CN110595346B - 多触点按压式管道涂层测厚装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多触点按压式管道涂层测厚装置，包括安装圆盘、按压探头和弹力发条。其中安装圆盘具有容纳腔且周壁上开设有探头安装孔；按压探头安装于探头安装孔内，按压探头包括朝向安装圆盘中心设置的按压触点和远离安装圆盘中心设置的感应触点，按压触点受外力作用时驱动感应触点向管道内壁靠近或接触；弹力发条被容纳于安装圆盘的容纳腔内，弹力发条的外端固定于安装圆盘内壁，弹力发条的内端与扭矩输入外接部连接。本发明采用发条式的按压设计，弹力发条受力而外部直径膨胀时与按压触点相接触，弹力发条受反向力而外部直径缩小时与按压触点相脱离，具有结构简单、多点同时测量、探头自缩回保护、适用于不规则的管道内壁曲面测量等优点。
Description
技术领域
本发明属于电磁式涂层测厚设备技术领域，具体涉及一种多触点按压式管道涂层测厚装置。
背景技术
电磁式涂层测厚的原理是：当测头与覆盖层（即涂层）接触时，测头和磁性金属基体构成一闭合磁路，由于非磁性覆盖层的存在，使磁路磁阻变化，通过测量其变化可导出覆盖层的厚度。
在工业检测领域存在着很多管道的内部涂层的检测需求，在小管径的管道内部人工无法直接测量。现在使用的测量方法一般是采用长细杆深入类和智能小车智能机器人类两种方式。
（1）细长杆深入类的测量方式：由于探头远离操控端，探头容易接触不稳，导致测量误差大且无法测量有弯道的管道。
（2）智能小车智能机器人类的测量方式：将单个探头固定在可延管道内部爬行的智能设备上，通过设备上的机械手臂按压探头模拟人工操作，得出测量数据。但是结构复杂成本高昂，而且触点操作耗时长，且不适用于内部不规则、有凸起或凹糟的管道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计简单、采用发条式按压设计、可实现多触点同时测量且适用于不规则管道内壁曲面的多触点按压式管道涂层测厚装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
多触点按压式管道涂层测厚装置，包括：
安装圆盘，具有容纳腔，所述安装圆盘的周壁上开设有至少2个探头安装孔；
按压探头，与所述安装圆盘上的探头安装孔对应设置且对应安装于所述探头安装孔内，所述按压探头包括朝向安装圆盘中心设置的按压触点和远离安装圆盘中心设置的感应触点，所述按压触点受外力作用时驱动所述感应触点向管道内壁靠近或接触管道内壁；所述按压探头包括外壳体，所述外壳体内通过弹簧安装有T型主体，所述弹簧的一端抵靠于所述T型主体的肩部，所述弹簧的另一端抵靠于所述外壳体的内壁上；所述T型主体的一端与伸出所述外壳体的按压触点相连接，所述T型主体的另一端为磁性感应线圈组成的感应触点；
弹力发条，被容纳于所述安装圆盘的容纳腔内，所述弹力发条的外端为固定端，固定端固定连接于所述安装圆盘的内壁，所述弹力发条的内端为运动端，运动端与可旋转的扭矩输入外接部连接；所述弹力发条受力而外部直径膨胀时与所述按压触点相接触，所述弹力发条受反向力而外部直径缩小时与所述按压触点相脱离。
作为优选的技术方案，所述探头安装孔设置有6～8个且沿周向均布。
作为优选的技术方案，所述T型主体不受外力时，感应触点缩于所述外壳体内；所述按压触点受外力作用时，驱动所述T型主体的感应触点伸出所述外壳体。
作为优选的技术方案，所述按压触点的材质为耐磨损尼龙材料。
作为优选的技术方案，所述安装圆盘包括盘体和盘盖，所述盘体和盘盖围合构成所述容纳腔，所述盘盖上可旋转地安装有所述扭矩输入外接部。
作为优选的技术方案，所述盘体和所述盘盖为可拆卸式连接。
作为优选的技术方案，所述盘体端面上开设有与所述按压探头相对应的探头信号线通孔。
由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
（1）采用发条式的按压设计，结构简单，全新设计的按压探头可稳定地伸入管道内部实现100mm以上的管道测量。
（2）采用发条式的按压设计，一个控制端可以实现多个点的同时测量，充分提高测量准确性；即使其中一个按压探头发生卡顿，也不会影响其他探头的测量，其他探头仍然可以正常工作，增加了机构的冗余设计，测量适应性性高。
（3）按压探头配合发条式按压设计，当按压探头在非测量状态时，感应触点可以缩回探头外壳体内部，有效避免了在管道内部移动时的探头磨损，利于延长使用寿命。
