[发明专利]一种球形封头形状偏差的测量方法

说明书

本发明涉及一种测量方法，具体是一种球形封头形状偏差的测量方法，旨在解决现有球形封头测量成本高、操作不够便捷的技术问题。采用如下技术方案：选取球形封头端面的一条中心线的多个位置进行投射，通过竖直和水平两个方向的投射距离检测，结合封头自身的理论曲线方程，可得出每个投射点及对应点的坐标，进而得出每个投射点位置对应的封头凹凸情况及具体偏差值，最终得到封头的最大形状偏差以及封头的模拟轮廓。

技术领域

本发明涉及一种测量方法，具体是一种球形封头形状偏差的测量方法。

背景技术

封头是压力容器最为关键的一个部件，其中，球形封头是最常用的封头之一。常见的球形封头有三种：第一种是标准的半球形壳体；第二种是球形壳体被一平面截去部分后剩余的部分，截去的部分为球缺，球缺的高大于球的半径；第三种是在半球形壳体的圆形平面处同轴等径增设一圆筒体后形成的结构，增设的部分为直边段。封头制作完毕后需对其进行测量，以检测封头的形状偏差。现有一般需要制作封头样板，按标准图形尺寸制作且尺寸小于封头的内部尺寸，测量时将封头样板置于封头内，通过测量封头与封头样板之间的间隙，来判定封头的形状偏差。而不同规格的封头需要制备对应尺寸的封头样板，为满足测量封头形状偏差所需，则需要制备大量不同尺寸的样板。另外对于大直径封头，因其尺寸较大测量时不易操作，且样板的存放也极为不便。

发明内容

本发明旨在解决现有封头测量成本高、操作不够便捷的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种球形封头形状偏差的测量方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

1）、将球形封头的端面（即圆形平面）朝上放置在地面上，使端面与地面平行，并加以支撑固定；

2）、沿球形封头的端面的一条中心线选取多个投射位置，球形封头内壁上与各个投射位置竖直对应的为投射点；

3）、测量第一个投射点与球形封头端面的距离，测量第一个投射点对应投射位置与球形封头端面中心的距离，测算球形封头的半径为r；

4）、以球形封头的球心为原点建立坐标系，使X轴与所述中心线重合且Y轴竖直向上，则理论球形封头对应圆的方程为

设（，），理论球形封头上与对应的点（，）,过点B1的圆的切线方程为

过点且垂直于方程所述切线的直线方程为

将点代入方程，得

将点代入方程，得

将方程代入方程，得

解关于的一元二次方程，因为与较为接近，所以取值

将方程代入方程，得

将投射点与对应点之间的距离记为S，则

S=

若投射点在X轴负半轴，则

，

若投射点在X轴正半轴，则

，⑪

5）、通过比较与的大小，确定处的凹凸：若，封头外凸；若，封头内凹；将或⑪共同代入后，得出处内凹值或外凸值；