CN216523710U - 一种气瓶残余变形测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气瓶残余变形测量装置，包括控制器、3D扫描仪和移动式设置在底座上的承载支架；承载支架包括能够沿X轴方向移动的第一支架和能够沿Y方向移动的第二支架，第二支架上固定设置有承载板；3D扫描仪设置于承载板上方，控制器和3D扫描仪之间通过导线电连接。本申请通过设置移动支架和D扫描仪，将待检测气瓶放置承载板上，且位于3D扫描仪下方，检测人员操作人机界面通过控制器控制第一支架沿X轴方向移动、第二支架沿Y方向移动，带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积，从而得出气瓶的残余变形量。采用该装置测量气瓶体积，检测方便，快捷，且检测精度非常高。

Description

一种气瓶残余变形测量装置

技术领域

本实用气瓶检测设备技术领域，具体涉及一种气瓶残余变形测量装置。

背景技术

储气瓶作为承压容器，在运输、使用过程中，气瓶因为高压充气、碰撞等导致发生变形。因此需要定期对其检验，以确保安全性，包括测量气瓶的残余变形量。

目前外测法是气瓶试验最常用的测试方法，该方法在对气瓶进行水压试验的同时从气瓶外侧测量器容积残余变形率的一种方法，是目前气瓶生产厂家及气瓶检测单位应用最为普遍的检测方法。其原理是通过给气瓶内部介质逐步加压至试验压力，瓶体膨胀后将试验槽内液体从溢流口排出，计算溢出的液体量来计算瓶体残余变形率的一种测试方法，当溢出量超出规定数值时，则判定气瓶作废。

外测法测试装置包含称量型和量管型两种。称重法的要点是受试瓶在受压的情况下膨胀，将水套中的排出水挤出到量杯中，然后通过高精度电子秤来计算受试瓶的全变形值，当受试瓶卸压后，容器中的水又回到水套中去，其剩余水的质量减去最初水的质量，就可以得到受试瓶的残余变形值；量管法是对受试瓶进行耐压试验的同时从受试瓶外侧测量其容积残余变形率。

但是，外测法过程繁琐，耗时长，且需要精确测量溢出水的量才能达到残余变形量测量准确。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种气瓶残余变形测量装置，解决现有技术中采用外测法测量气瓶的残余变形量过程繁琐，耗时长，且需要精确测量溢出水的量才能达到残余变形量测量准确的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型通过如下技术方案实现：

一种气瓶残余变形测量装置，包括控制器、3D扫描仪和移动式设置在底座上的承载支架；

所述承载支架包括能够沿X轴方向移动的第一支架和能够沿Y方向移动的第二支架，第二支架上固定设置有用于承载气瓶的承载板；

所述底座上固定设置有支撑杆，3D扫描仪设置在支撑杆上，且位于承载板上方，控制器和3D扫描仪之间通过导线电连接。

本申请通过设置移动支架和D扫描仪，将待检测气瓶放置承载板上，且位于3D扫描仪下方，检测人员操作人机界面通过控制器控制第一支架沿X轴方向移动、第二支架沿Y方向移动，带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积，从而得出气瓶的残余变形量。采用该装置测量气瓶体积，检测方便，快捷，且检测精度非常高。解决了现有技术中气瓶的残余变形量不易精确测量的问题。

所述3D扫描仪的测量原理为现有技术，不再赘述。

进一步优化，所述底座上设置有第一滑轨，第一支架的下端设置有第一滑块，第一滑块与第一滑轨相适配，第一驱动机构驱动第一支架沿第一滑轨滑动；

所述第一支架设置有第二滑轨，第二支架下端设置有第二滑块，第二滑块与第二滑轨相适配，第二驱动机构驱动第二支架沿第二滑轨滑动；第一滑轨与第二滑轨垂直设置。

进一步优化，所述第一驱动机构包括设置在底座上第一电机和第一丝杠；第一丝杠通过第一安装座与底座转动连接，且第一丝杠与第一滑轨平行设置，第一支架上固定设置有第一连接件，第一连接件上开设有螺纹通孔，第一连接件与第一丝杠螺纹连接；第一电机的输出轴通过传动组件与第一丝杠连接；

