RU2685070C1 - Pipe deformation measuring device - Google Patents

Pipe deformation measuring device Download PDF

Info

Publication number
RU2685070C1
RU2685070C1 RU2018134150A RU2018134150A RU2685070C1 RU 2685070 C1 RU2685070 C1 RU 2685070C1 RU 2018134150 A RU2018134150 A RU 2018134150A RU 2018134150 A RU2018134150 A RU 2018134150A RU 2685070 C1 RU2685070 C1 RU 2685070C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
measuring
support structure
measuring unit
cylindrical surfaces
Prior art date
Application number
RU2018134150A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Дмитриевич Лямин
Владимир Ермолаевич Телицин
Дмитрий Анатольевич Костев
Владимир Павлович Хиленко
Александр Витальевич Калинин
Original Assignee
Акционерное общество "Завод N9" (АО "Завод N9")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Завод N9" (АО "Завод N9") filed Critical Акционерное общество "Завод N9" (АО "Завод N9")
Priority to RU2018134150A priority Critical patent/RU2685070C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2685070C1 publication Critical patent/RU2685070C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/08Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/10Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring diameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and can be used in machine building for active monitoring of diameters of cylindrical surfaces for example during testing of items with high pressures. Proposed device comprises support structure with level meter and measuring unit. Support structure is made in form of part of pipe, upper side of which has flat site for level meter installation. On lower side of support structure measuring unit is installed, which measures distance to pipe surface during tests along vertical diameter of pipe.
EFFECT: improving accuracy and enlarging technological capabilities of measuring cylindrical surfaces during tests under pressure.
3 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для измерения деформации труб при испытаниях.The proposed device relates to a measuring technique and can be used in engineering to measure the deformation of pipes during testing.

Измерение наружных и внутренних диаметров с высокой точностью представляет сложную техническую задачу и обычно решается применением нескольких типоразмеров измерительных средств. В частности, это касается гидравлических испытаний труб, где требуется знание об изменении диаметра при подаче давления.Measurement of external and internal diameters with high accuracy is a complex technical problem and is usually solved by the use of several standard sizes of measuring means. In particular, this applies to hydraulic testing of pipes, where knowledge of the diameter change during pressure is required.

Требования к процессу испытаний описаны в нормах и инструкциях (СНиП «Магистральные трубопроводы» 2.05.06-85*, М.2005, п.13.16, Газпром, Инструкция 
по проведению гидравлических испытаний трубопроводов повышенным давлением (методом стресс-теста) ВН 39-1.9-004-98, М. 1998). В параметрах, используемых в вышеуказанных документах, фигурирует допустимая относительная деформация трубы в области упругопластической деформирования при изменении давления на некоторую величину.  
Requirements for the test process are described in the norms and instructions (SNiP "Trunk Pipelines" 2.05.06-85 *, M.2005, p.13.16, Gazprom, Instruction
for conducting hydraulic tests of pipelines with increased pressure (stress test method) (VN 39-1.9-004-98, M. 1998). The parameters used in the above documents include the allowable relative deformation of the pipe in the field of elastoplastic deformation when the pressure changes by a certain amount.

Для чего выполняются соответствующие измерения диаметра до и во время испытаний. Измерительные средства используемые для указанных целей могут иметь различные конструкции и принципы работы. Кроме обеспечения метрологических параметров они должны отвечать требованиям безопасности при использовании.What is the appropriate measurement of the diameter before and during the test. Measuring tools used for these purposes may have different designs and principles of operation. In addition to providing metrological parameters, they must meet safety requirements for use.

