CN216558789U - 一种大型筒体内部椭圆度测量辅助装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，涉及激光测量技术领域，其包括：主体部、吸附件、反射靶、连接组件和握持组件，上述主体部为多边形的框架结构，其底部对称设有两个吸附件；上述反射靶通过上述连接组件连接于上述主体部且位于上述主体部与上述吸附件连接的底边中轴线上；上述握持组件连接于上述主体部。本实用新型解决了传统测量中测量不便、测量效率低和测量精度不高的问题。

Description

一种大型筒体内部椭圆度测量辅助装置

技术领域

本申请涉及激光测量技术领域，具体涉及一种大型筒体内部椭圆度测量辅助装置。

背景技术

在大型船体内设置有许多大型筒体，尤其针对水下大型圆形船体，椭圆度是评价筒体及船体结构是否合格的一项重要标准，也关系到船体制造的精度。

目前大型筒体椭圆度一般采用全站仪测量，在测量时需先根据全站仪的位置在测量点附近将隐蔽靶用磁铁固定，全站仪投射激光至靶片上测量出两靶的相对位置后计算测量点坐标，根据两个测量点在三维坐标系中的位置关系，计算出椭圆度。

一些大型筒体的内部结构复杂，靶片经常会被筒体内的其他结构遮挡，此时置需要人员接触到测量点后才能调整靶片的摆放位置，但在进行大型筒体的椭圆度测量时，往往不具备接触到测量点的条件，而且当测量点数量过多时，用此装置相当于需要测量两倍数量的测量点，在高效性和便捷性上均存在缺陷，且测量精度不高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，以解决相关技术中测量不便、测量效率低和测量精度不高的问题。

为达到以上目的，本申请提供的一种大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其包括：主体部，其为多边形的框架结构，其底部对称设有两个吸附件；反射靶，其通过连接组件连接于上述主体部且位于上述主体部与上述吸附件连接的底边中轴线上；握持组件，其连接于上述主体部。

优选的，上述反射靶为球形。

优选的，上述握持组件包括角度调节盘、支撑杆和固定件，上述角度调节盘固定连接于上述主体部，上述支撑杆转动连接于上述角度调节盘，并通过上述固定件固定上述支撑杆与上述角度调节盘的相对位置。

优选的，上述支撑杆为伸缩杆。

优选的，上述角度调节盘固定于上述主体部远离上述吸附件的一端。

优选的，上述吸附件与筒体内壁接触的一侧为弧形。

优选的，上述吸附件为磁性滚轮。

优选的，上述连接组件包括：横杆，其连接于上述主体部内，并平行于上述主体部的底边；连接部，其位于上述主体部底边的中轴线上，上述连接部一端垂直连接于上述横杆，另一端连接上述反射靶。

优选的，上述连接部为伸缩连接件。

优选的，上述主体部为等边三角形的框架。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其主体部为多边形的框架结构，主体部的底部对称设有两个吸附件，使得主体部可通过吸附件即可吸附在筒体内壁上；将反射靶连接于主体部，且位于主体部与吸附件连接的底边中轴线上，使得反射靶到两个吸附件的距离一定，当全站仪测量测量点的椭圆度时，将吸附件与测量点接触并重合，通过测量反射靶的三维坐标，即可得到测量点的三维坐标，提高了测量的效率和测量精度；握持组件连接于主体部上，以通过握持组件，使测量人员握持握持组件远离主体部的一端，即可使主体部移动至筒体内任意需要测量的测量点上，而无需测量人员接触到测量点，解决了测量时测量点距离测量人员较远而测量不便的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置的主视图；

图2为本申请实施例提供的握持组件的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的反射靶与主体部的连接示意图；

图4为本申请实施例提供的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置的第一种测量示意图；

图5为本申请实施例提供的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置的第二种测量示意图。

附图标记：1、主体部；2、吸附件；3、反射靶；4、握持组件；41、角度调节盘；42、支撑杆；5、连接组件；51、横杆；52、连接部。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本实施例提供一种大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其包括：主体部1、吸附件2、反射靶3、握持组件4及连接组件5，主体部1通过吸附件2吸附在筒体的内壁上，握持组件4的一端连接在主体部1上，使得测量人员握持握持组件4远离主体部1的另一端，即可将主体部1移动至筒体内壁任意的测量点上，反射靶3通过连接组件5连接在主体部1上，通过全站仪来接收从反射靶3上反射的激光，根据反射靶3和测量点之间的相对位置，即可确定测量点的三维坐标，从而测量筒体内壁的椭圆度。

