CN214149190U - 基于电子信号的测量设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于电子信号的测量设备，包括超声波测厚仪和承载架，承载架包括底板、两个分别固定在底板上表面两侧的V形支撑块、通过支架固定在支撑块上方的横向直线式驱动机构以及固定在横向直线驱动机构的驱动端上的竖向直线驱动组件、竖向滑动安装在竖向直线驱动组件上且底端穿出竖向直线驱动组件并与超声波测厚仪的超声波探头外壳连接、而顶端位于竖向直线驱动组件上方、并通过竖向设置的弹簧与竖向直线驱动组件的顶端接触的芯轴；支撑块的V形槽位于其上表面上，且两个支撑块上的V形槽彼此同轴。本实用新型能通过V形槽对圆形管道进行支撑定位，防止其在测厚度时晃动，导致测量不准确、位置不确定等情况出现，提高圆管测量的便利性。

Description

基于电子信号的测量设备

技术领域

本实用新型涉及电子测量领域，具体涉及基于电子信号的测量设备。

背景技术

电子测量设备是基于电信号对相关物体进行某些参数的采集，例如测量管道厚度的厚度测量设备。目前测量方便、精度高的厚度测量设备主要为超声波测厚仪。超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。

超声波测厚仪包括经由电源进行供电的主机以及与主机电信号连接的超声波探头，超声波发射超声波并接收反射回的脉冲，将接收到的信号发送给主机，主机根据发射和接收时间差获得超声波传播时间，继而得出待测部件的厚度。

目前在测量管道厚度尺寸时，将管道放置在承载台上，然后给管道表面涂抹耦合剂，接着手持超声波探头，使其发射接收端抵接在管道需要侧厚度的部位。这种测量方式中，由于管道大部分为圆形，其直接放置在承台上会滚动，不利于厚度检测；同时有人工手动来控制超声波探头，位置准确度低，仅能大概知晓管道多个部位的厚度，无法准确得出管道沿其周向、轴向的厚度变化尺寸，不利于分析管道制造工艺、设备，无法对制管工艺进行正确改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供了基于电子信号的测量设备，解决了现有的管道厚度测量设备在使用时，待测管道滚动，不利于厚度检测以及人工来确定检测位置不利于对管道的厚度进行各个维度数据采集等上述技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

基于电子信号的测量设备，包括超声波测厚仪和承载架，所述超声波测厚仪包括主机以及与主机信号连接的超声波探头，所述承载架包括底板、两个分别固定在底板上表面两侧的 V形支撑块、通过支架固定在支撑块上方的横向直线式驱动机构以及固定在横向直线驱动机构的驱动端上的竖向直线驱动组件、竖向滑动安装在竖向直线驱动组件上且底端穿出竖向直线驱动组件并与超声波探头外壳连接、而顶端位于竖向直线驱动组件上方、并通过竖向设置的弹簧与竖向直线驱动组件的顶端接触的芯轴；

所述支撑块的V形槽位于其上表面上，且两个支撑块上的V形槽彼此同轴，所述横向直线式驱动机构的驱动方向平行于V形槽的轴线，V形槽两侧槽壁沿超声波探头的轴线对称。

进一步地，所述竖向直线驱动组件包括竖向螺纹安装在直线驱动机构的驱动端上的外螺纹筒以及安装在外螺纹筒外壁上侧的旋转杆，所述芯轴的底端从上往下穿过外螺纹筒的内孔后与超声波探头连接，其底端连接有旋转柄，所述弹簧套设在芯轴上侧，其上、下两端分别与旋转柄底部以及外螺纹筒顶端接触。

进一步地，所述旋转杆有两个，并沿外螺纹筒的轴线中心对称分布，且其轴线与外螺纹筒轴线垂直相交。

进一步地，在所述旋转杆上套接有橡胶防滑套筒。

进一步地，所述芯轴通过底端组件与超声波探头连接，所述底端组件包括承载块、螺杆和螺母，所述承载块固定在芯轴底部，其底部设置有轴线垂直于地面的安装孔，所述安装孔的一侧孔壁上设置有通孔，安装孔的另一侧孔壁向外延伸并贯穿承载块，所述超声波探头位于安装孔中，所述螺杆的一端与超声波探头外壳连接，其另一端穿过通孔后与螺母连接。

