一种测量管道椭圆度用直读式卡钳的制作方法
【专利摘要】本发明的一种测量管道椭圆度用直读式卡钳，包括钳体，钳体包括两个端部通过铰接轴相铰接的钳腿，铰接轴上设置有用于检测两个钳腿相对转动角度信号的旋转角度传感器，其中一个钳腿上设置有数显盒，数显盒内设置有集成电路板，集成电路板上集成有用于将旋转角度传感器发送的角度信号进行处理计算并得出两个钳腿端部间距数值的微处理器，数显盒上设置有与微处理器信号连接的显示屏。本发明的有益效果是：在管道弯管或弯头上进行卡位后，不再取下卡钳后度数，而是直接读出角度值，而且在最大距离点将卡钳的钳腿紧固住，避免因两钳脚间距离发生改变影响数值的准确性。采用电子和机械两种方式进行测量角度，减小误差。
【专利说明】一种测量管道椭圆度用直读式卡钳
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量管道椭圆度用直读式卡钳。
【背景技术】
[0002]椭圆度是指弯管或弯头弯曲部分同一圆截面上最大直径与最小直径之差与名义直径之比，它是电站管道制造、安装时应检查的项目之一。由于椭圆度的存在，在内压作用下，要产生附加应力，造成管道应力的不均匀；在外压作用下，则会降低管道的稳定性。因此，保证弯管或弯头的椭圆度不大于某一定值，对于电站锅炉的安全稳定运行来说是十分必要的。椭圆度的测量是检验管道弯管或弯头质量的一个重要指标。根据DL/T438-2009《火力发电厂金属技术监督规程》的规定，需要对管道弯管和弯头的椭圆度进行测量，并达到相应标准。受监督的弯头和弯管，在工厂化配管前应进行椭圆度的检验。此外，还规定机组每次A级检修应对安装前椭圆度较大的弯头或弯管进行椭圆度测量。
[0003]量取弯管或弯头的相互垂直的两个直径，其平均差值与名义直径之比即为管子椭圆度。目前较多采用的是用卡钳测量的方法:测量最大直径时，一个钳脚靠在弯管或弯头一侦牝另一个钳脚沿管道表面圆周方向滑动，当两钳脚间距离达到最大时停止滑动，保持卡钳开口大小不变，将其从管道上取下，用测量尺量出两钳脚之间的距离，即为所测得的一个方向上的直径。同理可测得最小直径，所不同的是应在两钳脚间距离达到最小时停止滑动。
[0004]传统卡钳的缺点:1.由于卡钳本身不带刻度，另一个钳脚沿管道表面圆周方向滑动时不能准确定出最大或最小距离点，只能作大致估计，严重影响了测量的准确性；2.由于卡钳本身不带刻度，因此在管道弯管或弯头上进行卡位后，应在保持两钳脚间距离不变的前提下小心取下卡钳，然后用测量尺测量出两钳脚之间的距离。在实际操作过程中，在取下卡钳的过程中常常由于卡钳的紧固螺丝不牢固或是人为的触碰，使两钳脚间距离发生改变，直接影响了数值的准确性。
【发明内容】
[0005]为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种测量准确度高，使用方便的测量管道椭圆度用直读式卡钳。
[0006]本发明是通过以下措施实现的:
本发明的一种测量管道椭圆度用直读式卡钳，包括钳体，钳体包括两个端部通过铰接轴相铰接的钳腿，所述铰接轴上设置有用于检测两个钳腿相对转动角度信号的旋转角度传感器，其中一个钳腿上设置有数显盒，所述数显盒内设置有集成电路板，所述集成电路板上集成有用于将旋转角度传感器发送的角度信号进行处理计算并得出两个钳腿端部间距数值的微处理器，数显盒上设置有与微处理器信号连接的显示屏。
[0007]上述其中一个钳腿上固定有弧形的角度盘，角度盘所在圆的圆心与铰接轴重合，角度盘中部开有弧形槽，另一个钳腿上螺纹连接有穿过弧形槽的紧固螺栓，所述紧固螺栓端部设置有直径大于弧形槽宽度的螺帽。[0008]上述角度盘上边缘表面设置有角度刻度，带紧固螺栓的钳腿上设置有指向角度盘上角度刻度的指示箭头。
[0009]上述铰接轴上连接有钳把。
[0010]本发明的有益效果是:在管道弯管或弯头上进行卡位后，不再取下卡钳后读数，而是直接读出角度值，而且在最大或最小距离点将卡钳的钳腿紧固住，避免因两钳脚间距离发生改变影响数值的准确性。采用电子和机械两种方式进行测量角度，可以两相对比，确保测量数据的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
