CN114383542B - 不同管径对接管道的中心度偏差测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不同管径对接管道的中心度偏差测量装置及测量方法，该装置包括第一收纳盘(11)、第二收纳盘(12)、转动盘(2)、光束发射器(51)、读数盘(52)和折叠伸缩杆组件；第一收纳盘(11)和第二收纳盘(12)内可转动同心嵌装转动盘，光束发射器和读数盘同心嵌在转动盘内，若干组折叠伸缩杆组件周向连在第一收纳盘和第二收纳盘上，若干组折叠伸缩杆组件沿第一收纳盘和第二收纳盘径向同步伸缩，第一收纳盘和第二收纳盘通过折叠伸缩杆组件同心设在管道(6)内，光束发射器面向读数盘。本发明能快速安装在长距离对接管道两端，通过光束发射器向读数盘发射光束，利用光束投射点与读数盘中心偏差得到管道中心度偏差。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于管道安装的测量装置及测量方法，尤其涉及一种不同管径对接管道的中心度偏差测量装置及测量方法。
背景技术
随着建筑结构的多样化，各种不同管径的钢管对接焊接作业越来越多，且对管道的对接精度要求也越来越高。由于钢管的管径不同，在对接时容易出现偏斜，导致对接后两根钢管的中心度出现偏差。随着长距离管道的使用越来越广泛，很多长距离管道大多采用多根不同管道对接制成，管道的数量越多、对接的长度越长，长距离管道两端的中心度偏差就越大，严重影响了长距离管道的安装和使用。在现有施工工艺中，管道安装时可通过中心度测量设备确定管道的中心位置，但无法测量不同管径对接构成的长距离管道的两端中心度偏差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不同管径对接管道的中心度偏差测量装置及测量方法，能快速安装在长距离对接管道的两端，并通过光束发射器向读数盘发射光束，利用光束投射点与读数盘中心的偏差得到管道的中心度偏差。
本发明是这样实现的：
一种不同管径对接管道的中心度偏差测量装置，包括第一收纳盘、第二收纳盘、转动盘、光束发射器、读数盘和折叠伸缩杆组件；第一收纳盘和第二收纳盘均是截面为圆形的中空结构，第一收纳盘和第二收纳盘内均可转动式同心嵌装有转动盘，转动盘为中空圆柱形结构；光束发射器同心嵌装在第一收纳盘的转动盘内，读数盘同心嵌装在第二收纳盘的转动盘内；若干组折叠伸缩杆组件分别周向连接在第一收纳盘上，若干组折叠伸缩杆组件能沿第一收纳盘的径向同步伸缩，使第一收纳盘能通过若干组折叠伸缩杆组件同心设置在管道内；若干组折叠伸缩杆组件分别周向连接在第二收纳盘上，若干组折叠伸缩杆组件能沿第二收纳盘的径向同步伸缩，使第二收纳盘能通过若干组折叠伸缩杆组件同心设置在管道内，且光束发射器面向读数盘设置。
每组所述的折叠伸缩杆组件均包括伸缩杆组件和折叠杆组件；伸缩杆组件的一端分别安装在第一收纳盘和第二收纳盘内，伸缩杆组件的另一端分别延伸至第一收纳盘和第二收纳盘的外部；折叠杆组件的一端与转动盘固定连接，折叠杆组件与伸缩杆组件多点连接，使折叠杆组件的折叠与伸缩杆组件的收缩同步进行，折叠杆组件的展开与伸缩杆组件的伸长同步进行。
所述的伸缩杆组件是若干根伸缩单元杆依次同轴套接构成的多级伸缩杆，若干根伸缩单元杆分别与折叠杆组件连接；多级伸缩杆的一端分别插接固定在第一收纳盘和第二收纳盘内，多级伸缩杆的另一端分别在第一收纳盘和第二收纳盘的外部伸缩。
所述的多级伸缩杆的另一端设有顶紧头，多级伸缩杆的另一端能通过顶紧头顶紧在管道的内壁上，使第一收纳盘和第二收纳盘能同心设置在管道内。
