CN213874165U - 一种波纹管波形测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波纹管波形测试装置，其特征在于：包括底座，在底座上设置有安装待测试件的旋转安装盘，在底座上还设置有带有轨道的支架，在支架上方设置有带有丝杠的升降电机，所述丝杠与滑接在轨道上的伺服电缸相配合，在伺服电缸缸体上设置有高速相机，在伺服电缸的活动端设置有与待测试件相配合的测距传感器。本实用新型所述结构，可以有效解决目前波纹管生产企业和相关检测机构在波纹管高频次的波形测试工作中，多次手动装夹、测量、记录的繁复工作。测量、记录过程全由设备自动完成，改变了过去人工测量，不同人不同检具对测量结果的影响，实现了对波纹管波形的高效、精确、稳定测量。

Description

一种波纹管波形测试装置

技术领域

本实用新型属于波纹管测试设备技术领域，具体涉及一种波纹管波形测试装置，用于测量波纹管在受压后的波形变化。

背景技术

膨胀节是一种利用波纹管的伸缩变形来吸收管线尺寸变化的补偿元件,波纹管波形尺寸及在压力作用下波形的变化是判定膨胀节合格与否的重要参数。

现有波纹管波形的测量主要采用手动标记波峰，使用卡尺等进行多次手动反复的测量、记录，人为因素对测量结果影响较大。即使有采用光学测量方法的，也无法解决波纹管承压后原有波峰点发生移位后，变化距离识别的问题，导致测量结果的偏差，不能准确反映波纹管的性能指标。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种波纹管波形测试装置，以解决现有技术中的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种波纹管波形测试装置，其特征在于：包括底座，在底座上设置有安装待测试件的旋转安装盘，在底座上还设置有带有轨道的支架，在支架上方设置有带有丝杠的升降电机，所述丝杠与滑接在轨道上的伺服电缸相配合，在伺服电缸上设置有与待测试件相配合的测距传感器和高速相机。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述结构，可以有效解决目前波纹管生产企业和相关检测机构在波纹管高频次的波形测试工作中，多次手动装夹、测量、记录的繁复工作。测量、记录过程全由设备自动完成，改变了过去人工测量，不同人不同检具对测量结果的影响，实现了对波纹管波形的高效、精确、稳定测量。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中序号说明：1-升降电机；2-测距传感器；3-伺服电缸；4-高速相机；5-丝杠；6-旋转安装盘；7-旋转电机；8-底座；9-轨道。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型一种波纹管波形测试装置，包括底座8，在底座上设置有旋转安装盘6，旋转安装盘下部设置有旋转轴，旋转轴与底座通过轴承配合，旋转轴穿过底座的上表面与设置在底座内部的旋转电机7配合并由其带动旋转，在旋转安装盘上设置有与待测试件相配合的固定结构，如法兰孔等；在底座上还固定有支架，在支架上竖直设置有轨道9，在支架上方设置有带有丝杠5的升降电机1，所述丝杠与滑接在轨道上的伺服电缸3相配合，在伺服电缸的自由端上设置有与待测试件相配合的测距传感器2，在伺服电缸的下侧设置有高速相机4。测距传感器采用基恩士公司的高速高精度的LK-G402聚焦光点型激光位移传感器，该传感器采样频率高达50KHz，重复精度2μm，可以为运动建模提供可靠的是的实时数据。相机选用基恩士CA-H2100MX，2100万像素，16倍速黑白相机，视觉系统主单元采用基恩士XG-X产品，图像处理使用VisonEditor软件，可以保证图像的快速检测和处理。

本实用新型的测试步骤如下：

S1，将试件垂直安装在旋转台上，

S2，根据试件的通径，伺服电缸调节激光测距的焦点距离，输入试件测长度，垂直伺服带动测量装置移动到试件的顶端，伺服开始由顶部缓慢向下移动，找到距离最小值和最大值，即为波峰和波谷，并进行标记；可通过手动或自动喷码的方式进行标记；

