CN111023946B - 一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法 - Google Patents

一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111023946B
CN111023946B CN201911316023.2A CN201911316023A CN111023946B CN 111023946 B CN111023946 B CN 111023946B CN 201911316023 A CN201911316023 A CN 201911316023A CN 111023946 B CN111023946 B CN 111023946B
Authority
CN
China
Prior art keywords
external thread
top diameter
measuring rod
petroleum pipe
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911316023.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111023946A (zh
Inventor
余志�
白小亮
樊治海
艾裕丰
韩新利
张益铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
Pipeline Research Institute of CNPC
Original Assignee
China National Petroleum Corp
Pipeline Research Institute of CNPC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, Pipeline Research Institute of CNPC filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN201911316023.2A priority Critical patent/CN111023946B/zh
Publication of CN111023946A publication Critical patent/CN111023946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111023946B publication Critical patent/CN111023946B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/08—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法，包括测头、第一伸缩测量杆，第二伸缩测量杆以及角度测量仪；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的两端均设置有测头，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆在两者的中点铰接，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的铰接处设置有角度测量仪；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的外侧设置有标尺刻度；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的外侧设置有标尺刻度，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆从铰接处进行相对旋转，测头压在石油管外螺纹上，能够得到计算石油管外螺纹顶径的参数；本方法石油管外螺纹顶径测量方法，为目前已知测量外螺纹顶径次数最少的方法，三次测量就能得到待测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径。

