RU2802456C1

RU2802456C1 - Angle meter with sliding supports

Info

Publication number: RU2802456C1
Application number: RU2022135149A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Владимирович Жуков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара"
Filing date: 2022-12-28
Publication date: 2023-08-29

Abstract

FIELD: measuring technology.

SUBSTANCE: invention relates to devices for determining the angles of conjugation, checking and measuring the displacement of the axes of cylindrical objects, including when welding or diagnosing pipeline elements: measuring the angles of welding of branch pipes of tee joints of pipelines, bends, welding angles of pipes to each other. The angle meter comprises two rotary rulers and a degree indicator, and the rotary rulers are mounted on sliding longitudinal guides fixed on the supports, providing the possibility of shifting the supports in the longitudinal direction corresponding to the measuring plane, while one of the sliding longitudinal guides is fixed on the sliding support through the sliding transverse guide, which provides the possibility of additional movement of the support in the transverse direction relative to the measuring plane, the supports have four height-adjustable support posts with hemispherical tips that provide axial self-orientation of the device on cylindrical surfaces, the sliding transverse guide has a transverse displacement indicator matched to the measuring scale on the surface of the support

EFFECT: enhanced measuring efficiency of angles.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения углов сопряжения, проверки и измерения смещения осей цилиндрических объектов, в том числе при сварке или диагностике элементов трубопроводов: измерении углов приварки патрубков тройниковых соединений трубопроводов, отводов, углов приварки труб между собой.The invention relates to measuring technology, in particular to devices for determining mating angles, checking and measuring the displacement of the axes of cylindrical objects, including when welding or diagnosing pipeline elements: measuring the welding angles of pipes of tee connections of pipelines, bends, welding angles of pipes to each other.

Известно устройство измерения углов между продольно соединенными цилиндрическими поверхностями (патент US5392526A), содержащий фиксированный и поворотный установочные элементы, взаимодействующие с исследуемыми поверхностями. Элементы соединены шарнирно, с возможностью углового смещения их продольных осей относительно точки соединения, имеет угловые самовыравнивающиеся вдоль измеряемых осей опоры. Устройство применяется как сигнальное, контролирующее нахождение углов сварки цилиндрических деталей в допустимых параметрах. Устройство не отображает численные показания измеряемых углов, не может быть применено при наличии хотя бы с одной из измеряемых сторон сварных соединений или выступающих элементов конструкции, применимо для контроля углов в узко ограниченных пределах. Кроме того, устройство не позволяет контролировать смещение осей элементов.A device for measuring angles between longitudinally connected cylindrical surfaces is known (patent US5392526A), containing fixed and rotary mounting elements interacting with the surfaces under study. The elements are hingedly connected, with the possibility of angular displacement of their longitudinal axes relative to the connection point, and has angular supports that are self-aligning along the measured axes. The device is used as a signal device that monitors whether the welding angles of cylindrical parts are within acceptable parameters. The device does not display numerical readings of measured angles; it cannot be used if there are welded joints or protruding structural elements on at least one of the measured sides; it is applicable for monitoring angles within narrowly limited limits. In addition, the device does not allow you to control the displacement of the axes of the elements.

Известно устройство для измерения угловых величин (патент SU1381324), содержащее две линейки, шарнирный счетный узел и поступательные пары, обеспечивающие вертикальное и горизонтальное перемещение линеек. Устройство имеет по две регулируемые опоры на каждой линейке, с помощью которых компенсируется кривизна опорных поверхностей. Устройство предназначено для измерения углов между плоскими или имеющими незначительную кривизну поверхностями.A device for measuring angular values is known (patent SU1381324), containing two rulers, a hinged counting unit and translational pairs that provide vertical and horizontal movement of the rulers. The device has two adjustable supports on each ruler, with the help of which the curvature of the supporting surfaces is compensated. The device is designed to measure angles between flat or slightly curved surfaces.

Недостатком устройства при измерении углов между цилиндрическими деталями является необходимость ручного визуального контроля совпадения плоскости угломера и продольных осей цилиндрических объектов, отсутствует функционал измерения смещения осей контролируемых поверхностей.The disadvantage of the device when measuring angles between cylindrical parts is the need for manual visual control of the coincidence of the protractor plane and the longitudinal axes of cylindrical objects; there is no functionality for measuring the displacement of the axes of the controlled surfaces.

Известен многоцелевой инструмент для измерений углов (патент US2006/0005408), представляющий собой линейки, соединенные через поворотный измерительный узел с указателем градусов. Изобретение обеспечивает измерение угловых размеров, но не применимо при наличии на объекте сварных соединений или накладок на тройниках и не позволяет измерять смещение осей контролируемых элементов. Многоцелевой инструмент для измерений углов (патент US2006/0005408) является наиболее близким устройством к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.A multi-purpose tool for measuring angles is known (patent US2006/0005408), which consists of rulers connected through a rotary measuring unit with a degree indicator. The invention provides measurement of angular dimensions, but is not applicable if the object has welded joints or overlays on tees and does not allow measuring the displacement of the axes of the controlled elements. The multi-purpose instrument for measuring angles (patent US2006/0005408) is the closest device to the proposed invention in terms of technical essence and achieved results and was chosen as a prototype.