进一步地，所述超声波探头上远离超声波采集发射端的外径大于其靠近采集发射端的外径，所述安装孔为二级阶梯孔，其孔底侧为与超声波探头的大径端直径一致的大径孔，其孔口处为与超声波探头小径部位间隙配合的小径孔。

进一步地，所述横向直线驱动机构包括丝杆、光杆、减速电机以及作为横向直线驱动机构的驱动端的滑块，所述丝杆和光杆的轴线均平行于V形槽的轴线，且光杆的两端分别各与一个支架固连，丝杆的两端分别各与一个支架通过轴承转动连接，且减速电机驱动丝杆绕自身轴线转动，所述滑块的一侧螺纹套接在丝杆上，其另一侧活动套设在光杆上；

所述竖向直线驱动组件安装在滑块上。

进一步地，所述支架为门形架，其底部均与底板连接。

由于采用了本技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型基于电子信号的测量设备，对管道厚度测量时，能通过V形槽对圆形管道进行支撑定位，防止其在测厚度时晃动，导致测量不准确、位置不确定等情况出现，提高圆管测量的便利性；

2.本实用新型基于电子信号的测量设备，通过横向直线驱动机构，能使其对管道同一轴向的点位进行厚度测量，然后转动管道，进行下移轴向的点位测量，并将测量数据以矩阵排列，从而得到管道周向、轴向厚度数据，便于分析工艺情况，从而能有效地解决管道生产问题，改善工艺性能；

3.本实用新型基于电子信号的测量设备，并且将超声波探头通过弹簧悬置于管道上方，而直接下压即可进行厚度采集，能有效地减少超声波探头在移动过程中或者管道转动调位时，超声波探头所承受的摩擦损伤，提高了本实用新型使用寿命；

4.本实用新型基于电子信号的测量设备，竖向直线驱动组件的设置增大了本实用新型所适用的管道型号，提高了本实用新型的适用性；

5.本实用新型基于电子信号的测量设备，安装孔为二级阶梯孔，其大径孔与超声波探头的大径端贴合，能保证超声波探头的垂直度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系，其仅仅为结构或者位置的示意图，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的纵截面结构示意图；

图3是竖向直线驱动组件的结构示意图；

图4是承载块与超声波探头的配合示意图；

图5是承载块的结构示意图；

图6是承载块的另一个视向的结构示意图；

图7是超声波探头与螺杆连接的示意图。

附图中标号说明：

1-超声波探头，2-支撑块，3-弹簧，4-芯轴，5-外螺纹筒，6-旋转杆，7-旋转柄，8-承载块，9-螺杆，10-螺母，11-安装孔，12-通孔，13-丝杆，14-光杆，15-滑块,16-门形架， 17-信号线。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面结合图1至图7对本实用新型作详细说明。

实施例1

如图1～图7所示，本实用新型基于电子信号的测量设备，包括超声波测厚仪和承载架，所述超声波测厚仪包括主机以及与主机信号连接的超声波探头1，所述承载架包括底板、两个分别固定在底板上表面两侧的V形支撑块2、通过支架固定在支撑块2上方的横向直线式驱动机构以及固定在横向直线驱动机构的驱动端上的竖向直线驱动组件、竖向滑动安装在竖向直线驱动组件上且底端穿出竖向直线驱动组件并与超声波探头1外壳连接、而顶端位于竖向直线驱动组件上方、并通过竖向设置的弹簧3与竖向直线驱动组件的顶端接触的芯轴4；

所述支撑块2的V形槽位于其上表面上，且两个支撑块2上的V形槽彼此同轴，所述横向直线式驱动机构的驱动方向平行于V形槽的轴线，V形槽两侧槽壁沿超声波探头1的轴线对称。

