CN218510571U - 一种可调整测量角度的非接触仪表固定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调整测量角度的非接触仪表固定装置，包括仪表保护箱、连接套管、垂直锁紧螺栓、水平锁紧螺栓，非接触式测量仪表安装在仪表保护箱内；仪表保护箱尾端连接有空心的连接套管，连接套管远离仪表保护箱的一端连接有活动球体，活动球体采用支撑球套夹持；弧形支撑梁上沿弧形方向设有弧形轨道，弧形轨道内连接有垂直锁紧螺栓；弧形底座上沿弧线方向也设有弧形轨道，弧形轨道内连接有水平锁紧螺栓；弧形底座水平固定于地面上，弧形支撑梁竖直连接于弧形底座上且靠近仪表保护箱尾端位置，弧形支撑梁下端通过水平锁紧螺栓固定于弧形底座上；仪表保护箱后端采用垂直锁紧螺栓固定在弧形支撑梁上。

Description

一种可调整测量角度的非接触仪表固定装置

技术领域

本实用新型属于仪器仪表技术领域，具体涉及一种可调整测量角度的非接触仪表固定装置。

背景技术

测量仪表是现代工业生产线中必不可少的重要组成部分。按照测量方式可分为接触式和非接触式式测量仪表，其中非接触式仪表一般多用于温度、料位、液位的测量。由于非接触式仪表不需要与测量物体直接接触，所以具有无磨损、无腐蚀、密闭性好、安全性强、可靠性强等优点。这使得非接触式仪表可以很好的弥补普通接触式仪表在某些环境中不适用或无法使用的问题，如密闭容器内物体温度的测量，高磨损或大质量物体料位的测量、腐蚀性液体液位的测量等。

虽然非接触式仪表具有以上优点，但这也对仪表的安装，尤其是测量角度的调整提出了更高的要求。如果测量角度调整不当，或由于被测物体位置移动变化，超出了所允许的测量范围，仪表将无法进行测量。测量角度的确定要同时考虑系统设计参数、生产工艺、物料特性以及干扰因素等各种情况的影响。这不仅需要专业的技能知识，往往还需要大量的实调经验。当新产线投产、工艺变化、切换产品亦或新安装仪表时都需要调整和确定测量角度。实际上随着系统的老化和改造等，即便是同一测量条件，其测量角度也并不是一成不变的，也需要根据实际情况定时进行调整校正。这些情况也约束和影响了非接触式仪表的使用范围和测量效果。

目前非接触式仪表大多仍是支架式或法兰式的安装方式。无论哪种安装方式，一旦安装完毕，仪表本体及其测量角度也随之固定。当需要进行调整角度时，必须拆卸仪表、安装附件以及相关线缆，确定好新的测量角度后，还需要重新安装固定并接线。当原有安装附件不能满足新测量角度的调整要求时，还需要对原有的安装附件重新购买或定制改造后，才能完成调整工作。这个过程不仅耗时耗力、还容易在重复的拆装过程中造成对仪表以及接线的损坏。虽然有类似摄像头云台的多轴调节装置可以实现在线式的调整。但这类装置不仅构造复杂、成本高，而且一般强度都不大，不适合用于工业仪表的调整，更无法在高温、高尘、振动、腐蚀、辐射等恶劣环境中使用。目前还没有一种结构简单、成本低廉、强度适中、操作便利的调整固定装置，既能满足非接触式仪表的在线调整需求，又能适用于各种复杂恶劣的工业环境。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可调整测量角度的非接触仪表固定装置，目的是解决现有非接触式仪表调整测量角度中存在的问题，提供一种结构简单、成本低廉、强度适中、操作便利的调整固定装置，为达到上述目的采用以下技术方案：

一种可调整测量角度的非接触仪表固定装置，包括仪表保护箱、连接套管、垂直锁紧螺栓、水平锁紧螺栓，还包括支撑球套、活动球体、弧形支撑梁和弧形底座；非接触式测量仪表安装在仪表保护箱内；

仪表保护箱尾端连接有空心的连接套管，连接套管远离仪表保护箱的一端连接有活动球体，活动球体采用支撑球套夹持；弧形支撑梁上沿弧形方向设有弧形轨道，弧形轨道内连接有垂直锁紧螺栓；弧形底座上沿弧线方向也设有弧形轨道，弧形轨道内连接有水平锁紧螺栓；

弧形底座水平固定于地面上，弧形支撑梁竖直连接于弧形底座上且靠近仪表保护箱尾端位置，弧形支撑梁下端通过水平锁紧螺栓固定于弧形底座上；仪表保护箱后端采用垂直锁紧螺栓固定在弧形支撑梁上。

