一种在线数字化测量大口径管道外径的装置的制作方法

1.本实用新型属于测量技术领域，具体涉及一种在线数字化测量大口径管道外径的装置。


背景技术：

2.目前在线管道的外径测量基本通过柔性皮尺测量管道半圆弧，进而通过圆周计算，而这个过程存在很多问题：一、用柔性的测量工具管道准确的直径点不容易找到，必须通过一个辅助工具采用对夹的方式进行寻找，而且这个工具的长度必须大于外径，对于测量的范围受到限制；二、实际管道，特别是大管道很多采用埋于地下，或放于坑道中，实际环境恶劣，并不利于外径直线的寻找；三、皮尺用于半径圆弧的测量，本身皮尺就有一定误差，而且皮尺本身会由于温度和环境的因素导致热胀冷缩，量具本身存在极大误差；四、皮尺在量的过程中会由于正园心偏差（两个测量点不在统一直线上，即不是真正的直径）导致测量误差；五、管道已经在线铺装，无法拆卸，无法破坏截面结构实时精准测量。针对以上问题，亟需一种装置能够简单获取大口径管道外径。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种在线数字化测量大口径管道外径的装置，以解决背景技术中所提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型的实施例提供一种在线数字化测量大口径管道外径的装置，其特征在于，包括静子和弹性测量尺；所述静子设置为两侧等高的固定支架，所述固定支架的两侧与管道外侧面相贴；所述弹性测量尺包括尺框、竖直穿过尺框且可沿着尺框上下滑动的移动尺；所述移动尺移动的方向为垂直与固定支架上端面的方向且移动尺置于固定支架的上端面中点位置处，所述尺框内还设置有一定位板及一复位弹簧，所述定位板固定在移动尺上，所述复位弹簧的一端固定在定位板上，所述复位弹簧的另一端固定在尺框上；所述移动尺上设置有一数字化位移测量装置，所述数字化位移测量装置用于检测移动尺会随着不同管道口径所产生的位移变化，所述管道口径通过所数字化位移测量装置所监测到位移变化及固定支架的尺寸获得。
5.进一步的，所述固定支架包括一横向面及设置在横向面两端的竖直面。
6.优选的，所述固定支架的两竖直面的最下方设置为等腰三角形形状。
7.进一步的，所述尺框可通过一支座固定在固定支架上方或固定在固定支架的前端位置处。
8.优选的，所述尺框固定时保持移动尺垂直于固定支架的上端面且保证固定支架左右两侧相对于移动尺对称。
9.进一步的，所述移动尺的最低处设置为等腰三角形形状。
10.进一步的，所述数字化位移测量装置所监测到位移变化为l，所述固定支架的两竖直面与管道接触点之间的距离为d，则通过按照三角函数计算外径尺寸，
11.，
12.以此计算得管道外径r；
[0013] 。
[0014]
进一步的，所述数字化位移测量装置具有一触控显示屏和位移传感器，所述触控显示屏可用于显示所移动的距离。
[0015]
优选的，所述数字化位移测量装置内设置有单片机，所述单片机中控制程序中具有计算管道外径r的函数，所述触控显示屏可显示所得到管道外径r尺寸。
[0016]
本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
[0017]
（1）本发明的一种在线数字化测量大口径管道外径的装置在测量管道外径时不需要辅助工具寻找直径线测量点，也不需要柔性测量工具绕管道测量半圆弧；可以避免由于多个操作流程所导致的测量累积误差；本发明的装置使用可以准确找到管道实际的外径；通过数字化位移测量装置进行准确测量，保证了测量精度。
[0018]
（2）本发明通过数字化位移测量装置内部设置有单片机，通过触控显示屏输入d值，可以实现数字化自动计算，实现操作简单化，同时通过一体化计算，减少了因操作过程所带来的累计误差。
附图说明
[0019]
图1为本实用新型的静子和弹性测量尺用于测量大口径管道外径的结构示意图。
[0020]
图2为本实用新型的弹性测量尺的内部结构示意图。
[0021]
图3为本实用新型的测量原理图。
[0022]
附图标记说明：1、固定支架；11、横向面；12、竖直面；2、弹性测量尺；21、尺框；22、移动尺；23、定位板；24、复位弹簧；25、位移传感器；3、支座；管道4。
具体实施方式
[0023]
