CN113091552B - 一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法 - Google Patents

一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113091552B
CN113091552B CN202110368763.1A CN202110368763A CN113091552B CN 113091552 B CN113091552 B CN 113091552B CN 202110368763 A CN202110368763 A CN 202110368763A CN 113091552 B CN113091552 B CN 113091552B
Authority
CN
China
Prior art keywords
measuring
angle
measurer
support
size
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
CN202110368763.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113091552A (zh
Inventor
纪昂
王灿
张立平
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.)
Jiangsu Xugong Construction Machinery Research Institute Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Xugong Construction Machinery Research Institute Co ltd
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 Jiangsu Xugong Construction Machinery Research Institute Co ltd filed Critical Jiangsu Xugong Construction Machinery Research Institute Co ltd
Priority to CN202110368763.1A priority Critical patent/CN113091552B/zh
Publication of CN113091552A publication Critical patent/CN113091552A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113091552B publication Critical patent/CN113091552B/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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
    • 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
    • G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
    • G01B5/0004—Supports
    • 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
    • G01B5/02—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B5/06—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • 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
    • G01B5/14—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • 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
    • G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

本发明属于角焊缝尺寸测量技术领域，具体涉及一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法，该工具包括测量支座一、测量支座二、距离测量器一、距离测量器二、磁力开关一、磁力开关二、悬杆、立杆和角度测量盘；测量支座一通过磁力吸附到工件的立板上；距离测量器一用于测量立板侧的焊脚尺寸；测量支座二通过磁力吸附到工件的底板上；距离测量器二用于测量底板侧的焊脚尺寸；悬杆与测量支座一固定连接；悬杆能够绕测量点旋转，悬杆与角度测量盘的交汇处镂空；立杆上部与角度测量盘的测量点固定连接，下端与测量支座二固定连接；角度测量盘设有角度测量器；角度测量器用于测量悬杆偏离水平线的方向及角度。本发明能够高效、准确测量不同夹角的角焊缝尺寸。

Description

一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法
技术领域
本发明属于角焊缝尺寸测量技术领域，具体涉及一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法。
背景技术
基于ISO 15614-1:2017《金属材料焊接工艺规程及评定—焊接工艺评定试验》的焊接工艺评定流程中，焊工在第三方见证人员的监督下按照预焊接工艺规程(pWPS)中规定的焊接参数范围进行焊接。焊后目视检测人员需要对焊缝进行目视检测，以确认焊缝的外观成形、尺寸等是否符合ISO 5817《焊接—钢、镍、钛及其合金的熔化焊接头(束焊除外)—缺欠质量等级》标准的要求。
一般情况下，第三方见证人员会要求角接接头pWPS中的焊缝尺寸采用“焊喉厚度”的方式进行表示。而国际焊接标准ISO 2553《焊接及相关工艺—图纸上的符号表示—焊接接头》中对角焊缝的焊喉厚度有明确规定：焊缝截面里能够包含的最大等腰三角形(默认直角)斜边上的高定义为焊喉厚度。因此，角焊缝的焊喉厚度是无法直接测得的，只能采用将最小焊脚尺寸除以√2的方式获得。ISO 5817对角焊缝尺寸有多方面的限定，则根据已知的焊喉厚度，可以反推出使焊喉厚度符合要求的焊脚尺寸的取值范围。因此，焊脚尺寸是确定焊喉厚度和整体焊缝尺寸是否符合标准要求的基础，同时标准对焊脚尺寸测量精度的要求是非常高的。
实际测量过程中，角焊缝目视检测只能给出一个大概的尺寸测量结果，存在较大的误差。因此不存在明显尺寸偏大或者偏小的工艺评定角焊缝，一般都会进入到宏观金相检测环节，从而对焊缝尺寸进行精确地测定。但是，由于在宏观金相检测之前需要进行“试样截取”、“磨抛”、“腐蚀”等操作，所以整个检测过程比较费时费力。而一旦测量结果不符合标准要求，则需要调整焊接参数和焊接手法，重复焊接、备样、检测的过程，直至符合要求。由于整个过程需要第三方见证人员、第三方检测人员、焊接技术人员、焊工等多方参与，所以角焊缝尺寸合格判定一直都是角接接头焊接工艺评定的一大难题。