采用本实用新型进行管道厚度测量时，将管道放置在V形槽中，其两端分别各与一个V 形槽配合；然后调整竖向直线驱动组件，以使超声波探头1靠近管道，接着下压芯轴4，弹簧被压缩，直至超声波探头1抵接在管道上，从而对管道一个部位进行厚度测量；接着可以保持抵接，启动横向直线驱动机构，以使超声波探头1沿管道轴线移动，从而将管道同一轴线上的厚度进行采集；或者卸载压缩弹簧的外力，超声波探头1离开管道，在横向直线驱动机构驱动下使超声波探头1移动移动距离后，再下压超声波探头1来进行厚度测量。

本实用新型中，对管道厚度测量时，能通过V形槽对圆形管道进行支撑定位，防止其在测厚度时晃动，导致测量不准确、位置不确定等情况出现，提高圆管测量的便利性。同时，本实用新型中，通过横向直线驱动机构，能使其对管道同一轴向的点位进行厚度测量，然后转动管道，进行下移轴向的点位测量，并将测量数据以矩阵排列，从而得到管道周向、轴向厚度数据，便于分析工艺情况，从而能有效地解决管道生产问题，改善工艺性能。

并且将超声波探头1通过弹簧悬置于管道上方，而直接下压即可进行厚度采集，能有效地减少超声波探头1在移动过程中或者管道转动调位时，超声波探头1所承受的摩擦损伤，提高了本实用新型使用寿命。

竖向直线驱动组件的设置增大了本实用新型所适用的管道型号，提高了本实用新型的适用性。

实施例2

关于竖向直线驱动组件如下实施：

如图2和图3所示，本实用新型中，所述竖向直线驱动组件包括竖向螺纹安装在直线驱动机构的驱动端上的外螺纹筒5以及安装在外螺纹筒5外壁上侧的旋转杆6，所述芯轴4的底端从上往下穿过外螺纹筒5的内孔后与超声波探头1连接，其底端连接有旋转柄7，所述弹簧3套设在芯轴4上侧，其上、下两端分别与旋转柄7底部以及外螺纹筒5顶端接触。

当需要根据管道半径来调节超声波探头1的悬置高度时，通过旋转杆6转动外螺纹筒5，以使其相对于管道进行升降，从而便于管道的放置，并能使超声波探头1位于靠近管道的位置。

进一步地，所述旋转杆6有两个，并沿外螺纹筒5的轴线中心对称分布，且其轴线与外螺纹筒5轴线垂直相交。旋转杆6的设置便于转动外螺纹筒5更省力。

进一步地，在所述旋转杆6上套接有橡胶防滑套筒。橡胶防滑套筒的设置防止转动打滑，提高操作的稳定性。

实施例3

关于芯轴与超声波探头1连接关系如下：所述芯轴4通过底端组件与超声波探头1连接，所述底端组件包括承载块8、螺杆9和螺母10，所述承载块8固定在芯轴4底部，其底部设置有轴线垂直于地面的安装孔11，所述安装孔11的一侧孔壁上设置有通孔12，安装孔11的另一侧孔壁向外延伸并贯穿承载块8，所述超声波探头1位于安装孔11中，所述螺杆9 的一端与超声波探头1外壳连接，其另一端穿过通孔12后与螺母10连接。

超声波探头1拆卸安装在芯轴4底端，提高了本实用新型维护便利性。

进一步地，所述超声波探头1上远离超声波采集发射端的外径大于其靠近采集发射端的外径，所述安装孔11为二级阶梯孔，其孔底侧为与超声波探头1的大径端直径一致的大径孔，其孔口处为与超声波探头1小径部位间隙配合的小径孔。安装孔11为二级阶梯孔，其大径孔与超声波探头1的大径端贴合，能保证超声波探头1的垂直度。

实施例5

横向直线驱动机构如下实施：所述横向直线驱动机构包括丝杆13、光杆14、减速电机以及作为横向直线驱动机构的驱动端的滑块15，所述丝杆13和光杆14的轴线均平行于V形槽的轴线，且光杆14的两端分别各与一个支架固连，丝杆13的两端分别各与一个支架通过轴承转动连接，且减速电机驱动丝杆13绕自身轴线转动，所述滑块15的一侧螺纹套接在丝杆13上，其另一侧活动套设在光杆14上；