所述的折叠杆组件包括固定连杆和转动连杆；若干根连接杆依次可转动式连接构成折叠连杆，折叠连杆的一端延伸至多级伸缩杆的另一端，且每根转动连杆均可转动式对应连接在每根伸缩单元杆远离转动盘的一端上；固定连杆的一端与转动盘固定连接，固定连杆的另一端与折叠连杆的另一端可转动式连接。
所述的折叠杆组件所在的平面与伸缩杆组件所在的平面平行，伸缩杆组件的两侧面均平行连接有折叠杆组件。
所述的转动盘与第一收纳盘之间设有轴承，使转动盘能通过轴承相对第一收纳盘转动；转动盘与第二收纳盘之间设有轴承，使转动盘能通过轴承相对第二收纳盘转动。
所述的第一收纳盘和第二收纳盘上均设有把手。
一种不同管径对接管道的中心度偏差测量方法，包括以下步骤：
步骤1：将第一收纳盘置于管道的一端内，且光束发射器面向管道的内部；
步骤2：转动第一收纳盘内的转动盘，使第一收纳盘外侧的固定连杆与转动盘同步转动；
步骤3：第一收纳盘外侧的固定连杆推动转动连杆同步转动并展开，转动连杆带动第一收纳盘上的伸缩单元杆沿第一收纳盘的径向向外伸长；
步骤4：第一收纳盘上的若干组折叠伸缩杆组件的多级伸缩杆同步伸长，并顶紧在管道的一端内壁上；
步骤5：将第二收纳盘置于管道的一端内；
步骤6：转动第二收纳盘内的转动盘，使第二收纳盘外侧的固定连杆与转动盘同步转动；
步骤7：第二收纳盘外侧的固定连杆推动转动连杆同步转动并展开，转动连杆带动第二收纳盘上的伸缩单元杆沿第二收纳盘的径向向外伸长；
步骤8：第二收纳盘上的若干组折叠伸缩杆组件的多级伸缩杆同步伸长，并顶紧在管道的另一端内壁上；
步骤9：光束发射器向读数盘发射光束，通过光束在读数盘上的投射点读取管道两端的中心度偏差。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明的测量装置由于设有沿第一收纳盘和第二收纳盘径向均布的折叠伸缩杆组件，通过转动盘的转动同步控制若干组折叠伸缩杆组件同步展开，若干组折叠伸缩杆组件的外端位于同一圆上，使第一收纳盘和第二收纳盘能同心安装在管道内，以保证光束发射器和读数盘在管道内的同心安装。
2、本发明的测量装置由于设有同心安装在长距离对接管道两端的光束发射器和读数盘，若管道两端中心度一致，光束发射器的光束投射点能与读数盘的中心重合，若管道两端中心度不一致，能通过光束发射器的光束投射点与读数盘的中心的偏移距离和角度快速得到长距离对接管道的中心度偏差。
3、本发明的测量方法通过转动盘的转动即可实现测量装置在管道内的快速、便捷安装，并通过光束发射器在读数盘上的光束投射点读取长距离对接管道两端的中心度偏差，操作简单、快捷，安装稳定，拆卸方便，能保证中心度测量结果的准确性。
附图说明
图1是本发明不同管径对接管道的中心度偏差测量装置的半伸展立体图(第一收纳盘)；
图2是本发明不同管径对接管道的中心度偏差测量装置的展开立体图(第一收纳盘)；
图3是本发明不同管径对接管道的中心度偏差测量装置的半伸展立体图(第二收纳盘内侧)；
图4是本发明不同管径对接管道的中心度偏差测量装置的半展开立体图(第二收纳盘外侧)；
图5是本发明不同管径对接管道的中心度偏差测量装置的安装示意图(第一收纳盘)。
图中，11第一收纳盘，12第二收纳盘，2转动盘，3伸缩杆组件，31伸缩单元杆，32顶紧头，4折叠杆组件，41固定连杆，42转动连杆，51光束发射器，52读数盘，6管道，7轴承，8把手。