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0024]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作为广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0025]
如图1所示，一种在线数字化测量大口径管道外径的装置，包括静子和弹性测量尺2。
[0026]
在本实施例中，所述静子设置为两侧等高的固定支架1，所述固定支架1的两侧与管道4外侧面相贴；优选的，所述固定支架1包括一横向面11及设置在横向面11两端的竖直面12。优选的，所述固定支架1的两竖直面12的最下方设置为等腰三角形形状。使用时，通过预先测量横向面11的宽度，即可得到所需要的d值。测量时，应当注意固定支架1的两竖直面12最下端均需与大口径管道4接触。固定支架1的横向面11宽度及竖直面12的高度以实际所需要测量的管道外径为参考，横向面11宽度应该确保两竖直面的底部均与管道4相接触，且竖直面12高度能够保证竖直面12的底部与管道4接触时，移动尺22仍然具有可移动的空间，固定支架1的横向面11的宽度优选范围为0.8r-1.2r之间的范围内。
[0027]
如图2所示，所述弹性测量尺2包括尺框21、竖直穿过尺框21且可沿着尺框21上下滑动的移动尺22；所述移动尺22移动的方向为垂直与固定支架1上端面的方向且移动尺22置于固定支架1的上端面中点位置处，所述尺框21内还设置有一定位板23及一复位弹簧24，所述定位板23固定在移动尺22上，所述复位弹簧24的一端固定在定位板23上，所述复位弹簧24的另一端可通过螺栓等方式固定在尺框21上；所述移动尺22上设置有一数字化位移测量装置，所述数字化位移测量装置用于检测移动尺22会随着不同管道4的口径所产生的位移变化。在本实施例中，所述尺框21可通过一支座3固定在固定支架1上方或固定在固定支架1的前端位置处。在该实施例的图中，尺框21采用支座3固定在固定支架1的上方，如图1中所标识，优选的，所述尺框21固定时保持移动尺22垂直于固定支架1的上端面且保证固定支架1左右两侧相对于移动尺22对称。优选的，所述移动尺22的最低处设置为等腰三角形形状。
[0028]
在本实施例中，如图3所示，所述管道4口径通过所数字化位移测量装置所监测到位移变化及固定支架1的尺寸获得。在本实施例里中，所述管道4口径通过以下过程获得，所述数字化位移测量装置所监测到位移变化为l，所述固定支架1的两竖直面12与管道4接触点之间的距离为d，则通过按照三角函数计算外径尺寸，
[0029] ，
[0030]
以此计算得管道4外径r；
[0031]
。
[0032]
为提高测量效率，准确获知数字化的数值，所述数字化位移测量装置具有一触控显示屏和位移传感器25，位移传感器25可采用市场上常规位移传感器，可根据需求进行挑选，在此不做赘述；所述触控显示屏可用于显示所移动的距离，优选的，触控显示屏可输入d值。优选的，所述数字化位移测量装置内设置有单片机，所述单片机中控制程序中具有计算管道4外径r的函数，所述触控显示屏可显示所得到管道4外径r尺寸。该数字化位移测量装置还可包括供电电源、信号处理芯片等部件，位移传感器25将采集到的信息处理后输入单片机，单片机进行内部计算后，传输到触控显示屏显示，具体零件可根据不同型号的要求进
行具体配置，在此不做赘述。
[0033]
本实用新型的具体实施例的工作过程：使用前，预先获得固定支架1的两竖直面12与管道4接触点的距离，即可得到所需要的d值；在复位弹簧24的作用下，在使用前，固定支架1与弹性测量尺2的移动尺22的最低端处于同一水平面，此时，数字化位移测量装置记录为初始位置；使用时，将固定支架1放置在大口径管道4的外侧，弹性测量尺2的移动尺22在受到大口径管道4压力下，向上抬起，到达位置后，数字化位移测量装置测量出移动尺22所移动的距离，即l值，通过函数计算可得到所需要的大口径管道4的外径r，这种方法获取外径r值只需要简单的计算，不需要更多辅助工具使用非常方便。使用后，将固定支架1取下，在复位弹簧24的作用下，移动尺22复位，此时，可将固定支架1与弹性测量尺2的移动尺22的最低端置于一水平面上，数字化位移测量装置重新获取初始值，使用更加准确。
[0034]
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。