需要注意的是，无论是在实际生产，还是在工艺评定试板焊接的过程中，受立板底部加工平整度、焊接变形等各方面因素的影响，角接接头立板与底板之间很难保证完全垂直。由于相关标准中没有对两板之间的夹角进行限定，因此第三方不会因为立板与底板之间呈锐角或者钝角而将其列为不符合项，这就导致角焊缝尺寸的合格判定存在不清晰的问题，原因如下：
(1)两板非垂直条件下，目前常用的测量工具在测量两个焊脚尺寸时都存在较大的误差；
(2)针对直角的焊喉厚度定义不适用于非垂直夹角角焊缝，具体解释如下：
假设角焊缝两焊脚尺寸均为x，两板之间夹角为γ，不考虑角焊缝的余高。则焊缝截面积S＝x2*sinα，斜边上的高为h＝x*cos(γ/2)。
当夹角小于90°时，焊缝截面积会逐渐减少，而斜边上的高却会逐渐增加，导致按照斜边上高作为焊喉厚度条件下的焊接参数无法获得对应直角状态下的焊缝截面积，因此存在极大的安全隐患。
(3)没有相关标准对非直角角焊缝的焊喉厚度进行定义。
目前常用的角焊缝尺寸测量技术如下：
1)如说明书附图1所示，使用角焊缝凸起厚度检测尺直接测量角焊缝的凸起厚度，该方法主要用于车间实际生产中角焊缝尺寸的简单检测；这种角焊缝厚度检测尺测量的是凸起厚度，凸起厚度直接由角焊缝的外部轮廓决定，与实际焊喉厚度无直接关联。因此该值仅能够在实际生产中为检测人员或者焊工提供一个参照，不适用于焊喉厚度的准确测定。
2)如说明书附图2所示，使用型号为HJC-60的角焊缝检测尺去分别测量角焊缝的焊脚尺寸，然后按照公式计算获得焊喉厚度。测量时，将检测尺边缘E紧靠角焊缝立板并向下移动，直至直角F接触焊趾位置，保持检测尺固定的同时将与边缘E平行的滑块G向下滑动，直至接触底板表面，通过检测尺上的刻度可以获得该焊脚尺寸。该技术方案是目前最常用的、相对准确的角焊缝尺寸测量方法。虽然采用焊脚尺寸检测尺测量焊脚尺寸，进而获得焊喉厚度的方法相对准确，但是在实际使用过程中，该测量方法存在以下缺点：(1)该检测尺的使用前提是两板互相垂直，一旦两板不垂直，由于边缘E与滑块G之间的距离较大(一般约为40mm)，在角焊缝焊脚尺寸测量中会产生较大的误差；(2)出于基本的设备使用安全角度考虑，检测尺的拐角处都设有倒角，这也会影响测量精度；(3)角焊缝的检测空间一般只有一个象限，位置相对狭小。检测尺为一般为薄片状，测量时需要在用一只手保持检测尺固定的同时用另一只手移动滑块，所以无法进行现场直接观测，只能通过用手把持滑块或者用螺母将其固定后拿起来观测，这增加了测量难度和误差；(4)使用该检测尺一次只能测量一侧的焊脚尺寸，如果在一条焊缝上选取三个位置测量并取平均值来获得焊脚尺寸，则整个过程需要操作六次，费时费力。
专利201310155804.4公开了一种角焊缝尺寸检测工具，采用固定尺寸的量规来进行角焊缝尺寸测量，该技术方案只能验证所测角焊缝是否满足4mm，5mm，6mm，8mm，10mm，12mm，14mm，18mm八个固定尺寸。另外，该量规只能用于两板垂直的角焊缝。
专利201810704247.X公开了一种角接接头角焊缝检测尺，涉及的也是一块直角型测量板，板上共有三个滑槽，仅能用于相同板厚角接接头角焊缝半径尺寸的测量。该技术方案应用范围非常狭窄，其直角测量板仅能应用于两板垂直的角焊缝，边缘的两个滑槽距离测量板的边缘也存在明显的距离间隔，因此无法应用于角焊缝焊脚尺寸的测量。
专利201811187243.5公开了一种角焊缝的测量尺，采用两个直尺垂直相交来测量角焊缝两侧焊缝宽度的方法，该方法成本很低，但是仅适用于两板垂直的角焊缝。
专利201020687034.X公开了一种焊接检测规，测量的是凸起厚度，因此该发明不适用于角焊缝焊喉厚度的准确测量。
专利201721271305.1公开了一种角焊缝检测尺，该发明适用于不同角度角焊缝凸起厚度的测量，主尺边缘的调节是为了让其圆心与试件表面轮廓线的交点重合。由于该发明仍仅针对于角焊缝凸起厚度的测量，因此无法准确得到角焊缝的焊喉厚度值。
专利202020818258.3公开了一种直角焊缝专用量具，该发明的适用范围很窄，仅适用于直角焊缝，仅能获得角焊缝的凸起厚度。
现有技术中尚无能够高效、准确测量不同夹角角焊缝尺寸的检测量具。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法，能够高效、准确的测量不同夹角的角焊缝尺寸。
为解决现有技术的不足，本发明提供的技术方案为：
本发明提供一种角焊缝尺寸精确测量工具，包括测量支座一、测量支座二、距离测量器一、距离测量器二、磁力开关一、磁力开关二、悬杆、立杆和角度测量盘；
所述测量支座一通过磁力吸附到工件的立板上；
所述磁力开关一位于测量支座一表面；
所述距离测量器一与测量支座一连接，紧贴工件的立板，用于测量立板侧的焊脚尺寸；
所述测量支座二通过磁力吸附到工件的底板上；
所述磁力开关二位于测量支座二表面；
所述距离测量器二与测量支座二连接，紧贴工件的底板，用于测量底板侧的焊脚尺寸；
所述悬杆与测量支座一固定连接，悬杆与工件的立板垂直；悬杆与角度测量盘上的测量点连接，能够绕测量点旋转，悬杆与角度测量盘的交汇处镂空；
所述立杆上部与角度测量盘的测量点固定连接，下端与测量支座二固定连接，立杆与工件的底板垂直；
所述角度测量盘设有角度测量器，角度测量盘上的测量点到测量支座一和测量支座二底面的距离相等；
所述角度测量器用于测量悬杆偏离水平线的方向及角度。
优选的，所述角度测量盘为圆盘；所述测量点为圆盘的圆心。
优选的，所述悬杆通过铰点与所述测量点连接，所述铰点的中心轴垂直于所述角度测量盘。
优选的，所述测量支座一为滑块支座一；所述距离测量器一为滑块一，所述滑块一表面设有刻度尺；所述滑块一贯穿滑块支座一，能够在滑块支座一内紧贴工件的立板滑动；
所述测量支座二为滑块支座二；所述距离测量器二为滑块二，所述滑块二表面设有刻度尺；所述滑块二贯穿滑块支座二，能够在滑块支座二内紧贴工件的底板滑动。
优选的，所述滑块支座一内设有固定螺栓，用于固定滑块一；
所述滑块支座二内设有固定螺栓，用于固定滑块二。
优选的，所述滑块一为T型，所述滑块支座一内设有T型缺口，滑块一贯穿滑块支座一，紧贴立板，能够在滑块支座一内紧贴工件的立板滑动；
所述滑块二为T型，所述滑块支座二内设有T型缺口，滑块二贯穿滑块支座二，紧贴底板，能够在滑块支座二内紧贴工件的底板滑动。
优选的，所述悬杆与角度测量盘边缘的交汇处镂空。
优选的，所述悬杆与角度测量盘的交汇处设有透明块，所述透明块上标有悬杆的中心线。
优选的，所述角度测量器为角度刻度尺；所述角度刻度尺位于角度测量盘表面，正对所述悬杆的镂空处，角度刻度尺的零点位于水平方向。
优选的，还包括电源开关按钮、测量按钮、归零按钮、显示器和电源；
所述测量支座一为电子测量器支座一；
所述距离测量器一为电子测量器一，所述电子测量器一位于电子测量器支座一内，所述电子测量器一基于波束反射原理测量立板侧的焊脚尺寸，所述电子测量器一的波束发射点位于电子测量器支座一的下表面，贴近立板表面；
所述测量支座二为电子测量器支座二；
所述距离测量器二为电子测量器二，所述电子测量器二位于电子测量器支座二内，所述电子测量器二基于波束反射原理测量底板侧的焊脚尺寸，所述电子测量器二的波束发射点位于电子测量器支座二正对焊缝的外表面，贴近底板表面；
