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背景技術(shù)
石油天然的氣體管線有幾十公里的,也有幾百上千公里,這么長的管線是由多根鋼管收尾焊接而成,由于各鋼管的端部的形狀不一,因此,在鋼管對接的過程中,需要對鋼管端部的橢圓度進(jìn)行測量,以保證對接效果。
現(xiàn)有技術(shù)中,鋼管橢圓度的檢測方法包括使用卡尺、米尺或者手持激光測距儀檢測,但是這幾種方法中,檢測工具的體積較大,使用較為不便,且可操作性差,如在使用卡尺檢測時,體積較大的卡尺由于較重容易傾斜,造成數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確;米尺的測量精度較差;橢圓度(或不圓度或失圓度)為了控制橢圓度,有的鋼管標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了橢圓度的允許指標(biāo),一般規(guī)定為不超過外徑公差的80%(經(jīng)供需雙方協(xié)商后執(zhí)行)。手持激光測距儀的精度雖可以滿足,但是僅能測機(jī)組數(shù)據(jù),無法測量整個圓,很難找到長軸和短軸的準(zhǔn)確位置。三種檢測方法所用的檢測工具檢測效率較低,因此,能夠準(zhǔn)確、快速的檢測鋼管的橢圓度對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是需要解開技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素
本實(shí)用新型所提供的橢圓度檢測儀,包括支架、一伸縮桿、第二伸縮桿、激光測距傳感器和控制器;所述一伸縮桿和所述第二伸縮桿平行,且均可滑動地連接于所述支架上,所述一伸縮桿的一端設(shè)有一卡輪,所述第二伸縮桿的一端設(shè)有第二卡輪,所述一卡輪和所述第二卡輪分別位于所述支架的兩側(cè),并貼緊鋼管端部的外側(cè)壁;或S=π(圓周率)×A×B/4(其中A,B分別是橢圓的長軸,短軸的長)。所述激光測距傳感器的輸出端與所述控制器的輸入端連接,所述激光測距傳感器與所述支架可旋轉(zhuǎn)連接并位于所述鋼管的內(nèi)側(cè),其旋轉(zhuǎn)軸線與所述一伸縮桿垂直。
使用時,將該橢圓度檢測儀對準(zhǔn)鋼管的端部,根據(jù)鋼管的管徑滑動一伸縮桿和第二伸縮桿,一卡輪和第二卡輪夾緊于鋼管的端部外側(cè)壁,使得該橢圓度檢測儀的位置固定,然后激光測距傳感器旋轉(zhuǎn)一周,即檢測其與鋼管內(nèi)側(cè)壁周向個點(diǎn)的距離,并將該檢測結(jié)果傳輸至控制器內(nèi),控制器將對該檢測結(jié)果進(jìn)行計算,并分析得出鋼管端部的周長、長短軸長度和橢圓度。其中,激光測距傳感器、控制器根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行計算以及激光測距傳感器與控制器之間的連接對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是現(xiàn)有技術(shù),為節(jié)約篇幅,在此不再贅述。橢圓測量儀鋼管橢圓度測量儀經(jīng)近3年的調(diào)研、設(shè)計、制造、安裝調(diào)試和2年的現(xiàn)場試運(yùn)行,驗收后其測量精度達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)的要求,設(shè)備功能齊全,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,滿足工廠使用精度要求,并且易于維護(hù)保養(yǎng)。
通過激光距離探測器與控制器的配合使用下,可保證檢測精度,同時,該橢圓度檢測儀的結(jié)構(gòu)簡單、體積較小,整體重量約為5公斤左右,便于操作及攜帶。影響彎管橢圓度的主要因素很多,其中主要因素有:管子的彎曲角度、彎曲關(guān)徑、管子直徑和管壁厚度等,一般來說,彎曲角度越大,彎曲半徑越小,直徑越大,管壁越薄,彎曲時產(chǎn)生的橢圓度就越大。另外,該橢圓度檢測儀在檢測過程中較為穩(wěn)定,使用調(diào)節(jié)方便,約10秒鐘即可檢測一個鋼管的端部的橢圓度,可有效提高檢測效率。
圓度與橢圓度的定義、區(qū)別在哪里?
圓度:是指工件的橫截面接近理論圓的程度。測量工具為圓度儀。大半徑與小半徑之差為0時,圓度為1。
橢圓度:橫截面上存在著外徑不等的現(xiàn)象,即存在著不一定互相垂直的大外徑和小外徑,則大外徑與小外徑之差即為橢圓度。其計算公式為:橢圓度=(大外徑-小外徑)/標(biāo)稱外徑*100%
兩者都是表征和形狀相差程度的大小的量。不過,兩者之間是成反相關(guān)的,即圓度越大,橢圓度越小。
橢圓度檢測
橢圓度的測量方法通常有兩種,一種是上面所說的多組測頭進(jìn)行外徑尺寸的測量,另一種是一組測頭進(jìn)行180°/360°等角度的旋轉(zhuǎn)。
多測頭測量法測量的是同一截面的外徑,旋轉(zhuǎn)法測量的類似曲線,不是同一截面的外徑。
多測頭測量法測頭固定,無旋轉(zhuǎn)部件,更不易損壞,同時使用壽命更長,維護(hù)更簡單。
多測頭測徑儀是根具測量的橢圓度要求高低來設(shè)置測頭組數(shù)的,通常橢圓度要求越高,測頭組數(shù)越多。光電測徑儀的測頭已經(jīng)可達(dá)到八個,對同一截面進(jìn)行全方面檢測,對橢圓度進(jìn)行測量。
光電測徑儀現(xiàn)在常用的測頭為雙測頭、三測頭、四測頭、八測頭。均能對外徑尺寸進(jìn)行的檢測。
雙向測徑儀如上圖所示,對兩個方向上的外徑尺寸進(jìn)行測量,通常應(yīng)用于環(huán)境較好的線纜電纜等行業(yè)的外徑尺寸測量。四路測徑儀可對對橢圓度要求高的線纜電纜等進(jìn)行外徑測量。還可以配備工控機(jī)系統(tǒng),詳細(xì)顯示測量是的數(shù)據(jù)與橢圓度等尺寸。、