所述第二驱动机构包括设置第一支架上的第二电机和第二丝杠，第二丝杠通过第二安装座与第一支架转动连接，且第二丝杠与第二滑轨平行设置；第二支架上固定设置有第二连接件，第二连接件上开设有螺纹通孔，第二连接件与第二丝杠螺纹连接；第二电机的输出轴通过传动组件与第二丝杠连接；

所述第一电机和第二电机均与控制器电连接。

通过控制器控制第一电机启动，驱动第一丝杠转动，带动第一支架沿一滑轨移动；通过控制器控制第二电机启动，驱动第二丝杠转动，带动第二支架沿二滑轨移动，从而带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积，从而得出气瓶的残余变形量。

所述第一电机和第二电机均为伺服电机。伺服电机速度控制精确，转矩速度特性很硬，效率高，发热少，低噪音，方便通过控制电机的正反转来实现第一支架、第二支架的往复运动。

进一步优化，所述第一驱动机构包括第一电机、第一同步带轮和第一同步带，第一电机固定在底座上，第一电机输出轴上固定设置有第二同步带轮，第一同步带轮转动安装在底座上，第一同步带呈环状，第一同步带套设在第二同步带轮和第一同步带轮上，第一同步带呈张紧状态，且第一同步带与第一支架下端固定连接；

所述所述第二驱动机构包括第二电机、第三同步带轮和第二同步带；第二电机固定在第一支架上，第二电机输出轴上固定设置有第四同步带轮，第三同步带轮转动安装在第一支架上，第二同步带呈环状，第二同步带套设在第三同步带轮和第四同步带轮上，第二同步带呈张紧状态，且第二同步带与第二支架的下端固定连接；

所述第一电机和第二电机均与控制器电连接。

通过控制器控制第一电机启动，驱动第一同步带转动，带动第一支架沿一滑轨移动；通过控制器控制第二电机启动，驱动第二同步带转动，带动第二支架沿二滑轨移动，从而带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积，从而得出气瓶的残余变形量。同步带传动动力大，不易打滑。

进一步优化，所述承载板上表面设置有用于固定气瓶的限位槽。

基于上所述气瓶残余变形测量装置的气瓶检测方法，包括如下步骤：

S1：建立数据库，该数据库包括市场上各种气瓶的型号，以及每种型号的气瓶出厂初始体积；

S2：通过与控制器连接的人机操作界面输入待检测气瓶的型号，得出该气瓶出厂时的初始体积V0；

S3：将待检测气瓶放置在承载板上，然后检测人员操作人机界面通过控制器控制第一支架沿X轴方向移动、第二支架沿Y方向移动，带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积V1；

S3：控制器对测量体积V1和初始体积V0进行比较，当气瓶的残余变形量|V1-V0|小于等于设定阈值，则检测合格，该气瓶变形较小；

当气瓶的残余变形量|V1-V0|大于设定阈值，则检测不合格，该气瓶变形严重；同时与控制器连接的报警系统发出声光报警提醒。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本申请通过设置移动支架和D扫描仪，将待检测气瓶放置承载板上，且位于3D扫描仪下方，检测人员操作人机界面通过控制器控制第一支架沿X轴方向移动、第二支架沿Y方向移动，带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积，从而得出气瓶的残余变形量。采用该装置测量气瓶体积，检测方便，快捷，且检测精度非常高。解决了现有技术中气瓶的残余变形量不易精确测量的问题。

附图说明

图1为实施例一中气瓶残余变形测量装的结构示意图；

图2为承载支架的俯视图；

图3为本实用新型所述气瓶残余变形测量装的电器组件框图；

图4为采用本实用新型所述气瓶残余变形测量装置的检测气瓶残余变形量方法的方法流程图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：