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参见附图1至附图5，一种不同管径对接管道的中心度偏差测量装置，包括第一收纳盘11、第二收纳盘12、转动盘2、光束发射器51、读数盘52和折叠伸缩杆组件；第一收纳盘11和第二收纳盘12均是截面为圆形的中空结构，第一收纳盘11和第二收纳盘12内均可转动式同心嵌装有转动盘2，转动盘2为中空圆柱形结构；光束发射器51同心嵌装在第一收纳盘11的转动盘2内，读数盘52同心嵌装在第二收纳盘12的转动盘2内；若干组折叠伸缩杆组件分别周向连接在第一收纳盘11上，若干组折叠伸缩杆组件能沿第一收纳盘11的径向同步伸缩，使第一收纳盘11能通过若干组折叠伸缩杆组件同心设置在管道6内；若干组折叠伸缩杆组件分别周向连接在第二收纳盘12上，若干组折叠伸缩杆组件能沿第二收纳盘12的径向同步伸缩，使第二收纳盘12能通过若干组折叠伸缩杆组件同心设置在管道6内，且光束发射器51面向读数盘52设置。管道6为多段不同管径的管道对接构成的长距离管道，第一收纳盘11和第二收纳盘12分别若干组折叠伸缩杆组件同心设置在管道6的两端，若干组折叠伸缩杆组件同步伸展，保证光束发射器51和读数盘52在管道6内的同心设置，测量时，光束发射器51向读数盘52发射光束，若管道6两端的中心位于同一直线上，则光束发射器51的光束投射于读数盘52的中心处，若管道6两端的中心存在偏差，则光束发射器51的光束投射于读数盘52的中心旁侧，通过读数盘52上的刻度读取光束投射点与中心之间的距离和角度，即可得到管道6两端的中心度偏差。优选的，第一收纳盘11和第二收纳盘12上均等间距布置六组或四组折叠伸缩杆组件。
每组所述的折叠伸缩杆组件均包括伸缩杆组件3和折叠杆组件4；伸缩杆组件3的一端分别安装在第一收纳盘11和第二收纳盘12内，伸缩杆组件3的另一端分别延伸至第一收纳盘11和第二收纳盘12的外部；折叠杆组件4的一端与转动盘2固定连接，折叠杆组件4与伸缩杆组件3多点连接，使折叠杆组件4的折叠与伸缩杆组件3的收缩同步进行，折叠杆组件4的展开与伸缩杆组件3的伸长同步进行。折叠杆组件4与伸缩杆组件3同步伸缩，若干组折叠伸缩杆组件同步动作，保证第一收纳盘11和第二收纳盘12在管道6内的安装同心度。
所述的伸缩杆组件3是若干根伸缩单元杆31依次同轴套接构成的多级伸缩杆，若干根伸缩单元杆分别与折叠杆组件4连接；多级伸缩杆的一端分别插接固定在第一收纳盘11和第二收纳盘12内，多级伸缩杆的另一端分别在第一收纳盘11和第二收纳盘12的外部伸缩。多级伸缩杆的伸缩幅度较大，能适应本发明在不同管径的管道6内的安装。多级伸缩杆中，第一级伸缩单元杆31的内径略大于第二级伸缩单元杆31的外径，以此类推，确保多级伸缩单元杆31的依次插接。
所述的多级伸缩杆的另一端设有顶紧头32，多级伸缩杆的另一端能通过顶紧头32顶紧在管道6的内壁上，使第一收纳盘11和第二收纳盘12能同心设置在管道6内。优选的，顶紧头32可采用橡胶等材质制成，具有良好的防滑效果，确保本发明的稳定安装。
所述的折叠杆组件4包括固定连杆41和转动连杆42；若干根连接杆42依次通过第一销轴43可转动式连接构成折叠连杆，折叠连杆的一端延伸至多级伸缩杆的另一端，且每根转动连杆42均通过第二销轴44可转动式对应连接在每根伸缩单元杆31远离转动盘2的一端上；固定连杆41的一端与转动盘2固定连接，固定连杆41的另一端通过第一销轴43与折叠连杆的另一端可转动式连接。相邻两根转动连杆42能通过第一销轴43相对转动，转动连杆42能通过第一销轴43相对固定连杆41转动，在固定连杆41随转动盘2转动时，固定连杆41能带动转动连杆42折叠收起或伸展延伸。同时，通过直线结构的伸缩单元杆31对每根转动连杆42起到限位作用，使转动连杆42在转动折叠的同时能带动伸缩单元杆31的伸缩。
所述的折叠杆组件4所在的平面与伸缩杆组件3所在的平面平行，伸缩杆组件3的两侧面均平行连接有折叠杆组件4，确保折叠杆组件4的折叠与伸缩杆组件3的伸缩同步性。
