CN209371994U - 一种数显式海底法兰定位仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数显式海底法兰定位仪，包括法兰底座、角度测量部件、长度测量部件、测量线；长度测量部件包括法兰加长座、收线轮、收线座、测量轮、测量轮轴、长度测量仓；长度测量仓设置有依次连接的测长磁敏传感器、测长电控单元、数显部件；测量轮轴对应测量仓的一端设置有对应测长磁敏传感器的长度测量磁块；收线座固定安装在法兰加长座上，收线轮转动连接在收线座上；测量线依次经过收线轮、测量轮、线套、导线直管，测量线缠绕在收线轮、测量轮上，测量线活动穿过线套、导线直管。使其能同时准确检测长度、角度变化值，且使用灵活。

Description

一种数显式海底法兰定位仪

技术领域

本实用新型涉及法兰定位仪，具体来说，是适用于海底石油输油管道进行法兰与法兰之间对接的法兰定位仪。

背景技术

现有技术中，在海上进行石油开发，需要在海底进行铺设海底石油输油管道。海底石油输油管道包括：平管、立管及膨胀弯管，海底石油输油管道的端部安装连接有法兰，当海底石油输油管道中用平管、立管及膨胀弯管在水下进行法兰与法兰之间的对接时通常需要进行法兰间相对位置的参数测量，以便精确的测量海底石油输油管道法兰间的相对位置，以便使膨胀管的预制更加准确。

由于海底铺设了各种各样的管道，为了解决海底管道法兰的对接问题，需要一个法兰定位仪来测量两个法兰的夹角和他们之间的长度。本申请人已申请专利一种法兰定位仪，包括检测时固定安装在管法兰上的法兰底座、角度测量部件、长度测量部件、测量线，角度测量部件包括角度测量仓、导线直管、平行四边形连杆机构、连杆支柱、线套、底部旋转轴、纵转角检测磁块、纵转角磁敏传感器、平转角检测磁块、平转角磁敏传感器、测角电控单元、数显部件，角度测量仓水平转动地连接在法兰底座上并且其旋转轴线在管法兰的对接面上，连杆支柱安装在角度测量仓上侧，线套安装在连杆支柱上侧，平行四边形连杆机构纵向活动设置，且平行四边形连杆机构形成两个上下布置的纵向转动连接支点，其中一个纵向转动连接支点处于连杆支柱上，另一个纵向转动连接支点处于角度测量仓上且对应底部旋转轴，平行四边形连杆机构通过底部旋转轴与角度测量仓转动连接，底部旋转轴一端安装纵转角检测磁块，纵转角磁敏传感器安装在角度测量仓上且对应纵转角检测磁块；平转角检测磁块固定在法兰底座上且对应角度测量仓与法兰底座的转动连接位置，平转角磁敏传感器安装在角度测量仓内且对应平转角检测磁块；纵转角磁敏传感器、平转角磁敏传感器与测角电控单元连接，测角电控单元与数显部件连接；导线直管固定连接在平行四边形连杆机构上。

但是现有技术中依然存在检测不准确、检测手段不够灵活的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数显式海底法兰定位仪，使其能准确检测长度、角度变化值，且使用灵活。

本实用新型的目的是这样实现的：一种数显式海底法兰定位仪，包括如下部分：

检测时固定安装在管法兰上的法兰底座；

角度测量部件；

长度测量部件；

测量线；

其中，所述角度测量部件包括角度测量仓、导线直管、平行四边形连杆机构、连杆支柱、线套、底部旋转轴、纵转角检测磁块、纵转角磁敏传感器、平转角检测磁块、平转角磁敏传感器、测角电控单元、数显部件；

所述长度测量部件包括法兰加长座、收线轮、收线座、测量轮、测量轮轴、长度测量仓；

所述长度测量仓设置有依次连接的测长磁敏传感器、测长电控单元、数显部件，所述长度测量仓固定安装在法兰加长座上侧；

所述测量轮与测量轮轴结合安装，所述测量轮轴绕轴旋转地插装在长度测量仓上，所述测量轮轴对应长度测量仓的一端设置有对应测长磁敏传感器的长度测量磁块；

所述收线座固定安装在法兰加长座上，所述收线轮转动连接在收线座上；

所述测量线依次经过收线轮、测量轮、线套、导线直管，所述测量线缠绕在收线轮、测量轮上，所述测量线活动穿过线套、导线直管。

进一步地，所述长度测量部件还包括一对上支撑座，所述上支撑座固定在长度测量仓上，两个上支撑座分处测量轮两侧，每个上支撑座上均安装有用于夹住测量线的夹线机构。

进一步地，所述长度测量部件还包括设置在测量线上的、用于监测测量线拉力的拉力计。

进一步地，两个上支撑座的夹线机构等高设置。

进一步地，所述夹线机构包括弹簧、动夹块、定夹块，所述弹簧一端与上支撑座连接，所述弹簧另一端连接动夹块，所述定夹块安装在上支撑座上，所述测量线被动夹块和定夹块夹住。

