缩板16的平稳移动。

作为优选，为了便于调向板13转动，所述铰接单元包括侧杆30和插管31，所述插管31固定在固定板4上，所述侧杆30的一端与调向板13固定连接，所述侧杆30的另一端设置在插管31内。铰接单元中，插管31的位置与固定板4相对固定，便于侧杆30以插管31的轴线转动，从而方便了调向板13的转动。

如图4所示，所述平移单元包括第三电机32、螺杆33和套管34，所述第三电机32固定在固定板4上，所述第三电机32与PLC电连接，所述第三电机32与螺杆33的一端传动连接，所述套管34套设在螺杆33的另一端，所述套管34的与螺杆33的连接处设有与螺杆33匹配的第二螺纹，所述套管34与调向杆19铰接。

PLC控制第三电机32启动，带动螺杆33旋转，螺杆33通过第二螺纹作用在套管34上，使得套管34在螺杆33的旋转作用下，带动调向杆19的远离调向板13的移动转动，从而通过调向杆19带动调向板13转动。

作为优选，利用直流伺服电机驱动精度高的特点，为了精确控制第三电机32的运行，所述第三电机32为无刷直流电机。

作为优选，为了使调向板13与管道的轴线保持平行，所述调向板13的远离固定板4的一侧的两端均设有距离传感器35，所述距离传感器35与PLC电连接。通过距离传感器35检测调向板13的两端与管道的距离，并将距离数据传递给PLC，PLC根据两个距离数据确定调向板13与管道的相对夹角后，控制调向组件启动，使得调向板13与管道的轴线保持平行，便于探头17的表面与管道侧面保持平行，提高设备的测量精度。

作为优选，为了便于数据传输，所述主机1内还设有蓝牙，所述蓝牙与PLC电连接。利用蓝牙方便主机1与电脑、手机等建立无线连接，方便主机1的测量数据通过蓝牙传到用户的电脑、手机等设备上。

该超声波测厚仪在使用时，将固定板4靠近管道，使得管道位于两个固定机构之间，通过调节组件带动调节板10移动，改变调节板10与固定块8的距离后，气缸11启动，通过推板12推动夹板9移动，使得两个夹板9同时抵靠在管道上，从而完成固定板4与管道的相对固定，防止测量过程中，探头17在管道表面发生偏移抖动，从而保证了设备的测量精度，并且，通过调向组件带动调向板13转动至与管道的轴线平行的角度，使得探头17表面与管道的被侧面保持平行后，伸缩组件带动伸缩板16靠近管道，使得探头17贴近管道，此时探头17表面贴合管道的被测面，从而提高了设备的测量精度。

与现有技术相比，该用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪通过固定机构完成固定板4与管道的相对固定，防止测量时探头17发生偏移抖动，导致测量出现偏差，不仅如此，在测量机构中，通过调整调向板13的角度，调向板13与管道的轴线平行，伸缩组件带动探头17垂直贴近管道的被测量面，从而保证了设备的测量精度，提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，包括主机(1)、线缆(2)、握杆(3)、固定板(4)、检测机构和两个固定机构，所述主机(1)通过线缆(2)与握杆(3)的一端连接，所述握杆(3)的另一端固定在固定板(4)的另一侧，所述检测机构和固定机构均位于固定板(4)的另一侧，所述检测机构位于两个固定机构之前，所述主机(1)上设有显示屏(5)、开关(6)和若干按键(7)，所述主机(1)内设有PLC，所述显示屏(5)和按键(7)均与PLC电连接；

所述固定机构包括固定块(8)、夹板(9)、调节组件、调节板(10)、气缸(11)和推板(12)，所述固定块(8)固定在固定板(4)上，所述调节组件、调节板(10)和气缸(11)依次设置在固定板(4)的一侧，所述调节组件与调节板(10)传动连接，所述推板(12)位于气缸(11)和夹板(9)之间，所述夹板(9)位于推板(12)的靠近检测机构的一侧，所述气缸(11)的缸体固定在调节板(10)上，所述气缸(11)的气杆与推板(12)固定连接，所述气缸(11)与PLC电连接；

所述检测机构包括调向组件、调向板(13)、传送带(14)、移动板(15)、伸缩组件、伸缩板(16)和探头(17)，所述调向组件、调向板(13)、传送带(14)、移动板(15)、伸缩组件、伸缩板(16)和探头(17)一侧设置在固定板(4)的远离握杆(3)的一侧，所述调向组件与调向板(13)传动连接，所述传送带(14)与移动板(15)传动连接，所述探头(17)固定在伸缩板(16)上，所述传送带(14)和探头(17)均与PLC电连接；

所述调向组件包括平移单元、调向杆(19)和两个铰接单元，所述调向板(13)的一侧的两端分别通过两个铰接单元与固定板(4)连接，所述调向板(13)的另一侧通过调向杆(19)与平移单元连接。

2.如权利要求1所述的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，所述调节组件包括第一电机(18)和两个调节单元，所述第一电机(18)与PLC电连接，所述第一电机(18)位于两个调节单元之间，所述调节单元包括轴承(20)、丝杆(21)、调节块(22)和调节杆(23)，所述第一电机(18)和轴承(20)均固定在固定块(8)上，所述第一电机(18)与丝杆(21)的一端传动连接，所述丝杆(21)的另一端设置在轴承(20)内，所述调节块(22)套设在丝杆(21)上，所述调节块(22)的与丝杆(21)的连接处设有与丝杆(21)匹配的第一螺纹，所述调节块(22)通过调节杆(23)与调节板(10)铰接。

3.如权利要求1所述的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，所述固定板(4)的远离握杆(3)的一侧的两端均设有滑轨(24)，所述滑轨(24)的形状为U形，两个滑轨(24)分别位于夹板(9)的两侧，所述滑轨(24)的两端固定在固定板(4)上，所述夹板(9)套设在滑轨(24)上。

4.如权利要求1所述的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，所述伸缩组件包括第二电机(25)、第一连杆(26)、第二连杆(27)和两个限位单元，所述第二电机(25)固定在移动板(15)上，所述第二电机(25)与PLC电连接，所述第二电机(25)与第一连杆(26)传动连接，所述第一连杆(26)通过第二连杆(27)与伸缩板(16)铰接，两个限位单元分别位于第二电机(25)的两侧。

5.如权利要求4所述的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，所述限位单元包括限位块(28)和限位杆(29)，所述限位块(28)通过限位杆(29)与调节板(10)固定连接，所述移动板(15)套设在限位杆(29)上。

6.如权利要求1所述的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，所述铰接单元包括侧杆(30)和插管(31)，所述插管(31)固定在固定板(4)上，所述侧杆(30)的一端与调向板(13)固定连接，所述侧杆(30)的另一端设置在插管(31)内。

7.如权利要求1所述的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，所述平移单元包括第三电机(32)、螺杆(33)和套管(34)，所述第三电机(32)固定在固定板(4)上，所述第三电机(32)与PLC电连接，所述第三电机(32)与螺杆(33)的一端传动连接，所述套管(34)套设在螺杆(33)的另一端，所述套管(34)的与螺杆(33)的连接处设有与螺杆(33)匹配的第二螺纹，所述套管(34)与调向杆(19)铰接。

8.如权利要求7所述的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，所述第三电机(32)为无刷直流电机。

9.如权利要求1所述的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，所述调向板(13)的远离固定板(4)的一侧的两端均设有距离传感器(35)，所述距离传感器(35)与PLC电连接。

10.如权利要求1所述的用于管道测量的防抖动的超声波测厚仪，其特征在于，所述主机(1)内还设有蓝牙，所述蓝牙与PLC电连接。