所述角度测量器为角度传感器，角度传感器的角度轴与所述悬杆固定连接，与测量点通过轴承连接；
所述角度测量盘上设有过测量点的水平标志线；
所述显示器用于显示立板侧的焊脚尺寸、底板侧的焊脚尺寸和悬杆偏离水平线的方向及角度；
所述电源用于为电子测量器一、电子测量器二、角度传感器和显示器供电；
所述归零按钮与角度传感器以及显示器电连接；
所述测量按钮与电子测量器一、电子测量器二、角度传感器以及显示器电连接；
所述电源开关按钮与电子测量器一、电子测量器二、角度传感器、显示器、测量按钮、归零按钮以及电源电连接。
优选的，还包括计算模块；
所述计算模块与电子测量器一、电子测量器二、角度传感器、测量按钮、显示器以及电源电连接；
所述计算模块用于根据电子测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、电子测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度传感器测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度；
所述显示器还用于，显示角焊缝的焊喉厚度。
优选的，所述计算模块用于根据电子测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、电子测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度传感器测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度，包括，
(1)当角度传感器测量到悬杆位于水平线上方时：
Figure BDA0003008419960000051
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z′2为校正后的底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
Z′2＝Z2-Z1×sinα
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(2)当角度传感器测量到悬杆位于水平线下方时：
Figure BDA0003008419960000052
其中，α为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(3)当角度传感器测量到悬杆位于水平方向时：
Figure BDA0003008419960000061
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸。
优选的，所述电子测量器一为超声距离传感器一，所述超声距离传感器一的超声发射点位于电子测量器支座一的下表面，贴近立板表面；
所述电子测量器二为超声距离传感器二，所述超声距离传感器二的超声发射点位于电子测量器支座二正对焊缝的外表面，贴近底板表面。
优选的，所述电子测量器一为激光距离传感器一，所述激光距离传感器一的激光发射点位于电子测量器支座一的下表面，贴近立板表面；
所述电子测量器二为激光距离传感器二，所述激光距离传感器二的激光发射点位于电子测量器支座二正对焊缝的外表面，贴近底板表面。
优选的，所述计算模块通过悬杆内设置的电气连接管线与电子测量器一电连接；计算模块通过立杆内设置的电气连接管线与电子测量器二电连接。
优选的，所述电源开关按钮、测量按钮、归零按钮和显示器位于角度测量盘表面；所述计算模块和电源位于角度测量盘内部。
本发明另一方面提供一种角焊缝尺寸精确测量方法，包括，
S1：将前述的测量支座二放在工件的底板上，手持悬杆的同时将测量支座二向工件的立板方向移动，直至测量支座一的底面与工件的立板表面平行接触；
S2：打开磁力开关一和磁力开关二，将测量支座一和测量支座二固定；
S3：通过距离测量器一测量立板侧的焊脚尺寸，通过距离测量器二测量底板侧的焊脚尺寸；通过角度测量器测量悬杆偏离水平线的方向及角度；
S4：根据距离测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、距离测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度测量器测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度。
优选的，所述根据距离测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、距离测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度测量器测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度，包括，
(1)当角度传感器测量到悬杆位于水平线上方时：
Figure BDA0003008419960000071
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z′2为校正后的底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
Z′2＝Z2-Z1×sinα
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(2)当角度传感器测量到悬杆位于水平线下方时：
Figure BDA0003008419960000072
其中，α为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(3)当角度传感器测量到悬杆位于水平方向时：
Figure BDA0003008419960000081
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸。
优选的，当所述角度测量器为角度传感器时，还包括，
在步骤S1前，调节悬杆，使透明块上的中心线与角度测量盘上的水平标志线重合，按下归零按钮，使角度传感器归零。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的角焊缝尺寸精确测量工具，适用性强、使用效率高，能够适用于非垂直夹角角焊缝焊脚尺寸的测量；
(2)本发明提供的距离测量器一、距离测量器二在测量过程中会紧贴工件表面，因此焊脚尺寸的精确度得到了有效的保障；
(3)本发明提供的角焊缝尺寸精确测量工具能够通过磁力稳妥地固定在工件表面，因而可以实现边测量，边读数，避免了因测量工具移动而导致的测量误差；
(4)本发明在一次测量过程中，可以同时测量两侧的焊脚尺寸，显著提升了测量效率；
(5)本发明提供的计算模块能够直接计算结果，进一步提升了测量效率，并且实现了自动测量；
(6)本发明对非垂直夹角角焊缝焊喉厚度进行定义，有效改善了当前角焊缝尺寸合格判定不清晰的情况，为检测人员针对常见非垂直夹角角焊缝的焊喉厚度合格判定提供安全、有效的计算基础；
(7)本发明应用于角焊缝工艺评定合格判定时，在试板焊接现场即可获得角焊缝精确的焊缝尺寸，测量精度可以达到宏观金相检测方法的水平，能够在现场直接判定该角焊缝尺寸是否符合预焊接工艺规程以及国际焊接标准的要求，因而可以直接简化焊喉厚度的合格判定过程，减少人力、物力以及时间上的浪费，显著提升角焊缝工艺评定的效率。
