CN219200343U - 一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，包括管道外径测量装置、超声波换能器定位及间距测量装置，管道外径测量装置包括伸缩固定架和定角件，定角件安装在伸缩固定杆上部，定角件包括一对支撑杆，支撑杆与伸缩固定杆的夹角呈45度，支撑杆前端装有A激光笔，定角件上装有激光测距仪，伸缩固定杆底端连有反光板，超声波换能器定位及间距测量装置包括鞍形件、垂直连接伸缩固定杆与鞍形件的数显尺、安装在鞍形件上的双向伸缩尺，伸缩尺两端分别设有B激光笔，鞍形件随数显尺的数显游标移动而移动。本实用新型能够实现大口径管道外径的快速便捷测量及超声波换能器的快速定位和间距测量，提高了测量效率和测量精度。

Description

一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具

技术领域

本实用新型涉及液体流量检测技术领域，特别是涉及一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具。

背景技术

大口径流量仪表在线测试所用的时差式超声波便携流量计在开展工作之前需要输入被检流量仪表管道的一些需要准确定位的测量参数，如管道周长、管道直径、管道壁厚、管道材料、上下游超声波换能器的间距等。在这个校准前处理准备过程中，现有的直接测量法费时费力，误差影响因素也较多，拖累了在线校准的工作效率。

目前管道直径测量通过卷尺测量管道外径的方法，这种方法要求准确找到垂直于管道轴向中心线向的管道横截面外径，卷尺的位置、张紧程度、磨损程度影响测量误差。测量时差式超声波便携流量计的两个超声波换能器间距时要求是超声波换能器之间的连线是管道纵切面的水平轴面与管道外壁的相交线，在现场直接测量时要实际操作准确定位这条线非常耗费时间，且容易出现偏差，其位置将直接影响到流量计数据好坏。同时，受制于窨井、埋地、悬空等典型的液体流量计在线检测狭小空间操作环境，市场上现有的这些成品测径测量工具或测量设备的尺寸及重量将难以在此施展，无法应用于狭窄空间场景的水流量在线检测前的管道参数测量。

基于上述原因以及随着全国范围内流量仪表在线测量需求的增多，有必要研发一个专门适用于大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，提高在线检测前处理准备工作的测量效率和测量精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，能够实现2000mm以下大口径管道外径的快速便捷测量及超声波换能器的快速定位和间距测量，提高了在线检测前处理准备工作的测量效率和测量精度。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，包括管道外径测量装置、超声波换能器定位及间距测量装置，所述管道外径测量装置包括伸缩固定架和定角件，所述伸缩固定架包括竖直伸缩固定杆，所述定角件安装在伸缩固定杆上部，所述定角件包括一对对称设置的支撑杆，所述支撑杆向下并向外倾斜且支撑杆与伸缩固定杆的夹角呈45度，所述支撑杆前端安装有沿支撑杆长度方向设置的A激光笔，所述定角件上装有激光测距仪，所述伸缩固定杆底端连接有高度可调的反光板，所述超声波换能器定位及间距测量装置包括与伸缩固定架间隔的直立鞍形件、垂直连接伸缩固定杆与鞍形件的数显尺、安装在鞍形件上的两端均可伸缩的伸缩尺，所述鞍形件以伸缩固定杆轴向中心线为对称轴设置安装，鞍形件长度方向所在竖直面与一对支撑杆所在竖直面平行，所述伸缩尺沿鞍形件长度方向伸缩设置，伸缩尺两端分别设有与伸缩尺相垂直的B激光笔，所述数显尺包括数显游标，所述鞍形件随数显游标移动而移动。

A激光笔射出激光所在线与伸缩固定杆轴向中心线所形成的夹角顶点a所在位置同所述激光测距仪激光射出点所在位置等高。

所述伸缩固定杆包括杆筒和与杆筒伸缩连接的调节杆，所述定角件安装在调节杆上部，所述伸缩固定杆底部连接有伸缩端朝下的反光板伸缩杆，所述反光板与反光板伸缩杆底端垂直相连。

