SU1305523A1

SU1305523A1 - Device for measuring internal diameter of pipe

Info

Publication number: SU1305523A1
Application number: SU853896633A
Authority: SU
Inventors: Виталий Георгиевич Баталов; Всеволод Евгеньевич Бондарев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2190
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1987-04-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени внутреннего диаметра и отклонений формы сечений длинномерных труб. Целью изобретени вл етс повышение точности и производительности измерений за счет введени датчика касани , точного центрировани ползуна и автоматического перемещени ползуна в измер емые сечени трубы. Дл этого механизм центрировани ползуна, размещаемого внутри измер емой трубы, выполнен в виде закрепленных на корпусе 28 ползуна и двух аэростатических подшипников 29, в карманах которых установлены дроссели 30, соединенные через пневмораспределитель 31 с магистралью 32 сжатого воздуха. Механизм слежени за изменением внутреннего диаметра трубы выполнен в виде вала 36 с блоком 37 зуОчатых колес, двух зубчатых реек, из которых рейка 38 св зана со штоком 39 пневмоцилиндра 40 и с дат чиком 35 перемещений. Рейка 41 расположена перпендикул рно рейке 38 и жестко св зана с датчиком 33 касани . Полость пневмоцилиндра 40 через пневмораспределитель 44 соединена с магистралью 32 сжатого воздуха. После введени ползуна в измер емую трубу включаетс система автоматического управлени циклом измерений в нескольких сечени х трубы. 5 ил. ( (Л 28 29 23 Фиг.5The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the internal diameter and deviations of the shape of sections of long pipes. The aim of the invention is to improve the accuracy and performance of measurements by introducing a touch sensor, precise centering of the slide and automatic movement of the slide to the measured sections of the pipe. For this, the centering mechanism of the slide placed inside the measuring pipe is made in the form of two aerostatic bearings 29 mounted on the slide body 28 and two aerostatic bearings 29, in whose pockets the throttles 30 are connected through a pneumatic distributor 31 to the compressed air line 32. The mechanism for monitoring the change in the internal diameter of the pipe is made in the form of a shaft 36 with a block of 37 tooth wheels, two gear racks, of which the rail 38 is connected to the stem 39 of the pneumatic cylinder 40 and the displacement sensor 35. The rail 41 is located perpendicular to the rail 38 and is rigidly connected to the sensor 33 for touching. The cavity of the pneumatic cylinder 40 through the valve 44 is connected to the pipeline 32 of compressed air. After inserting the slider into the measuring pipe, the system for automatic control of the measurement cycle in several sections of the pipe is turned on. 5 il. ((L 28 29 23 Figure 5

Description

1 1eleven

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени внутреннего диаметра и отклонений формы сечений длинномерных труб.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the internal diameter and deviations of the shape of sections of long pipes.

Цель изобретени - повышение точности и производительности измерени за счет введени датчика касани , точного центрировани ползуна с измерительными датчиками относительно ос измер емой трубы и автоматического перемещени ползуна в измер емые сечени трубы.The purpose of the invention is to improve the accuracy and productivity of measurement by introducing a touch sensor, precise centering of the slider with the measuring sensors relative to the axis of the measuring pipe, and automatic movement of the slider into the measured sections of the pipe.

На фиг. 1 показано устройство дл измерени внутреннего диамет За трубы , общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1; на фиг. 5 - ползун с механизмом слежени за изменением внутреннего диаметра трубы.FIG. 1 shows a device for measuring the internal diameter of a pipe, a general view; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one; in fig. 4 is a view of B in FIG. one; in fig. 5 - a slider with a mechanism for tracking the change in the internal diameter of the pipe.