Известно устройство для измерения малых перемещений или деформаций объекта (пат. RU№ 2473044, G01B 11/00, от 30.08.11). Данное средство измерений содержит источник света, состоящую из столбцов и рядов светочувствительных ячеек прямоугольную ПЗС-матрицу (ПЗС -прибор с зарядовой связью), соединенную с регистрирующей аппаратурой. Между ними размещен плоский затвор, частично перекрывающий световой поток от источника света на ПЗС-матрицу. Граница плоского затвора, делящая ПЗС-матрицу на освещенную и затемненную зоны, полностью охватывающие не менее одного столбца, расположена асимметрично относительно направления столбцов светочувствительных ячеек ПЗС-матрицы. ПЗС-матрица связана с неподвижным основанием, а плоский затвор связан с объектом или его деформируемой частью. Если плоский затвор надежно закрепить на поверхности трубы, то в принципе возможно его использование при гидравлических испытаниях. В тоже время устройство не отличается компактностью, из-за необходимости использования неподвижного основания для матрицы.A device is known for measuring small displacements or deformations of an object (US Pat. No 2473044, G01B 11/00, dated 08/30/11). This measuring instrument contains a light source consisting of columns and rows of photosensitive cells, a rectangular CCD matrix (charge coupled CCD device) connected to a recording equipment. Between them there is a flat shutter, partially blocking the light flux from the light source to the CCD matrix. The boundary of the flat shutter, dividing the CCD matrix into illuminated and darkened areas, completely covering at least one column, is asymmetrically relative to the direction of the columns of photosensitive cells of the CCD matrix. The CCD matrix is connected with a fixed base, and a flat shutter is connected with an object or its deformable part. If the flat gate is securely fastened to the pipe surface, then in principle it can be used for hydraulic testing. At the same time, the device is not compact, because of the need to use a fixed base for the matrix.

Известно устройство для измерения диаметра содержащее снабженное базовой плоскостью основание, сопряженную с основанием измерительную призму, обращенную вершиной к базовой плоскости и установленный в основании измеритель линейных перемещений (ИЛП) (пат. RU№ 34242, G01B5/08 от 10.06.2003). Контактирующие с измеряемым объектом удлинительные штанги воздействуют на измеритель. На основании, кроме измерителя, закреплён уровнемер. Устройство позволяет выполнять косвенные измерения диаметра, который рассчитывается из геометрических соотношений для элементов окружности объекта.It is known a device for measuring the diameter containing a base prism, equipped with a base plane, a measuring prism coupled with the base, facing the base plane with its tip and installed at the base of a linear displacement meter (ILP) (US Pat. No. 34242, G01B5 / 08 dated 06/10/2003). The extension rods in contact with the object being measured act on the meter. On the basis, besides the meter, the gauge is fixed. The device allows you to perform indirect measurements of the diameter, which is calculated from the geometric relationships for the elements of the object's circumference.

Для опоры конструкция использует поверхности контакта удлинительных штанг и вылет измерителя, расположенных практически на одной линии, что приводит к неустойчивой фиксации устройства на измеряемом диаметре в строго вертикальном положении. Условие нормального расположения измерителя по отношению к измеряемой поверхности необходимо для корректности измерений.For support, the design uses the contact surfaces of the extension rods and the overhang of the meter, which are located almost in line, which leads to unstable fixation of the device on the measured diameter in a strictly vertical position. The condition of the normal location of the meter with respect to the measured surface is necessary for the correctness of the measurements.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство (пат. RU№ 2397439, G01B7/12, от 27.02.2009 ), включающее опорную конструкцию, которая опирается на измеряемое изделие в трёх точках по вертикали, и измеритель перемещений.The closest to the proposed technical solution is the device (US Pat. RU№ 2397439, G01B7 / 12, dated 27.02.2009), including a support structure, which is based on the measured product at three points vertically, and displacement meter.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает точное измерение из-за неоднозначной постановки на измеряемый диаметр. A disadvantage of this device is that it does not provide an accurate measurement due to the ambiguous setting on the measured diameter.

Предлагаемое техническое решение решает задачу создания устройства для измерения малых перемещений при деформации цилиндрических поверхностей в заданном диапазоне диаметров при механических испытаниях путем непрерывного измерения расстояния до поверхности трубы. Техническим результатом является разработка конструкции устройства с повышенной точностью измерений для определения деформации при отсутствии персонала в зоне испытаний. При этом также достигается расширение технологических возможностей контроля.The proposed solution solves the problem of creating a device for measuring small displacements during deformation of cylindrical surfaces in a given range of diameters during mechanical testing by continuously measuring the distance to the pipe surface. The technical result is the design development of the device with high measurement accuracy to determine the deformation in the absence of personnel in the test area. At the same time, the expansion of technological control capabilities is also achieved.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения деформации труб, выполненном в виде опорной конструкции с измерительным блоком, указанная опорная конструкции реализована в виде охватывающей с зазором трубу цилиндрической части, имеющей сверху направляющие (поддерживающие) винтовые опоры с двух сторон образующей цилиндрической части и там же в верхней части на плоской выборке уровнемер, а также измеритель расстояния, расположенный снизу конструкции нормально поверхности трубы, так что измерение расстояния до поверхности трубы проводится по вертикальному диаметру контактным или бесконтактным методом.This technical result is achieved by the fact that in the device for measuring the deformation of pipes, made in the form of a supporting structure with a measuring unit, the specified supporting structure is implemented as a cylindrical part embracing with clearance, having on top of the guides (supporting) screw supports on both sides forming the cylindrical part and there, in the upper part of the flat sampling, the level gauge, as well as the distance meter, located below the structure, is normal to the pipe surface, so that the measurement oyaniya to the surface of the pipe is carried along the vertical diameter of the contact or non-contact method.