进一步地，所述的活动球体、仪表保护箱、连接套管以轴线为准排列连接在一条直线上。

进一步地，所述活动球体与支撑球套之间留有间隙，活动球体的转动角度通过移动垂直锁紧螺栓和水平锁紧螺栓的位置调节和固定。

进一步地，弧形支撑梁和弧形支撑梁上的调整轨迹均为圆弧形且与活动球体同圆心。

支撑球套分为尺寸相同的上下两部分，支撑球套内衬弧度与活动球体弧度一致，且弧长必须要小于接触的活动球体弧长，其差值直接决定了测量角度的调整范围。支撑球套可安装在墙体、外壳、平台或支架上，根据实际需要还可以仅安装下半部分。

活动球体为一中心贯穿有圆柱形空洞的球状物体，可以为空心也可以为实心球体。活动球体与支撑球套之间留有一定间隙，活动球体在支撑球套的夹持下可自由转动。活动球体的转动角度通过移动垂直和水平2个锁紧螺栓的位置调节和固定。

非接触式测量仪表安装在仪表保护箱内，通过箱门可方便的对仪表进行检修维护作业，线缆和管路从保护箱侧方或下方开设的孔洞接入到仪表内部。

弧形支撑梁和弧形底座可以是实心材质的轨道，也可以是中间开有槽孔的板材。弧形支撑梁和弧形支撑梁上锁紧螺栓的调整轨迹均为圆弧形且与活动球体同圆心。

支撑球套内表面弧长必须要小于活动球体外表面的弧长，这个弧长差决定了角度最大可调范围，根据这个角度和活动球体中心距离弧形支撑梁的长度就可以确定弧形支撑梁和弧形底座的加工尺寸，调整轨迹的长度决定了具体的调整范围。

本实用新型的技术原理以及工作方式为：

当非接触式仪表的测量角度需要改变时，就必须相应的调整仪表设备本体的倾角。要实现立体空间上各方位角度的调整，就必须要在垂直和水平两个方向上同时可调。根据这个思路和原则，本实用新型设计了以活动球体中心点为圆心的两点调节装置，这两个调节点分别是由弧形支撑梁上的垂直锁紧螺栓和弧形底座上的水平锁紧螺栓组成，通过松动、移动、紧固几个动作，这两个点既能支撑和固定仪表保护箱，又能以活动球体中心点为圆心做圆弧运动。所以这个两点调节装置可以同时在垂直和水平两个方向进行调节，并且这两个方向的调节之间不会相互干扰和矛盾。

将仪表保护箱、连接套管和活动球体按照轴线排列成，并通过法兰连接成一个中空的整体，非接触式仪表置于仪表保护箱内。该连接体头部的活动球体中心与尾部仪表保护箱端部锁紧螺栓的调整轨迹均为同一点，所以无论方向如何调整，该连接体都可以自由活动，检测信号也可以自由发射到检测物体的表面，而且整个调整过程中仪表以及管线等也不需要拆卸。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型无需拆卸仪表设备和重新制作安装附件就可以轻松调整测量角度，尤其适合需要多频次、大范围调整测量角度的使用场景，如新产线投产、工艺变化、产品切换亦或开展试验等；

2.本实用新型结构简单、成本低廉、可根据使用需求选用不同材质，不仅便于生产制造，而且能适用于高温、高尘、振动、腐蚀、辐射等各种复杂恶劣环境；

3.本实用新型既能实现仪表设备的在线式调节和固定，强度好、精度高。又能对仪表起到很好的防护作用，同时操作简单、维护方便；

4.本实用新型中的仪表及保护箱更换为其他设备，本实用新型还可以推广应用到其他需要低成本频繁调整角度的设备或仪器上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型弧形底座的结构示意图；

图中：1-支撑球套，2-活动球体，3-连接套管，4-仪表保护箱，5-垂直锁紧螺栓，6-弧形支撑梁，7-水平锁紧螺栓，8-弧形底座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1和2所示，支撑球套1安装在某墙体或设备外壳上，将活动球体2夹持在正中间。活动球体2与仪表保护箱4的一侧设有法兰，活动球体2与仪表保护箱4之间通过连接套管3连接为一体，三者的中轴线为一条直线，保证仪表保护箱4内的仪表发射信号可以自由发射到被测物体表面。仪表保护箱4后端采用垂直锁紧螺栓5固定在弧形支撑梁6上。弧形支撑梁6的下端采用水平锁紧螺栓7固定在弧形底座8上，弧形底座8安装在设备平台上。

活动球体2与支撑球套1之间留有一定间隙，该间隙只要保证活动球体2在支撑球套1的夹持下可自由转动即可，不宜过大否则会影响装置的防尘效果。非接触式测量仪表安装在仪表保护箱4内，通过箱门可方便的对仪表进行检修维护作业，线缆和管路从保护箱侧方或下方开设的孔洞接入到仪表内部。