Устройство содержит основание 1, установленные на нем передвижные стойки 2 - 4 с регулируемыми опорными роликами 5 и 6, привод 7 вращени измер емой трубы 8, состо щий из электродвигател 9, св занного через черв чный редуктор 10 с ведущим роликом 11, ползун 12, размещенный внутри трубы 8 и св занный сильфонной муфтой 13 со штангой 14, на которой закреплена втулка 15 с шарнирными опорами 16, настраиваемыми на диамет измер емой трубы 8, привод 17 осевого перемещени ползуна 12, имеющий электродвигатель 18 и ведущий ролик 19, к которому поджата штанга 14 через подпружиненный ролик 20, Свободный конец штанги 14 удерживаетс стойкой 21, на которой установлен профилированный ролик 22 с выступом, вход щим в нижний продольный паз штанги и предотвращающим поворот штанги вокруг оси, и конечный выключатель 23, взаимодействуюш 1й с кулачком 24, закрепленным в верхнем продольном пазу штанги 14, при этом рассто ни между кулачками 24 определ ют рассто ни между измер емыми поперечными сечени ми трубы 8.The device comprises a base 1, mounted on it movable racks 2-4 with adjustable support rollers 5 and 6, a drive 7 for rotating the measurable pipe 8, consisting of an electric motor 9 connected through a worm gear 10 with a driving roller 11, a slider 12, placed inside pipe 8 and connected by bellows sleeve 13 to rod 14, on which sleeve 15 is fixed with hinged supports 16, adjustable for the diameter of pipe 8, drive 17 for axial movement of slide 12, having electric motor 18 and driving roller 19, which is tucked rod 14 cher spring-loaded roller 20, the free end of the rod 14 is held by the stand 21 on which the profiled roller 22 is installed with a protrusion entering the lower longitudinal groove of the rod and preventing the rod from rotating around its axis, and the limit switch 23 interacting 1st with the cam 24 fixed in the upper longitudinal the groove of the rod 14, wherein the distances between the cams 24 determine the distances between the measured cross sections of the pipe 8.

На трубе 8 закреплен хомут 25 с кулачками 26, а на стойке 21 - конечный выключатель 27, взаимодействующий с кулачками 26, при этом рассто ни между кулачками 26 определ ют угол между измер емыми продольным сечени ми трубы 8.A clamp 25 with cams 26 is fixed on the pipe 8, and a limit switch 27 interacting with the cams 26 is mounted on the stand 21, and the distance between the cams 26 determines the angle between the measured longitudinal sections of the pipe 8.

00

Механизм центрировани ползуна состоит из закрепленных на корпусе 28 ползуна 12 двух радиальных аэростатических подшипников 29, в карманах которых установлены дроссели 30, соединенные через пневмораспредели- тель 31 с магистралью 32 сжатого воздуха или атмосферой.The centering mechanism of the slider consists of two radial aerostatic bearings 29 fixed on the housing 28 of the slider and in their pockets there are throttles 30 connected through a pneumatic valve 31 to the compressed air line 32 or the atmosphere.

Механизм слежени за изменением внутреннего диаметра трубы 8 размещен внутри ползуна 12 и содержит датчик 33 касани с наконечником 34,-датчик 35 перемещений, вал 36 с блоком 37 из двух зубча1Ъ1Х колес, зубчатую рей ку 38, одним концом св занную со штоком 39 пневмоцилиндра 40, а другим взаимодействующую с датчиком 35 перемещений , зубчатую рейку 41, закрепленную на корпусе датчика 33 касани , пружины 42 и 43 дл выбора зазоров в зубчатых зацеплени х.The mechanism for monitoring the change in the internal diameter of the pipe 8 is located inside the slide 12 and contains a sensor 33 contacts with a tip 34, a displacement sensor 35, a shaft 36 with a block 37 of two gear wheels 1x, a gear rail 38, one end connected to the rod 39 of the pneumatic cylinder 40 and another interacting with the displacement sensor 35, a toothed rack 41 fixed to the body of the touch sensor 33, springs 42 and 43 for selecting gaps in the gears.

Полость пневмоцилиндра 40 соединена с магистралью 32 сжатого воздуха или атмосферой через пневмораспределитель 44. Реле 45 давлени предназначено дл отключени электродвигй.- телей 9 и 18 приводов 7 и 17 при падении давлени в аэростатических подшипниках 29, а дроссель 46 регули0 рует скорость перемещени штока 39 и датчика 33 касани .The cavity of the pneumatic cylinder 40 is connected to the compressed air line 32 or the atmosphere through a pneumatic valve 44. Pressure relay 45 is designed to turn off electric motors 9 and 18 of actuators 7 and 17 when pressure drops in aerostatic bearings 29, and throttle 46 adjusts the speed of movement of rod 39 and 33 touch sensor.

Устройство содержит также шкаф 47 дл размещени в нем аппаратов электропневмоавтоматики , блок 48 цифрово5 го отсчета координаты осевого перемещени ползуна 12, блок 49 цифрового отсчета угловой координаты поворота трубы 8, блок 50 цифрового отсчета датчика 35 перемещений и авто0 матическое печатающее устройство 51.The device also includes a cabinet 47 for accommodating electropneumatic automation devices, a digital reference block 48, axial displacement coordinates of the slide 12, a digital readout block 49 of the angular coordinate of the rotation of the pipe 8, a digital readout block 50 of the displacement sensor 35, and an automatic printing device 51.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Ползун 12 ввод т в измер емуюSlider 12 is inserted into the measured