（4）采用发条式的按压设计，在测量不同管径的管道时只需更换安装圆盘外壳即可，可实现最适测量直径1/3到3倍的管道内壁测量，适用测量范围广。
（5）采用发条式的按压设计，其柔性连接和弹性性能好，能够适用于不规则的管道内壁曲面，可测量5mm以下的管道凸起或凹槽。
（6）扭矩输入外接部可配置多种操作方式，既可以连接智能设备的步进电机输出轴，也可以和细长杆刚性连接，操控使用方便。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的外观结构示意图；
图2是本发明实施例中按压探头不受外力作用时的结构示意图；
图3是本发明实施例中按压探头受外力作用时的状态参考图；
图4是本发明实施例中安装圆盘的结构示意图；
图5是本发明实施例的装配结构示意图；
图6是本发明实施例伸入管道内且处于非测量状态时的状态参考图；
图7是本发明实施例伸入管道内且处于测量状态时的局部状态参考图。
图中：1-安装圆盘；11-容纳腔；12-盘体；13-盘盖；14-探头安装孔；15-探头信号线通孔；2-按压探头；21-按压触点；22-感应触点；23-外壳体；24-弹簧；25-T型主体；26-探头信号线；3-弹力发条；31-固定端；32-运动端；33-扭矩输入外接部；4-管道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1至图7所示，多触点按压式管道涂层测厚装置，包括安装圆盘1、按压探头2和弹力发条3，其中：
安装圆盘1，参考图1和图4，其具有容纳腔11，本实施例中，由盘体12和盘盖13围合构成所述容纳腔11，所述盘体12和所述盘盖13为可拆卸式连接，方便拆卸更换或维护；所述安装圆盘1的周壁上开设有至少2个探头安装孔14，本实施例中以8个沿周向均布的探头安装孔14为例进行介绍，当然探头安装孔14还可以设置为其他数量，其均应属于本发明的保护范围；所述盘体12端面上开设有探头信号线通孔15，便于探头信号线的穿出。
按压探头2，与所述安装圆盘1上的探头安装孔14对应设置且对应安装于所述探头安装孔14内；所述按压探头2包括朝向安装圆盘1中心设置的按压触点21和远离安装圆盘1中心设置的感应触点22，所述按压触点21受外力作用时驱动所述感应触点22向管道4内壁靠近或接触管道内壁；参考图2和图3，具体在本实施例中，所述按压探头2包括筒状的外壳体23，外壳体23的外径与探头安装孔14的孔径相适配，所述外壳体23内通过弹簧24安装有T型主体25，所述弹簧24的一端抵靠于所述T型主体25的肩部，所述弹簧24的另一端抵靠于所述外壳体23的内壁上；所述T型主体25的一端与伸出所述外壳体23的按压触点21相连接，所述T型主体25的另一端为磁性感应线圈组成的感应触点22，感应触点22连接探头信号线26。所述T型主体25不受外力时，感应触点22缩于所述外壳体23内（参考图2），可实现无外力作用下探头缩入保护；所述按压触点21受外力作用时，驱动所述T型主体25的感应触点22伸出所述外壳体23（参考图3），即外力按压下感应触点22伸出测量。优选地，所述按压触点21的材质为耐磨损尼龙材料。
弹力发条3，被容纳于所述安装圆盘1的容纳腔11内，参考图5，所述弹力发条3的外端为固定端31，固定端31固定连接于所述安装圆盘1的内壁，所述弹力发条3的内端为运动端32，运动端32与可旋转的扭矩输入外接部33连接，所述扭矩输入外接部可旋转地安装于盘盖13上，扭矩输入外接部33可配置多种操作方式，如可以连接智能设备的步进电机输出轴，也可以和细长杆刚性连接；所述弹力发条3受力而外部直径膨胀时与所述按压触点21相接触，所述弹力发条3受反向力而外部直径缩小时与所述按压触点21相脱离。
参考图7，本实施例中，当扭矩输入外接部33处输入顺时针方向的扭矩时，弹力发条3受力后其外部直径会膨胀变大并压缩按压探头2，使得按压探头2受外力，8个感应触点22弹出，从而接触管道4的内壁开始涂层厚度的测量（测量状态）。参考图6，当测量完成后外部输入逆时针方向的扭矩时，弹力发条3受力外部直径会缩小，进而和按压探头2脱离，涂层探头在自身弹性作用下缩入保护，防止受损（非测量状态）。
当测量不同直径的管道时，只需将按压探头2和弹力发条3拆解出，放入新的安装圆盘1即可。由于弹力发条3具有很好的收缩效果，当放入更大安装圆盘后，只需在测量时顺时针多转几圈。若放入更小直径的圆盘，测量完成时只需逆时针多转几圈。