Кроме того, опорная конструкция может быть выполнена разъёмной и иметь выборки в местах свободных от функциональных элементов. При этом выполняется требование по сохранению её конструктивной целостность. Этой особенностью изготовления достигается удобство установки на испытываемую трубу.In addition, the support structure can be made detachable and have samples in places free from functional elements. In this case, the requirement to preserve its constructive integrity. This feature of production is easy to install on the test pipe.

Конструкция устройства позволяет использовать и более одного измерительного блока, например, два, которые симметрично расположены на концах опорной конструкции снизу. The design of the device allows the use of more than one measuring unit, for example, two, which are symmetrically located at the ends of the supporting structure from below.

Выполнение измерительного устройства с функцией передачи данных по проводам или радиоканалу позволяет вести измерения в режиме отсутствия персонала при подаче давления в испытываемую трубу.The implementation of the measuring device with the function of data transmission by wire or radio channel allows you to measure in the absence of personnel when pressure is applied to the test pipe.

Введение в конструкцию устройства новых элементов, а также особое выполнение уже имеющихся основных узлов устройства и выбранное размещение этих элементов позволяет существенно повысить эффективность эксплуатации такого устройства за счет обеспечения высокой безопасности его работы при одновременном обеспечении удобства его эксплуатации и требуемой точности.Introduction to the design of the device of new elements, as well as the special implementation of the already existing main components of the device and the selected placement of these elements can significantly improve the efficiency of operation of such a device by ensuring high safety of its work while ensuring ease of operation and the required accuracy.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлено схематично предлагаемое устройств0.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which presents schematically the proposed device0.

Предлагаемое устройство для измерения деформаций цилиндрических поверхностей (фиг.1а) содержит опорную конструкцию, выполненную в виде цилиндрической части 1 расположенной горизонтально, верхняя сторона которой имеет отверстия для установки винтовых опор 2, используемых для регулирования положения 1 (двух слева по рисунку и одной справа) относительно поверхности испытываемой трубы 7 (показана на фиг.1б), горизонтальной площадки 3 с установленным на ней уровнемером 4, снизу опорной конструкции на крепится каркас 5 для измерительного блока 6. Блок 6 расположен таким образом, что измерения всегда выполняются вдоль вертикального диаметра устройства установленного на испытываемую трубу 7 (фиг.1б). Диаметры труб здесь схематично приведены к единому положению измерительного устройства для большей наглядности процесса измерений при испытаниях. На рисунке показан один измерительный блок, хотя их может быть и несколько. Это позволит точным образом фиксировать изменение диаметра по длине трубы. Тем самым могут быть расширены технические возможности устройства при испытаниях труб.The proposed device for measuring deformations of cylindrical surfaces (Fig. 1a) contains a support structure made in the form of a cylindrical part 1 arranged horizontally, the upper side of which has openings for mounting screw supports 2 used for adjusting position 1 (two on the left in the figure and one on the right) relative to the surface of the test tube 7 (shown in figb), a horizontal platform 3 with a level gauge 4 installed on it, the frame 5 for the measuring unit is mounted on the bottom of the supporting structure 6. Unit 6 is positioned in such a way that measurements are always performed along the vertical diameter of the device installed on the test tube 7 (Fig. 1b). Here, the diameters of the pipes are schematically reduced to a single position of the measuring device for greater visibility of the measurement process under test. The figure shows a single measuring unit, although there may be several. This will allow you to accurately record the change in diameter along the length of the pipe. Thereby, the technical capabilities of the device can be expanded during pipe testing.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Перед началом измерения производят установку опорной конструкции 1 на трубу 7 и по уровню отмечают значение, показываемое уровнемером 4. Указанный уровнемер может иметь цифровой индикатор для удобства использования при настройке. Затем регулирующими опорами 2 выставляют конструкцию с определенным зазором относительно трубы. При этом значение, показанное уровнемером, сохраняется. Это обеспечивает перпендикулярное относительно трубы направление для измерительного блока 6. Указанный блок связан по проводам или по радиоканалу с управляющей испытаниями компьютером (не показан). Это позволяет персоналу находиться на безопасном расстоянии от изделия при испытаниях. Конструкция измерительного блока может предусматривать как контактный так и бесконтактный способ измерения расстояния до поверхности трубы 7. При изменении давления до определённого значения в трубе начинаются деформации, приводящие к изменению диаметра трубы на величину Д, как показано на фиг.1б. Эти изменения фиксируются измерительным блоком и выводятся на экран монитора. По мере нарастания давления проводятся непрерывные измерений расстояния до изделия. Конструкция устройства может изготавливаться также сборной с необходимой жесткостью скрепления. Использование безконтактного измерителя позволяет применять устройство для более широкого ряда типоразмеров труб.Before starting the measurement, the support structure 1 is installed on the pipe 7 and the value indicated by the level gauge 4 is marked by level. The specified level gauge may have a digital indicator for ease of use during tuning. Then regulating supports 2 expose the design with a certain clearance relative to the pipe. In this case, the value shown by the gauge is saved. This ensures the direction perpendicular to the pipe for the measuring unit 6. The specified unit is connected by wire or wirelessly to a test-controlling computer (not shown). This allows staff to be at a safe distance from the product during testing. The design of the measuring unit can provide both contact and non-contact method of measuring the distance to the surface of the pipe 7. When the pressure changes to a certain value in the pipe, deformations begin, leading to a change in the pipe diameter by the value D, as shown in fig.1b. These changes are recorded by the measuring unit and displayed on the monitor screen. As the pressure rises, continuous measurements of the distance to the product are carried out. The design of the device can also be made national team with the necessary rigidity of fastening. The use of a contactless meter allows the device to be used for a wider range of pipe sizes.