S3，当运行到设备底部时，标记结束，同时将整个过程中激光测量数据和垂直伺服数据结合生成初始波形曲线；

S4，将试件进行其他测试后，重新安装试件；

S5， 升降电机运行，带动伺服电缸由上向下移动，通过高速相机识别标记位置，反馈给测距传感器，采集反馈信号产生时伺服电缸垂直运行的数据以及水平伸出的数据，与前次测量数据进行比较，计算出波距变化率。

下面结合本实用新型所述结构的原理和工作过程对本实用新型作进一步说明。

本实用新型所述结构，主要由试件旋转机构，传感器运动机构构成。试件旋转机构由主体支架和旋转圆盘，其中伺服电机通过联轴器结构与试件安装圆盘连接，带动圆盘旋转，可以在360度定速定角度精确运动，满足同一试件多角度多次测量的需求。试件安装圆盘设计由米字安装槽可以适用与多尺寸的波纹管安装测试。传感器运动机构，主要用与传感器的两轴运动，垂直运动用于测量波形数据，水平运动用于调整传感器与被测试件的距离。水平运动采用电缸结构带动传感器，在保证传感器在与工件的最佳工作距离同时，也确保传感器后退时没有机构与被测试件发生干涉。垂直运动采用精密丝杠滑座结构，滑座带动水平运动机构进而带动传感器完成垂直方向波形的测量。两轴的运动均采用伺服驱动，可以完成定速定距离的精密运动。

通过采集激光位移传感器的测量数据和伺服垂直方向的运动距离数据建立波形曲线数据库，然后根据高速照相机标记位前后多次波形的数据进行比较，计算出不同条件下波距变化率。

测量的核心在于实现了高精度的激光位移传感器在合适的测量距离对波纹管的垂直方向完成相对运动，将激光位移传感器的测量数据和伺服垂直方向的运动距离数据实时采集进上位机，通过LabVIEW软件设计的程序生成对应曲线即波纹管的波形，完成试件波距数据提取和保存。下位机采用施耐德PLC作为平台，具有40个数字量输入输出接口，完成其他传感器、气阀、报警装置等控制，并且具有CAN总线接口用于与旋转平台、传感器垂直、水平方向三个伺服通信，完成多个伺服运动的高速控制和监控。

在测试过程中，将试件垂直安装在旋转台上，根据试件的通径，伺服电缸运行可调节激光测距的焦点距离，根据试件的长度，垂直伺服带动测量装置移动到试件的顶端，伺服开始由顶部缓慢向下移动，找到波峰和波谷，激光测距的光点停止，根据光点位置做标志线，当运行到设备底部时，标记结束，同时将整个过程中激光测量数据和垂直伺服数据结合生成初始波形曲线。以后其他测试、打压完成后重新安装试件，测量装置低速运行，高速相机由上向下，根据标记线个数，反馈停止测量装置，采集垂直运行的数据，与前次测量数据进行比较，计算出波距变化率。

本实用新型所述结构，可以有效解决目前波纹管生产企业和相关检测机构在波纹管高频次的波形测试工作中，多次手动装夹、测量、记录的繁复工作。测量、记录过程全由设备自动完成，改变了过去人工测量，不同人不同检具对测量结果的影响，实现了对波纹管波形的高效、精确、稳定测量。

Claims (4)

1.一种波纹管波形测试装置，其特征在于：包括底座，在底座上设置有安装待测试件的旋转安装盘，在底座上还设置有带有轨道的支架，在支架上方设置有带有丝杠的升降电机，所述丝杠与滑接在轨道上的伺服电缸相配合，在伺服电缸缸体上设置有高速相机，在伺服电缸的活动端设置有与待测试件相配合的测距传感器。

2.根据权利要求1所述的波纹管波形测试装置，其特征在于：所述旋转安装盘旋接在底座上，在底座上还设置有用于驱动旋转安装盘旋转的旋转电机。

3.根据权利要求1所述的波纹管波形测试装置，其特征在于：待测试件通过法兰固定在旋转安装盘上。

4.根据权利要求1所述的波纹管波形测试装置，其特征在于：在伺服电缸的活动端还设置有标记器。

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