一种管道外径测量装置的制作方法

本实用新型属于测量装置技术领域，涉及一种管道外径测量装置。

背景技术：

管道在各行各业中被用于运输流体物质，如在供水系统中用于输送自来水，在供气系统中用于输送燃气。在一些特殊的行业，如发电厂，管道用于输送高压高温蒸汽，管道长期受到高温高压的作用会发生蠕胀变形，一旦变形的范围超过极限值就有可能会发生爆管，引起安全事故，因此需要对管道进行定期的检测，从而能够及时发现问题并更换管道，避免事故的发生。

管道的检测包括管道外径的测量，目前测量管道外径的方法包括游标卡尺测量法和专用机械式蠕胀测量尺测量法。游标卡尺受限于自身尺寸规格和精密综合要求，主要用于小口径管道的外径测量，机械式蠕胀测量钢带尺能够用于大口径管道的测量，但是使用步骤复杂，测量精度受环境温度影响大且维护成本高，实际性能不能满足工业测量要求。

工程师们也尝试采用其他测量装置，如中国专利文献资料公开提出了一种简易的可调范围的便携式管道直径测量装置，[申请号：cn201720263478.2；公告号：cn206772191u]：包括固定尺、移动尺、固定杆和移动杆，固定尺和移动尺为刻度尺。固定杆的上端与固定尺固定连接，固定尺的零刻度线与固定杆的内侧边缘重合，固定杆与固定尺垂直，移动尺转动式安装在固定杆的下端，移动杆安装在固定尺上，且移动杆与固定尺垂直。测量时将测量装置套装在管道上，然后移动移动尺和移动杆，使固定尺、移动尺、固定杆和移动杆均贴靠在管道外侧面上，然后微调移动杆使固定尺和移动尺的读数相同，此时固定尺和移动尺上的读数就是管道外径。使用该测量装置时需要将组成四边形的固定尺、移动尺、固定杆和移动杆固定在管道上，对于竖直布置或者倾斜设置的管道，测量装置在自身重力的作用下并不容易在管道上固定住并进行读数，实际操作不便。而且读数时需要操作者将头靠近读数位置进行观测，对于不够头部放置的空间位置往往不好读数。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种管道外径测量装置，解决的技术问题是如何使装置使用方便。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种管道外径测量装置，包括均呈条状的基座一和基座二，所述基座一和基座二能够平行放置，其特征在于，所述基座一的中部设置有磁性座一，所述基座二的中部设置有磁性座二，所述基座一的两端均设置有测距传感器，所述基座二的两端上具有与测距传感器一一对应的反射部。

磁性座又称为开关式磁力座，磁性座主要由可被旋动的矩形磁性元件、两磁性轭铁组，以及位于两磁性轭铁组间的上、下非磁性块构成的仪器，通过转动磁性元件能够使磁性座具有磁力，再通过反向转动磁性元件使磁性座磁力消失。磁性座的内部结构为现有结构，不再详述。测距传感器用于测距，为现有常见的器件，具体结构和原理不再详述。

使用时，先将基座一贴靠着管道的外侧面放置到管道的一侧，并转动磁性座一的磁性元件，使基座一通过磁性座一磁吸固定在管道上，然后将基座二贴靠着管道的外侧面放置到管道的另一侧，调节基座二的位置使基座一和基座二平行，同时测距传感器与反射部相对应，再转动磁性座二的磁性元件，使基座二通过磁性座二磁吸固定在管道上，此时两端测距传感器检测到的距离值相同或者近似相同，检测到的距离值取平均值，就是检测到的管道外径。由于误差的存在，两端测距传感器检测到的距离值完全相同一般不能实现，近似相同的判断标准：两端测距传感器检测到的距离值的相对偏差在规定的误差范围内就可判断为近似相同。测量完成后，反向转动磁性座一和磁性座二上的磁性元件，就能够使磁性座一和磁性座二的磁力消失，从而将基座一和基座二拆卸下来，再用于另一管道的测量。

通过磁性座一和磁性座二将基座一和基座二分别固定在管道上，在测量的过程中，基座一和基座二不会在管道上滑动，使测距传感器可以测得稳定的数据，从而使管道外径测量装置使用方便。由于设置了磁性座一和磁性座二，固定和拆卸基座一以及基座二只需转动磁性座一和磁性座二的磁性元件即可，基座一和基座二的拆装都十分方便。另外通过测距传感器测距，无需通过人工读取直尺上的刻度线，使装置使用方便。