附图说明
图1为现有技术中角焊缝凸起厚度检测尺的结构示意图；
图2为现有技术中型号为HJC-60的角焊缝检测尺的结构示意图；
图3为本发明实施例一提供的角焊缝尺寸精确测量工具的主视图；
图4为图3的左视图；
图5为实施例一提供的滑块支座一与滑块一的安装示意图；
图6为本发明实施例二提供的角焊缝尺寸精确测量工具的主视图；
图7为实施例二提供的电子测量器一与电子测量器支座一之间的安装示意图；
图8为立板和底板夹角为锐角时角焊缝焊喉厚度的计算原理图；
图9为立板和底板夹角为钝角时角焊缝焊喉厚度的计算原理图；
其中，1-1、立板；1-2、底板；1-3、角焊缝；2-1、滑块支座一；2-2、滑块一；2-3、磁力开关一；3-1、滑块支座二；3-2、滑块二；3-3、磁力开关二；4-1、悬杆；4-2、透明块；5、立杆；6、圆盘；7、铰点；8-1、电子测量器支座一；8-2、电子测量器一；8-3、波束发射点；9-1、电子测量器支座二；9-2、电子测量器一二；6-1、电源开关按钮；6-2、归零按钮；6-3、测量按钮；6-4、显示器；7-1、角度传感器。
具体实施方式
下面结合实施方式对本发明作进一步描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种角焊缝尺寸精确测量工具，参见图3及图6，包括测量支座一、测量支座二、距离测量器一、距离测量器二、磁力开关一2-3、磁力开关二3-3、悬杆4-1、立杆5和角度测量盘。测量支座一通过磁力吸附到工件的立板1-1上；磁力开关一2-3位于测量支座一表面；距离测量器一与测量支座一连接，紧贴工件的立板1-1，用于测量立板侧的焊脚尺寸；测量支座二通过磁力吸附到工件的底板1-2上；磁力开关二3-3位于测量支座二表面；距离测量器二与测量支座二连接，紧贴工件的底板1-2，用于测量底板侧的焊脚尺寸；悬杆4-1与测量支座一固定连接，悬杆4-1与工件的立板1-1垂直；悬杆4-1与角度测量盘上的测量点连接，能够绕测量点旋转，悬杆4-1与角度测量盘的交汇处镂空；立杆5上部与角度测量盘的测量点固定连接，下端与测量支座二固定连接，立杆5与工件的底板1-2垂直；角度测量盘设有角度测量器，角度测量盘上的测量点到测量支座一和测量支座二底面的距离相等；角度测量器用于测量悬杆4-1偏离水平线的方向角度。具体的，测量支座一内设有磁铁，测量支座一通过磁力吸附到工件的立板1-1上；测量支座二内设有磁铁，测量支座二通过磁力吸附到工件的底板1-2上；
在本发明的可选实施例中，参见图3及图6，角度测量盘为圆盘6；测量点为圆盘6的圆心。
在本发明的可选实施例中，悬杆通过铰点与测量点连接，铰点的中心轴垂直于角度测量盘。
在本发明的可选实施例中，参见图3及图4，测量支座一为滑块支座一2-1；距离测量器一为滑块一2-2，滑块一2-2表面设有刻度尺；滑块一2-2贯穿滑块支座一2-1，能够在滑块支座一2-1内紧贴工件的立板1-1滑动。测量支座二为滑块支座二3-1；距离测量器二为滑块二3-2，滑块二3-2表面设有刻度尺；滑块二3-2贯穿滑块支座二3-1，能够在滑块支座二3-1内紧贴工件的底板1-2滑动。
在本发明的可选实施例中，参见图5，滑块一2-2为T型，滑块支座一2-1内设有T型缺口，滑块一2-2贯穿滑块支座一2-1，紧贴立板，能够在滑块支座一2-1内紧贴工件的立板滑动。同样，滑块二为T型，滑块支座二内设有T型缺口，滑块二贯穿滑块支座二，紧贴底板，能够在滑块支座二内紧贴工件的底板滑动。
在本发明的可选实施例中，滑块支座一内设有固定螺栓，用于固定滑块一；滑块支座二内设有固定螺栓，用于固定滑块二。
在本发明的可选实施例中，悬杆与角度测量盘边缘的交汇处镂空。
在本发明的可选实施例中，悬杆与角度测量盘的交汇处设有透明块，所述透明块上标有悬杆的中心线。
在本发明的可选实施例中，角度测量器为角度刻度尺，角度刻度尺位于角度测量盘表面，正对悬杆的镂空处，角度刻度尺的零点位于水平方向。
在本发明的可选实施例中，参见图6，角焊缝尺寸精确测量工具还包括电源开关按钮6-1、测量按钮6-3、归零按钮6-2、显示器6-4和电源；测量支座一为电子测量器支座一8-1；距离测量器一为电子测量器一8-2，电子测量器一8-2位于电子测量器支座一8-1内，电子测量器一8-2基于波束反射原理测量立板侧的焊脚尺寸，电子测量器一8-2的波束发射点位于电子测量器支座一8-1的下表面，贴近立板表面；测量支座二为电子测量器支座二9-1；距离测量器二为电子测量器二9-2，电子测量器二9-2位于电子测量器支座二9-1内，电子测量器二9-2基于波束反射原理测量底板侧的焊脚尺寸，电子测量器二9-2的波束发射点位于电子测量器支座二9-1正对焊缝的外表面，贴近底板表面；角度测量器为角度传感器7-1，角度传感器的角度轴与悬杆固定连接，与测量点通过轴承连接；角度测量盘上设有过测量点的水平标志线；显示器用于显示立板侧的焊脚尺寸、底板侧的焊脚尺寸和悬杆偏离水平线的方向及角度；电源用于为电子测量器一、电子测量器二、角度传感器和显示器供电；归零按钮与角度传感器以及显示器电连接；测量按钮与电子测量器一、电子测量器二、角度传感器以及显示器电连接；电源开关按钮与电子测量器一、电子测量器二、角度传感器、显示器、测量按钮、归零按钮以及电源电连接。
在本发明的可选实施例中，角焊缝尺寸精确测量工具还包括计算模块；计算模块与电子测量器一、电子测量器二、角度传感器、测量按钮、显示器以及电源电连接；计算模块用于根据电子测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、电子测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度传感器测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度；显示器还用于，显示角焊缝的焊喉厚度。
计算模块的型号根据使用需要进行选择即可。在本发明的可选实施例中，计算模块的型号为TPYBoard V102。
具体的，计算模块用于根据距离测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、距离测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度传感器测量的悬杆与立杆的夹角计算出角焊缝的焊喉厚度，计算过程如下：
(1)当角度传感器测量到悬杆位于水平线上方时：
Figure BDA0003008419960000111
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z′2为校正后的底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
Z′2＝Z2-Z1×sinα
a＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(2)当角度传感器测量到悬杆位于水平线下方时：
Figure BDA0003008419960000112
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(3)当角度传感器测量到悬杆位于水平方向时：
Figure BDA0003008419960000121