Техническим результатом изобретения является: измерение углов между цилиндрическими поверхностями с одновременным измерением смещения их осей, с обеспечением осевой самоориентации устройства при его установке на цилиндрических поверхностях с возможностью изменения опорной базы устройства при наличии на контролируемых объектах сварных соединений, накладок, датчиков или других элементов. Технический результат достигается тем, что угломер содержит две поворотные линейки и указатель градусов, причем поворотные линейки установлены на скользящих продольных направляющих, закрепленных на опорах, обеспечивая возможность сдвига опор в продольном направлении, соответствующим измерительной плоскости, при этом одна из скользящих продольных направляющих закреплена на скользящей опоре через скользящую поперечную направляющую, что обеспечивает возможность дополнительного перемещения опоры в поперечном направлении относительно измерительной плоскости, опоры имеют по четыре регулируемые по высоте опорные стойки с полусферическими наконечниками, обеспечивающими осевую самоориентацию устройства на цилиндрических поверхностях, скользящая поперечная направляющая имеет указатель поперечного смещения, сопоставленный с измерительной шкалой на поверхности опоры.The technical result of the invention is: measuring angles between cylindrical surfaces with simultaneous measurement of the displacement of their axes, ensuring axial self-orientation of the device when installed on cylindrical surfaces with the possibility of changing the support base of the device if there are welded joints, overlays, sensors or other elements on the controlled objects. The technical result is achieved by the fact that the protractor contains two rotary rulers and a degree indicator, and the rotary rulers are installed on sliding longitudinal guides mounted on supports, providing the ability to shift the supports in the longitudinal direction corresponding to the measuring plane, while one of the sliding longitudinal guides is mounted on a sliding one support through a sliding transverse guide, which provides the possibility of additional movement of the support in the transverse direction relative to the measuring plane, the supports have four height-adjustable support posts with hemispherical tips, ensuring axial self-orientation of the device on cylindrical surfaces, the sliding transverse guide has a lateral displacement indicator, matched with measuring scale on the surface of the support.

Дополнительные существенные отличия для предложенного изобретения состоят в том, чтоAdditional significant differences for the proposed invention are that

- одна из поворотных линеек жестко соединена с опорой, а вторая соединена через скользящие продольные и поперечные направляющие;- one of the rotary rulers is rigidly connected to the support, and the second is connected through sliding longitudinal and transverse guides;

- одна из поворотных линеек жестко соединена с опорой, а вторая соединена через скользящую поперечную направляющую.- one of the rotary rulers is rigidly connected to the support, and the second is connected through a sliding transverse guide.

На Фиг. 1 представлен общий вид устройства. Угломер состоит из двух поворотных линеек 1 и 2, указателя градусов 3, скользящей продольной направляющей 4, соединенной с опорой 5, скользящей продольной направляющей 6, соединенной с поперечной скользящей направляющей 7 и скользящей опорой 8. Поперечная скользящая направляющая 7 имеет указатель поперечного смещения 9, сопоставленный с измерительной шкалой 10 на скользящей опоре 8. Опоры 5 и 8 имеют по четыре регулируемых по высоте опорных стойки 11 с полусферическими наконечниками 12.In FIG. 1 shows a general view of the device. The protractor consists of two rotary rulers 1 and 2, a degree indicator 3, a sliding longitudinal guide 4 connected to a support 5, a sliding longitudinal guide 6 connected to a transverse sliding guide 7 and a sliding support 8. The transverse sliding guide 7 has a lateral displacement indicator 9, compared with a measuring scale 10 on a sliding support 8. Supports 5 and 8 each have four height-adjustable support posts 11 with hemispherical tips 12.

Описание и примеры использования угломера на скользящих опорах:Description and examples of using a protractor on sliding supports:

Измерение излома осей и смещение осей соединения труб или цилиндрических поверхностей (фиг 2).Measuring the fracture of the axes and the displacement of the axes of the connection of pipes or cylindrical surfaces (Fig. 2).