所述伸缩固定架还包括连接在伸缩固定杆下部的一对支脚，一对所述支脚与一对支撑杆处于同一竖直面。

所述管道外径测量装置、超声波换能器定位及间距测量装置通过一对支脚与鞍形件放置至管道，且此时所述支脚底端、鞍形件底端均与管道外壁抵接。

所述伸缩尺由一对塔尺相向连接而成，所述塔尺以伸缩固定杆轴向中心线为对称轴对称设置。

所述B激光笔与塔尺外端可拆卸连接。

所述伸缩固定架顶部装有第一水平仪。

所述伸缩尺上装有第二水平仪。

本实用新型的有益效果是：全套测量装置尺寸较小，并融入了快速定位与管道纵切面、水平轴面的功能需求，能够实现2000mm以下大口径管道外径的快速便捷测量及超声波换能器的快速定位和间距测量，提高了在线检测前处理准备工作的测量效率和测量精度(激光测距仪测量精度控制在±2mm、数显游标卡尺测量精度控制在±0.1mm)，缩短了单个在线检测耗费时间(测量时间缩短至5分钟以内)，有利于节省时间成本。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为采用本实用新型装置测量管道外径的前视示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为采用本实用新型装置定位超声波换能器位置的前视示意图；

图5为采用本实用新型装置定位测量两超声波换能器间距的立体示意图；

图6为图5中B处的放大图。

图中：伸缩固定架1、伸缩固定杆11、杆筒111、调节杆112、支脚12、第一水平仪13、定角件2、支撑杆21、A激光笔22、反光板伸缩杆3、激光测距仪4、反光板41、鞍形件5、立脚51、连板52、第二水平仪53、伸缩尺6、塔尺61、B激光笔62、数显尺7、数显游标71、管道8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

如图1～图6所示，一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，包括管道外径测量装置、超声波换能器定位及间距测量装置，所述管道外径测量装置包括伸缩固定架1和定角件2，所述伸缩固定架1包括竖直伸缩固定杆11，所述伸缩固定杆11包括杆筒111和与杆筒111伸缩连接的调节杆112，由于定角件2等组件的安装，要保持定角件2调节高度的稳定性，伸缩固定杆11优先螺母拧紧固定式结构，其具体结构属于现有技术，在此不作详述。

所述定角件2安装在伸缩固定杆11上部，具体的，所述定角件2安装在调节杆112上部；所述定角件2包括一对对称设置的支撑杆21，所述支撑杆21向下并向外倾斜且支撑杆21与伸缩固定杆11的夹角呈45度，如图2、3所示，角α即为支撑杆21与伸缩固定杆11的夹角。

所述支撑杆21前端安装有沿支撑杆21长度方向设置的A激光笔22，A激光笔22可以通过插接或卡扣结构固定在支撑杆21上，支撑杆21优选为圆柱杆；所述定角件2上装有激光测距仪4，激光测距仪4的光线射出口朝下设置，A激光笔22射出激光所在线与伸缩固定杆11轴向中心线所形成的夹角顶点G所在位置同所述激光测距仪4激光射出点所在位置等高。如图2、3所示，线L1表示激光笔22射出激光所在线位置，线L2表示伸缩固定杆11轴向中心线所在位置，线L1与线L2交点即为顶点G，线L1与线L2的夹角为45度。

所述伸缩固定杆11底端连接有高度可调的反光板41，具体的，所述伸缩固定杆11底部连接有伸缩端朝下的反光板伸缩杆3，所述反光板41与反光板伸缩杆3底端垂直相连；反光板41可下调至其下表面抵接管道8外壁。激光测距仪4与反光板41配合用于测量反光板41上表面(反光面)至激光测距仪4激光射出点的距离，即图2、3所示的距离f。

所述伸缩固定架1还包括连接在伸缩固定杆11下部的一对支脚12，一对支脚12以伸缩固定杆11轴向中心线为对称轴对称设置，一对所述支脚12与一对支撑杆21处于同一竖直面，支脚12向外且向下倾斜设置。

所述超声波换能器定位及间距测量装置包括与伸缩固定架1间隔的直立鞍形件5、垂直连接伸缩固定杆11与鞍形件5的数显尺7、安装在鞍形件5上的两端均可伸缩的伸缩尺6；数显尺7为横向设置，数显尺7与伸缩固定杆11相互垂直，数显尺7与鞍形件5相互垂直，数显尺7前端连接至伸缩固定杆11。