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸。
在本发明的可选实施例中，电子测量器一为超声距离传感器一，超声距离传感器一的超声发射点位于电子测量器支座一的下表面，贴近立板表面；电子测量器二为超声距离传感器二，超声距离传感器二的超声发射点位于电子测量器支座二正对焊缝的外表面，贴近底板表面。
在本发明的另一实施例中，电子测量器一为激光距离传感器一，激光距离传感器一的激光发射点位于电子测量器支座一的下表面，贴近立板表面；电子测量器二为激光距离传感器二，激光距离传感器二的激光发射点位于电子测量器支座二正对焊缝的外表面，贴近底板表面。
在本发明的可选实施例中，计算模块通过悬杆内设置的电气连接管线与电子测量器一电连接；计算模块通过立杆内设置的电气连接管线与电子测量器二电连接。
在本发明的可选实施例中，电源开关按钮、归零按钮、测量按钮和显示器位于角度测量盘表面；计算模块和电源位于角度测量盘内部。
本发明实施例还提供一种角焊缝尺寸精确测量方法，包括以下步骤：
步骤一：将前述测量支座二放在工件的底板上，手持悬杆的同时将测量支座二向工件的立板方向移动，直至测量支座一的底面与工件的立板表面平行接触；
步骤二：打开磁力开关一和磁力开关二，将测量支座一和测量支座二固定；
步骤三：通过距离测量器一测量立板侧的焊脚尺寸，通过距离测量器二测量底板侧的焊脚尺寸；通过角度测量器测量悬杆偏离水平线的方向及角度；
步骤四：根据距离测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、距离测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度测量器测量的悬杆偏离水平线的方向和角度计算出角焊缝的焊喉厚度，包括，
(1)当角度传感器测量到悬杆位于水平线上方时：
Figure BDA0003008419960000122
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z′2为校正后的底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosa
Z2′＝Z2-Z1×sina
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(2)当角度传感器测量到悬杆位于水平线下方时：
Figure BDA0003008419960000131
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosa
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(3)当角度传感器测量到悬杆位于水平方向时：
Figure BDA0003008419960000132
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸。
本发明所提供的角焊缝尺寸精确测量方法能够满足不同角度的角焊缝的焊喉厚度的计算，且计算结构准确，计算原理为：
1)若立板和底板垂直：
则悬杆位于水平方向，
则，
Figure BDA0003008419960000141
2)当立板与底板的夹角为锐角时：
则悬杆位于水平线上方，且偏移水平线的角度为β时：
如图8所示，角焊缝所处立板向右偏移α。由于悬杆垂直于立板，立杆垂直于底板，测量点到测量支座一和测量支座二底面的距离相等，因此α等于β。两焊脚尺寸分别为Z1和Z2，在立板焊趾A处向底板作垂线，交底板表面于C点，则距离AC为校正后的立板侧的焊脚尺寸Z′1，底板焊趾B到C的距离BC为校正后的底板侧的焊脚尺寸Z′2。因而焊喉厚度为Z′1和Z2′中小者除以
Figure BDA0003008419960000143
具体公式如下：
Z′1＝Z1×cosα
Z′2＝Z2-Z1×sinα
Figure BDA0003008419960000142
3)当立板与底板的夹角为钝角时：
则悬杆位于水平线下方，且偏移水平线的角度为β时：
如图9所示，角焊缝所处立板向左偏移α。由于悬杆垂直于立板，立杆垂直于底板，测量点到测量支座一和测量支座二底面的距离相等，因此α等于β。两焊脚尺寸分别为Z1和Z2，在立板焊根C处作垂线，交焊缝轮廓于D点，则距离CD为校正后的立板侧的焊脚尺寸Z′1。因而焊喉厚度为Z′1和Z2中小者除以
Figure BDA0003008419960000144
具体公式如下：
Z1＝Z1×cosα
Figure BDA0003008419960000151
当所述角度测量器为角度传感器时，本发明提供的角焊缝尺寸精确测量方法还包括，在步骤一前，调节悬杆，使透明块上的中心线与角度测量盘上的水平标志线重合，按下归零按钮，使角度传感器归零的步骤。
实施例一
参见图3及图4，本实施例提供的角焊缝尺寸精确测量工具包括滑块支座一2-1、滑块支座二3-1、滑块一2-2、滑块二3-2、磁力开关一2-3、磁力开关二3-3、悬杆4-1、立杆5和圆盘6。
滑块支座一2-1内设有磁铁，滑块支座一2-1通过磁力吸附到工件的立板1-1上；磁力开关一2-3位于滑块支座一2-1表面。滑块一2-2表面设有刻度尺；滑块一2-2贯穿滑块支座一2-1，紧贴立板1-1，能够在滑块支座一2-1内紧贴工件的立板1-1滑动。滑块支座二3-1内设有磁铁，滑块支座二3-1通过磁力吸附到工件的底板1-2上；磁力开关二3-3位于滑块支座二3-1表面。滑块二3-2表面设有刻度尺；滑块二3-2贯穿滑块支座二3-1，紧贴底板1-2，能够在滑块支座二3-1内紧贴工件的底板1-2滑动。
悬杆4-1与滑块支座一2-1固定连接，悬杆4-1与工件的立板1-1垂直；悬杆4-1通过铰点7与圆盘6连接，悬杆4-1与圆盘6边缘的交汇处镂空；悬杆4-1与圆盘6的交汇处设有透明块4-2，透明块4-2有悬杆4-1的中心线。
铰点7的中心轴位于圆盘6的圆心处，并垂直于圆盘6。
立杆5上部与圆盘6的圆心固定连接，下端与滑块支座二3-1固定连接，立杆5与工件的底板1-2垂直。
圆盘6设有角度刻度尺，角度刻度尺位于圆盘6表面，正对悬杆4-1的镂空处，角度刻度尺的零点位于水平方向。圆盘6的圆心到滑块支座一2-1和滑块支座二3-1底面的距离相等。
测量过程如下：
a.将滑块支座二3-1放置于底板上，在手持悬杆4-1的同时将滑块支座二3-1向立板1-1方向移动，直至滑块支座一2-1底面与立板1-1表面完全平行接触；
b.打开磁力开关一2-3和磁力开关二3-3，确保滑块支座一2-1和滑块支座二3-1稳固地吸附在工件表面；
c.将滑块一2-2和滑块二3-2向角焊缝1-3方向移动，直至接触焊趾位置；
d.读取滑块一2-2和滑块二3-2的刻度线，获得两个焊脚尺寸；
e.读取角度刻度尺与透明块4-2中心线标志重合的刻度线，获得悬杆4-1偏离水平线的方向和角度，即获得立板偏离竖直方向的角度；
f.根据本发明所提供的角焊缝尺寸精确测量方法计算角焊缝的焊喉厚度。
实施例二
参见图6及图7，本实施例提供的角焊缝尺寸精确测量工具包括电子测量器支座一8-1、电子测量器支座二9-1、电子测量器一8-2、电子测量器二9-2、磁力开关一2-3、磁力开关二3-3、悬杆4-1、立杆5、圆盘6、电源开关按钮6-1、归零按钮6-2、测量按钮6-3、显示器6-4、电源和计算模块。