Опора 5 поворотной линейки 1 с продольной скользящей направляющей 4 устанавливается на одну из контролируемых труб, регулировкой опоры 5 в продольном направлении выбирается место с отсутствием сварных соединений, накладок или других элементов, все четыре опорные стойки 11 должны касаться поверхности объекта через полусферические наконечники 12. Место сопряжения линеек 1 и 2 помещается над местом сопряжения труб. Опора 8 линейки 2 с совмещенными продольной 6 и поперечной 7 направляющей устанавливается на вторую контролируемую трубу. Регулировкой скользящей опоры 8 в продольном направлении выбирается место с отсутствием сварных соединений, накладок или других элементов, регулировкой положения опоры в поперечном направлении достигается касание поверхности объекта всеми четырьмя опорными стойками 11 через полусферические наконечники 12. По указателю градусов 3 определяют угол сопряжения труб в выбранной измерительной плоскости, по указателю поперечного смещения 9 и измерительной шкале 10 фиксируется поперечное смещение осей в плоскости, перпендикулярной измерительной.The support 5 of the rotary ruler 1 with a longitudinal sliding guide 4 is installed on one of the controlled pipes, by adjusting the support 5 in the longitudinal direction, a place with no welded joints, overlays or other elements is selected, all four support posts 11 must touch the surface of the object through the hemispherical tips 12. Place the junction of rulers 1 and 2 is placed above the junction of the pipes. The support 8 of the ruler 2 with combined longitudinal 6 and transverse 7 guides is installed on the second controlled pipe. By adjusting the sliding support 8 in the longitudinal direction, a place with no welded joints, overlays or other elements is selected; by adjusting the position of the support in the transverse direction, all four support posts 11 touch the surface of the object through the hemispherical tips 12. Using the 3 degree indicator, the angle of mating of the pipes in the selected measuring area is determined plane, according to the transverse displacement indicator 9 and the measuring scale 10, the transverse displacement of the axes in the plane perpendicular to the measuring plane is recorded.

Измерение отклонений размеров тройников и тройниковых соединений (фиг. 3).Measuring deviations in the sizes of tees and tee connections (Fig. 3).

Опора 5 поворотной линейки 1 с продольной скользящей направляющей 4 устанавливается на основную трубу (магистраль тройника или тройникового соединения) таким образом, чтобы измерительная плоскость совпадала с плоскостью, образованной осями основной трубы и ответвления (патрубка тройникового соединения), регулировкой опоры 5 в продольном направлении выбирается место с отсутствием сварных соединений, накладок или других элементов, все четыре опорные стойки 11 должны касаться поверхности объекта через полусферические наконечники 12. Место сопряжения поворотных линеек 1 и 2 градусов устанавливается над местом сопряжения основной трубы и ответвления. Скользящая опора 8 поворотной линейки 2 с совмещенными продольной 6 и поперечной 7 направляющей устанавливается на ответвление. Регулировкой скользящей опоры 8 в продольном направлении выбирается место с отсутствием сварных соединений, накладок или других элементов, регулировкой положения скользящей опоры 8 в поперечном направлении достигается касание поверхности объекта всеми четырьмя опорными стойками 11 через полусферические наконечники 12. По указателю градусов 3 определяют угол соединения образующих основной трубы и ответвления, по указателю поперечного смещения 9 и измерительной шкале 10 фиксируется несимметричность оси патрубка по отношению к оси основной трубы (магистрали). При необходимости или для повышения качества и точности измерений, производится контроль с противоположной стороны тройника.The support 5 of the rotary ruler 1 with a longitudinal sliding guide 4 is installed on the main pipe (main tee or tee connection) so that the measuring plane coincides with the plane formed by the axes of the main pipe and the branch (tee connection pipe), adjusting the support 5 in the longitudinal direction is selected a place with no welded joints, overlays or other elements, all four support posts 11 must touch the surface of the object through the hemispherical tips 12. The junction of the 1 and 2 degree rotary rulers is installed above the junction of the main pipe and the branch. The sliding support 8 of the rotary ruler 2 with combined longitudinal 6 and transverse 7 guides is installed on the branch. By adjusting the sliding support 8 in the longitudinal direction, a place with no welded joints, overlays or other elements is selected; by adjusting the position of the sliding support 8 in the transverse direction, all four support posts 11 touch the surface of the object through the hemispherical tips 12. Using the 3 degree indicator, the angle of connection of the main components is determined pipes and branches, according to the lateral displacement indicator 9 and the measuring scale 10, the asymmetry of the axis of the pipe in relation to the axis of the main pipe (main) is recorded. If necessary or to improve the quality and accuracy of measurements, control is carried out from the opposite side of the tee.

Устройство изготавливается из металлов, сплавов или жестких пластмасс, обеспечивающих необходимую жесткость и устойчивость элементов. Указатель градусов может быть механическим или электронным, в зависимости требований к точности готового изделия.The device is made of metals, alloys or hard plastics that provide the necessary rigidity and stability of the elements. The degree indicator can be mechanical or electronic, depending on the accuracy requirements of the finished product.

Claims

1. An inclinometer containing two rotary rulers and a degree indicator, characterized in that the rotary rulers are installed on sliding longitudinal guides mounted on supports, providing the ability to shift the supports in the longitudinal direction corresponding to the measuring plane, while one of the sliding longitudinal guides is fixed to the sliding support through a sliding transverse guide, which provides the possibility of additional movement of the support in the transverse direction relative to the measuring plane, the supports have four height-adjustable support posts with hemispherical tips, ensuring axial self-orientation of the device on cylindrical surfaces, the sliding transverse guide has a lateral displacement indicator, matched with measuring scale on the surface of the support.

2. Protractor according to claim 1, characterized in that one of the rotary rulers is rigidly connected to the support, and the second is connected through sliding longitudinal and transverse guides.

3. Protractor according to claim 1, characterized in that one of the rotary rulers is rigidly connected to the support, and the second is connected through a sliding transverse guide.