CN216049695U - 一种用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，包括用于测量深度的激光测距仪，用于固定激光测距仪和运动轨迹的导轨，用于移动测量的小车，用于垂直和水平支撑及调节移动激光测距仪的支撑移动调节机构，所述激光测距仪通过支撑移动调节机构安装在小车上，所述小车通过滑轮与导轨滑动配合连接，并通过滑轮安装用于记录激光测距仪移动位置的编码器。本实用新型可以对腐蚀区域通过激光测距仪进行深度扫描，采用带磁性的柔性导轨，安装便捷，可以匹配不同曲率的检测表面，现场能稳固固定在被检工件上；采用非直接接触测量方式，适用于高低温管道腐蚀测量，保护检测人员安全，降低测量工作量，提高检验效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，属于特种设备检验检测技术领域。
背景技术
在特种设备领域，大量特种设备运行在高温或者低温工况下，因此需要保温层来保持设备运行温度恒定。由于保温层老化、破裂等原因，空气中的水分很容易进入保温层而导致设备发生腐蚀。保温层下腐蚀是特种设备最常见的损伤模式之一，严重危害特种设备安全运行。
根据国家相关安全技术监察规程，需要对腐蚀部位进行腐蚀深度测量，进行凹坑计算，最终评定设备的安全状况等级。但是由于腐蚀部位表面凹凸不平，常规测厚仪无法良好的耦合，从而难以测厚。而焊缝量规等测量工具受限于测量人员的目视观察，无法准确的测量出腐蚀最深的部位。因此常规的测量方法无法得到精确的腐蚀深度数据，影响腐蚀状况的评定。
因此，需要开发一种用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，主要用于特种设备领域连续测量保温层下腐蚀深度，通过对腐蚀区域进行深度扫描，能精确测量腐蚀最严重部位，并且易于实现腐蚀面积测量和腐蚀区域的三维形貌构件，对精确评定腐蚀缺陷，对评定特种设备安全状况等级具有重要作用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，解决在特种设备检验中，常规的测量方法无法得到精确的腐蚀深度和面积等尺寸数据，影响腐蚀状况的评定，影响特种设备的安全状况等级评定。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，包括用于测量深度的激光测距仪，用于固定激光测距仪和运动轨迹的导轨，用于移动测量的小车，用于垂直和水平支撑及调节移动激光测距仪的支撑移动调节机构，所述激光测距仪通过支撑移动调节机构安装在小车上，所述小车通过滑轮与导轨滑动配合连接，并通过滑轮安装用于记录激光测距仪移动位置的编码器。
进一步，所述支撑移动调节机构包括用于垂直支撑和上下调节移动激光测距仪的垂直杆和用于水平支撑安装以及滑动激光测距仪的水平杆。
进一步，所述垂直杆为不锈钢直线导轨，长度不小于100mm，整体采用螺栓固定在小车上，表面设有用于测量水平杆高度的刻度；不锈钢直线导轨的滑块上带有线性编码器。
进一步，所述水平杆为不锈钢直线导轨，固定在垂直杆的滑块上，长度至少大于测量区域轴向长度100mm，不锈钢直线导轨相的滑块上带有线性编码器。
进一步，所述导轨底部设有柔性钕铁硼磁体，所述柔性钕铁硼磁体最大磁能积不小于为50KJ/m3，工作温度为-40℃～120℃；侧面粘贴柔性橡胶用于固定运动轨迹。
进一步，所述柔性钕铁硼磁体为FN8的柔性钕铁硼磁体。
进一步，所述小车为一铝合金物体，表面加工多个螺栓孔，用于安装垂直杆和滑轮，并引出导线与电脑连接。
进一步，所述激光测距仪为多点式激光传感器，防护等级不小于IP67级，重复性不小于50微米。
进一步，所述编码器为高精度编码器，防护等级不小于IP64，测量步距0.3″正弦/余弦信号按12位细分。
进一步，所述滑轮，为磁性滑轮，其中一个滑轮与编码器配对。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
(1)该装置可以对腐蚀区域通过激光测距仪进行深度扫描，配合电脑可以同时形成腐蚀区域的扫描图。
(2)该装置采用带磁性的柔性导轨，安装便捷，可以匹配不同曲率的检测表面，现场能稳固固定在被检工件上。
(3)该装置采用带编码器的导轨，滑轨覆盖范围广，能对腐蚀的位置进行精确定位。
(4)该装置采用激光测距仪进行测量，非直接接触测量对象，适用于高低温管道腐蚀测量，保护检测人员安全。
(5)该装置可以对腐蚀区域进行整体测量，适用于多个点状腐蚀组成的“麻坑”腐蚀区域，降低测量工作量，提高检验效率。
附图说明
图1为本实用新型的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪示意图；
图2为本实用新型的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪检测示意图；
附图说明：1-导轨，2-小车，3-垂直杆，4-水平杆，5-激光测距仪，6-编码器，7-滑轮，8-腐蚀区域，9-被测管道。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1，2所示，本实用新型的一种用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，包括用于固定装置和运动轨迹的导轨1，用于移动测量的小车2，用于垂直支撑和提离检测装置的垂直杆3，用于水平支撑以及安装和滑动测量工具的水平杆4，用于被测管道9的腐蚀区域8进行深度测量的激光测距仪5，用于记录装置移动位置的编码器6，用于移动和安装编码器的滑轮7。
优选地，导轨1底部为柔性钕铁硼磁体，最大磁能积不小于为50KJ/m3，工作温度为-40℃～120℃。侧面粘贴柔性橡胶用于固定运动轨迹。优选牌号为FN8的柔性钕铁硼磁体。
优选地，小车2外观为一铝合金物体，表面加工多个螺栓孔，用于安装垂直杆3和滑轮7，并引出导线与电脑连接。
优选地，垂直杆3为不锈钢直线导轨，长度不小于100mm。整体采用螺栓固定在小车2上，表面加工刻度用于测量水平杆4高度。滑块带线性编码器，优选带线性编码器的SHS-LE型直线导轨。
优选地，水平杆4为不锈钢直线导轨，固定在垂直杆3的滑块上。长度至少大于测量区域轴向长度100mm。滑块带线性编码器，优选带线性编码器的SHS-LE型直线导轨。