[0012]图2为本发明中角度和长度的标示图。
[0013]其中:I钳腿，2角度盘，3数显盒，4旋转角度传感器，5钳把，6指示箭头，7弧形槽，8紧固螺栓。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本发明的一种测量管道椭圆度用直读式卡钳，包括钳体，钳体包括两个端部通过铰接轴相铰接的钳腿1，两个钳腿I可以绕铰接轴相对转动。按照旋转角度传感器4的安装要求，将旋转角度传感器4安装在铰接轴上，并且铰接轴穿过旋转角度传感器4的中心，旋转角度传感器4用于检测两个钳腿I相对转动角度信号。其中一个钳腿上设置有数显盒3，数显盒3内设置有集成电路板，集成电路板上集成有微处理器，数显盒3上设置有与微处理器信号连接的显示屏。微处理器用于将旋转角度传感器发送的角度信号进行处理计算并得出两个钳腿端部间距数值，该间距数值即为被测弯管或弯头的直径，并在显示屏将该数值显示出来。`
[0015]在微处理器中设定计算程序，计算过程如图2所示，采用公式:d=2L*sin--a;其中a=b-2c;公式中d代表两个钳腿端部间距数值，b表示旋转角度传感器测得的角度，c表示钳腿中心线与钳腿端部之间的夹角，a表示两个钳腿端部之间的夹角，L表示铰接轴距钳腿端部的直线距离，也是卡钳固有的长度。
[0016]为了确保测量数据的可靠性和准确性，在设置电子读数装置的同时还设置了机械读数装置，其中一个钳腿I上固定有弧形的角度盘2，角度盘2所在圆的圆心与铰接轴重合，角度盘2中部开有弧形槽7，另一个钳腿I上螺纹连接有穿过弧形槽7的紧固螺栓8，紧固螺栓8端部设置有直径大于弧形槽7宽度的螺帽。角度盘2上边缘表面设置有角度刻度，带紧固螺栓8的钳腿I上设置有指向角度盘2上角度刻度的指示箭头6。铰接轴上连接有钳把5，方便操作人员握持卡钳。
[0017]测量时，转动卡钳的两个钳腿1，将钳腿I的前端卡在被测量的弯管处，并沿弯管移动，寻找最大或最小距离处，此时旋转角度传感器4实时检测两个钳腿I相对转动角度信号，并在数显盒3的显示屏上显示出两个钳腿端部间距数值。同时松开的紧固螺栓8也沿弧形槽7滑动。当移动到最大或最小距离时，不要取下卡钳，先将紧固螺栓8拧紧，防止两个钳腿I被碰触后移动，读取指示箭头6指向的刻度，依据前述公式将其换算为直径。应当对采用电子和机械两种方式进行测量所得到的两个直径值进行比较，如果两者相差不大，则说明电子装置正常工作。考虑到测量的精确性，当两者相差不大时，应将电子读数作为测量值。如果两者相差较大，则说明电子装置不正常，此时应以机械读数为准。
[0018] 以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。
【权利要求】
1.一种测量管道椭圆度用直读式卡钳，包括钳体，所述钳体包括两个端部通过铰接轴相铰接的钳腿，其特征在于:所述铰接轴上设置有用于检测两个钳腿相对转动角度信号的旋转角度传感器，其中一个钳腿上设置有数显盒，所述数显盒内设置有集成电路板，所述集成电路板上集成有用于将旋转角度传感器发送的角度信号进行处理计算并得出两个钳腿端部间距数值的微处理器，数显盒上设置有与微处理器信号连接的显示屏。
2.根据权利要求1所述测量管道椭圆度用直读式卡钳，其特征在于:其中一个钳腿上固定有弧形的角度盘，角度盘所在圆的圆心与铰接轴重合，角度盘中部开有弧形槽，另一个钳腿上螺纹连接有穿过弧形槽的紧固螺栓，所述紧固螺栓端部设置有直径大于弧形槽宽度的螺帽。
3.根据权利要求2所述测量管道椭圆度用直读式卡钳，其特征在于:所述角度盘上边缘表面设置有角度刻度，带紧固螺栓的钳腿上设置有指向角度盘上角度刻度的指示箭头。
4.根据权利要求1所述测量管道椭圆度用直读式卡钳，其特征在于:所述铰接轴上连接有钳把。
【文档编号】G01B5/20GK103837067SQ201410106138
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】荆象阳, 张鸿武, 马永泉, 刘蕊, 刘爽, 邵明星, 赵永宁, 胡新芳, 傅敏 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司电力科学研究院