5 трубу 8 нажатием на пусковую кнопку (не показана) системь управлени автоматическим циклом измерений, после чего включаетс электромагнит пневмо- распределител 31 и из линии 32 сжаQ того воздуха через дроссели 30 воздух поступает в карманы аэростатических подшипников 29, благодар чему ползун 12 самоцентрируетс относительно геометрической оси внутреннего диасс метра трубы. Одновременно включаетс электромагнит пневмораспределител 44 и в поршневую полость пневмоцилиндра 40 поступает под давлением воздух, который перемещает поршень со штоком5, tube 8 by pressing a start button (not shown) controls the automatic measurement cycle, after which the electromagnet of the pneumatic distributor 31 is turned on and from the compression line 32 of that air through the throttles 30 the air enters the pockets of aerostatic bearings 29, due to which the slider 12 is self-centered relative to the axis of the inner tube diass. At the same time, the electromagnet of the pneumatic distributor 44 is turned on and air is pumped into the piston cavity of the pneumatic cylinder 40 under pressure, which moves the piston with the rod

39 и зубчатую рейку 38, последн , в свою очередь, перемещает вправо наконечник датчика 35 перемещений и одновременно вращает блок 37 зубчатых колес, верхнее колесо которого пеФормула изобретени39 and the rack 38, the latter, in turn, moves to the right the tip of the displacement sensor 35 and at the same time rotates the block 37 of gear wheels, the upper wheel of which is the formula of the invention

Устройство дл измерени внутрен него диаметра трубы, содержащее основание , закрепленные на нем опорныA device for measuring the internal diameter of a pipe, comprising a base, supported thereon

ремещает зубчатую рейку 41 с датчиком 33 касани от центра к периферии ползуна 12. В момент касани наконечника 43 датчика 33 с внутренней поверхностью трубы 8 включаетс авто-fО РОлики, привод вращени измер емой матическое печатающее устройство 51, трубы, ползун, размещаемый внутри выполн ющее распечатку радиальной трубы с возможностьюг перемещени координаты - диаметра трубы, круго- ВДОль нее, механизм центрировани вой координаты - угла поворота тру- ползуна относительно оси трубы и бы 8 от нул или точки по окружности,f5 размещенный внутри ползуна механизм в которой выполнено измерение, осевой координаты ползуна 12 - рассто ни от торца трубы 8 до поперечного сечени , в котором вьтолнено измерение , и результаты в цифровом виде 20 вывод тс на табло блоков 48 - 50. Затем отключаетс электромагнит пнев- мораспределител 44 и под действиемmoves the rack 41 with the sensor 33 contacts from the center to the periphery of the slider 12. At the moment of contact of the tip 43 of the sensor 33 with the inner surface of the pipe 8, auto-fO Rollers turn on, the pipe, the slider placed inside printout of a radial tube with the possibility of a coordinate — the diameter of the tube, circularly, the centering coordinate mechanism — the angle of rotation of the slider relative to the axis of the tube and 8 from zero or a point around the circumference, f5 placed inside The slider mechanism in which the measurement was performed, the axial coordinates of the slider 12 — the distance from the end of the pipe 8 to the cross section in which the measurement was performed, and the results in digital form 20 are displayed on the display of blocks 48-50. Then the electromagnet 44 of the hydraulic distributor 44 and Under the influence

слежени за изменением внутреннего диаметра трубы, выполненный в виде пневмоцилиндра, соединенного с магистралью сжатога воздуха, и кинематически св занного с ним датчика перемещений , отличающеес тем, что, с целью повышени точности и производительности измерени , оно снабжено датчиком касани , механизм центрировани ползуна выполнен в виде закрепленных на наружной поверхности ползуна двух аэростатических подшипников с дроссел ми, соединенны ми с магистралью сжатого воздуха, аtracking the change in the internal diameter of the pipe, made in the form of a pneumatic cylinder connected to the compressed air line, and kinematically connected to it a displacement sensor, characterized in that, in order to increase the accuracy and performance of the measurement, it is equipped with a touch sensor; form of two aerostatic bearings fixed on the outer surface of the slide with throttles connected to the compressed air line, and

пружины поршень пневмоцилиндра 40 движетс до упора и отводит наконечник 34 датчика 33 касани от стенки трубы 8, включаетс злектро- двигатель 9 привода 7 вращени трубы 8 и при наезде кулачка 26 на ко25the springs of the pneumatic cylinder 40 moves up to the stop and retracts the tip 34 of the touch sensor 33 from the wall of the pipe 8, turns on the electric motor 9 of the drive 7 of the pipe 8 and when the cam 26 hits the gearbox