在上述的管道外径测量装置中，所述磁性座一上在测量时与基座二相对的一端上设置有呈v形的定位槽一，所述定位槽一的两侧槽壁面均能够与管道外侧面贴靠，所述磁性座二上在测量时与基座一相对的一端上设置有呈v形的定位槽二，所述定位槽二的两侧槽壁面均能够与管道外侧面贴靠。

测量管道外径时，将管道两侧分别嵌入到定位槽一和定位槽二内，磁性座一和磁性座二具有磁力后，管道外侧面贴靠在定位槽一的两侧槽壁面和定位槽二的两侧槽壁面上。定位槽一和定位槽二具有定位作用，方便基座一和基座二固定时的定位，使测距传感器与反射部能够准确相对进行测距，使管道外径测量装置使用方便。

在上述的管道外径测量装置中，所述基座一和基座二均由磁性材料制成，所述基座一上具有在测量时与基座二相对的基准面一，所述基座二上具有在测量时与基准面一相对的基准面二，所述基准面一上开设有安装槽一，所述磁性座一嵌装在安装槽一内并能够沿垂直基准面一的方向滑动，所述基准面二上设有安装槽二，所述磁性座二嵌装在安装槽二内并能够沿垂直基准面二的方向滑动。

磁性材料包括铁、钴、镍以及其合金材料，基座一和基座二由磁性材料制成，这样基座一和磁性座一能够通过磁力吸合固定，基座二和磁性座二也能够通过磁力吸合固定。测量管道外径时，将管道的一侧嵌入到定位槽一内，由于磁性座一与基座一之间为可滑动安装，磁性座一与基座一之间能够根据管道的外径自适应的滑动，磁性座一具有磁力后，能够使管道外侧面同时贴靠固定在定位槽一的两侧槽壁面以及基准面一上。同理，磁性座二具有磁力后，也能够使管道外侧面同时贴靠固定在定位槽二的两侧槽壁面以及基准面二上。这样本管道外径测量装置可以适应不同外径的管道，从而使管道外径测量装置使用方便。

在上述的管道外径测量装置中，所述安装槽一的槽壁面上开设有条形槽一，所述磁性座一的外侧面上设置有插销一，所述插销一插设在条形槽一内，所述安装槽二的槽壁面上开设有条形槽二，所述磁性座二的外侧面上设置有插销二，所述插销二插设在条形槽二内。

插销一与条形槽一的设置具有限位和导向作用，使磁性座一在安装槽一内安装稳定和滑动准确。同理，插销二与条形槽二的设置具有限位和导向作用，使磁性座二在安装槽二内安装稳定和滑动准确。这样使基座一和基座二与管道的固定方便，从而进一步使装置使用方便。

在上述的管道外径测量装置中，所述条形槽一有两个并相对设置，所述插销一有两个并插设在相应的条形槽一内，所述条形槽二有两个并相对设置，所述插销二有两个并插设在相应的条形槽二内。这样设置使磁性座一在安装槽一内滑动更稳定，同理使磁性座二在安装槽二内滑动更稳定，从而保证装置的正常使用。

在上述的管道外径测量装置中，所述磁性座一与安装槽一的底面之间设置有弹簧一，所述磁性座二与安装槽二的底面之间设置有弹簧二。

弹簧一的设置使基座一和磁性座一之间在不进行测量时也能够保持固定状态，避免了磁性座一在安装槽一内任意滑动造成的损伤，同理，弹簧二设置使基座二和磁性座二之间在不进行测量时亦能够保持固定状态，避免了磁性座二在安装槽二内任意滑动造成的损伤，从而保证了装置的正常使用。

在上述的管道外径测量装置中，所述基座一的一端上具有两个并排设置的所述测距传感器。这样可以使检测到的距离值更准确。

在上述的管道外径测量装置中，所述测距传感器为激光测距传感器或者超声波测距传感器。这样可以使装置测量得到的外径数值更精确。

在上述的管道外径测量装置中，所述基座一上位于磁性座一的外侧螺纹连接有数个调节螺钉一，所述调节螺钉一的端部伸出基准面一，所述基座二上位于磁性座二的外侧螺纹连接有数个调节螺钉二，所述调节螺钉二的端部伸出基准面二。