Предлагаемая конструкция прошла метрологическую аттестацию и апробирована в производственных условиях.The proposed design has passed metrological certification and has been tested under production conditions.

Claims (3)

1.Устройство для измерения деформации труб, содержащее опорную конструкцию и измерительный блок, отличающееся тем, что опорная конструкция выполнена в виде охватывающей с зазором трубу цилиндрической части, имеющей сверху регулируемые опоры с двух сторон, там же на горизонтальной выборке уровнемер, и измеритель расстояния, расположенный снизу конструкции нормально поверхности трубы, так что измерение расстояния до поверхности трубы проводится по вертикальному диаметру контактным или бесконтактным методом.1. A device for measuring the deformation of pipes, containing a support structure and a measuring unit, characterized in that the support structure is made in the form of a cylindrical part covering the gap with a pipe, which has adjustable supports from above on both sides, there is a level gauge on the horizontal sample, located below the structure of the normal surface of the pipe, so that the measurement of the distance to the surface of the pipe is carried out on the vertical diameter of the contact or contactless method. 2. Устройство в соответствии с п.1, отличающееся тем, что опорная конструкция выполнена разъёмной.2. The device in accordance with claim 1, characterized in that the supporting structure is made detachable. 3. Устройство в соответствии с п.1, отличающееся тем, что измеритель расстояний имеет радиоканал передачи данных. 3. The device in accordance with claim 1, characterized in that the distance meter has a radio data channel.
RU2018134150A 2018-09-28 2018-09-28 Pipe deformation measuring device RU2685070C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134150A RU2685070C1 (en) 2018-09-28 2018-09-28 Pipe deformation measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134150A RU2685070C1 (en) 2018-09-28 2018-09-28 Pipe deformation measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685070C1 true RU2685070C1 (en) 2019-04-16

Family

ID=66168379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018134150A RU2685070C1 (en) 2018-09-28 2018-09-28 Pipe deformation measuring device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685070C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199618U1 (en) * 2019-12-03 2020-09-09 Акционерное общество "Завод N9" (АО "Завод N9") Beat measuring stand
CN114485338A (en) * 2022-01-27 2022-05-13 淄博市特种设备检验研究院 Multifunctional measuring equipment for bulge deformation size of pressure-bearing special equipment