слежени за изменением внутреннего диаметра трубы, выполненный в виде пневмоцилиндра, соединенного с магистралью сжатога воздуха, и кинематически св занного с ним датчика перемещений , отличающеес тем, что, с целью повышени точности и производительности измерени , оно снабжено датчиком касани , механизм центрировани ползуна выполнен в виде закрепленных на наружной поверхности ползуна двух аэростатических подшипников с дроссел ми, соединенными с магистралью сжатого воздуха, аtracking the change in the internal diameter of the pipe, made in the form of a pneumatic cylinder connected to the compressed air line, and kinematically connected to it a displacement sensor, characterized in that, in order to increase the accuracy and performance of the measurement, it is equipped with a touch sensor; the form of two aerostatic bearings fixed on the outer surface of the slide with throttles connected to the compressed air line, and

нечный выключатель 27 выполн етс по-30 механизм слежени за изменением внут- следовательность описанных операций. При наезде последнего из кулачков 26 на конечный выключатель 27 и выполнении измерени в этой точке трубы 8 счетчик импульсов (на чертеже не 35 показан) включает электродвигатель 18 П15ивода 1 7 осевого перемещени ползуна 12. При наезде кулачка 24 на . конечный выключатель 23 отключаетс электродвигатель 18 и вновь включа- 40 етс электродвигатель 9 начинаетс измерение в новом сечении трубы 8. После измерений в последнем сечении трубы счетчик импульсов реверсируетThe on / off switch 27 is executed in a 30-minute mechanism for monitoring the change in the internal sequence of the described operations. When the last of the cams 26 hits the limit switch 27 and a measurement is taken at this point of the pipe 8, the pulse counter (not shown in the drawing 35) turns on the electric motor 18 of the axle 1 7 axial displacement of the slide 12. When the cam 24 hits. the limit switch 23 turns off the electric motor 18 and the electric motor 9 starts up again; the measurement in the new section of the tube 8 starts. After the measurements in the last section of the pipe, the pulse counter reverses

реннего диаметра трубы выполнен в виде размещенных на общем валу двух зубчатых колес и наход щихс с ними в зацеплении двух зубчатых реек, одна из которых расположена с возможностью перемеще.ни вдоль оси ползуна и одним концом кинематически св зана с пневмоцилиндром, а другим концом взаимодействует с датчиком перемещений , а втора рейка расположена перпендикул рно первой рейке с возможностью перемещени в радиальном направлении относительно ползуна и жестко св зана с датчиком касани .The diameter of the pipe is made in the form of two gear wheels placed on a common shaft and two gear racks which are in engagement with them, one of which is movable along the axis of the slide and with one end kinematically connected to the pneumatic cylinder, and the other end interacts with a displacement sensor, and the second rail is arranged perpendicular to the first rail, with the possibility of moving in the radial direction relative to the slider and rigidly connected with the touch sensor.

5 85 8

1212

13 JS 15 6 /V 3 ЮЛ13 JS 15 6 / V 3 UL

-V-V --V-V-V --V

электродвигатель 18 привода осевого перемещени ползуна и возвращает ползун 12 к правому торцу трубы 8, работа устройства заканчиваетс .the motor 18 for driving the axial movement of the slider and returns the slider 12 to the right end of the pipe 8, the operation of the device ends.

Claims

Invention Formula

A device for measuring the internal diameter of a pipe, comprising a base, supporting feet fixed thereto

Rollers, a drive of rotation of the pipe being measured, a slide placed inside the pipe with the possibility of moving VDA, a mechanism for centering the slide relative to the pipe axis and a mechanism located inside the slide

tracking the change in the internal diameter of the pipe, made in the form of a pneumatic cylinder connected to the compressed air line, and kinematically connected to it a displacement sensor, characterized in that, in order to increase the accuracy and performance of the measurement, it is equipped with a touch sensor; the form of two aerostatic bearings fixed on the outer surface of the slide with throttles connected to the compressed air line, and

mechanism for monitoring changes in the internal

L

The diameter of the pipe is made in the form of two gear wheels placed on a common shaft and two gear racks which are in engagement with them, one of which is movable along the axis of the slide and with one end kinematically connected to the pneumatic cylinder, and the other end interacts with a displacement sensor, and the second rail is arranged perpendicular to the first rail, with the possibility of moving in the radial direction relative to the slider and rigidly connected with the touch sensor.

Il3

AT

/ L /// U // U / U / U // U // U /// UhUL

Fi &.

bb

FIG. 3

275

Type B

W 20

FIG. 2

Compiled by, Syrovatsky Editor O. Bugir Tehred V. Kadar Corrector A Zimo kosov

18/38 Circulation 678 Subscription VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

CRI 3 in wearing

1 printing company, Uzhgorod, st. Project, 4