电子测量器支座一8-1内设有磁铁，电子测量器支座一8-1通过磁力吸附到工件的立板1-1上；磁力开关一2-3位于电子测量器支座一8-1表面。电子测量器一8-2位于电子测量器支座一8-1内，紧贴工件的立板1-1，电子测量器一8-2基于波束反射原理测量立板侧的焊脚尺寸，电子测量器一8-2的波束发射点8-3位于电子测量器支座一8-1的下表面，贴近立板表面。
电子测量器支座二9-1内设有磁铁，电子测量器支座二9-1通过磁力吸附到工件的底板1-2上；磁力开关二3-3位于电子测量器支座二9-1表面。电子测量器二9-2位于电子测量器支座二9-1内，紧贴工件的底板1-2，电子测量器二9-2基于波束反射原理测量底板侧的焊脚尺寸，电子测量器二9-2的波束发射点位于电子测量器支座二9-1正对焊缝的外表面，贴近底板表面。
悬杆4-1与电子测量器支座一8-1固定连接，悬杆4-1与工件的立板1-1垂直；悬杆4-1通过铰点7与圆盘6连接，悬杆4-1与圆盘6边缘的交汇处镂空，悬杆4-1与圆盘6的交汇处设有透明块4-2，透明块4-2有悬杆4-1的中心线。
铰点7的中心轴位于圆盘6的圆心处，并垂直于圆盘6。
立杆5上部与圆盘6的圆心固定连接，下端与电子测量器支座二9-1固定连接，立杆5与工件的底板1-2垂直。
圆盘6设有角度传感器7-1，圆盘6的圆心到电子测量器支座一8-1和电子测量器支座二9-1底面的距离相等，圆盘6设有过圆心的水平标志线。角度传感器7-1位于圆心处，用于测量悬杆4-1偏离水平线的角度和方向。角度传感器的角度轴与悬杆固定连接，与测量点通过轴承连接。
显示器6-4位于圆盘6表面，用于显示立板侧的焊脚尺寸、底板侧的焊脚尺寸、悬杆偏离水平线的方向及角度和角焊缝的焊喉厚度。
电源位于圆盘内部，用于为电子测量器一8-2、电子测量器二9-2、角度传感器7-1和显示器供电。
计算模块位于圆盘内部，通过悬杆4-1内设置的电气连接管线与电子测量器一8-2电连接；计算模块通过立杆5内设置的电气连接管线与电子测量器二9-2电连接，计算模块与角度传感器7-1、显示器6-4、电源电连接；用于根据电子测量器一8-2测量的立板侧的焊脚尺寸、电子测量器二9-2测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度传感器7-1测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度；
归零按钮6-2、电源开关按钮6-1和测量按钮6-3位于圆盘6表面。
测量过程如下：
a.按下电源开关按钮6-1，将透明块4-2的中心线标志与圆盘6上的水平标志线重合，按下归零按钮6-2，使角度传感器7-1归零；
b.将电子测量器支座二9-1放置于底板上，在手持悬杆4-1的同时将电子测量器支座二9-1向立板1-1方向移动，直至电子测量器支座一8-1底面与立板1-1表面完全平行接触；
c.打开磁力开关一2-3和磁力开关二3-3，确保电子测量器支座一8-1和电子测量器支座二9-1稳固地吸附在工件表面；
d.按下测量按钮6-3，电子测量器一8-2测量立板侧的焊脚尺寸，电子测量器二9-2测量底板侧的焊脚尺寸，角度传感器7-1测量悬杆4-1偏离水平线的方向和角度；立板侧的焊脚尺寸、底板侧的焊脚尺寸以及悬杆4-1偏离水平线的方向和角度自动显示在显示器6-4中；
f.计算模块按本发明提供的角焊缝尺寸精确测量方法计算焊喉厚度，焊喉厚度结果显示在显示器6-4中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，包括测量支座一、测量支座二、距离测量器一、距离测量器二、磁力开关一、磁力开关二、悬杆、立杆和角度测量盘；
所述测量支座一通过磁力吸附到工件的立板上；
所述磁力开关一位于测量支座一表面；
所述距离测量器一与测量支座一连接，紧贴工件的立板，用于测量立板侧的焊脚尺寸；
所述测量支座二通过磁力吸附到工件的底板上；
所述磁力开关二位于测量支座二表面；
所述距离测量器二与测量支座二连接，紧贴工件的底板，用于测量底板侧的焊脚尺寸；
所述悬杆与测量支座一固定连接，悬杆与工件的立板垂直；悬杆与角度测量盘上的测量点连接，能够绕测量点旋转，悬杆与角度测量盘的交汇处镂空；
所述立杆上部与角度测量盘的测量点固定连接，下端与测量支座二固定连接，立杆与工件的底板垂直；
所述角度测量盘设有角度测量器，角度测量盘上的测量点到测量支座一和测量支座二底面的距离相等；
所述角度测量器用于测量悬杆偏离水平线的方向及角度。
2.根据权利要求1所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，所述角度测量盘为圆盘；所述测量点为圆盘的圆心。
3.根据权利要求1所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，所述悬杆通过铰点与所述测量点连接，所述铰点的中心轴垂直于所述角度测量盘。
4.根据权利要求1所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，
所述测量支座一为滑块支座一；所述距离测量器一为滑块一，所述滑块一表面设有刻度尺；所述滑块一贯穿滑块支座一，能够在滑块支座一内紧贴工件的立板滑动；
所述测量支座二为滑块支座二；所述距离测量器二为滑块二，所述滑块二表面设有刻度尺；所述滑块二贯穿滑块支座二，能够在滑块支座二内紧贴工件的底板滑动。
5.根据权利要求4所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，
所述滑块支座一内设有固定螺栓，用于固定滑块一；
所述滑块支座二内设有固定螺栓，用于固定滑块二。
6.根据权利要求4所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，
所述滑块一为T型，所述滑块支座一内设有T型缺口，滑块一贯穿滑块支座一，紧贴立板，能够在滑块支座一内紧贴工件的立板滑动；
所述滑块二为T型，所述滑块支座二内设有T型缺口，滑块二贯穿滑块支座二，紧贴底板，能够在滑块支座二内紧贴工件的底板滑动。
7.根据权利要求1所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，所述悬杆与角度测量盘边缘的交汇处镂空。
8.根据权利要求1所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，所述悬杆与角度测量盘的交汇处设有透明块，所述透明块上标有悬杆的中心线。
9.根据权利要求1所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，所述角度测量器为角度刻度尺；所述角度刻度尺位于角度测量盘表面，正对所述悬杆的镂空处，角度刻度尺的零点位于水平方向。
10.根据权利要求1所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，还包括电源开关按钮、测量按钮、归零按钮、显示器和电源；
所述测量支座一为电子测量器支座一；
所述距离测量器一为电子测量器一，所述电子测量器一位于电子测量器支座一内，所述电子测量器一基于波束反射原理测量立板侧的焊脚尺寸，所述电子测量器一的波束发射点位于电子测量器支座一的下表面，贴近立板表面；