如图1、2所示，一种气瓶残余变形测量装置，包括控制器、3D扫描仪和移动式设置在底座4上的承载支架。

所述承载支架包括能够沿X轴方向移动的第一支架1和能够沿Y方向移动的第二支架2，第二支架2上固定设置有用于承载气瓶6的承载板。

所述底座上固定设置有支撑杆5，3D扫描仪4设置在支撑杆5上，且位于承载板上方，控制器和3D扫描仪之间通过导线电连接。

在本实施例中，3D扫描仪为三维激光扫描仪。

本申请通过设置移动支架和D扫描仪，将待检测气瓶放置承载板上，且位于3D扫描仪下方，检测人员操作人机界面通过控制器控制第一支架沿X轴方向移动、第二支架沿Y方向移动，带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积，从而得出气瓶的残余变形量。采用该装置测量气瓶体积，检测方便，快捷，且检测精度非常高。解决了现有技术中气瓶残余变形量不易精确测量的问题。

所述3D扫描仪的测量原理为现有技术，不再赘述。

在本实施例中，所述底座4上平行设置有两个第一滑轨13，第一支架1的下端设置有两个第一滑块，每个第一滑块与对应的第一滑轨相适配，第一驱动机构驱动第一支架沿第一滑轨滑动；所述第一支架1上设置有第二滑轨21，第二支架2下端设置有第二滑块，第二滑块与第二滑轨21相适配，第二驱动机构驱动第二支架沿第二滑轨滑动；第一滑轨13与第二滑轨21垂直设置，第一滑轨13与第二滑轨21的两端均设置有限位块。

在本实施例中，所述第一驱动机构包括设置在底座上第一电机14和第一丝杠15；第一丝杠15通过第一安装座与底座4转动连接，且第一丝杠15与第一滑轨13平行设置，第一支架1上固定设置有第一连接件，第一连接件上开设有螺纹通孔，第一连接件与第一丝杠15螺纹连接；第一电机14的输出轴通过联轴器与第一丝杠15连接。所述第二驱动机构包括设置第一支架上的第二电机22和第二丝杠23，第二丝杠23通过第二安装座与第一支架1转动连接，且第二丝杠23与第二滑轨21平行设置；第二支架2上固定设置有第二连接件，第二连接件上开设有螺纹通孔，第二连接件与第二丝杠23螺纹连接；第二电机22的输出轴通过联轴器与第二丝杠连接；所述第一电机和第二电机均与控制器电连接。

如图3所示，通过控制器控制第一电机启动，驱动第一丝杠转动，带动第一支架沿一滑轨移动；通过控制器控制第二电机启动，驱动第二丝杠转动，带动第二支架沿二滑轨移动，从而带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积，从而得出气瓶的残余变形量。

所述第一电机和第二电机均为伺服电机。伺服电机速度控制精确，转矩速度特性很硬，效率高，发热少，低噪音，方便通过控制电机的正反转来实现第一支架、第二支架的往复运动。

在本实施例中，所述承载板上表面设置有用于固定气瓶的限位槽。

如图4所示，基于上所述气瓶残余变形测量装置的气瓶检测方法，包括如下步骤：

S1：建立数据库，该数据库包括市场上各种气瓶的型号，以及每种型号的气瓶出厂初始体积；

S2：通过与控制器连接的人机操作界面输入待检测气瓶的型号，得出该气瓶出厂时的初始体积V0；

S3：将待检测气瓶放置在承载板上，然后检测人员操作人机界面通过控制器控制第一支架沿X轴方向移动、第二支架沿Y方向移动，带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积V1；