进一步地，所述测量轮由尼龙制成。

进一步地，所述测量轮轴为空心结构。

本实用新型的有益效果在于：其一，由于测量轮由尼龙制成，测量轮轴为空心结构，测量轮旋转之时测量轮轴、长度测量磁块产生同步旋转，以使得测长磁敏传感器迅速产生信号传递给测长电控单元，并利用数显部件将长度数值显示出来；其二，由于设置了夹线机构，可使得测量线与测量轮能够紧密贴合，避免了运作时测量线在测量轮上打滑的现象，保证了长度测量结果的准确性；其三，拉力计可帮助潜水员判断测量线是否收紧，同时也起到了保护测量线的作用；其四，法兰加长座可使得整个定位仪的高度得以提升，降低了线套的出线点与角度测量部件进线点的高度差，避免了测量线收放对测量结果的影响；其五，专门设置的收线轮可保证较长的收线总长度，满足实际使用。

附图说明

图1是本实用新型的检测状态示意图。

图2是本实用新型的总装立体示意图。

图3是本实用新型的主视图。

图4是图3中的俯视图。

图5是角度测量部件的结构关系示意图。

图6是长度测量部件的布置概念简图。

图7是图4中的A部放大图。

图中，1法兰底座，2法兰加长座，3角度测量部件，301角度测量仓， 302导线直管，303平行四边形连杆机构，304连杆支柱，305线套，306底部旋转轴，307纵转角检测磁块，308纵转角磁敏传感器，309平转角检测磁块， 310平转角磁敏传感器，311测角电控单元，312数显部件，4长度测量部件， 401收线轮，402收线座，403拉力计，404上支撑座，405夹线机构，405a弹簧，405b定夹块，405c动夹块，406测量轮，407测量轮轴，408长度测量仓， 409长度测量磁块，410测长磁敏传感器，411测长电控单元，412数显部件， 5测量线，6A管法兰，7A管，8B管法兰，9B管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

结合图1、2所示，一种数显式海底法兰定位仪，包括如下部分：检测时固定安装在管法兰上的法兰底座1；角度测量部件3；长度测量部件4；测量线5。

其中，如图2、5所示，上述角度测量部件3包括角度测量仓301、导线直管302、平行四边形连杆机构303、连杆支柱304、线套305、底部旋转轴 306、纵转角检测磁块307、纵转角磁敏传感器308、平转角检测磁块309、平转角磁敏传感器310、测角电控单元311、数显部件312，角度测量仓301 水平转动地连接在法兰底座1上并且其旋转轴线在管法兰的对接面上，连杆支柱304安装在角度测量仓301上侧，线套305安装在连杆支柱304上侧，平行四边形连杆机构303纵向活动设置，且平行四边形连杆机构303形成两个上下布置的纵向转动连接支点，其中一个纵向转动连接支点处于连杆支柱 304上，另一个纵向转动连接支点处于角度测量仓301上且对应底部旋转轴 306，平行四边形连杆机构303通过底部旋转轴306与角度测量仓301转动连接，底部旋转轴306一端安装纵转角检测磁块307，纵转角磁敏传感器308安装在角度测量仓301上且对应纵转角检测磁块307；平转角检测磁块309固定在法兰底座1上且对应角度测量仓301与法兰底座1的转动连接位置，平转角磁敏传感器310安装在角度测量仓301内且对应平转角检测磁块309；纵转角磁敏传感器308、平转角磁敏传感器310与测角电控单元311连接，测角电控单元311与数显部件312连接；导线直管302固定连接在平行四边形连杆机构 303上。

结合图2、6所示，上述长度测量部件4包括法兰加长座2、收线轮401、收线座402、测量轮406、测量轮轴407、长度测量仓408。上述长度测量仓 408设置有依次连接的测长磁敏传感器410、测长电控单元411、数显部件412，长度测量仓408固定安装在法兰加长座2上侧。上述测量轮406与测量轮轴407结合安装，测量轮轴407绕轴旋转地插装在长度测量仓408上，测量轮轴407对应长度测量仓408的一端设置有对应测长磁敏传感器410的长度测量磁块409。

结合图2-4所示，上述收线座402固定安装在法兰加长座2上，收线轮401 转动连接在收线座402上。上述测量线5依次经过收线轮401、测量轮406、线套305、导线直管302，测量线5缠绕在收线轮401、测量轮406上，测量线 5活动穿过线套305、导线直管302。

如图2所示，上述长度测量部件4还包括一对上支撑座404，上支撑座404 固定在长度测量仓408上，两个上支撑座404分处测量轮406两侧，每个上支撑座404上均安装有用于夹住测量线5的夹线机构405。上述长度测量部件4 还包括设置在测量线5上的、用于监测测量线5拉力的拉力计403，当测量线 5的拉力达到一定值时，便停止放线。