在测量不规则的管道内壁时，由于弹力发条3和探头内部弹簧24的作用，其相差180度的两个探头有非常大的测量冗余，如果测量点中一端有凸起或凹槽，相对一端可平衡弹力，使探头更紧密地贴入，其柔性连接和弹性性能好，因此能够适用于不规则的管道内壁曲面。
综上所述，本发明采用发条式的按压设计，结构简单，全新设计的按压探头可稳定地伸入管道内部实现长度100mm以上的管道测量。通过采用发条式的按压设计，一个控制端可以实现多个点的同时测量，充分提高测量准确性。当按压探头在非测量状态时，感应触点可以缩回探头外壳体内部，有效避免了在管道内部移动时的探头磨损，利于延长使用寿命。采用发条式的按压设计，在测量不同管径的管道时只需更换安装圆盘即可，可实现最适测量直径1/3到3倍的管道内壁测量，适用测量范围广。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (7)
1.多触点按压式管道涂层测厚装置，其特征在于，包括：
安装圆盘，具有容纳腔，所述安装圆盘的周壁上开设有至少2个探头安装孔；
按压探头，与所述安装圆盘上的探头安装孔对应设置且对应安装于所述探头安装孔内，所述按压探头包括朝向安装圆盘中心设置的按压触点和远离安装圆盘中心设置的感应触点，所述按压触点受外力作用时驱动所述感应触点向管道内壁靠近或接触管道内壁；所述按压探头包括外壳体，所述外壳体内通过弹簧安装有T型主体，所述弹簧的一端抵靠于所述T型主体的肩部，所述弹簧的另一端抵靠于所述外壳体的内壁上；所述T型主体的一端与伸出所述外壳体的按压触点相连接，所述T型主体的另一端为磁性感应线圈组成的感应触点；
弹力发条，被容纳于所述安装圆盘的容纳腔内，所述弹力发条的外端为固定端，固定端固定连接于所述安装圆盘的内壁，所述弹力发条的内端为运动端，运动端与可旋转的扭矩输入外接部连接；所述弹力发条受力而外部直径膨胀时与所述按压触点相接触，所述弹力发条受反向力而外部直径缩小时与所述按压触点相脱离。
2.如权利要求1所述的多触点按压式管道涂层测厚装置，其特征在于：所述探头安装孔设置有6～8个且沿周向均布。
3.如权利要求1所述的多触点按压式管道涂层测厚装置，其特征在于：所述T型主体不受外力时，感应触点缩于所述外壳体内；所述按压触点受外力作用时，驱动所述T型主体的感应触点伸出所述外壳体。
4.如权利要求1所述的多触点按压式管道涂层测厚装置，其特征在于：所述按压触点的材质为耐磨损尼龙材料。
5.如权利要求1所述的多触点按压式管道涂层测厚装置，其特征在于：所述安装圆盘包括盘体和盘盖，所述盘体和盘盖围合构成所述容纳腔，所述盘盖上可旋转地安装有所述扭矩输入外接部。
6.如权利要求5所述的多触点按压式管道涂层测厚装置，其特征在于：所述盘体和所述盘盖为可拆卸式连接。
7.如权利要求5或6所述的多触点按压式管道涂层测厚装置，其特征在于：所述盘体端面上开设有与所述按压探头相对应的探头信号线通孔。
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Date of cancellation: 20220922 Granted publication date: 20200218 Pledgee: Weifang rural commercial bank Limited by Share Ltd. hi tech sub branch Pledgor: SHANDONG IPRE DETECTION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2021980010555 |
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Denomination of invention: Multi contact press type pipeline coating thickness measuring device Effective date of registration: 20230516 Granted publication date: 20200218 Pledgee: Bank of Weifang Limited by Share Ltd. Dongming branch Pledgor: SHANDONG IPRE DETECTION TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980040726 |
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