S3：控制器对测量体积V1和初始体积V0进行比较，当气瓶的残余变形量|V1-V0|小于等于设定阈值，则检测合格，该气瓶变形较小；

当气瓶的残余变形量|V1-V0|大于设定阈值，则检测不合格，该气瓶变形严重；同时与控制器连接的报警系统发出声光报警提醒。

实施列二：

在本实施例中，所述第一驱动机构包括第一电机、第一同步带轮和第一同步带，第一电机固定在底座上，第一电机输出轴上固定设置有第二同步带轮，第一同步带轮转动安装在底座上，第一同步带呈环状，第一同步带套设在第二同步带轮和第一同步带轮上，第一同步带呈张紧状态，且第一同步带与第一支架下端固定连接；所述所述第二驱动机构包括第二电机、第三同步带轮和第二同步带；第二电机固定在第一支架上，第二电机输出轴上固定设置有第四同步带轮，第三同步带轮转动安装在第一支架上，第二同步带呈环状，第二同步带套设在第三同步带轮和第四同步带轮上，第二同步带呈张紧状态，且第二同步带与第二支架的下端固定连接；所述第一电机和第二电机均与控制器电连接。

通过控制器控制第一电机启动，驱动第一同步带转动，带动第一支架沿一滑轨移动；通过控制器控制第二电机启动，驱动第二同步带转动，带动第二支架沿二滑轨移动，从而带动气瓶在XOY平面内移动，使3D扫描从多个角度对气瓶进行扫描，得出气瓶的测量体积，从而得出气瓶的残余变形量。同步带传动动力大，不易打滑。

其他部分与实施例一中相同。

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；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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种气瓶残余变形测量装置，其特征在于，包括控制器、3D扫描仪和移动式设置在底座上的承载支架；

所述承载支架包括能够沿X轴方向移动的第一支架和能够沿Y方向移动的第二支架，第二支架上固定设置有用于承载气瓶的承载板；

所述底座上固定设置有支撑杆，3D扫描仪设置在支撑杆上，且位于承载板上方，控制器和3D扫描仪之间通过导线电连接。

2.根据权利要求1所述的气瓶残余变形测量装置，其特征在于，所述底座上设置有第一滑轨，第一支架的下端设置有第一滑块，第一滑块与第一滑轨相适配，第一驱动机构驱动第一支架沿第一滑轨滑动；

所述第一支架设置有第二滑轨，第二支架下端设置有第二滑块，第二滑块与第二滑轨相适配，第二驱动机构驱动第二支架沿第二滑轨滑动；第一滑轨与第二滑轨垂直设置。

3.根据权利要求2所述的气瓶残余变形测量装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括设置在底座上第一电机和第一丝杠；第一丝杠通过第一安装座与底座转动连接，且第一丝杠与第一滑轨平行设置，第一支架上固定设置有第一连接件，第一连接件上开设有螺纹通孔，第一连接件与第一丝杠螺纹连接；第一电机的输出轴通过传动组件与第一丝杠连接；

所述第二驱动机构包括设置第一支架上的第二电机和第二丝杠，第二丝杠通过第二安装座与第一支架转动连接，且第二丝杠与第二滑轨平行设置；第二支架上固定设置有第二连接件，第二连接件上开设有螺纹通孔，第二连接件与第二丝杠螺纹连接；第二电机的输出轴通过传动组件与第二丝杠连接；

所述第一电机和第二电机均与控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的气瓶残余变形测量装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一电机、第一同步带轮和第一同步带，第一电机固定在底座上，第一电机输出轴上固定设置有第二同步带轮，第一同步带轮转动安装在底座上，第一同步带呈环状，第一同步带套设在第二同步带轮和第一同步带轮上，第一同步带呈张紧状态，且第一同步带与第一支架下端固定连接；

所述第二驱动机构包括第二电机、第三同步带轮和第二同步带；第二电机固定在第一支架上，第二电机输出轴上固定设置有第四同步带轮，第三同步带轮转动安装在第一支架上，第二同步带呈环状，第二同步带套设在第三同步带轮和第四同步带轮上，第二同步带呈张紧状态，且第二同步带与第二支架的下端固定连接；

所述第一电机和第二电机均与控制器电连接。

5.根据权利要求3或4所述的气瓶残余变形测量装置，其特征在于，所述承载板上表面设置有用于固定气瓶的限位槽。

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