[实用新型]一种钢管管端切斜量自动测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种端面测量技术，特别涉及钢管端面切斜参量的测量，是一种钢管端面切斜自动测量仪。

背景技术

为方便管道现场敷设应将钢管管端切斜量控制在一定的范围内，APISPEC 5L《管线钢管规范》和各管道工程技术条件对钢管的管端切斜量均有较严格的规定，因此在制管厂要求对每根钢管进行严格检测。目前国内钢管生产厂家普遍采用直角尺和塞尺，通过人工的方法来测量管端切斜尺寸。理论上，管端是一个面，从不同的管端直径方向测量会有很多不同的切斜尺寸值，判断一个管端切斜是否合格，应测出其最大值。但测量一个值又不能确定管端切斜是否合格，通常的做法是：测量两个值(两次测量位置应相差90°)，求两个测量值的平均值，记为平均值1；然后再用同样的方法在不同的位置测得两个切斜值，并求其平均值，记为平均值2。比较平均值1和平均值2，选用较大的平均值与标准规定的上限值进行比较，如果平均值低于标准规定，则判合格；如果超出标准规定则判废。因此，采用此方法测量管端切斜量，效率低下，且测量点不能覆盖管端圆周上所有的点，测量结果不具有代表性。此外，在工厂测量螺旋缝钢管的管端切斜量时，由于管端扩径和螺旋焊缝的影响，无法找到测量基准面，因而采用最原始的吊垂法测量，其弊端是无法保证测量结果的准确性、效率低下。因此，钢管批量生产检验采用此法进行测量是不可行的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钢管管端切斜量自动测量仪，解决钢管管端切斜量的准确测量问题。该测量工具用于圆筒形压力容器端面切斜量的检测，也具有良好的用途和效果。

本实用新型所述的钢管管端切斜量自动测量仪由测量装置和信号输出装置两部分组成，测量装置水平放置，由测量探头、硬质弹簧、传动滑杆、销钉、支架、限位销、滑块、导轨组成；信号输出装置由信号转换器、数据线和PC机终端组成。

两个测量探头分别与两个硬质弹簧的一端相连接，测量探头为楔形，具有光洁度，硬质弹簧具有刚度，两个硬质弹簧的另一端通过销钉分别固定在支架的固定杆上，间距与钢管直径相同，两个导轨一端通过固定硬质弹簧的销钉分别固定在支架的固定杆上，两个导轨上分别设置限位销和滑块，由两个传动滑杆分别连接两个导轨上的滑块和测量探头，两个传动滑杆分别连接两个信号转换器，两个信号转换器分别通过数据线与PC机终端连接。

由调整销钉位置调整上下测量探头的垂直距离，调整上下两个探头的间距与钢管直径相同。

上下两个测量探头与钢管管端紧密接触，并保证上下探头随钢管的转动可实现对管端切斜量的同步测量。

钢管放在一个带有四个滚轮的载物台上，保证载物台尽可能水平，四个滚轮分布于钢管两端的两侧，4个滚轮同步逆时针转动，转动线速度在0.01-0.02m/s之间，以保证钢管原地缓慢自转。

随钢管的移动，由于端面倾斜度的变化在硬质弹簧上产生相应的压缩变形会带动连接在探头上的传动滑杆产生水平位移变化，传动滑杆有一定刚度。传动滑杆的位置变化带动放置在导轨之上的滑块产生水平往复运动，滑块的右侧有一个限位销以调整上下滑块的起始位置完全相同。导轨与支架机械连接，有一定刚度，且表面有良好的光洁度，保证滑块可以自由运动。

连接在上下滑块上的信号转换器将采集到滑块的同步位移信号转化成同步电信号，信号由数据线导入PC机终端。

PC机终端对传入的电信号进行分析：同一时刻，上滑块的位移为d_1t，下滑块的位移为d_2t，计算同一时刻上下滑块的位移差Δdt＝|d_1t-d_2t|，Δdt即为该时刻钢管端面的某一测量位置的切斜值。不同时刻得到不同的钢管端面位置切斜测量值，在众多的Δdt里挑选最大值-Δdtmax，即是该钢管的管端切斜量。在PC机终端分析系统中，设定一个标准规定的管端切斜上限值，在测量过程中，如果测量值超标，则立即报警，测量过程立即终止，该钢管即可判废。

测量前的校准：制备一根管径较小的标样管，并且该标样管的管端切斜量较小，然后用传统的手工测量方法，例如，直角尺配合塞尺测量法或吊垂测量法，对钢管端面几个随机位置测定其管端切斜量，并记录测量值的最大值。然后，利用管端切斜量自动测量仪，对手工方法测量过的标样管管端位置进行管端切斜量测量，参考手工方法测量的管端切斜值来调整限位销的初始位置，使得前后两次的测量值相同，以此达到对管端切斜量自动测量仪进行校准的目的。