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2908161A (en) * 1954-07-02 1959-10-13 Babcock & Wilcox Co Probe supporting means for ultrasonic testing of circumferentially extending butt welds
RU2008610C1 (en) * 1991-05-20 1994-02-28 Научно-производственное объединение по разработке и внедрению нефтехимических процессов Device for checking shape of pipeline cross-section
RU77416U1 (en) * 2008-06-30 2008-10-20 Владимир Иванович Шустов DIGITAL DEVICE FOR INDIRECT MEASUREMENT OF LARGE AND SMALL EXTERNAL DIAMETERS
JP2010038892A (en) * 2008-08-08 2010-02-18 Ihi Corp Straightness measuring implement of long cylindrical member and measurement method thereof
RU2419764C1 (en) * 2010-03-05 2011-05-27 ЗАО "Газкомпозит" Device for measurement of deformations in pipeline
US7950298B2 (en) * 2003-11-14 2011-05-31 Hydro-Quebec Motorized bracelet assembly for moving sensor modules around a pipe
US10024824B2 (en) * 2011-09-26 2018-07-17 Ontario Power Generation Inc. Ultrasound matrix inspection

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2908161A (en) * 1954-07-02 1959-10-13 Babcock & Wilcox Co Probe supporting means for ultrasonic testing of circumferentially extending butt welds
RU2008610C1 (en) * 1991-05-20 1994-02-28 Научно-производственное объединение по разработке и внедрению нефтехимических процессов Device for checking shape of pipeline cross-section
US7950298B2 (en) * 2003-11-14 2011-05-31 Hydro-Quebec Motorized bracelet assembly for moving sensor modules around a pipe
RU77416U1 (en) * 2008-06-30 2008-10-20 Владимир Иванович Шустов DIGITAL DEVICE FOR INDIRECT MEASUREMENT OF LARGE AND SMALL EXTERNAL DIAMETERS
JP2010038892A (en) * 2008-08-08 2010-02-18 Ihi Corp Straightness measuring implement of long cylindrical member and measurement method thereof
RU2419764C1 (en) * 2010-03-05 2011-05-27 ЗАО "Газкомпозит" Device for measurement of deformations in pipeline
US10024824B2 (en) * 2011-09-26 2018-07-17 Ontario Power Generation Inc. Ultrasound matrix inspection

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199618U1 (en) * 2019-12-03 2020-09-09 Акционерное общество "Завод N9" (АО "Завод N9") Beat measuring stand
CN114485338A (en) * 2022-01-27 2022-05-13 淄博市特种设备检验研究院 Multifunctional measuring equipment for bulge deformation size of pressure-bearing special equipment
CN114485338B (en) * 2022-01-27 2023-04-25 淄博市特种设备检验研究院 Multifunctional measuring equipment for bulge deformation size of pressure-bearing special equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105320596B (en) A kind of bridge deflection test method and its system based on inclinator
KR101779599B1 (en) Bridge displacement measuring device
CN105928447B (en) A kind of rapid survey deflection of bridge span device
KR102074435B1 (en) Crack measure apparatus for safety check for construction
JP2018524579A (en) Integrated system and method for detecting osmotic flow morphology of hydraulic structures with distributed optical fiber
RU2685070C1 (en) Pipe deformation measuring device
CN105571758A (en) Dilatometer for measuring expansive force by constant volume method
KR101764640B1 (en) image-based portable surface crack detecting apparatus
CN107131816A (en) A kind of quick rock of push-pull type characterizes analyzer
CN103994715A (en) Device and method for measuring minimum diameter of diameter shrinkage portion of tensile sample after fracture
CN104457565A (en) Defect size measurement device and method
CN107388942A (en) A kind of architectural engineering detection rule for verticality calibrating installation
CN104330009B (en) Part height dimension measurement method and measurement frock
KR102176449B1 (en) Portable bridge bearing displacement measuring implement using thin magnet with safety check time
CN206638155U (en) Multiple dimensioned displacement measurement synchronous calibration device
RU2330238C2 (en) Device and method for monitoring technical condition of tunnels
CN105277166A (en) Measuring device for perpendicularity and planeness of vertical type rail and measuring method thereof
CN109579722A (en) A kind of positioning and demarcating device of long range distribution type fiber-optic
CN213874288U (en) Verticality or right angle precision measuring instrument
CN108507524A (en) A kind of small angle measurement instrument intelligence high-precision calibrating installation
RU196095U1 (en) Linear Dimension Monitor
CN105300826B (en) The calibration method and device of bitumen ductility instrument
CN208671876U (en) A kind of bearing slot rolling detection device
CN208902720U (en) A kind of vertical contact method concrete self-shrinkage automatic testing equipment
CN108489368A (en) A kind of tunnel wall rock deformation high-precision the Real-Time Measuring device and method

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change in inventorship

Effective date: 20190919