通过调节螺钉一和调节螺钉二能够分别对基座一和基座二的位置进行微调，从而将基座一和基座二调节到相互平行，使装置检测准确。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

基座一上设置磁性座一，基座二上设置磁性座二，且基座一的两端上均设置测距传感器，基座二的两端上具有与测距传感器一一对应的反射部，通过磁性座一和磁性座二固定基座一和基座二，通过测距传感器测距，使本管道外径测量装置使用方便。磁性座一设置定位槽一，磁性座二上设置定位槽二，使磁性座一和磁性座二定位准确，进一步使装置使用方便。磁性座一可滑动的安装在基座一上，磁性座二可滑动的安装在基座二上，使装置能够适用不同外径的管道，使装置使用方便。设置条形槽一和插销一以及条形槽二和插销二，设置弹簧一和弹簧二，使装置使用稳定。设置调节螺钉一和调节螺钉二使基座一和基座二调节到平行方便，并使装置检测准确。

附图说明

图1是本管道外径测量装置用于测量管道外径时的结构示意图；

图2是图1中磁性座一处的剖视放大图；

图3是图1中磁性座二处的剖视放大图；

图4是图1中基座一的俯视图；

图5是图1中基座二的仰视图。

图中，1、基座一；1a、基准面一；1b、安装槽一；1c、条形槽一；2、基座二；2a、基准面二；2b、安装槽二；2c、条形槽二；3、磁性座一；3a、定位槽一；4、磁性座二；4a、定位槽二；5、测距传感器；6、反射部；7、插销一；8、插销二；9、弹簧一；10、弹簧二；11、调节螺钉一；12、调节螺钉二；13、管道。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-图5所示，一种管道外径测量装置，包括均呈条状的基座一1和基座二2，基座一1和基座二2能够平行放置。管道13一般由钢铁材料制成，能够被磁铁吸住。基座一1和基座二2均由磁性材料制成，磁性材料包括铁、钴、镍以及其合金材料。基座一1的中部设置有磁性座一3，基座二2的中部设置有磁性座二4。磁性座又称为开关式磁力座，磁性座主要由可被旋动的矩形磁性元件、两磁性轭铁组，以及位于两磁性轭铁组间的上、下非磁性块构成的仪器。通过转动磁性元件能够使磁性座具有磁力，再通过反向转动磁性元件使磁性座磁力消失。磁性座的内部结构为现有结构，不再详述。

基座一1上具有在测量时与基座二2相对的基准面一1a，基准面一1a上沿垂直基准面一1a的方向开设有安装槽一1b，磁性座一3嵌装在安装槽一1b内并能够沿垂直基准面一1a的方向滑动。安装槽一1b的槽壁面上开设有条形槽一1c，磁性座一3的外侧面上连接有与条形槽一1c对应设置的插销一7，插销一7插设在条形槽一1c内。条形槽一1c有两个并相对设置，插销一7有两个并插设在相应的条形槽一1c内。为了简化结构，插销一7与条形槽一1c也可以只设置为一个。磁性座一3与安装槽一1b的底面之间设置有弹簧一9，弹簧一9有四个并分布在磁性座一3的外周侧，弹簧一9的一端抵靠在磁性座一3的挡凸上，弹簧一9的另一端抵靠在安装槽一1b的底面上。基座一1上位于磁性座一3的外侧螺纹连接有数个调节螺钉一11，调节螺钉一11的端部伸出基准面一1a并能够抵靠在管道13的外侧面上。调节螺钉一11的数量一般设置为两个，也可以为三个和四个。磁性座一3上在测量时与基座二2相对的一端上设置有呈v形的定位槽一3a，定位槽一3a的两侧槽壁面均能够与管道13外侧面贴靠。