弧形支撑梁6和弧形支撑梁6上锁紧螺栓的调整轨迹均为圆弧形且与活动球体2同圆心。当需要调整测量角度时，在弧形支撑梁6和弧形底座8上通过改变锁紧螺栓的位置，可实现垂直和水平方向的同时调节，锁紧螺栓的位置决定测量的角度。

实施例案：

使用红外测温仪对回转窑出料进行测温，回转窑直径2.2m，窑头罩壁厚200mm，窑头罩外墙壁距离窑头出料点垂直距离1.5m，窑头罩外侧有一高2m的钢制检修平台。

调节固定装置主要技术参数如下：支撑球套内径106mm，外形70mm*70mm*70mm；活动球体外径100mm，内孔直径50mm；连接套管内径50mm，长度150mm；仪表保护箱400mm*300mm*300mm；弧形支撑梁高度900mm；弧形底座长度900mm；不锈钢材质制造。

具体安装和调整过程如下：

步骤1：在回转窑窑头对面的窑头罩墙体上开孔，将支撑球套连同活动球体一起安装固定在空洞内。

步骤2：先将红外测温仪放置在在仪表保护箱内，再将电缆和冷却用的压缩空气管路从仪表保护箱下方的穿线孔穿入箱内并接好，安装固定好红外测温仪。

步骤3：将仪表保护箱通过法兰与连接套管一端的法兰连接牢靠，再将连接套管的另一端与活动球体通过螺栓固定好。

步骤4：用水平锁紧螺栓将弧形支撑梁连接固定在弧形底座的中点位置上。再水平支起仪表保护箱，用垂直锁紧螺栓将仪表保护箱连接固定弧形支撑梁上。

步骤5：将连接好的弧形底座放置在窑头的检修钢平台上，调整弧形底座高度和位置合适后，使用电焊将弧形底座的支脚固定在钢平台上。

步骤6：通过调整水平锁紧螺栓和垂直锁紧螺栓的位置，并利用红外测温计自带的激光射线，可以很轻松的将红外测温点的测点调整到理想位置。

步骤7：当需要再次调整测量角度时，仅需要依次松动两个锁紧螺栓，并根据实际需要调整到合适位置后再将螺栓紧固，就可以实现测量角度的调整。

效果：窑头罩墙体所开孔洞距离平台面500mm，向窑头出料侧偏回转窑中心线400mm；弧形底座高度底座距离检修平台面高200mm，最大可调角度范围0-60°，测点可覆盖窑头100%以上的落料区域，全过程仅需单人就可以随时开展调整工作。

Claims (6)

1.一种可调整测量角度的非接触仪表固定装置，其特征在于，包括仪表保护箱、连接套管、垂直锁紧螺栓、水平锁紧螺栓，还包括支撑球套、活动球体、弧形支撑梁和弧形底座；非接触式测量仪表安装在仪表保护箱内；

仪表保护箱尾端连接有空心的连接套管，连接套管远离仪表保护箱的一端连接有活动球体，活动球体采用支撑球套夹持；弧形支撑梁上沿弧形方向设有弧形轨道，弧形轨道内连接有垂直锁紧螺栓；弧形底座上沿弧线方向也设有弧形轨道，弧形轨道内连接有水平锁紧螺栓；

弧形底座水平固定于地面上，弧形支撑梁竖直连接于弧形底座上且靠近仪表保护箱尾端位置，弧形支撑梁下端通过水平锁紧螺栓固定于弧形底座上；仪表保护箱后端采用垂直锁紧螺栓固定在弧形支撑梁上。

2.根据权利要求1所述的可调整测量角度的非接触仪表固定装置，其特征在于，所述的活动球体、仪表保护箱、连接套管以轴线为准排列连接在一条直线上。

3.根据权利要求1所述的可调整测量角度的非接触仪表固定装置，其特征在于，所述活动球体与支撑球套之间留有间隙，活动球体的转动角度通过移动垂直锁紧螺栓和水平锁紧螺栓的位置调节和固定。

4.根据权利要求1所述的可调整测量角度的非接触仪表固定装置，其特征在于，支撑球套分为尺寸相同的上下两部分，支撑球套内衬弧度与活动球体弧度一致，且弧长小于所接触的活动球体弧长。

5.根据权利要求1所述的可调整测量角度的非接触仪表固定装置，其特征在于，活动球体为一中心贯穿有圆柱形空洞的球状结构。

6.根据权利要求1所述的可调整测量角度的非接触仪表固定装置，其特征在于，弧形支撑梁和弧形支撑梁上的调整轨迹均为圆弧形且与活动球体同圆心。

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