所述测量支座二为电子测量器支座二；
所述距离测量器二为电子测量器二，所述电子测量器二位于电子测量器支座二内，所述电子测量器二基于波束反射原理测量底板侧的焊脚尺寸，所述电子测量器二的波束发射点位于电子测量器支座二正对焊缝的外表面，贴近底板表面；
所述角度测量器为角度传感器，角度传感器的角度轴与所述悬杆固定连接，与测量点通过轴承连接；
所述角度测量盘上设有过测量点的水平标志线；
所述显示器用于显示立板侧的焊脚尺寸、底板侧的焊脚尺寸和悬杆偏离水平线的方向及角度；
所述电源用于为电子测量器一、电子测量器二、角度传感器和显示器供电；
所述归零按钮与角度传感器以及显示器电连接；
所述测量按钮与电子测量器一、电子测量器二、角度传感器以及显示器电连接；
所述电源开关按钮与电子测量器一、电子测量器二、角度传感器、显示器、测量按钮、归零按钮以及电源电连接。
11.根据权利要求10所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，还包括计算模块；
所述计算模块与电子测量器一、电子测量器二、角度传感器、测量按钮、显示器以及电源电连接；
所述计算模块用于根据电子测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、电子测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度传感器测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度；
所述显示器还用于，显示角焊缝的焊喉厚度。
12.根据权利要求11所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，所述计算模块用于根据电子测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、电子测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度传感器测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度，包括，
(1)当角度传感器测量到悬杆位于水平线上方时：
Figure FDA0004047357080000031
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z′2为校正后的底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
Z′2＝Z2-Z1×sinα
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(2)当角度传感器测量到悬杆位于水平线下方时：
Figure FDA0004047357080000032
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(3)当角度传感器测量到悬杆位于水平方向时：
Figure FDA0004047357080000041
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸。
13.根据权利要求10所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，
所述电子测量器一为超声距离传感器一，所述超声距离传感器一的超声发射点位于电子测量器支座一的下表面，贴近立板表面；
所述电子测量器二为超声距离传感器二，所述超声距离传感器二的超声发射点位于电子测量器支座二正对焊缝的外表面，贴近底板表面。
14.根据权利要求10所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，
所述电子测量器一为激光距离传感器一，所述激光距离传感器一的激光发射点位于电子测量器支座一的下表面，贴近立板表面；
所述电子测量器二为激光距离传感器二，所述激光距离传感器二的激光发射点位于电子测量器支座二正对焊缝的外表面，贴近底板表面。
15.根据权利要求11所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，
所述计算模块通过悬杆内设置的电气连接管线与电子测量器一电连接；计算模块通过立杆内设置的电气连接管线与电子测量器二电连接。
16.根据权利要求11所述的一种角焊缝尺寸精确测量工具，其特征在于，所述电源开关按钮、测量按钮、归零按钮和显示器位于角度测量盘表面；所述计算模块和电源位于角度测量盘内部。
17.一种角焊缝尺寸精确测量方法，其特征在于，采用权利要求1～16中任意一项所述的角焊缝尺寸精确测量工具，包括，
S1：将测量支座二放在工件的底板上，手持悬杆的同时将测量支座二向工件的立板方向移动，直至测量支座一的底面与工件的立板表面平行接触；
S2：打开磁力开关一和磁力开关二，将测量支座一和测量支座二固定；
S3：通过距离测量器一测量立板侧的焊脚尺寸，通过距离测量器二测量底板侧的焊脚尺寸；通过角度测量器测量悬杆偏离水平线的方向及角度；
S4：根据距离测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、距离测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度测量器测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度。
18.根据权利要求17所述的一种角焊缝尺寸精确测量方法，其特征在于，所述根据距离测量器一测量的立板侧的焊脚尺寸、距离测量器二测量的底板侧的焊脚尺寸以及角度测量器测量的悬杆偏离水平线的方向及角度计算出角焊缝的焊喉厚度，包括，
(1)当角度传感器测量到悬杆位于水平线上方时：
Figure FDA0004047357080000051
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z′2为校正后的底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
Z2‘＝Z2-Z1×sinα
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(2)当角度传感器测量到悬杆位于水平线下方时：
Figure FDA0004047357080000052
其中，a为角焊缝的焊喉厚度，Z′1为校正后的立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸；
其中，
Z′1＝Z1×cosα
α＝β
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，α为工件的立板偏离竖直方向的角度；β为悬杆偏离水平线的角度；
(3)当角度传感器测量到悬杆位于水平方向时：
Figure FDA0004047357080000061
其中，Z1为立板侧的焊脚尺寸，Z2为底板侧的焊脚尺寸。
19.根据权利要求17所述的一种角焊缝尺寸精确测量方法，其特征在于，当所述角度测量器为角度传感器时，还包括，