所述鞍形件5以伸缩固定杆11轴向中心线为对称轴设置安装，鞍形件5长度方向所在竖直面与一对支撑杆21所在竖直面平行。所述管道外径测量装置、超声波换能器定位及间距测量装置通过一对支脚12与鞍形件5放置至管道8，且此时所述支脚12底端、鞍形件5底端均与管道8外壁抵接。如图1中所示，鞍形件5包括一对对称设置的直立立脚51和垂直连接一对立脚51的水平连板52，立脚51底面为向上并向外倾斜的斜面，所述立脚51底端与支脚12底端齐平且一对立脚51底端的间距a₁等于一对支脚12底端的间距a₂，两立脚51底端连线、两支脚12底端连线、立脚51底端相与支脚12底端连线构成一水平矩形虚线框所示。也就是说，当管道外径测量装置、超声波换能器定位及间距测量装置放置至管道8外壁时，一对立脚51底端、一对支脚12底端均与管道8外壁抵接，立脚51与管道8外壁的抵接点即为立脚51底端，支脚12与管道8外壁的抵接点即为支脚12底端。一对以伸缩固定杆11的轴向中心线为对称轴设置的对称支脚12及鞍形件5起到了测量时对管道8直径的定位，能够保证测量时伸缩固定杆11的轴向中心线与管道8竖直直径重合。

所述伸缩尺6沿鞍形件5长度方向伸缩设置，伸缩尺6两端分别设有与伸缩尺6相垂直的B激光笔62。所述伸缩尺6由一对塔尺61相向连接而成，所述塔尺61以伸缩固定杆11轴向中心线为对称轴对称设置，伸缩尺6与数显尺7相互垂直设置。所述B激光笔62与塔尺61外端可拆卸连接，B激光笔62优选通过现有的卡扣结构可拆卸连接于塔尺61。

所述数显尺7包括数显游标71，所述鞍形件5随数显游标71移动而移动。数显尺7的前端与伸缩固定杆11连接，数显游标71与连板52连接；除用数显尺7测量距离外，也可采用激光测距的方法进行测量。

所述伸缩固定架1顶部装有第一水平仪13。所述伸缩尺6上装有第二水平仪53。第二水平仪53用于保证测量时伸缩尺6的水平。

采用本实用新型大口径液体流量计在线检测用管道测量工具进行测量时，基于一对以伸缩固定杆11的轴向中心线为对称轴设置的对称支脚12的结构设计，将本实用新型测量工具放至管道8外壁并调整工具位置至第一水平仪13显示水平状态后，伸缩固定杆11的轴向中心线就能与管道8竖直方向直径重合，且无论管道8外径大小变化均是如此。之后测量管道8外径时，将反光板41调制至抵接管道8外壁，然后调整定角件2的高度，使得A激光笔22射出的激光与管道8外壁相切，通过激光测距仪4测出激光测距仪4激光发射点至反光板41上表面的距离f；如图2、3所示，图中线L1表示A激光笔22射出的激光所在位置，其与管道8外壁相切，线L2表示伸缩固定杆11的轴向中心线所在位置，且线L2经过管道8纵截面圆心O，线L3表示管道8的水平直径所在位置，线L3与线L2垂直，线L3与线L1的交点为A，线L1与线L2的交点为G且线L1与线L2的夹角为45度，则线L1、线L2、线L3构成等腰直角三角形△OAG；定义反光板41厚度为h，管道8外径长为d，则交点G与交点A的距离为d，那么