具体的，上述主体部1为多边形的框架结构，在主体部1的底部对称设有两个吸附件2，以使主体部1通过上述吸附件2吸附在筒体内壁。

上述反射靶3通过上述连接组件5连接在主体部1上，且位于主体部1与吸附件2连接的底边的中轴线上，以使上述反射靶3到任意一个吸附件2的距离均相等。

握持组件4连接在上述主体部1上，在测量时，方便测量人员在筒体内任意位置时，均可通过握持组件4将主体部1放置在测量点上。

如图4所示，在具体测量时，测量人员通过握持握持组件4远离主体部1的一端，将主体部1通过吸附件2吸附在筒体内壁上，将待测点A与其中任意一个吸附件2接触并重合，由于反射靶3到吸附件2的距离为确定值，因此即可通过测量反射靶3的相对位置坐标，得出测量点A的位置坐标。

如图5所示，在其他实施例中，为使得测量更准确，还可以先将待测点A沿顺时针或逆时针方向移动至A’，且点A至A’沿两个吸附件2所在直线方向上的距离为两个吸附件2之间距离的一半，再将吸附件2与位移后的待测点A’接触并重合，使A位于两个吸附件2之间，此时A与反射靶3均位于主体部1的中轴线M上，即可通过反射靶3的位置坐标，得到待测点A的位置坐标。

可以理解，将主体部1设置为框架结构，不仅可以减轻主体部1的自重，使主体部1更容易吸附在筒体内壁上，以便于测量人员操作，同时框架结构也使位于主体部1上的反射靶3暴露的更多，有利于反射各个方向投射的测量激光。

进一步地，上述反射靶3为球形。

可以理解，将反射靶3设置为球形时，比将反射靶3设置为平面，对全站仪投射来的激光可反射角度更大，避免在测量过程中因为反射靶3出现角位移而出现接收不到全站仪投射来的激光的问题。

进一步地，如图2所示，上述握持组件4包括角度调节盘41、支撑杆42和固定件，上述角度调节盘41固定连接在主体部1上，上述支撑杆42转动连接在上述角度调节盘41上，以使上述支撑杆42可相对于上述主体部1转动。当调整好上述支撑杆42的转动角度后，通过固定件固定支撑杆42与角度调节盘41的相对位置。

在测量之前，转动支撑杆42，调整支撑杆42与主体部1之间的角度，并用固定件固定此时支撑杆42与角度调节盘41的相对位置，以便于测量人员握持支撑杆42后使吸附件2吸附在待测点上，进而将主体部1吸附在待测点处，避免在测量过程中主体部1出现位移而影响测量精度。

优选地，上述支撑杆42为伸缩杆。

可选地，固定件可为插销或螺栓，以固定角度调节盘41和支撑杆42的相对位置。

在测量筒体内部某一处测量点时，所测量的角度和高度是不断变化的，由于测量人员在测量时只能位于筒体内，因此将上述支撑杆42设置为伸缩杆，可使测量人员不用近距离接触测量点，只需调整支撑杆42的长度，即可用支撑杆42远距离将主体部1放置在测量点上，便于测量，且进一步可适应不同直径大小的筒体。

进一步地，上述角度调节盘41固定在主体部1远离吸附件2的一端上。

可以理解，角度调节盘41可连接在主体部1上的任意位置，但为方便测量人员更好的控制主体部1，使其稳定放置在测量点上，将角度调节盘41固定在主体部1远离吸附件2的一端，测量人员操作更方便。

进一步地，上述吸附件2与筒体内壁接触的一侧为弧形。

由于测量时采用的测量方法为，将吸附件2与待测点接触并重合，从而确定待测点的相对位置，因此吸附件2需要与待测点准确重合，才能使测量时误差最小，将吸附件2与筒体内壁接触的一侧设置为弧形，确保了吸附件2与待测点的接触为点接触，测量更精确。

优选地，吸附件2为磁性滚轮。

将吸附件2设置为磁性滚轮，一方面可确保吸附件2与待测点为点接触，另一方面，当需要将主体部1从一个待测点移动至下一个待测点时，利用握持组件4，即可推动主体部1在筒体内壁上移动，提高了测量时的测量效率。

进一步地，如图3所示，上述连接组件5包括横杆51和连接部52，横杆51连接在主体部1内，并平行于上述主体部1的底边，上述连接部52垂直连接在上述横杆51上，且位于上述主体部1的底边中轴线上，另一端连接反射靶3。

由于筒体内部结构复杂，布设有管路和其他零部件，当待测点位于管路或其他零部件下方时，可将管路或其它零部件穿过主体部1的框架，通过设置横杆51和连接部52，使反射靶3稳定连接在主体部1的中轴线上，且不会与筒体内的管路和其他零部件互相干扰，且在传统测量方式中，筒体内壁的底端测量点通常无法测量，采取本实施例中的方法，使反射靶3高于筒体内壁一定距离，更容易测量。