Description

一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法
技术领域
本发明属于石油管螺纹计量技术领域，涉及一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法。
背景技术
外螺纹顶径是石油管圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管的螺纹参数测量中非常重要的一项参数，按照标准规定须找到规定截面上螺纹的最大顶径和最小顶径。
现有的石油管外螺纹最大顶径和最小顶径测量存在下述问题：目前的仪器测量通过人工操作仪器连续旋转180°以上去找到测量过程中的最大值和最小值，由于受操作人员操作水平和主观判断影响，测量出的最大顶径和最小顶径与实际情况有偏差，且操作者的经验不一，需要操作多次才能找到最大顶径和最小顶径，整个测量过程费时较长。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法，消除人员操作水平和主观判断的影响，准确测量石油管的最大顶径和最小顶径，提高测量效率和准确度。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种石油管外螺纹顶径测量仪，包括测头、第一伸缩测量杆，第二伸缩测量杆以及角度测量仪；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的两端均设置有测头，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆在两者的中点铰接，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的铰接处设置有角度测量仪；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的外侧设置有标尺刻度。
角度测量仪采用数显式角度测量仪，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆均采用数显式测量尺，数显式测量尺和数显式角度测量仪的数据输出端均连接控制器的输入端，控制器的输出端连接有显示器和存储器，控制器将角度信息和长度信息输出至显示器。
测头的宽度不小于待测螺纹的螺距。
测头与第一伸缩测量杆以及第二伸缩测量杆采用螺纹连接或焊接的方式连接。
采用本发明所述测量仪对石油管外螺纹顶径测量的方法，进行三次测量：第一次为外螺纹顶径的任意位置测量，得到第一次测量的待测石油管外螺纹顶径m，
第二次将第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆中的一个固定，另一个转动α角进行测量，得到第二次测量待测石油管外螺纹顶径n，其中，0°＜α＜90°；
第三次继续转动第二次测量所转动的第一伸缩测量杆或第二伸缩测量杆，与第一次位置相对转动90°，得到第三次测量的待测石油管外螺纹顶径p，最后利用所述三次测量的结果进行计算得到石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径。
第二次相对第一次测量的位置转动角度α为45°。
待检测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径计算式如下：
Figure GDA0003025281200000021
Figure GDA0003025281200000031
其中，a为待测石油管外螺纹最大顶径；
b为待测石油管外螺纹最小顶径；
m为第一次测量的待测石油管外螺纹顶径；
n为第二次测量的待测石油管外螺纹顶径；
p为第三次测量的待测石油管外螺纹顶径；
α为第二次测量转动的角度。
待检测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径计算如下：
Figure GDA0003025281200000032
Figure GDA0003025281200000041
其中，a为待测石油管外螺纹最大顶径；
b为待测石油管外螺纹最小顶径；
m为第一次测量的待测石油管外螺纹顶径；
n为第二次测量的待测石油管外螺纹顶径；
p为第三次测量的待测石油管外螺纹顶径。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的外侧设置有标尺刻度，测头、第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆相互配合能用于测量长度尺寸，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆在两者的中点铰接，两者从铰接处进行相对旋转，而且从角度测量仪能知道其旋转的角度，能够得到计算石油管外螺纹顶径所需参数。
进一步的，角度测量仪采用数显式角度测量仪，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆均采用数显式测量尺，数显式测量尺和数显式角度测量仪的数据输出端均连接控制器的输入端，控制器的输出端连接有显示器，使得数据能够在直读的基础上，还能实现存储，有便于将数据进行电子化存储，并输入计算单元进行计算，大大提高检测效率。
进一步的，测头的宽度不小于待测螺纹的螺距，能使测头在石油管外侧平稳移动，有利于提高检测的准确性。
进一步的，测头与第一伸缩测量杆以及第二伸缩测量杆采用螺纹连接或焊接的方式连接，采用螺纹连接，则测头方便进行更换；焊接形式更加稳定，不需要定期检查连接的松紧度。
调节第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的长度，使测头压在石油管外螺纹上，然后再调节第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆之间的角度，测量三次，从角度测量仪上读出不同的角度数，从第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆读出长度，即可用测量结果进行计算，得到准确的石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径；本方法石油管外螺纹顶径测量方法，为目前已知测量外螺纹顶径次数最少的方法，仅三次测量就能得到待测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径，而且测量时可以进行0°＜α＜90°的转动，并且在此基础上，进行设定角度的转动可以简化算法，提高测量效率。
附图说明
图1为本发明测量仪意图；
图2为本发明测量头测量状态下与螺纹接触示意图；
图3为本发明实施例提供的数学原理图。
图中：1-测头，2-第一伸缩测量杆，3-第二伸缩测量杆，4-角度测量仪。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，一种石油管外螺纹顶径测量仪，包括测头1、第一伸缩测量杆2，第二伸缩测量杆3以及角度测量仪4；第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3的两端均设置有测头1，第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3在两者的中点铰接，第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3的铰接处设置有角度测量仪4；第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3的外侧设置有标尺刻度。
角度测量仪4采用数显式角度测量仪，第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3均采用数显式测量尺，数显式测量尺和数显式角度测量仪的数据输出端均连接控制器的输入端，控制器的输出端连接有显示器和存储器，控制器将角度信息和长度信息输出至显示器。
测头1的宽度不小于待测螺纹的螺距。
测头1与第一伸缩测量杆2以及第二伸缩测量杆3采用螺纹连接或焊接的方式连接。
利用顶径测量仪对待测石油管外螺纹顶径在任意一个方向上进行测量后，再进行逆时针或顺时针的角度α，0°＜α＜90°转动，最后在初始位置的基础上进行逆时针或顺时针(转动顺序与前步骤一致)的90°转动，共测量三次，利用特定算法得到石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径。
如图3所示，经过三次转动进行测量，无需记录初始位置，根据测量结果进行计算，得到石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径。对待测石油管外螺纹顶径在任意一个方向上进行测量后，逆时针或顺时针进行45°的转动后进行第二次测量，然后再逆时针或顺时针(转动顺序与前步骤一致)的45°转动进行第三次测量，可得到石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径。
待检测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径计算式如下：
Figure GDA0003025281200000071
Figure GDA0003025281200000072
其中，a为待测石油管外螺纹最大顶径；
b为待测石油管外螺纹最小顶径；
m为第一次测量的待测石油管外螺纹顶径；
n为第二次测量的待测石油管外螺纹顶径；
p为第三次测量的待测石油管外螺纹顶径；
α为第二次测量转动的角度。
待检测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径计算如下：
Figure GDA0003025281200000081
Figure GDA0003025281200000082
其中，a为待测石油管外螺纹最大顶径；
b为待测石油管外螺纹最小顶径；
m为第一次测量的待测石油管外螺纹顶径；
n为第二次测量的待测石油管外螺纹顶径；
p为第三次测量的待测石油管外螺纹顶径。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种石油管外螺纹顶径测量方法，其特征在于，采用顶径测量仪进行测量，顶径测量仪包括测头(1)、第一伸缩测量杆(2)，第二伸缩测量杆(3)以及角度测量仪(4)；第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)的两端均设置有测头(1)，第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)在两者的中点铰接，第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)的铰接处设置有角度测量仪(4)；第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)的外侧设置有标尺刻度；角度测量仪(4)采用数显式角度测量仪，第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)均采用数显式测量尺，数显式测量尺和数显式角度测量仪的数据输出端均连接控制器的输入端，控制器的输出端连接有显示器和存储器，测头(1)的宽度不小于待测螺纹的螺距；测头(1)与第一伸缩测量杆(2)以及第二伸缩测量杆(3)采用螺纹连接或焊接的方式连接，三次测量：第一次为外螺纹顶径的任意位置测量，得到第一次测量的待测石油管外螺纹顶径m，
第二次将第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)中的一个固定，另一个转动α角进行测量，得到第二次测量待测石油管外螺纹顶径n，其中，0°＜α＜90°；
第三次继续转动第二次测量所转动的第一伸缩测量杆(2)或第二伸缩测量杆(3)，与第一次位置相对转动90°，得到第三次测量的待测石油管外螺纹顶径p，最后利用所述三次测量的结果进行计算得到石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径；待检测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径计算式如下：
Figure FDA0003025281190000011
Figure FDA0003025281190000021
其中，a为待测石油管外螺纹最大顶径；
b为待测石油管外螺纹最小顶径；
m为第一次测量的待测石油管外螺纹顶径；
n为第二次测量的待测石油管外螺纹顶径；
p为第三次测量的待测石油管外螺纹顶径；
α为第二次测量转动的角度。
2.根据权利要求1所述的石油管外螺纹顶径测量方法，其特征在于，第二次相对第一次测量的位置转动角度α为45°。
3.根据权利要求1所述的石油管外螺纹顶径测量方法，其特征在于，待检测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径计算如下：
Figure FDA0003025281190000022
Figure FDA0003025281190000031
其中，a为待测石油管外螺纹最大顶径；
b为待测石油管外螺纹最小顶径；
m为第一次测量的待测石油管外螺纹顶径；
n为第二次测量的待测石油管外螺纹顶径；
p为第三次测量的待测石油管外螺纹顶径。
CN201911316023.2A 2019-12-19 2019-12-19 一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法 Active CN111023946B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911316023.2A CN111023946B (zh) 2019-12-19 2019-12-19 一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911316023.2A CN111023946B (zh) 2019-12-19 2019-12-19 一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111023946A CN111023946A (zh) 2020-04-17
CN111023946B true CN111023946B (zh) 2021-07-02

