[发明专利]用于测量管形构件的内型廓或外型廓的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量管形构件的内型廓或外型廓的测量装置。本发明更特别地、不过非惟一性地适用于测量用于石油或煤气开采的管形构件的内型廓或外型廓。

背景技术

这类管形构件通常包括阳式或阴式的螺纹端部，所述螺纹端部能够与另一管形构件的分别地阴式或阳式的端部拧紧。这些管体的厚度或圆度缺陷的存在从而是特别关键的，特别是对于保证构件之间令人满意的联接而言。因此，这类缺陷的存在会在有缺陷的管形构件的联接处在管形构件中产生疲劳和从而产生裂纹。此外，这些尺寸缺陷具有引起密封性问题的风险，这是因为在密封表面和螺纹处的径向干涉(interférence)并不具有对于保证联接的密封性而言最优的值。最后，当螺纹的尺寸超过所期望的尺寸误差时，在开采矿井时具有管柱断裂的风险。

因此，这类管形构件成为在制造后进行质量控制的对象。质量控制主要地包括直径测量，特别是用以进行椭圆度探测。具有这类缺陷的构件从而应被识别以如有需要被废弃。

需要校验的是，如此制造的构件的尺寸特征遵循所有可接受的预定允差。这些控制操作对于允许识别所有的有缺陷的和应被废弃的管形构件是必需的。这些质量控制操作应尽可能精确、可重复和有效。

在现有技术中已知一种定径工具，所述定径工具允许测量管形构件的内径或外径。该工具包括支架，所述支架承载两接触机构：一是固定接触机构和一个活动接触机构。支架被布置以使得两接触机构一个与另一个相面对地布置在要测试的构件上，并隔开一距离，该距离是可调节的，以允许工具根据构件的直径进行匹配。因此，操作者在具有理想的型廓的一基准构件上预先调节分开两机构的距离和在要测试的构件上布置支架。指针指示器允许读取对应活动接触机构相对于在校准时所执行的基准测量的移动的测量结果。

为了探测圆度缺陷，操作者在同一轴向平面中围绕管形构件转动工具，以测定最小直径和最大直径。如果在两个测量值之间的差相对于所期望的允差而言过大，构件从而被废弃。该工具的弊端在于需要操作者经验丰富，以实施可靠的和可复制的测量。实际上，工具围绕构件的转动需要熟练地在轴向平面中以及在圆的一直径上而不是在该圆的圆弧的弦上保持工具。因此，测量值根据操作者的经验从一操作者到另一操作者是变化的和从而较为不可靠。

在现有技术中，特别是从专利文献EP2194358，还已知一种测量装置，所述测量装置包括安装在支架上的光学传感器，支架固定在工作台上。鉴于特别是实施的复杂性，该装置因此较不适于实施对不同管形构件的快速和有效测量。

因此，存在这样的需要：提供一种测量装置，特别是用于测量管形构件的内型廓或外型廓的测量装置，所述测量装置易于操作和运送，允许进行可靠的测量和不受执行测量的操作者的影响。

发明内容

为此，本发明的目的在于一种用于测量管形构件的端部部分的外型廓或内型廓的测量装置，所述测量装置包括用于测量管形构件相对于预定基准点的径向测量值的第一传感器，和能够在正交于管形构件的主轴线的一预定平面中沿着一环形轨迹带动第一传感器的支架，其特征在于，支架包括主体和轴，主体能够通过可释开的固定部件固定在管形构件上，轴体相对于主体能转动活动，承载第一传感器的臂形件固定在主体上，以允许第一传感器沿着环形轨迹在管形构件内部或围绕管形构件移动；并且，测量装置包括用于测量第一传感器的对于第一传感器的每个径向测量值的角度测量值的第二传感器，第一传感器的径向测量值和第二传感器的角度测量值允许确定管形构件在预定平面中的型廓。

借助于本发明，由于支架通过可释开的连接部件被固定，可简便地将测量装置从一构件移动到另一构件。此外，借助于根据本发明的特定支架，装置在整体上通过要测量的管形构件承载。因此，装置的主体能够通过固定部件直接地固定在构件上。

优选地，支架通过要测量的构件承载。

此外，测量的可靠性不受操作者的影响，这是因为：一旦支架在构件上固定，只需使轴转动，这将随之带动径向测量传感器和角度测量传感器转动。在极坐标的基标中完全地确定一点的这两个测量值，允许回溯构件的外型廓(或内型廓)。精度从而得到增加。

此外，借助于特别是可释开的连接部件，装置可容易地从一构件传送到另一构件，利用所述可释开的连接部件支架固定在构件上。

优选地，第一传感器是非接触式或接触式的传感器，例如是感应式或光学探测式的传感器。

在一优选实施方式中，臂形件被构型以允许传感器相对于管形构件在轴向和径向平移方面的调节。