所述的转动盘2与第一收纳盘11之间设有轴承7，使转动盘2能通过轴承7相对第一收纳盘11转动；转动盘2与第二收纳盘12之间设有轴承7，使转动盘2能通过轴承7相对第二收纳盘12转动，确保转动盘2的顺畅转动。
所述的第一收纳盘11和第二收纳盘12上均设有把手8，安装使用时把手8面向管道6的外部设置，便于第一收纳盘11和第二收纳盘12的安装。
请参见附图1至附图5，一种不同管径对接管道的中心度偏差测量方法，包括以下步骤：
步骤1：将第一收纳盘11置于管道6的一端内，且光束发射器51面向管道6的内部。光束发射器51用于向管道6另一端的读数盘52发送光束，优选的，光束发射器51可采用激光发射器。
步骤2：转动第一收纳盘11内的转动盘2，使第一收纳盘11外侧的固定连杆41与转动盘2同步转动。
步骤3：第一收纳盘11外侧的固定连杆41通过第一销轴43推动转动连杆42同步转动并展开，转动连杆42通过第二销轴44带动第一收纳盘11上的伸缩单元杆31沿第一收纳盘11的径向向外伸长。
步骤4：第一收纳盘11上的若干组折叠伸缩杆组件的多级伸缩杆同步伸长，并通过顶紧头32顶紧在管道6的一端内壁上。
步骤5：将第二收纳盘12置于管道6的一端内。读数盘52用于接收光束发射器51的光束。
步骤6：转动第二收纳盘12内的转动盘2，使第二收纳盘12外侧的固定连杆41与转动盘2同步转动。
步骤7：第二收纳盘12外侧的固定连杆41通过第一销轴43推动转动连杆42同步转动并展开，转动连杆42通过第二销轴44带动第二收纳盘12上的伸缩单元杆31沿第二收纳盘12的径向向外伸长。
步骤8：第二收纳盘12上的若干组折叠伸缩杆组件的多级伸缩杆同步伸长，并通过顶紧头32顶紧在管道6的另一端内壁上。
步骤9：光束发射器51向读数盘52发射光束，通过光束在读数盘52上的投射点读取管道6两端的中心度偏差。
测量完成后，反向转动转动盘2即可使折叠杆组件4折叠，并带动伸缩杆组件3同步收缩，使顶紧头32与管道6的内壁脱离，即可取出第一收纳盘11和第二收纳盘12，此处不再赘述。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种不同管径对接管道的中心度偏差测量装置，其特征是：包括第一收纳盘(11)、第二收纳盘(12)、转动盘(2)、光束发射器(51)、读数盘(52)和折叠伸缩杆组件；第一收纳盘(11)和第二收纳盘(12)均是截面为圆形的中空结构，第一收纳盘(11)和第二收纳盘(12)内均可转动式同心嵌装有转动盘(2)，转动盘(2)为中空圆柱形结构；光束发射器(51)同心嵌装在第一收纳盘(11)的转动盘(2)内，读数盘(52)同心嵌装在第二收纳盘(12)的转动盘(2)内；若干组折叠伸缩杆组件分别周向连接在第一收纳盘(11)上，若干组折叠伸缩杆组件能沿第一收纳盘(11)的径向同步伸缩，使第一收纳盘(11)能通过若干组折叠伸缩杆组件同心设置在管道(6)内；若干组折叠伸缩杆组件分别周向连接在第二收纳盘(12)上，若干组折叠伸缩杆组件能沿第二收纳盘(12)的径向同步伸缩，使第二收纳盘(12)能通过若干组折叠伸缩杆组件同心设置在管道(6)内，且光束发射器(51)面向读数盘(52)设置；
每组所述的折叠伸缩杆组件均包括伸缩杆组件(3)和折叠杆组件(4)；伸缩杆组件(3)的一端分别安装在第一收纳盘(11)和第二收纳盘(12)内，伸缩杆组件(3)的另一端分别延伸至第一收纳盘(11)和第二收纳盘(12)的外部；折叠杆组件(4)的一端与转动盘(2)固定连接，折叠杆组件(4)与伸缩杆组件(3)多点连接，使折叠杆组件(4)的折叠与伸缩杆组件(3)的收缩同步进行，折叠杆组件(4)的展开与伸缩杆组件(3)的伸长同步进行；