所述竖向直线驱动组件安装在滑块15上。

实施例6

所述支架为门形架，其底部均与底板连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于电子信号的测量设备，包括超声波测厚仪，所述超声波测厚仪包括主机以及与主机信号连接的超声波探头(1)，其特征在于：还包括承载架，所述承载架包括底板、两个分别固定在底板上表面两侧的V形支撑块(2)、通过支架固定在支撑块(2)上方的横向直线式驱动机构以及固定在横向直线驱动机构的驱动端上的竖向直线驱动组件、竖向滑动安装在竖向直线驱动组件上且底端穿出竖向直线驱动组件并与超声波探头(1)外壳连接、而顶端位于竖向直线驱动组件上方、并通过竖向设置的弹簧(3)与竖向直线驱动组件的顶端接触的芯轴(4)；

所述支撑块(2)的V形槽位于其上表面上，且两个支撑块(2)上的V形槽彼此同轴，所述横向直线式驱动机构的驱动方向平行于V形槽的轴线，V形槽两侧槽壁沿超声波探头(1)的轴线对称。

2.根据权利要求1所述的基于电子信号的测量设备，其特征在于：所述竖向直线驱动组件包括竖向螺纹安装在直线驱动机构的驱动端上的外螺纹筒(5)以及安装在外螺纹筒(5)外壁上侧的旋转杆(6)，所述芯轴(4)的底端从上往下穿过外螺纹筒(5)的内孔后与超声波探头(1)连接，其底端连接有旋转柄(7)，所述弹簧(3)套设在芯轴(4)上侧，其上、下两端分别与旋转柄(7)底部以及外螺纹筒(5)顶端接触。

3.根据权利要求2所述的基于电子信号的测量设备，其特征在于：所述旋转杆(6)有两个，并沿外螺纹筒(5)的轴线中心对称分布，且其轴线与外螺纹筒(5)轴线垂直相交。

4.根据权利要求2所述的基于电子信号的测量设备，其特征在于：在所述旋转杆(6)上套接有橡胶防滑套筒。

5.根据权利要求1所述的基于电子信号的测量设备，其特征在于：所述芯轴(4)通过底端组件与超声波探头(1)连接，所述底端组件包括承载块(8)、螺杆(9)和螺母(10)，所述承载块(8)固定在芯轴(4)底部，其底部设置有轴线垂直于地面的安装孔(11)，所述安装孔(11)的一侧孔壁上设置有通孔(12)，安装孔(11)的另一侧孔壁向外延伸并贯穿承载块(8)，所述超声波探头(1)位于安装孔(11)中，所述螺杆(9)的一端与超声波探头(1)外壳连接，其另一端穿过通孔(12)后与螺母(10)连接。

6.根据权利要求5所述的基于电子信号的测量设备，其特征在于：所述超声波探头(1)上远离超声波采集发射端的外径大于其靠近采集发射端的外径，所述安装孔(11)为二级阶梯孔，其孔底侧为与超声波探头(1)的大径端直径一致的大径孔，其孔口处为与超声波探头(1)小径部位间隙配合的小径孔。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的基于电子信号的测量设备，其特征在于：所述横向直线驱动机构包括丝杆(13)、光杆(14)、减速电机以及作为横向直线驱动机构的驱动端的滑块(15)，所述丝杆(13)和光杆(14)的轴线均平行于V形槽的轴线，且光杆(14)的两端分别各与一个支架固连，丝杆(13)的两端分别各与一个支架通过轴承转动连接，且减速电机驱动丝杆(13)绕自身轴线转动，所述滑块(15)的一侧螺纹套接在丝杆(13)上，其另一侧活动套设在光杆(14)上；

所述竖向直线驱动组件安装在滑块(15)上。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的基于电子信号的测量设备，其特征在于：所述支架为门形架，其底部均与底板连接。

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