[发明专利]一种海管表面三维坐标测量仪

说明书

本发明公开了一种海管表面三维坐标测量仪，包括设备主支架、径向传感器、轴向位移传感器、圆周角度传感器、姿态传感器和数据总线，所述径向传感器安装在径向触针装置上，径向触针装置由轴二、轮盘、弹簧座、基座主体、弹簧主体和轮座组成，所述轴向位移传感器安装在设备主支架上，其中设备主支架、轨道主体、丝杆主体、丝杆固定副一、丝杆固定副二、移动手轮、轴向位移传感器、轨道滑块、滑移座板、丝杆移动副组成轴向测量装置。该海管表面三维坐标测量仪通过设置的姿态传感器监测设备在海管上的装夹姿态，轴向位移传感器监测轴向位移，径向位移传感器监测海管沿径向的变形量，设备安装水平位置提供数据变化的校准值。

技术领域

本发明涉及淤泥取样技术领域，具体为一种海管表面三维坐标测量仪。

背景技术

海管由于各种不可控因素发生变形，破坏，需要维修前需要准确测量海管变形量，海管变形后的实际数据的采集是后期确定维修方案的主要数据来源和依据，海管的由于处于水下位置，现场工况复杂，施工难度大，海管变形前期采集数据越精确后期施工成功的概率就越高，这就对测量工具的精度提出了很高的要求，测量工具必须可以适应海管损害地方的施工工况，而且精度必须达到维修需要的技术参数的精度要求。

现场施工过程中采用了倒模的方法和激光测量的方法，倒模的过程中受现场的工况影响及后期模型的制造过程的限制，测量精度不能满足后期维修方案中对实际数据的精度要求，激光测量方法精度高，但是不能适应现场复杂的施工工况，因此，如何设计一种海管表面三维坐标测量仪，成为我们当前要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海管表面三维坐标测量仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海管表面三维坐标测量仪，包括设备主支架、径向传感器、轴向位移传感器、圆周角度传感器、姿态传感器和数据总线，所述径向传感器安装在径向触针装置上，径向触针装置由轴二、轮盘、弹簧座、基座主体、弹簧主体和轮座组成，所述轴向位移传感器安装在设备主支架上，其中设备主支架、轨道主体、丝杆主体、丝杆固定副一、丝杆固定副二、移动手轮、轴向位移传感器、轨道滑块、滑移座板、丝杆移动副组成轴向测量装置，所述圆周角度传感器安装在旋转基座上，其中开口齿圈、旋转基座、挡圈、编码器齿轮、齿轮主体、轴一、固定座一、固定座二、轴三、滑移座板、圆周驱动手轮组成圆周角度测量装置，所述设备主支架的底部通过四件螺母相连接有螺杆一、支撑板、防沉手轮与设备主支架组成防沉装置，所述设备主支架的底部连接的调节螺母，螺杆二，安装球阀、调节手轮与设备主支架之间组成主支架径向夹紧装置，所述径向触针装置的底部通过轮盘在弹簧主体的压力下海管表面接触，通过圆周驱动手轮与轴一相互连接，轴一与齿轮主体转动，齿轮主体带动开口齿圈转动，同时带动编码器齿轮转动，编码器齿轮与圆周角度传感器输入轴连接，编码器齿轮的转动经圆周角度传感器转化成电磁信号经数据总线传递给控制电脑，所述径向传感器固定在基座主体上，径向传感器固定在弹簧座以及安装孔的内部，轮盘通过轴二与轮座固定，轮座通过弹簧座连接，轮盘的上下移动带动弹簧座沿基座主体的导向孔移动，径向触针装置的基座主体固定安装在开口齿圈上，所述数据总线缠绕安装在海管的外侧，所述设备主支架两侧钢板中央位置处的顶部之间通过两组方管固定连接，所述两组方管侧面通过螺栓固定安装有轨道主体，所述滑移座板通过轨道滑块与轨道主体连接，所述轨道主体之间固定安装有丝杆主体，丝杆主体的丝杆移动副与滑移座板连接，丝杆主体的两端通过丝杆固定副一、丝杆固定副二与设备主支架连接，所述移动手轮与丝杆主体转动连接，滑移座板与旋转基座、开口齿圈之间转动连接，所述轴向位移传感器固定在设备主支架相对一侧的钢板内侧。

优选的，所述触针装置底部的轮盘固定安装在海管的径向位置，轴向位置，圆周方向的角度位置，轴向测量装置的零点位置经过数据总线传输给控制电脑。

优选的，所述轴向位移传感器的固定部分为带数据线的细长杆。

优选的，所述径向传感器将位移信号转化成电磁信号经数据总线传输给控制电脑。