一種接觸式管內焊縫余高測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于工業(yè)生產中的精密測量領域，涉及余高測量，具體涉及一種接觸式管內焊縫余高測量裝置。
【背景技術】
[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濟發(fā)展的關鍵所在。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)展和焊接技術的不斷進步，雙金屬復合管的誕生解決了惡劣環(huán)境下油氣安全輸送這一難題。近年來雙金屬復合管在油氣運輸方面使用越來越廣泛，復合管的質量要求愈來愈高。經過調查發(fā)現(xiàn)焊縫余高對復合管的質量的影響較大，因此準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標準規(guī)定:鋼管兩端距管端至少150mm長度范圍內的內外焊縫余高均應清除，清除后內焊道超出鋼管表面部分應小于0.5mm,但不能低于管體。對于高精度級的復合管焊縫余高的測量變的至關重要。目前，多數(shù)生產廠家主要靠人工手持測量儀進行焊縫余高的測量，很難保證測量質量，以至于給生產中焊縫余高的磨削和內管復合工序埋下質量隱患，使復合管質量降低。另外，手工測量存在嚴重測量誤差、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，沒有與母材對應的標定值，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)的雙金屬復合管無法測量，具有適應性差等缺點，同時采用手自動一體化的控制，使得設備更具備人性化，使用更方便和合理。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種接觸式管內焊縫余高測量裝置，解決了測量效率低和數(shù)據(jù)讀取誤差大的問題，以使在生產過程中提高生產效率和讀取精度。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現(xiàn):
[0006]一種接觸式管內焊縫余高測量裝置，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焊縫余高。
[0008]本實用新型的方案還具有如下區(qū)別技術特征:
[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壁上，壓縮彈簧的另一端頂在固結在頂桿上的導電的滑片上；
[0011]傳感器殼體內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電壓，滑片上連接有輸出端，當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生一個與頂桿位移相對應的位移信號輸出電壓，根據(jù)位移信號輸出電壓與基準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節(jié)。
[0014]進一步地，所述的管式工件內鋪設有可拆卸的導軌，行走架能夠沿著導軌運動。
[0015]具體的，所述的行走架包括車架，車架底部安裝有導向輪；
[0016]車架頂部安裝有升降油缸和導向桿，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軌運動。
[0019]更進一步地一種行進方案，所述的導軌為截面為矩形或工字鋼形的雙軌，所述的導向輪為與截面為矩形或工字鋼形的雙軌式導軌相配合的雙軌式導向輪。
[0020]優(yōu)選的，所述的雙軌式導向輪中位于一條導軌上的導向輪的兩側卡在導軌上進行限位，所述的雙軌式導向輪中位于另一條導軌上的導向輪直接放置在導軌上不進行限位。
[0021]更進一步地另一種行進方案，所述的導軌為截面為三角形的單軌的導軌，所述的導向輪為與截面為三角形的單軌的導軌相配合的單軌式導向輪，單軌式導向輪兩側的車架底部對稱安裝有直接與管式工件內壁接觸的平衡輔助輪。
[0022]進一步地，所述的搖擺臂通過驅動電機和減速齒輪箱帶動擺動。
[0023]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下技術效果:
[0024]本實用新型的測量裝置實現(xiàn)傳感器在有標定的情況下對焊縫高度進行自動準確測量，位移傳感器把雙金屬復合管內焊縫余高的數(shù)值轉化為一定的電信號，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備在管式工件內部移動起到導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?shù)妮S向壓縮力，保證測量結果的準確性。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的測量。因其采用與母材標定的測量方案和位移傳感器，測量測量精度高、效率高，可使測量精度達到0.0lmm等特點；因其采用搖擺裝置，具有在有標定的情況下準確、高精度測量內焊縫余高的特點；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，可使測量產品多樣化；因其采用搖擺控制裝置，具有在生產過程中實現(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，可使測量產品多樣化等特點；因其采用搖擺手動控制裝置，具有在生產過程中實現(xiàn)在手動的模式下手動控制測量，可使設備適應性強，更人性化等特點；因其采用自動控制裝置，具有在生產過程中實現(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，適應性更強等特點；因其采用升降裝置，具有在生產過程中實現(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，具有使測量結果在遠離測量現(xiàn)場的條件實時顯示的特點，同時具有適應性高、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，同時解決小直徑復合管內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構示意圖。
[0026]圖2是本實用新型的雙軌式整體結構示意圖。
[0027]圖3是位移傳感器的結構示意圖。
[0028]圖4是驅動電機和減速齒輪箱的結構示意圖。
[0029]圖5是升降油缸和驅動電機搖擺控制開關電路圖。
[0030]圖6是驅動電機外圍電路圖，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-導軌，8-驅動電機，9-減速齒輪箱，10-位移傳感器安裝板；
[0036](1-1)-車架，(1-2)-導向輪，(1-3)-升降油缸，(1-4)-導向桿，(1-5)-上安裝板，(1-6)-擺動支座，(1-7)-接觸開關;
[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]以下結合附圖對本實用新型