基座二2上具有在测量时与基座一1相对的基准面二2a，基准面一1a与基准面二2a能够相互平行。基准面二2a上沿垂直基准面二2a的方向开设有安装槽二2b，磁性座二4嵌装在安装槽二2b内并能够沿垂直基准面二2a的方向滑动。安装槽二2b的槽壁面上开设有条形槽二2c，磁性座二4的外侧面上连接有与条形槽二2c对应设置的插销二8，插销二8插设在条形槽二2c内。条形槽二2c有两个并相对设置，插销二8有两个并插设在相应的条形槽二2c内。为了简化结构，插销二8与条形槽二2c也可以只设置为一个。磁性座二4与安装槽二2b的底面之间设置有弹簧二10，弹簧二10有四个并分布在磁性座二4的外周侧，弹簧二10的一端抵靠在磁性座二4的挡凸上，弹簧二10的另一端抵靠在安装槽二2b的底面上。基座二2上位于磁性座二4的外侧螺纹连接有数个调节螺钉二12，调节螺钉二12的端部伸出基准面二2a并能够抵靠在管道13的外侧面上。调节螺钉二12的数量一般设置为两个，也可以为三个和四个。磁性座二4上在测量时与基座二2相对的一端上设置有呈v形的定位槽二4a，定位槽二4a的两侧槽壁面均能够与管道13外侧面贴靠。

基座一1的两端均设置有测距传感器5，基座二2的两端上具有与测距传感器5一一对应的反射部6。测距传感器5的端面与基准面一1a平齐，反射部6上与测距传感器5相对的端面与基准面二2a平齐。测距传感器5用于测距，为现有常见的器件，具体结构和原理不再详述。基座一1的一端上具有两个并排设置的测距传感器5，基座一1的另一端上具有一个测距传感器5。测距传感器5与plc控制器相连，plc控制器上还连接显示器。测距传感器5将检测到的距离信号传递给plc控制器，plc控制器接收到距离信号后将距离信号通过转化后传递给显示器，显示器接收到转化后的距离信号显示出距离值。为了使测得的距离值更精确，测距传感器5为激光测距传感器或者超声波测距传感器。

使用装置时，先将基座一1贴靠着管道13的外侧面放置到管道13的一侧，管道13嵌入到定位槽一3a内，然后转动磁性座一3的磁性元件，使基座一1通过磁性座一3磁吸固定在管道13上，管道13外侧面同时贴靠固定在定位槽一3a的两侧槽壁面以及基准面一1a上；接着将基座二2贴靠着管道13的外侧面放置到管道13的另一侧，管道13嵌入到定位槽二4a内，调节基座二2的位置使基座一1和基座二2平行，同时测距传感器5与反射部6相对应，再转动磁性座二4的磁性元件，使基座二2通过磁性座二4磁吸固定在管道13上，管道13外侧面同时贴靠固定在定位槽二4a的两侧槽壁面以及基准面二2a上。需要时通过转动调节螺钉一11和调节螺钉二12使基座一1和基座二2微调到完全平行状态或者更接近平行状态，此时三个测距传感器5检测到的距离值相同或者近似相同，检测到的距离值取平均值，就是检测到的管道13外径。由于误差的存在，三个测距传感器5检测到的距离值完全相同一般不能实现，近似相同的判断标准：两端测距传感器5检测到的距离值的相对偏差在规定的误差范围内就可判断为近似相同，误差范围一般为小于或者等于0.5mm。测量完成后，反向转动磁性座一3和磁性座二4上的磁性元件，就能够使磁性座一3和磁性座二4的磁力消失，从而将基座一1和基座二2拆卸下来，再将装置用于另一管道13的测量。

通过磁性座一3和磁性座二4将基座一1和基座二2分别固定在管道13上，在测量的过程中，基座一1和基座二2不会在管道13上滑动，使测距传感器5可以测得稳定的数据，从而使管道外径测量装置使用方便。由于设置了磁性座一3和磁性座二4，固定和拆卸基座一1以及基座二2只需转动磁性座一3和磁性座二4的磁性元件即可，基座一1和基座二2的拆装都十分方便。而且通过测距传感器5测距，无需通过人工读取直尺上的刻度线，使装置使用方便。另外，磁性座一3和磁性座二4浮动安装，使装置能够适用不同外径的管道13，使装置使用方便。当然，也可以将装置设置为专用器具，只需将磁性座一3直接固定在基座一1上，将磁性座二4直接固定在基座二2上，这时装置只能测量某一外径的管道13。但是，装置还是通过磁性座一3和磁性座二4固定，使用过程还是较现有技术方便。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。