CN202372122U - 一种输油气钢管椭圆度在线测量装置 - Google Patents

Abstract

一种输油气钢管椭圆度在线测量装置，包括直角游标卡尺和PC终端机，所述直角游标卡尺包括相互垂直的水平尺身和垂直尺身，所述水平尺身上设置有与其垂直的垂直量爪，所述垂直尺身上设置有与之垂直的水平量爪，所述垂直量爪和所述水平量爪分别在所述水平尺身和所述垂直尺身上滑动；所述水平尺身和所述垂直尺身均为可变电阻滑轨，所述垂直量爪和所述水平量爪均为导电滑片，所述垂直量爪和所述水平量爪均与所述PC终端机上的电阻值信号采集端口电连接。本实用新型适合测量多种管径输油气钢管的椭圆度；可以实现自动化，操作过程简单，劳动强度小，节约劳动成本；测量的效率高，信息反馈快，能实现100％的检测。

Description

一种输油气钢管椭圆度在线测量装置

技术领域

本实用新型属于机械制造技术领域，涉及一种用于输油气钢管椭圆度在线测量装置。

背景技术

椭圆度是输油气钢管几何尺寸中重要的尺寸之一，随着国内外管道建设“大口径、厚壁、高钢级”的趋势，直径大于610mm的大口径焊管的生产比重已经占得越来越大，而大口径焊管椭圆度作为钢管重要的参数指标，在保证管道施工进度和质量方面具有重要意义。随着管道现场焊接施工技术的不断进步，半自动、全自动焊接技术的不断应用，使得对钢管椭圆度的要求越来越严格，特别是对管端。如果钢管椭圆度超标，就会造成两管对焊的困难，即使能勉强对焊在一起，对口也会产生很大的残余应力，导致焊缝处的机械性能下降，降低了管道在使用过程中的安全性。

国内外相关行业标准以及重大项目技术规格书中对于钢管椭圆度都有明确的要求，例如，GB/T9711.2-1999《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管》对于外径大于610mm钢管管端椭圆度的要求是：D/T≤75时其最大值为1％D；D/T＞75时，其最大值为1.5％D(注：D为钢管工程外径，T为工程壁厚)。API 5L 44版《管线钢规范》中也有类似的要求。在《西气东输二线管道工程用X70直缝埋弧焊钢管技术条件》中对管端椭圆度的要求为0.6D％。

目前，国内大部分制管厂对钢管椭圆度的测量广泛使用机械测量法，主要测量工具有游标卡尺、杆规、卡规等。

使用游标卡尺测量钢管椭圆度的示意图如图1所示，首先测量某一角度的钢管外径，然后旋转卡尺(或钢管)测量多次外径，所测值最大值与最小值之差即为钢管椭圆度。使用杆规通过测量钢管内径来测量钢管椭圆度，步骤方法与使用游标卡尺测量法相同，使用卡规时，最终还得使用游标卡尺来测量卡规的张口量。

现有钢管椭圆度机械测量方法主要有如下几点不足：

(1)使用游标卡尺只能测量钢管管端椭圆度，而对于大口径钢管管体的椭圆度使用游标卡尺无法测量；

(2)使用杆规测量钢管管体椭圆度时，需要测量钢管内径，操作者需钻入钢管内部进行测量，由于受到空间与光线的限制使得测量不易操作。

(3)由于现有的测量工具如游标卡尺、卡规都具有较大的重量和外形尺寸，因此测量过程通常需要多名技术人员相互分工配合，不仅测量过程繁琐，劳动强度大，浪费人力，物力，而且由于参与的人员或者操作步骤较多，特别容易对椭圆度测量精度造成不利影响。

(4)现有机械测量方法效率底，信息反馈慢，不能实现100％的检测，也不能实现“在线、高效、多部位”的实时精确测量与数据自动存储及输出。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种新型的输油气钢管椭圆度在线测量装置，解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种输油气钢管椭圆度在线测量装置，包括直角游标卡尺和PC终端机，所述直角游标卡尺包括相互垂直的水平尺身和垂直尺身，所述水平尺身上设置有与其垂直的垂直量爪，所述垂直尺身上设置有与之垂直的水平量爪，所述垂直量爪和所述水平量爪分别在所述水平尺身和所述垂直尺身上滑动；所述水平尺身和所述垂直尺身均为可变电阻滑轨，所述垂直量爪和所述水平量爪均为导电滑片，所述垂直量爪和所述水平量爪均与所述PC终端机上的电阻值信号采集端口电连接。

所述水平尺身和所述垂直尺身的坐标零点为电阻零点。

所述垂直量爪和所述水平量爪均为长度可调节的量爪。

所述垂直量爪和所述水平量爪的长度大于被测输油气钢管的半径。

所述垂直量爪和所述水平量爪均为游标形式的量爪。

还包括可调支撑平台，所述直角游标卡尺设置在所述可调支撑平台上。

本实用新型的主体为游标卡尺与直线位移传感器(包括定置在传感器的固定部位的可变电阻和滑片)的组成，直线位移传感器的功能在于把直线机械位移量转换成电信号。为了达到这一效果，通常将可变电阻滑轨定置在传感器的固定部位，通过滑片在滑轨上的位移来测量不同的阻值。传感器滑轨连接稳态直流电压，允许流过微安培的小电流，滑片和始端之间的电压，与滑片移动的长度成正比。

