一種接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工業(yè)生產(chǎn)中的精密測量領(lǐng)域，涉及余高測量，具體涉及一種接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球工業(yè)化時代進程的加快，油氣能源已成為各國經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵所在。隨著油氣向深海、沙漠、南北極以及惡劣環(huán)境地區(qū)的開采，油氣的可靠安全運輸成為了油氣開采的難題。隨著油氣工業(yè)的發(fā)展和焊接技術(shù)的不斷進步，雙金屬復(fù)合管的誕生解決了惡劣環(huán)境下油氣安全輸送這一難題。近年來雙金屬復(fù)合管在油氣運輸方面使用越來越廣泛，復(fù)合管的質(zhì)量要求愈來愈高。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)焊縫余高對復(fù)合管的質(zhì)量的影響較大，因此準(zhǔn)確地測量焊縫余高具有十分重要意義。
[0003]根據(jù)APISPEC5L和GB/T 9711-2011標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:鋼管兩端距管端至少150mm長度范圍內(nèi)的內(nèi)外焊縫余高均應(yīng)清除，清除后內(nèi)焊道超出鋼管表面部分應(yīng)小于0.5mm,但不能低于管體。對于高精度級的復(fù)合管焊縫余高的測量變的至關(guān)重要。目前，多數(shù)生產(chǎn)廠家主要靠人工手持測量儀進行焊縫余高的測量，很難保證測量質(zhì)量，以至于給生產(chǎn)中焊縫余高的磨削和內(nèi)管復(fù)合工序埋下質(zhì)量隱患，使復(fù)合管質(zhì)量降低。另外，手工測量存在嚴(yán)重測量誤差、工人勞動強度大和效率低等問題。目前測量主要采用沿著焊縫縱向測量的方案，沒有與母材對應(yīng)的標(biāo)定值，具有測量誤差大缺點；同時只能在特定的環(huán)境下對特定的工件測量，對于小直徑(人無法進入)的雙金屬復(fù)合管無法測量，具有適應(yīng)性差等缺點，同時采用手自動一體化的控制，使得設(shè)備更具備人性化，使用更方便和合理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，解決了測量效率低和數(shù)據(jù)讀取誤差大的問題，以使在生產(chǎn)過程中提高生產(chǎn)效率和讀取精度。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]一種接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，包括行走架，行走架上安裝有搖擺臂，搖擺臂的擺動支撐點位于管式工件的圓心處；
[0007]搖擺臂上安裝有位移傳感器，位移傳感器的端部安裝有與管式工件接觸的滾輪，滾輪在搖擺臂的帶動下沿著管式工件內(nèi)表面運動，滾輪接觸到管式工件上的焊縫表面凸起時滾輪的高度發(fā)生改變，將焊縫表面凸起的余高轉(zhuǎn)換成位移傳感器的輸出信號的改變，根據(jù)位移傳感器的輸出信號的改變獲得管內(nèi)焊縫余高。
[0008]本實用新型的方案還具有如下區(qū)別技術(shù)特征:
[0009]具體地，所述的位移傳感器包括絕緣的傳感器殼體，從傳感器殼體外側(cè)插入一根貫通傳感器殼體兩端的能夠相對于傳感器殼體運動的頂桿；
[0010]傳感器殼體內(nèi)的頂桿上套有壓縮彈簧，壓縮彈簧的一端頂在傳感器殼體一端的內(nèi)壁上，壓縮彈簧的另一端頂在固結(jié)在頂桿上的導(dǎo)電的滑片上；
[0011]傳感器殼體內(nèi)與頂桿平行固定安裝有金屬桿，滑片與金屬桿接觸能夠相對滑動；
[0012]金屬桿兩端的輸入端上加載基準(zhǔn)電壓，滑片上連接有輸出端，當(dāng)頂桿端部受壓帶動滑片移動時，輸出端和一個輸入端之間會產(chǎn)生一個與頂桿位移相對應(yīng)的位移信號輸出電壓，根據(jù)位移信號輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的比值來確定頂桿的位移量。
[0013]進一步地，所述的搖擺臂上通過位移傳感器安裝板安裝有位移傳感器，位移傳感器安裝板固定安裝在搖擺臂上，位移傳感器在位移傳感器安裝板上的位置可調(diào)節(jié)。
[0014]進一步地，所述的管式工件內(nèi)鋪設(shè)有可拆卸的導(dǎo)軌，行走架能夠沿著導(dǎo)軌運動。
[0015]具體的，所述的行走架包括車架，車架底部安裝有導(dǎo)向輪；
[0016]車架頂部安裝有升降油缸和導(dǎo)向桿，升降油缸的端部安裝在上安裝板的底部，上安裝板在升降油缸的帶動下沿著導(dǎo)向桿升降運動；
[0017]上安裝板的頂部安裝有擺動支座，擺動支座上安裝有搖擺臂。
[0018]進一步地，上述具體的行走架能夠沿著導(dǎo)軌運動。
[0019]更進一步地一種行進方案，所述的導(dǎo)軌為截面為矩形或工字鋼形的雙軌，所述的導(dǎo)向輪為與截面為矩形或工字鋼形的雙軌式導(dǎo)軌相配合的雙軌式導(dǎo)向輪。