Family

ID=70209699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911316023.2A Active CN111023946B (zh) 2019-12-19 2019-12-19 一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111023946B (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3839594B2 (ja) * 1998-08-26 2006-11-01 日本山村硝子株式会社 壜開口部の測定装置
CN201074994Y (zh) * 2007-09-24 2008-06-18 天津明海石油管材有限公司 测量石油套管和油管锥形外螺纹齿顶直径的数字显示卡尺
CN103542791B (zh) * 2013-09-23 2017-07-11 上海卫星装备研究所 法兰多参数集成测量方法
CN203595487U (zh) * 2013-11-26 2014-05-14 中国建筑第四工程局有限公司 房屋方正测量装置
CN103712543A (zh) * 2013-12-10 2014-04-09 汉中万目仪电有限责任公司 石油管螺纹外密封面直径测量仪
CN107576300B (zh) * 2014-11-18 2019-06-04 广东粤能工程管理有限公司 一种操作方便的房间方正测量方法
CN105423969A (zh) * 2015-11-18 2016-03-23 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种测量大直径螺纹牙型几何参数的方法
CN208567733U (zh) * 2018-08-31 2019-03-01 中科鼎晖（天津）科技发展有限公司 一种外圆直径测量尺

Also Published As

Publication number Publication date
CN111023946A (zh) 2020-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6272762B1 (en) Ovality measurement method and apparatus
CN105320596B (zh) 一种基于倾角仪的桥梁挠度测试方法及其系统
CN202599299U (zh) 圆弧半径测量仪
CN206479129U (zh) 一种轴承检测仪
CN104154844A (zh) 特殊扣油套管的内螺纹密封面直径测量装置及其测量方法
US11644295B2 (en) Metrology device with automated compensation and/or alert for orientation errors
CN105157600A (zh) 一种钢管轮廓在线测量方法
CN101339010A (zh) 一种圆柱螺纹测量方法和系统
CN108917708A (zh) 一种测量器具
GB2288463A (en) Measuring conical threads
CN111023946B (zh) 一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法
CN108362355A (zh) 一种基于分节电容的液位测量方法、装置及电子设备
CN112525132B (zh) 一种石油管内壁椭圆度测量仪及其测量方法
CN202267475U (zh) 一种可自动读数的角度测量装置
CN108827190A (zh) 基于双自准直仪的高精度测角误差检测装置及其检测方法
US4536964A (en) Pipe thread gauge
CN206095129U (zh) 一种轴类花键螺旋角测量装置
CN205642396U (zh) 一种基于正弦定理的高精度水平尺检定装置
CN112798082A (zh) 旋进流量计在线校准系统及在线校准设备
CN216694778U (zh) 一种螺纹孔深度和垂直度的检测装置
CN102889834B (zh) 锥螺纹塞规中径测量方法
CN209639661U (zh) 一种金属铝护套内径测量仪
CN109357639B (zh) 一种光电角度传感装置及使用其测量多圈角度的方法
CN208313228U (zh) 一种便携式管道外径测量装置
CN207622710U (zh) 烟道截面积在线检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant