CN210036612U - 一种电站管道内径测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电站管道内径测量装置，技术方案是，底座上设置有沿横向水平滑动和固定的竖向支架，竖向支架上设置有沿竖直方向滑动和固定的水平支架，水平支架远离竖向支架的一端设置有支撑板，支撑板左、右两侧分别设置有用于检测待测管道左右两侧内壁到支撑板中心水平间距的第一激光测距装置和第二激光测距装置，支撑板上、下两侧分别设置有第三激光测距装置和第四激光测距装置，本实用新型通过激光测距装置初步测量其水平位置和竖直位置的待测管道内壁的相对位置关系，从而得到支撑板与待测管道截面圆形位置的偏差数据，使支撑板中心与待测管道截面圆心重合，再通过激光测距装置准确测得内径，可提高管道内径测量的准确性。

Description

一种电站管道内径测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种电站管道内径测量装置。

背景技术

电站管道内盛装介质多为高温高压水、汽，如泄漏会造成重大的安全事故，因此对其制造质量有严格要求。管道内径的加工情况关系到后期焊接和介质通流的安全性，相关的国家和行业标准对内径偏差均有明确规定，例如，GB/T 5310-2017《高压锅炉用无缝钢管》中规定“钢管按公称内径和公称壁厚交货时，其公称内径的允许偏差为±1％”，DL/T695-2014《电站钢制对焊管件》中规定“弯头、三通最小内径所保证的通流面积宜与接管相等，且通流面积不应低于其接管通流面积的95％”，可见内径测量已成为管道入厂质量验收的重要部分。

目前，检测人员测量管道内径时多凭个人感觉对所测截面圆心进行定位，并采用卷尺进行读数，容易造成一定偏差，严重影响测量的准确性。因此，其改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种电站管道内径测量装置，可有效解决电站管道内径测量和提高内径测量的准确性的问题。

本实用新型解决的技术方案是，一种电站管道内径测量装置，包括底座，底座上设置有沿横向水平滑动和固定的竖向支架，竖向支架上设置有沿竖直方向滑动和固定的水平支架，水平支架是由内套管和外套管套装在一起构成的水平伸缩结构，其伸缩方向与竖向支架的滑动方向垂直，水平支架远离竖向支架的一端设置有支撑板，支撑板左、右两侧分别设置有用于检测待测管道左右两侧内壁到支撑板中心水平间距的第一激光测距装置和第二激光测距装置，支撑板上、下两侧分别设置有用于检测待测管道上下两侧内壁到支撑板中心竖直间距的第三激光测距装置和第四激光测距装置，底座上设置有用于观测竖向支架滑动距离的水平刻度，竖向支架上设置有用于观测水平支架滑动距离的竖直刻度，第一激光测距装置和第二激光测距装置的检测线与竖向支架的滑动方向平行，第三激光测距装置和第四激光测距装置的检测线与水平支架的滑动方向平行。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，成本低，通过可伸缩的水平支架伸入待测管道，通过激光测距装置初步测量其水平位置和竖直位置的待测管道内壁的相对位置关系，从而得到支撑板与待测管道截面圆形位置的偏差数据，通过横向水平位置可调的竖直支架对水平位置进行修正，通过竖直方向位置可调的水平支架对竖直位置进行修正，从而准确的找到待测道的圆心位置，使支撑板中心与待测管道截面圆心重合，再通过激光测距装置准确测得内径，可提高管道内径测量的准确性，使用方便，效果好，是管道内径测量装置上的创新，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的主视图(局部剖开)。

图2为本实用新型的右视图。

图3为本实用新型竖直支架的剖面俯视图。

图4为本实用新型水平支架的剖视图(内套管和外套管的装配示意图)。

图5为本实用新型支撑板的结构示意图。

图6为本实用新型高度调节机构的结构示意图。

图7为本实用新型使用状态的检测示意图，图中第一激光测距装置的检测线为a1、第二激光测距装置的检测线为b1、第三激光测距装置的检测线为a2、第四激光测距装置的检测线为b2。

图8为本实用新型各个激光测距装置实施例的电路原理框式图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-5给出，本实用新型包括底座1，底座1上设置有沿横向水平滑动和固定的竖向支架5，竖向支架5上设置有沿竖直方向滑动和固定的水平支架，水平支架是由内套管10和外套管11套装在一起构成的水平伸缩结构，其伸缩方向与竖向支架的滑动方向垂直，水平支架远离竖向支架的一端设置有支撑板12，支撑板12左、右两侧分别设置有用于检测待测管道 27左右两侧内壁到支撑板中心水平间距的第一激光测距装置14a和第二激光测距装置14b，支撑板12上、下两侧分别设置有用于检测待测管道27上下两侧内壁到支撑板中心竖直间距的第三激光测距装置13a和第四激光测距装置13b，底座1上设置有用于观测竖向支架5滑动距离的水平刻度4，竖向支架5上设置有用于观测水平支架滑动距离的竖直刻度21，第一激光测距装置14a和第二激光测距装置14b的检测线与竖向支架5的滑动方向平行，第三激光测距装置13a和第四激光测距装置13b的检测线与水平支架的滑动方向平行。

为保证使用效果，所述的底座1上设置有支撑台2，支撑台2上设置呈凸起状且沿横向水平布置的横向轨道3，竖向支架5底部设置有与横向轨道3相对应的第一卡槽51，横向轨道 3置于第一卡槽51内，沿横向轨道长度方向前后滑动，构成竖向支架沿横向水平滑动的导向结构，竖向支架5底部旋装有端部伸入第一卡槽51的横向定位螺栓23，构成竖向支架的位置固定结构，水平刻度4设置在横向轨道3上或底座的的上表面；如图1、2所示，横向轨道3为截面矩形的凸起装，水平刻度4设置在横向轨道3上，实际使用时，可通过竖向支架5 的侧沿来作为参照物与水平刻度进行比对来判断竖向支架移动的距离，也可以如图2所示，在竖向支架的底部一侧设置向外伸出的第一定位板8，第一定位板8上设置向下伸出的第一定位指针9，第一定位指针9位于水平刻度的正前方并作为参照物与水平刻度进行比对来判断竖向支架移动的距离，需要滑动时，松开横向定位螺栓23，沿横向轨道滑动竖向支架，通过比对水平刻度判断移动距离，移动到位后，拧紧横向定位螺栓即可对竖向支架进行固定，完成竖向支架的滑动和固定。

所述的竖向支架5上设置有朝向一侧凸起且沿竖直方向布置的竖向轨道20，水平支架的底部设置有与竖向轨道20相对应的第二卡槽101，竖向轨道20置于第二卡槽101内，沿竖向轨道长度方向上下滑动，构成水平支架沿竖向轨道上下滑动的导向结构，水平支架底部旋装有端部伸入第二卡槽101的竖向定位螺栓24，构成水平支架的位置固定结构，竖直刻度21 设置在竖向轨道20上或竖向支架的水平支架所在侧表面；如图1、2、3所示，竖向轨道20 为截面矩形的凸起装，竖直刻度21设置在竖向轨道20上，实际使用时，可通过水平支架的侧沿来作为参照物与竖直刻度进行比对来判断水平支架移动的距离，也可以如图1所示，在水平支架的底部一侧设置向外伸出的第二定位板18，第二定位板18上设置向竖直刻度侧伸出的第二定位指针19，第二定位指针19位于竖直刻度的正前方并作为参照物与竖直刻度进行比对来判断水平支架移动的距离，需要滑动时，松开竖向定位螺栓26，沿竖向轨道滑动水平支架，通过比对竖直刻度判断移动距离，移动到位后，拧紧竖向定位螺栓即可对水平支架进行固定，完成水平支架的滑动和固定。

所述的内套管10外壁设置与其轴向平行的梯形滑轨10a，外套管11内壁上设置有与其轴向平行的梯形滑槽11a，梯形滑轨置于梯形滑槽内，构成内套管和外套管的滑动导向结构。第二卡槽设置在内套管的底部，支撑板12设置在远离内套管一端的外套管端部上，通过梯形滑轨和梯形滑槽相互配合，使内套管和外套管在伸缩过程中保持稳定并且其伸缩方向始终与竖向支架的滑动方向相互垂直。

所述的底座1远离水平支架的一侧上设置有配重6，这样保证整体的稳定性，防止水平支架在伸缩过程中出现倾翻。

所述的底座1设置用于检测底座是否水平的水准气泡7，通过水准气泡可以调整观测底座是否水平，保证竖直支架的滑动反向为横向水平，同时水平支架的伸缩方向为水平。

所述的底座1四角部分别设置有高度调节机构15，高度调节机构包括底板151、滑动支撑块152和调节螺杆155，滑动支撑块152固定在底座的下表面，底板151下表面为水平面，上表面为斜面，滑动支撑块152的下表面为与底板下表面匹配的斜面，滑动支撑块152的下表面置于底板151的上表面上，底板的外侧伸出底座的外侧，伸出部分的表面设置有向上凸起的螺杆固定板153，调节螺杆155水平转动连接在螺杆固定板153上，调节螺杆155的一端与滑动支撑块152螺纹连接，螺杆固定板两侧分别设置有螺杆限位块154，螺杆限位块154的作用是限制调节螺杆155使其无法相对于螺杆固定板前后滑动，旋转调节螺杆，即可带动滑动支撑块152沿底板上表面的斜面想外向上滑动或向内向下滑动，从而构成底座的水平调节结构。实际操作时，通过水准气泡7观测底座是否水平，如果未水平则通过高度调节机构进行调节，直到底座水平。

所述底座1上设置有与水平支架呈平行状同侧向前伸出的定位杆28，定位杆28前端设置有定位板29，竖直支架的滑动方向和水平支架的滑动方向均与定位板的前表面平行，所述定位杆28为伸缩杆，如图1所示，可采用常规的套管结构进行伸缩，使用时，先将底座放置在待测管道端面前方的地面上，底座调整水平后，定位杆伸出，将定位板顶着待测管道的端面，并使定位板的外端面与待测管道的端面紧贴，这样就保证水平支架的伸缩方向与待测管道的轴线平行，即不是呈倾斜状伸入待测管道的，从而能够准确的测量待测管道截面的内径。

所述的第一激光测距装置14a、第二激光测距装置14b、第三激光测距装置13a和第四激光测距装置13b均为激光测距传感器，底座上设置由控制器和显示器，激光测距传感器的输出端与控制器相连，控制器的输出端与显示器相连，第一激光测距装置14a对应的激光测距传感器的检测线a1能够检测待测管道左侧内壁与支撑板中心的水平间距，具体为激光测距传感器检测激光发射点到待测管道内壁的间距，同时激光测距传感器的激光发射点到支撑板中心的间距为定值，可预先测量，二者之和即是支撑板中心到待测管道内壁的间距，其余激光测距传感器检测原理相同，不在一一描述，最终可以测出如图7所示，待测管道左侧内壁到支撑板中心的间距L1、待测管道右侧内壁到支撑板中心的间距L2、待测管道顶端内壁到支撑板中心的间距H1和待测管道底端内壁到支撑板中心的间距H2。

所述控制器和显示器可直接安装在底座上，方便观测。

所述激光测距传感器为现有技术，如型号为ZYT-0100的激光测距传感器；所述的控制器为现有技术，能够接收激光测距传感器发送来的距离信号，并传输给显示器并在显示器上显示，如可采用型号为STC15W401AS的控制芯片或采用型号为STC89C51的单片机控制器等；

激光测距传感器与支撑的连接方式为常规的连接方式，可以为固定连接，也可以为拆装式连接，如激光测距传感器可通过连接套16固定在支撑板上，通过紧固螺栓17固定即可。

所述第一激光测距装置14a、第二激光测距装置14b、第三激光测距装置13a和第四激光测距装置13b也可以采用市售的激光测距仪，如徕卡测距仪D110激光测量仪等，测量时直接通过激光测量仪读数，同时激光测量仪自带显示器，缩回水平支架后直接读数即可。

本实用新型使用时，将底座放置在待测管道端面前方的地面上，观测水准气泡并通过高度调节机构将底座调整水平后，定位杆伸出，将定位板顶着待测管道的端面，并使定位板的外端面与待测管道的端面紧贴，这样就保证水平支架的伸缩方向与待测管道的轴线平行，即不是呈倾斜状伸入待测管道的，从而能够准确的测量待测管道截面的内径；然后伸出水平支架，将支撑板伸入待测管道27的内部，通过第一激光测距装置和第二激光测距装置测得待测管道左侧内壁到支撑板中心的间距L1、待测管道右侧内壁到支撑板中心的间距L2，则支撑板相对于待测管道截面圆心的水平偏差为(L1-L2)/2的绝对值，通过水平刻度，移动竖直支架向偏大的一侧移动水平偏差值，此时，支撑板位于待测管道截面的左右中心，通过第三激光测距装置和第四激光测距装置测得待测管道顶端内壁到支撑板中心的间距H1和待测管道底端内壁到支撑板中心的间距H2，则支撑板相对于待测管道截面圆心的竖直偏差为(H1-H2) /2的绝对值，通过竖直刻度，移动水平支架向偏大的一侧移动竖直偏差值，此时，支撑板中心与待测管道截面圆心重合，通过水平的激光测距装置测得数值之和或通过竖直的激光测距装置测得数值之和即可得到待测管道的内径，与现有技术相比，本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，成本低，通过可伸缩的水平支架伸入待测管道，通过激光测距装置初步测量其水平位置和竖直位置的待测管道内壁的相对位置关系，从而得到支撑板与待测管道截面圆形位置的偏差数据，通过横向水平位置可调的竖直支架对水平位置进行修正，通过竖直方向位置可调的水平支架对竖直位置进行修正，从而准确的找到待测道的圆心位置，使支撑板中心与待测管道截面圆心重合，再通过激光测距装置准确测得内径，可提高管道内径测量的准确性，使用方便，效果好，是管道内径测量装置上的创新，有良好的社会和经济效益。

Claims (9)

1.一种电站管道内径测量装置，包括底座(1)，其特征在于，底座(1)上设置有沿横向水平滑动和固定的竖向支架(5)，竖向支架(5)上设置有沿竖直方向滑动和固定的水平支架，水平支架是由内套管(10)和外套管(11)套装在一起构成的水平伸缩结构，其伸缩方向与竖向支架的滑动方向垂直，水平支架远离竖向支架的一端设置有支撑板(12)，支撑板(12)左、右两侧分别设置有用于检测待测管道左右两侧内壁到支撑板中心水平间距的第一激光测距装置(14a)和第二激光测距装置(14b)，支撑板(12)上、下两侧分别设置有用于检测待测管道上下两侧内壁到支撑板中心竖直间距的第三激光测距装置(13a)和第四激光测距装置(13b)，底座(1)上设置有用于观测竖向支架(5)滑动距离的水平刻度(4)，竖向支架(5)上设置有用于观测水平支架滑动距离的竖直刻度(21)，第一激光测距装置(14a)和第二激光测距装置(14b)的检测线与竖向支架(5)的滑动方向平行，第三激光测距装置(13a)和第四激光测距装置(13b)的检测线与水平支架的滑动方向平行。

2.根据权利要求1所述的电站管道内径测量装置，其特征在于，所述的底座(1)上设置有支撑台(2)，支撑台(2)上设置呈凸起状且沿横向水平布置的横向轨道(3)，竖向支架(5)底部设置有与横向轨道(3)相对应的第一卡槽(51)，横向轨道(3)置于第一卡槽(51)内，沿横向轨道长度方向前后滑动，构成竖向支架沿横向水平滑动的导向结构，竖向支架(5)底部旋装有端部伸入第一卡槽(51)的横向定位螺栓(23)，构成竖向支架的位置固定结构，水平刻度(4)设置在横向轨道(3)上或底座的上表面。

3.根据权利要求1所述的电站管道内径测量装置，其特征在于，所述的竖向支架(5)上设置有朝向一侧凸起且沿竖直方向布置的竖向轨道(20)，水平支架的底部设置有与竖向轨道(20)相对应的第二卡槽(101)，竖向轨道(20)置于第二卡槽(101)内，沿竖向轨道长度方向上下滑动，构成水平支架沿竖向轨道上下滑动的导向结构，水平支架底部旋装有端部伸入第二卡槽(101)的竖向定位螺栓(24)，构成水平支架的位置固定结构，竖直刻度(21)设置在竖向轨道(20)上或竖向支架的水平支架所在侧表面。

4.根据权利要求1所述的电站管道内径测量装置，其特征在于，所述的内套管(10)外壁设置与其轴向平行的梯形滑轨(10a)，外套管(11)内壁上设置有与其轴向平行的梯形滑槽(11a)，梯形滑轨置于梯形滑槽内，构成内套管和外套管的滑动导向结构。

5.根据权利要求1所述的电站管道内径测量装置，其特征在于，所述的底座(1)远离水平支架的一侧上设置有配重(6)。

6.根据权利要求1所述的电站管道内径测量装置，其特征在于，所述的底座(1)设置用于检测底座是否水平的水准气泡(7)。

7.根据权利要求1或6所述的电站管道内径测量装置，其特征在于，所述的底座(1)四角部分别设置有高度调节机构(15)，高度调节机构包括底板(151)、滑动支撑块(152)和调节螺杆(155)，滑动支撑块(152)固定在底座的下表面，底板(151)下表面为水平面，上表面为斜面，滑动支撑块(152)的下表面为与底板下表面匹配的斜面，滑动支撑块(152)的下表面置于底板(151)的上表面上，底板的外侧伸出底座的外侧，伸出部分的表面设置有向上凸起的螺杆固定板(153)，调节螺杆(155)水平转动连接在螺杆固定板(153)上，调节螺杆(155)的一端与滑动支撑块(152)螺纹连接，螺杆固定板两侧分别设置有螺杆限位块(154)。

8.根据权利要求7所述的电站管道内径测量装置，其特征在于，所述底座(1)上设置有与水平支架呈平行状同侧向前伸出的定位杆(28)，定位杆(28)前端设置有定位板(29)，竖直支架的滑动方向和水平支架的滑动方向均与定位板的前表面平行。

9.根据权利要求1所述的电站管道内径测量装置，其特征在于，所述的第一激光测距装置(14a)、第二激光测距装置(14b)、第三激光测距装置(13a)和第四激光测距装置(13b)均为激光测距传感器，底座上设置由控制器和显示器，激光测距传感器的输出端与控制器相连，控制器的输出端与显示器相连。

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