所述的伸缩杆组件(3)是若干根伸缩单元杆(31)依次同轴套接构成的多级伸缩杆，若干根伸缩单元杆分别与折叠杆组件(4)连接；多级伸缩杆的一端分别插接固定在第一收纳盘(11)和第二收纳盘(12)内，多级伸缩杆的另一端分别在第一收纳盘(11)和第二收纳盘(12)的外部伸缩；
所述的折叠杆组件(4)包括固定连杆(41)和转动连杆(42)；若干根连接杆(42)依次可转动式连接构成折叠连杆，折叠连杆的一端延伸至多级伸缩杆的另一端，且每根转动连杆(42)均可转动式对应连接在每根伸缩单元杆(31)远离转动盘(2)的一端上；固定连杆(41)的一端与转动盘(2)固定连接，固定连杆(41)的另一端与折叠连杆的另一端可转动式连接。
2.根据权利要求1所述的不同管径对接管道的中心度偏差测量装置，其特征是：所述的多级伸缩杆的另一端设有顶紧头(32)，多级伸缩杆的另一端能通过顶紧头(32)顶紧在管道(6)的内壁上，使第一收纳盘(11)和第二收纳盘(12)能同心设置在管道(6)内。
3.根据权利要求1所述的不同管径对接管道的中心度偏差测量装置，其特征是：所述的折叠杆组件(4)所在的平面与伸缩杆组件(3)所在的平面平行，伸缩杆组件(3)的两侧面均平行连接有折叠杆组件(4)。
4.根据权利要求1所述的不同管径对接管道的中心度偏差测量装置，其特征是：所述的转动盘(2)与第一收纳盘(11)之间设有轴承(7)，使转动盘(2)能通过轴承(7)相对第一收纳盘(11)转动；转动盘(2)与第二收纳盘(12)之间设有轴承(7)，使转动盘(2)能通过轴承(7)相对第二收纳盘(12)转动。
5.根据权利要求1或2所述的不同管径对接管道的中心度偏差测量装置，其特征是：所述的第一收纳盘(11)和第二收纳盘(12)上均设有把手(8)。
6.一种采用权利要求1所述的不同管径对接管道的中心度偏差测量装置的中心度偏差测量方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤1：将第一收纳盘(11)置于管道(6)的一端内，且光束发射器(51)面向管道(6)的内部；
步骤2：转动第一收纳盘(11)内的转动盘(2)，使第一收纳盘(11)外侧的固定连杆(41)与转动盘(2)同步转动；
步骤3：第一收纳盘(11)外侧的固定连杆(41)推动转动连杆(42)同步转动并展开，转动连杆(42)带动第一收纳盘(11)上的伸缩单元杆(31)沿第一收纳盘(11)的径向向外伸长；
步骤4：第一收纳盘(11)上的若干组折叠伸缩杆组件的多级伸缩杆同步伸长，并顶紧在管道(6)的一端内壁上；
步骤5：将第二收纳盘(12)置于管道(6)的一端内；
步骤6：转动第二收纳盘(12)内的转动盘(2)，使第二收纳盘(12)外侧的固定连杆(41)与转动盘(2)同步转动；
步骤7：第二收纳盘(12)外侧的固定连杆(41)推动转动连杆(42)同步转动并展开，转动连杆(42)带动第二收纳盘(12)上的伸缩单元杆(31)沿第二收纳盘(12)的径向向外伸长；
步骤8：第二收纳盘(12)上的若干组折叠伸缩杆组件的多级伸缩杆同步伸长，并顶紧在管道(6)的另一端内壁上；
步骤9：光束发射器(51)向读数盘(52)发射光束，通过光束在读数盘(52)上的投射点读取管道(6)两端的中心度偏差。
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2021
- 2021-12-24 CN CN202111598465.8A patent/CN114383542B/zh active Active
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