在步骤S1前，调节悬杆，使透明块上的中心线与角度测量盘上的水平标志线重合，按下归零按钮，使角度传感器归零。
CN202110368763.1A 2021-04-06 2021-04-06 一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法 Active CN113091552B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110368763.1A CN113091552B (zh) 2021-04-06 2021-04-06 一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110368763.1A CN113091552B (zh) 2021-04-06 2021-04-06 一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113091552A CN113091552A (zh) 2021-07-09
CN113091552B true CN113091552B (zh) 2023-04-07

Family

ID=76674325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110368763.1A Active CN113091552B (zh) 2021-04-06 2021-04-06 一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113091552B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113701594B (zh) * 2021-08-30 2023-10-13 广船国际有限公司 一种填角焊缝焊脚测量方法
CN113916085B (zh) * 2021-10-15 2023-07-28 江苏徐工工程机械研究院有限公司 一种便携式人机硬点测量装置及测量修正方法
CN115143891A (zh) * 2022-09-06 2022-10-04 广州立雅展示科技有限公司 一种高精度间距定位测量器
KR102544454B1 (ko) * 2023-04-12 2023-06-20 경상남도(교육청) 굴렁쇠 원주율 측정기구

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209945235U (zh) * 2019-07-23 2020-01-14 杨吉华 一种建筑钢结构焊缝角度的测量装置
CN112147227A (zh) * 2020-09-23 2020-12-29 廊坊市阳光建设工程质量检测有限公司 一种超声角测用角距仪及其使用方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB527663A (en) * 1939-04-18 1940-10-14 Ernest Walter Exon An improved gauge or measuring instrument
JP2001304801A (ja) * 2000-04-19 2001-10-31 Sumiju Techno Center Co Ltd 溶接脚長およびのど厚計測ゲージ
US6505410B1 (en) * 2000-09-07 2003-01-14 G.A.L. Gage Co. Weld gauge
CN205748161U (zh) * 2016-05-16 2016-11-30 江苏新扬子造船有限公司 焊脚量尺
DE102017000491A1 (de) * 2017-01-20 2018-07-26 Peter Trappe Schweißnahtlehre zur Messung der Abmessungen einer Schweißnaht
CN207248077U (zh) * 2017-09-29 2018-04-17 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种角焊缝检测尺
CN109141183A (zh) * 2018-06-30 2019-01-04 武汉冶钢结构有限责任公司 角接接头角焊缝检测尺
CN211234209U (zh) * 2019-12-26 2020-08-11 河北三环工程咨询有限公司 可调节角度的焊缝检测尺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209945235U (zh) * 2019-07-23 2020-01-14 杨吉华 一种建筑钢结构焊缝角度的测量装置
CN112147227A (zh) * 2020-09-23 2020-12-29 廊坊市阳光建设工程质量检测有限公司 一种超声角测用角距仪及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113091552A (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113091552B (zh) 一种角焊缝尺寸精确测量工具及方法
JP3008941U (ja) 溶接用ゲージ
CN107990856A (zh) 一种超量程工件的空间位置误差检测方法
CN211121016U (zh) 一种曲轴的轴向尺寸合格度检具
CN202041155U (zh) 一种焊缝检验尺
CN105115407A (zh) 便携式多功能平面度检测装置及其使用方法
CN208736407U (zh) 一种垂线靠尺
CN110530314A (zh) 一种坐标测量机测量精度快速检测方法
CN106595450B (zh) 一种用于汽车碰撞试验的轨道对中测量工具及方法
KR20160000017U (ko) 선체 곡블록 단차측정 치공구
CN114518087B (zh) 非接触式测量镜片中厚和矢高的装置及方法
CN214408478U (zh) 一种弯曲试样角度测量装置
CN215338127U (zh) 轮廓度检具
JP2009294093A (ja) 溶接部の検査方法及び検査システム
CN210165882U (zh) 一种同轴度检具
CN211234300U (zh) 一种船体结构焊缝截面测量工装
JP2002039741A (ja) 物体表面の凹凸測定方法および装置
KR102418946B1 (ko) 판재 가공대상물 평탄도 측정장치
CN211696176U (zh) 焊接检验尺高度参量检测装置
CN205561812U (zh) 助力转向油泵叶片垂直度检验装置
CN209978798U (zh) 一种垂直度测量装置
JP2500107Y2 (ja) 計測用ジグ
CN112902803B (zh) 一种锥面内径测量仪及其测量方法
CN220104021U (zh) 一种使用激光跟踪仪测量扇形段辊列面平面度的工具
CN219266185U (zh) 一种钢轨探伤缺陷定位专用测量尺

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