优选地，激光测距仪5为多点式激光传感器，防护等级不小于IP67级，重复性不小于50微米，优选型号为IX-055多点式激光传感器。
优选地，编码器6为高精度编码器，防护等级不小于IP64，测量步距0.3″正弦/余弦信号按12位细分。优选型号SX50-125-5R-SP-L05的伺服反馈编码器。
优选地，滑轮7，为磁性滑轮，其中一个滑轮与编码器6配对。
具体实施方式：在检测开始前，拆除给检测工件表面保温，清除附着检测表面的污物、油脂，对编码器、垂直杆和水平杆的滑块带的编码器进行校准。首先将导轨固定在检测区域附近，将激光测距仪安装在水平杆上，再固定在垂直杆的滑块上。垂直杆通过螺栓固定在小车上。开始测量时，将编码器归零，记录小车的起始位置。每移动一定距离后固定小车，移动水平杆上激光测距仪进行数据采集，完成测量后，将激光测距仪移动回原点，如此依次进行数据采集，直到完成整个凹坑区域的测量。将水平杆编码器读数作为X坐标，小车编码器读数作为Y坐标，测量数据作为Z坐标完成整个腐蚀区域的扫查。
实施例1：
此次检测对象直径219mm，厚8.20mm的碳钢管道表面，发现一处管道表面保温层遭到破坏，拆除保温后，发现一处麻坑状腐蚀。该腐蚀轴向距离为180mm，周向距离为95mm，位于管道顶部。导轨长度为300mm，材质为FN8的柔性钕铁硼磁体。垂直杆长度120mm，水平杆长度为300mm，均为SHS-LE型带线性编码器的直线导轨，侧面粘贴厚1mm柔性橡胶。激光测距仪防护等级不小于IP67级，为多点式激光传感器，型号为IX-055。编码器为型号SX50-125-5R-SP-L05的伺服反馈编码器。水平杆距离测量表面50mm。测量时，周向每间隔10mm采集一次数据。经过测量，腐蚀最深部位深度达到2.34mm，剩余壁厚5.86mm，上一周期运行6年，该腐蚀区域不合格，最终该管道评定为4级。在经过补焊维修合格后投入使用。
实施例2：
本实施例的主体结构与实施例1的结构相同，不同之处此次检测的对象为卧式氨蒸发器，采用冷保温，在蒸发器锥形过渡段进行检测时，拆除保温后发现存顶部在大量麻坑状腐蚀，过渡段最小直径为为1900mm，最大直径为3200mm。厚度为28mm。导轨长度为1m，水平杆长度为500mm。最大腐蚀深度为2.8mm，最大长径为412mm，经过评定该腐蚀区域不合格，现场重新进行维修补焊。
Claims (10)
1.一种用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：包括用于测量深度的激光测距仪(5)，用于固定激光测距仪和运动轨迹的导轨(1)，用于移动测量的小车(2)，用于垂直和水平支撑及调节移动激光测距仪的支撑移动调节机构，所述激光测距仪(5)通过支撑移动调节机构安装在小车(2)上，所述小车(2)通过滑轮(7)与导轨(1)滑动配合连接，并通过滑轮(7)安装用于记录激光测距仪(5)移动位置的编码器(6)。
2.根据权利要求1所述的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：所述支撑移动调节机构包括用于垂直支撑和上下调节移动激光测距仪(5)的垂直杆(3)和用于水平支撑安装以及滑动激光测距仪(5)的水平杆(4)。
3.根据权利要求2所述的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：所述垂直杆(3)为不锈钢直线导轨，长度不小于100mm，整体采用螺栓固定在小车(2)上，表面设有用于测量水平杆(4)高度的刻度；不锈钢直线导轨的滑块上带有线性编码器。
4.根据权利要求2所述的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：所述水平杆(4)为不锈钢直线导轨，固定在垂直杆(3)的滑块上，长度至少大于测量区域轴向长度100mm，不锈钢直线导轨的滑块上带有线性编码器。
5.根据权利要求1所述的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：所述导轨(1)底部设有柔性钕铁硼磁体，所述柔性钕铁硼磁体最大磁能积不小于为50KJ/m3，工作温度为-40℃～120℃；侧面粘贴柔性橡胶用于固定运动轨迹。
6.根据权利要求5所述的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：所述柔性钕铁硼磁体为FN8的柔性钕铁硼磁体。
7.根据权利要求1所述的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：所述小车(2)为一铝合金物体，表面加工多个螺栓孔，用于安装垂直杆(3)和滑轮(7)，并引出导线与电脑连接。
8.根据权利要求1所述的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：所述激光测距仪(5)为多点式激光传感器，防护等级不小于IP67级，重复性不小于50微米。
9.根据权利要求1所述的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：所述编码器(6)为高精度编码器，防护等级不小于IP64，测量步距0.3″正弦/余弦信号按12位细分。
10.根据权利要求1所述的用于保温层下腐蚀的连续型测厚仪，其特征在于：所述滑轮(7)，为磁性滑轮，其中一个滑轮与编码器(6)配对。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117372358A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-09 | 中核检修有限公司 | 图像-激光协作式核电阀门密封面自动检测系统及方法 |
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2021
- 2021-09-08 CN CN202122169321.2U patent/CN216049695U/zh not_active Expired - Fee Related
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