如图3所示，两个上支撑座404的夹线机构405等高设置。

如图7所示，上述夹线机构405包括弹簧405a、动夹块405c、定夹块405b，弹簧405a一端与上支撑座404连接，弹簧405a另一端连接动夹块405c，定夹块405b安装在上支撑座404上，测量线5被动夹块405c和定夹块405b夹住，测量线5可从动夹块405c和定夹块405b的夹缝中经过，在弹簧405a的弹力作用下，动夹块405c可将测量线5压在定夹块405b上，形成良好的夹持作用以免测量线5在收放时产生偏移，同时也不影响测量线5的穿过。

上述测量轮406由尼龙制成，测量轮轴407为空心结构。

结合图2所示，在检测A管法兰6和B管法兰8之间的长度时，将其中一个定位仪的法兰底座1固定在A管7的A管法兰6上，将另一个定位仪的法兰底座 1固定在B管9的B管法兰8上，然后将固定在A管法兰6上的测量线5从导线直管302中拉出，直到两个定位仪的测量线5相接连并张紧到一定值，用拉力计403监测测量线5的张力，此时测量线5处于拉直的状态，在测量线5的接连过程中，测量线5带动测量轮406旋转，使得测量轮轴407旋转，以使得长度测量磁块409旋转，测长磁敏传感器410感应长度测量磁块409磁场的变化，将信号传递给测长电控单元411处理后输出到数显部件412，以便检测员读取测得的长度值。

在测量A管法兰6和B管法兰8之间的长度同时，还可以测量A管法兰6和B 管法兰8的相对角度变化，包括水平方向上的角度变化以及竖直方向上的角度变化，以便进行综合计算。在两个定位仪的测量线5相接连时，角度测量仓301产生水平旋转，平转角磁敏传感器310感应平转角检测磁块309的磁场变化并产生信号反馈给测角电控单元311，测得A管法兰6和B管法兰8的水平方向上的偏转角度，同时导线直管302、平行四边形连杆机构303、底部旋转轴306依次传动，纵转角磁敏传感器308感知纵转角检测磁块307的磁场变化并产生信号反馈给测角电控单元311，测得A管法兰6和B管法兰8的竖直方向上的偏转角度。

以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种数显式海底法兰定位仪，包括如下部分：

检测时固定安装在管法兰上的法兰底座(1)；

角度测量部件(3)；

长度测量部件(4)；

测量线(5)；

其中，所述角度测量部件(3)包括角度测量仓(301)、导线直管(302)、平行四边形连杆机构(303)、连杆支柱(304)、线套(305)、底部旋转轴(306)、纵转角检测磁块(307)、纵转角磁敏传感器(308)、平转角检测磁块(309)、平转角磁敏传感器(310)、测角电控单元(311)、数显部件(312)；

其特征在于：所述长度测量部件(4)包括法兰加长座(2)、收线轮(401)、收线座(402)、测量轮(406)、测量轮轴(407)、长度测量仓(408)；

所述长度测量仓(408)设置有依次连接的测长磁敏传感器(410)、测长电控单元(411)、数显部件(412)，所述长度测量仓(408)固定安装在法兰加长座(2)上侧；

所述测量轮(406)与测量轮轴(407)结合安装，所述测量轮轴(407)绕轴旋转地插装在长度测量仓(408)上，所述测量轮轴(407)对应长度测量仓(408)的一端设置有对应测长磁敏传感器(410)的长度测量磁块(409)；

所述收线座(402)固定安装在法兰加长座(2)上，所述收线轮(401)转动连接在收线座(402)上；

所述测量线(5)依次经过收线轮(401)、测量轮(406)、线套(305)、导线直管(302)，所述测量线(5)缠绕在收线轮(401)、测量轮(406)上，所述测量线(5)活动穿过线套(305)、导线直管(302)。

2.根据权利要求1所述的一种数显式海底法兰定位仪，其特征在于：所述长度测量部件(4)还包括一对上支撑座(404)，所述上支撑座(404)固定在长度测量仓(408)上，两个上支撑座(404)分处测量轮(406)两侧，每个上支撑座(404)上均安装有用于夹住测量线(5)的夹线机构(405)。

3.根据权利要求1所述的一种数显式海底法兰定位仪，其特征在于：所述长度测量部件(4)还包括设置在测量线(5)上的、用于监测测量线(5)拉力的拉力计(403)。

4.根据权利要求2所述的一种数显式海底法兰定位仪，其特征在于：两个上支撑座(404)的夹线机构(405)等高设置。

5.根据权利要求2所述的一种数显式海底法兰定位仪，其特征在于：所述夹线机构(405)包括弹簧(405a)、动夹块(405c)、定夹块(405b)，所述弹簧(405a)一端与上支撑座(404)连接，所述弹簧(405a)另一端连接动夹块(405c)，所述定夹块(405b)安装在上支撑座(404)上，所述测量线(5)被动夹块(405c)和定夹块(405b)夹住。

6.根据权利要求1所述的一种数显式海底法兰定位仪，其特征在于：所述测量轮(406)由尼龙制成。

7.根据权利要求1所述的一种数显式海底法兰定位仪，其特征在于：所述测量轮轴(407)为空心结构。