本实用新型的有益效果可以总结如下：

1、本实用新型可以测量输油气钢管任意部位的椭圆度，管端管体均可；

2、本实用新型因为其量爪长度可调，适合测量多种管径输油气钢管的椭圆度；

3、本实用新型可以实现自动化，操作过程简单，劳动强度小，节约劳动成本，操作只需一名操作者即可；

4、本实用新型测量的效率高，信息反馈快，能实现100％的检测，也能实现“在线、高效、多部位”的实时精确测量与数据自动存储及输出。

附图说明

图1现有技术中游标卡尺测量钢管椭圆度的示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图(游标形式示意图)；

图4和图5为本实用新型测量钢管椭圆度时的测量示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示的一种输油气钢管椭圆度在线测量装置，包括直角游标卡尺、PC终端机3和可调支撑平台7，所述直角游标卡尺设置在所述可调支撑平台7上，所述直角游标卡尺包括相互垂直的水平尺身6和垂直尺身2，所述水平尺身6上设置有与其垂直的垂直量爪5，所述垂直尺身2上设置有与之垂直的水平量爪1，所述垂直量爪5和所述水平量爪1分别在所述水平尺身6和所述垂直尺身2上滑动；所述水平尺身6和所述垂直尺身2均为可变电阻滑轨，所述垂直量爪5和所述水平量爪1均为导电滑片，所述垂直量爪5和所述水平量爪1均与所述PC终端机3上的电阻值信号采集端口电连接。

所述水平尺身6和所述垂直尺身2的坐标零点为电阻零点；所述垂直量爪5和所述水平量爪1均为游标形式的量爪，所述垂直量爪5和所述水平量爪1均为长度可调节的量爪，所述垂直量爪5和所述水平量爪1的长度大于被测输油气钢管的半径。

图2中各部分功能描述如下所述。

在图2中，其中附图标记1、附图标记5为量爪，也为直线位移传感器的滑片，其长度为可变的，目的在于测量各种管径钢管；附图标记2、附图标记6为尺身，也为直线位移传感器的滑轨，具有刻度值，其作用是结合量爪测量管径；水平量爪1与垂直尺身2相互垂直，垂直量爪5与水平尺身6相互垂直，水平量爪1、垂直量爪5都是游标形式(如图3所示)，与尺身结合可以读取数值，其精度为0.02mm，量爪的作用是卡紧钢管，测量直径，传输数据于PC终端机。垂直尺身2与水平尺身6相互垂直。附图标记3为PC终端机，用于数据存储与处理得出椭圆度，附图标记4为数据传输线。附图标记7为可调支撑平台，可以上下左右移动，目的在于使得垂直尺身2、水平尺身6可以紧贴钢管。

使用该测量装置测量钢管椭圆度的过程如下所描述。

当钢管进入椭圆度测量岗位时，首先调节该装置的支撑平台使得垂直尺身2与水平尺身6紧贴钢管，然后滑动水平量爪1与垂直量爪5，使其紧贴钢管，如图4、图5所示，此时便可测得一组钢管外径，旋转钢管一个角度再次测量到一组数据，如此反复，可测得多组数据，通过数据传输线4将所测数据传输至PC终端机3，PC终端机3可将测量的数据储存起来并对其进行处理，最终获得椭圆度。

若是在测量过程中遇到管径较大的钢管时，因量爪较短而无法测量时，可以调节量爪长度(长度大于钢管半径)，如图4、图5所示，图5是垂直量爪5拉长后的测量示意图。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种输油气钢管椭圆度在线测量装置，其特征在于：包括直角游标卡尺和PC终端机，所述直角游标卡尺包括相互垂直的水平尺身和垂直尺身，所述水平尺身上设置有与其垂直的垂直量爪，所述垂直尺身上设置有与之垂直的水平量爪，所述垂直量爪和所述水平量爪分别在所述水平尺身和所述垂直尺身上滑动；所述水平尺身和所述垂直尺身均为可变电阻滑轨，所述垂直量爪和所述水平量爪均为导电滑片，所述垂直量爪和所述水平量爪均与所述PC终端机上的电阻值信号采集端口电连接。

2.根据权利要求1所述的输油气钢管椭圆度在线测量装置，其特征在于：所述水平尺身和所述垂直尺身的坐标零点为电阻零点。

3.根据权利要求1所述的输油气钢管椭圆度在线测量装置，其特征在于：所述垂直量爪和所述水平量爪均为长度可调节的量爪。

4.根据权利要求1所述的输油气钢管椭圆度在线测量装置，其特征在于：所述垂直量爪和所述水平量爪的长度大于被测输油气钢管的半径。

5.根据权利要求1所述的输油气钢管椭圆度在线测量装置，其特征在于：所述垂直量爪和所述水平量爪均为游标形式的量爪。

6.根据权利要求1所述的输油气钢管椭圆度在线测量装置，其特征在于：还包括可调支撑平台，所述直角游标卡尺设置在所述可调支撑平台上。

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