[0020]優(yōu)選的，所述的雙軌式導(dǎo)向輪中位于一條導(dǎo)軌上的導(dǎo)向輪的兩側(cè)卡在導(dǎo)軌上進行限位，所述的雙軌式導(dǎo)向輪中位于另一條導(dǎo)軌上的導(dǎo)向輪直接放置在導(dǎo)軌上不進行限位。
[0021]更進一步地另一種行進方案，所述的導(dǎo)軌為截面為三角形的單軌的導(dǎo)軌，所述的導(dǎo)向輪為與截面為三角形的單軌的導(dǎo)軌相配合的單軌式導(dǎo)向輪，單軌式導(dǎo)向輪兩側(cè)的車架底部對稱安裝有直接與管式工件內(nèi)壁接觸的平衡輔助輪。
[0022]進一步地，所述的搖擺臂通過驅(qū)動電機和減速齒輪箱帶動擺動。
[0023]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果:
[0024]本實用新型的測量裝置實現(xiàn)傳感器在有標(biāo)定的情況下對焊縫高度進行自動準(zhǔn)確測量，位移傳感器把雙金屬復(fù)合管內(nèi)焊縫余高的數(shù)值轉(zhuǎn)化為一定的電信號，并可以把信號長距離傳遞到上位機上實時顯示。行走架承載著測量設(shè)備在管式工件內(nèi)部移動起到導(dǎo)向和移動裝置的作用，行走架能夠根據(jù)具體的管式工件的內(nèi)徑大小進行升降，將搖擺臂的擺動支撐點位于管式工件的圓心處，使得滾輪在未接觸到焊縫表面凸起時會受到適當(dāng)?shù)妮S向壓縮力，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。搖擺臂可以手動控制也可以自動控制，能夠快速地完成相應(yīng)的測量。因其采用與母材標(biāo)定的測量方案和位移傳感器，測量測量精度高、效率高，可使測量精度達(dá)到0.0lmm等特點；因其采用搖擺裝置，具有在有標(biāo)定的情況下準(zhǔn)確、高精度測量內(nèi)焊縫余高的特點；因其采用控制裝置，具有測量不同寬度和高度焊縫余高的特點，同時具有搖擺速度和幅度的連續(xù)性改變等特點，可使測量產(chǎn)品多樣化；因其采用搖擺控制裝置，具有在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)的不同寬度和高度焊縫測量，同時實現(xiàn)搖擺速度和幅度的連續(xù)性改變，可使測量產(chǎn)品多樣化等特點；因其采用搖擺手動控制裝置，具有在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)在手動的模式下手動控制測量，可使設(shè)備適應(yīng)性強，更人性化等特點；因其采用自動控制裝置，具有在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)按照一定的時序自動完成焊縫的測量，可使效率高、自動化程度高等特點；因其采用手動控制裝置，具有在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)手自動模式的切換，并手動控制完成測量，使的更人性化更方便，適應(yīng)性更強等特點；因其采用升降裝置，具有在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)間斷測量，并起到保護位移傳感器的特點；因其采用數(shù)據(jù)傳輸裝置，具有在惡劣環(huán)境下測量數(shù)據(jù)長距離傳送的特點；因其采用上位機顯示裝置，具有使測量結(jié)果在遠(yuǎn)離測量現(xiàn)場的條件實時顯示的特點，同時具有適應(yīng)性高、方便和安全等特點。因其采用車載形式，具有自動行走測量的特點，同時解決小直徑復(fù)合管內(nèi)部焊縫無法測量的問題。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型的雙軌式整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是本實用新型的雙軌式整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3是位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4是驅(qū)動電機和減速齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5是升降油缸和驅(qū)動電機搖擺控制開關(guān)電路圖。
[0030]圖6是驅(qū)動電機外圍電路圖，即圖5中的搖擺模塊。
[0031]圖7是手動按鍵控制驅(qū)動電機搖擺的電路圖，即圖5中的搖擺手動控制模塊。
[0032]圖8是自動控制升降油缸和驅(qū)動電機搖擺控制的電路圖，即圖5中的自動控制模塊。
[0033]圖9是圖7的手動按鍵控制流程圖。
[0034]圖10是圖8的自動控制流程圖。
[0035]圖中各個標(biāo)號的含義為:1-行走架，2-搖擺臂，3-位移傳感器，4-滾輪，5-管式工件，6-焊縫表面凸起，7-導(dǎo)軌，8-驅(qū)動電機，9-減速齒輪箱，10-位移傳感器安裝板；
[0036](1-1)-車架，(1-2)-導(dǎo)向輪，(1-3)-升降油缸，(1-4)-導(dǎo)向桿，(1-5)-上安裝板，(1-6)-擺動支座，(1-7)-接觸開關(guān);
[0037](3-1)-傳感器殼體，(3-2)-頂桿，(3-3)-壓縮彈簧，(3_4)_滑片，(3_5)_金屬桿，(3-6)-輸入端，(3-7)-輸出端。
[0038]以下結(jié)合附圖對本實用新型