另根据现有技术中管道8最大外径2000mm计算，

因此，管道外径测量装置的高度可以设置的较小，在500mm以下，便于车载携带。

在测量两超声波换能器间距操作中，大口径液体流量计在线检测用管道测量工具放置在管道8上，调整好管道外径测量装置使第一水平仪13显示水平状态后，其实也同步使得第二水平仪53处于水平状态且鞍形件5的立脚51抵接至管道8外壁。通过分别拉伸两塔尺61使得两边B激光笔62射出的激光均与管道8外壁相切，且两边B激光笔62拉出距离相同，可以校准确定B激光笔62射出激光的准直性；若已知管道8外径尺寸，B激光笔62直接拉出管道8半径距离，激光是否与管道8外壁相切也能进行准直校准；此时B激光笔62发射激光与管道8外壁的相切点就是其中一个超声波换能器的安装位置(图5中点D)。之后移动鞍形件5(如图5箭头所示方向移动)，B激光笔62、数显游标71随之移动，移动后两B激光笔62发射激光与管道8外壁均相切，此时的相切点就是另一个超声波换能器的安装位置(图5中点E)，同时通过数显尺7测出两超声波换能器安装间距。

本实用新型除了满足大尺寸管道8的测径需求外，还满足了利用几何关系快速定位管道8水平轴面(图5中平面S)与管道外壁8的相交线(图5中线L4)的需求，以便安装和测量超声波换能器间距。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，包括管道外径测量装置、超声波换能器定位及间距测量装置，其特征在于：所述管道外径测量装置包括伸缩固定架(1)和定角件(2)，所述伸缩固定架(1)包括竖直伸缩固定杆(11)，所述定角件(2)安装在伸缩固定杆(11)上部，所述定角件(2)包括一对对称设置的支撑杆(21)，所述支撑杆(21)向下并向外倾斜且支撑杆(21)与伸缩固定杆(11)的夹角呈45度，所述支撑杆(21)前端安装有沿支撑杆(21)长度方向设置的A激光笔(22)，所述定角件(2)上装有激光测距仪(4)，所述伸缩固定杆(11)底端连接有高度可调的反光板(41)，所述超声波换能器定位及间距测量装置包括与伸缩固定架(1)间隔的直立鞍形件(5)、垂直连接伸缩固定杆(11)与鞍形件(5)的数显尺(7)、安装在鞍形件(5)上的两端均可伸缩的伸缩尺(6)，所述鞍形件(5)以伸缩固定杆(11)轴向中心线为对称轴设置安装，鞍形件(5)长度方向所在竖直面与一对支撑杆(21)所在竖直面平行，所述伸缩尺(6)沿鞍形件(5)长度方向伸缩设置，伸缩尺(6)两端分别设有与伸缩尺(6)相垂直的B激光笔(62)，所述数显尺(7)包括数显游标(71)，所述鞍形件(5)随数显游标(71)移动而移动。

2.如权利要求1所述一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，其特征在于：A激光笔(22)射出激光所在线与伸缩固定杆(11)轴向中心线所形成的夹角顶点a所在位置同所述激光测距仪(4)激光射出点所在位置等高。

3.如权利要求1所述一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，其特征在于：所述伸缩固定杆(11)包括杆筒(111)和与杆筒(111)伸缩连接的调节杆(112)，所述定角件(2)安装在调节杆(112)上部，所述伸缩固定杆(11)底部连接有伸缩端朝下的反光板伸缩杆(3)，所述反光板(41)与反光板伸缩杆(3)底端垂直相连。

4.如权利要求1所述一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，其特征在于：所述伸缩固定架(1)还包括连接在伸缩固定杆(11)下部的一对支脚(12)，一对所述支脚(12)与一对支撑杆(21)处于同一竖直面。

5.如权利要求4所述一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，其特征在于：所述管道外径测量装置、超声波换能器定位及间距测量装置通过一对支脚(12)与鞍形件(5)放置至管道(8)，且此时所述支脚(12)底端、鞍形件(5)底端均与管道(8)外壁抵接。

6.如权利要求1所述一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，其特征在于：所述伸缩尺(6)由一对塔尺(61)相向连接而成，所述塔尺(61)以伸缩固定杆(11)轴向中心线为对称轴对称设置。

7.如权利要求6所述一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，其特征在于：所述B激光笔(62)与塔尺(61)外端可拆卸连接。

8.如权利要求1所述一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，其特征在于：所述伸缩固定架(1)顶部装有第一水平仪(13)。

9.如权利要求1所述一种大口径液体流量计在线检测用管道测量工具，其特征在于：所述伸缩尺(6)上装有第二水平仪(53)。

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