优选的，上述连接部52为伸缩连接件。

可以理解，将连接部52设置为伸缩连接件，使得反射靶3可在主体部1底边的中轴线上移动，以避开筒体内障碍物的遮挡。在测量时，先将连接部52的长度调整固定后，测量出反射靶3到吸附件2的垂直距离，再开始测量。

进一步地，上述主体部1为等边三角形的框架。

可以理解，在多边形的框架结构中，等边三角形的结构最为稳定，因此在加工主体部1时，取三条等长的材料首尾相连，即可得到一个正三角形，加工难度小且精确度高；同时等边三角形每条边的中轴线都是每条边上的中线、高线或角的平分线所在的直线，因此取任意一边的中点与相对的顶点连接，即可找到主体部1的中轴线，方便确定反射靶3和两个吸附件2在主体部1上的连接位置，确保反射靶3到每个吸附件2的距离相等，提高了测量的精确度。

本实用新型的工作原理为：在测量前，先调整反射靶3在主体部1底边的中轴线上的相对位置，避免测量时筒体内壁上的其他零部件遮挡反射靶3，再测量出反射靶3到其中一个吸附件2的距离，转动支撑杆42直至方便测量的角度后，用固定件固定支撑杆42与角度调节盘41之间的相对位置，并调整好支撑杆42的长度后，握持支撑杆42远离角度调节盘41的一端，即可开始测量，将主体部1通过吸附件2吸附在待测点处的筒体内壁上，且使其中一个吸附件2与待测点接触并重合，此时全站仪向反射靶3投射激光并被反射靶3反射后，测量出反射靶3的相对位置坐标，通过已知的反射靶3与吸附件2的距离值，即可得到该待测点的相对位置坐标，如下个待测点距离上个待测点较远，可重新调整支撑杆42与主体部1的夹角，及支撑杆42的长度，如下个待测点距离上个待测点较近，可直接利用支撑杆42推动主体部1在筒体内壁上移动直至下一个测量点，采用同样的方法，即可得到下一个测量点的相对位置坐标，通过两个待测点间的位置即可计算出两点间的距离，根据椭圆度的定义：圆柱体的横剖面上最大与最小直径之差，即可计算出所需要的椭圆度值。

本实施例的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，通过将两个吸附件对称设置在多边形框架结构的主体部底边上，并将反射靶通过连接件连接在主体部底边的中轴线上，使得反射靶到任意一个吸附件的距离相等，通过握持组件连接主体部，使得测量人员可握持握持组件的一端即可使主体部吸附在任意筒体内壁的待测点上，解决了需要手动布置反射靶的问题；通过将反射靶设置为球形，解决了全站仪布置的位置有限的问题；通过设置可伸缩的支撑杆，使得测量人员不借助辅助工具即可测量筒体内壁的任意位置，且可适应不同直径的筒体，解决了大型筒体内壁测量点布置不便的问题；通过将吸附件设置为磁性滚轮，解决了反射靶在筒体内壁移动的问题，且使得测量更精确；通过使反射靶在主体部的底边中轴线上移动，解决了反射靶被障碍物遮挡而无法测量的问题；通过将主体部设置为等边三角形的框架结构，解决了测量精度不高的问题。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于，其包括：

主体部(1)，其为多边形的框架结构，其底部对称设有两个吸附件(2)；

反射靶(3)，其通过连接组件(5)连接于所述主体部(1)且位于所述主体部(1)与所述吸附件(2)连接的底边中轴线上；

握持组件(4)，其连接于所述主体部(1)。

2.如权利要求1所述的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于：

所述反射靶(3)为球形。

3.如权利要求1所述的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于：

所述握持组件(4)包括角度调节盘(41)、支撑杆(42)和固定件，所述角度调节盘(41)固定连接于所述主体部(1)，所述支撑杆(42)转动连接于所述角度调节盘(41)，并通过所述固定件固定所述支撑杆(42)与所述角度调节盘(41)的相对位置。

4.如权利要求3所述的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于：

所述支撑杆(42)为伸缩杆。

5.如权利要求3所述的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于：

所述角度调节盘(41)固定于所述主体部(1)远离所述吸附件(2)的一端。

6.如权利要求1所述的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于：

所述吸附件(2)与筒体内壁接触的一侧为弧形。

7.如权利要求6所述的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于：

所述吸附件(2)为磁性滚轮。

8.如权利要求1所述的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于，所述连接组件(5)包括：

横杆(51)，其连接于所述主体部(1)内，并平行于所述主体部(1)的底边；

连接部(52)，其位于所述主体部(1)底边的中轴线上，所述连接部(52)一端垂直连接于所述横杆(51)，另一端连接所述反射靶(3)。

9.如权利要求8所述的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于：

所述连接部(52)为伸缩连接件。

10.如权利要求1-9中任一权利要求所述的大型筒体内部椭圆度测量辅助装置，其特征在于：

所述主体部(1)为等边三角形的框架。

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