CN113551581B - 一种直读式电力大口径管道内径测量装置 - Google Patents

Abstract

一种直读式电力大口径管道内径测量装置，属于电力设备测量装置技术领域，其包括固定弦杆、半径直读杆、伸缩弦杆、圆心定位杆和弦弧轮；所述固定弦杆中部设有垂直通孔，所述半径直读杆从垂直通孔中穿过，所述伸缩弦杆与固定弦杆的一端和半径直读杆的下端转动连接；所述圆心定位杆垂直固定安装在所述伸缩弦杆的中间；三个弦弧轮分别安装在固定弦杆两端和半径直读杆下端；所述弦弧轮为宽底；所述固定弦杆上设有螺旋锁定销；其有益效果是只需测量读取半径直读杆上刻度值即可直接得到大径管道的内径，其伸缩弦杆可向两端同时伸缩使圆心定位杆与半径直读杆准确交叉在大径管道的圆心上；只需一个人即可完成测量工作，简单方便。

Description

一种直读式电力大口径管道内径测量装置

技术领域

本发明涉及电力设备测量装置技术领域，具体涉及一种直读式电力大口径管道内径测量装置。

背景技术

金属监督是保证电力设备安全的主要措施，金属监督工作要对设备的选型、设计、制造、安装、调试、试生产、运行、停用、检修及技术改造实行全过程技术监督管理，及时发现问题采取有效监督措施，各种管道的测量是金属监督的一项基础工作。电力设备中除了常用的小口径电线管道之外，有很多管径很大的大口径管道，特别是有很多大口径隧道管道，便于电力***的布线施工。

由于电力大口径管道容易产生形变，管道在施工和维护中通常需要测量、检查管道内径，传统的检测人员通常是通过测量其周长的方式经过计算管径，有些甚至凭个人感觉对所测截面圆心进行目测定位，并采用卷尺直接读数，容易造成偏差，尤其对于大口径的电力管道，严重影响测量的准确性。

专利文献CN 111735364 B公开了一种电力大口径管道内径测量装置，包括带有刻度线的伸缩导向杆，伸缩导向杆的一端设置有管道夹持组件，伸缩导向杆的另一端设置有导向滑块，伸缩导向杆的两侧分别设置有伸缩边杆，伸缩边杆的一端与导向滑块的中心转动连接，伸缩边杆的另一端连接有边杆固定件；通过边杆固定件将伸缩边杆与管道夹持固定，随着伸缩导向杆的伸长带动伸缩边杆以中心转轴旋转，当伸缩边杆与边杆固定件呈90°夹角时，通过边杆固定件上设置的转动限位杆以及直角限位板将伸缩边杆夹持固定，导向滑块的中心即为管道的圆心，该方法能够测量电力大径管道。

但是该装置仍然有几个缺陷：1是需要三个伸缩导向杆同时操作，不仅结构复杂，对于大径管道来说需要三个人才能完成，浪费人力物力；2是其边杆固定件的外夹板51需安放在管道壁外侧才能测量，这对于测量还在工厂的产品还行，对于已经埋在地下或安装在隧道中的管道则无法测量；3特别是大部分是水泥管道，其内径一般比较粗糙，使用时间长后，其内夹板的边角会有磨损，而且往往磨损不均匀，造成伸缩杆两侧的内夹板的长度不相等，这样即使伸缩边杆垂直后，导向滑块的中心也不会落在管道的圆心上，无法得到准确测量值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种边缘带滚轮的仅需测量管道内侧弧面所对应圆心的管道内径测量装置，以避免测量工具磨损并可单人在管道内壁进行准确测量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种直读式电力大口径管道内径测量装置，其特征在于包括固定弦杆、半径直读杆、伸缩弦杆、圆心定位杆和弦弧轮；所述固定弦杆的中间位置设有垂直通孔，所述半径直读杆从垂直通孔中穿过，并且半径直读杆可以在垂直通孔中自由滑动，所述半径直读杆上设有刻度线；所述伸缩弦杆的一端与固定弦杆的一端呈活动式可转动相连接，所述伸缩弦杆的另一端与半径直读杆的下端呈活动式可转动相连接；所述圆心定位杆呈垂直状固定安装在所述伸缩弦杆的中间，并倾斜向上穿过预先设置在固定弦杆中线位置的长条孔，并且圆心定位杆在穿过长条孔时与固定弦杆不接触，并且所述圆心定位杆在伸缩弦杆伸缩的过程中始终呈垂直状位于伸缩弦杆的中间；所述弦弧轮由滚轮制作，所述弦弧轮设有三个，分别安装在固定弦杆的两端和半径直读杆的下端。

其测量方法是：①在需要测量的大径管道内壁上画一个圆圈，或者条件不足时在需要测量的位置划一根圆弧线，并确保圆圈或圆弧线在同一个圆平面上；②将三个弦弧轮搁置在大径管道内同一个圆平面上，即同一根圆弧线上，直到三个弦弧轮均接触并抵住大径管道内壁；③此时圆心定位杆会与半径直读杆交叉，该交叉位置即为所测量位置的大径管道的圆心，读取半径直读杆在该位置的刻度数，加上弦弧轮的半径，或者在制作时直接将半径的长度计入刻度线的起点数中，测量时直接读取刻度数，即为所测量位置的大径管道的半径，因此称为直读式电力大口径管道内径测量装置。

所述伸缩弦杆包括T形管筒、齿轮、齿轮轴、左齿杆和右齿杆；所述T形管筒包括平直管筒和垂直管筒，所述垂直管筒呈垂直状固定设置在平直管筒的中间，所述垂直管筒用于安装圆心定位杆；所述平直管筒为方形孔道管筒，所述平直管筒上相对应的两侧侧壁上挖设有齿轮轴孔，所述齿轮轴通过齿轮轴孔固定安装在平直管筒上；所述齿轮的外周表面上设有齿条，所述齿轮的中心轴线挖设为中心轴孔，所述齿轮的中心轴孔内部固定安装有轴承，所述齿轮和齿轮轴设有两个，相应的所述齿轮轴孔挖设有两对，该两对齿轮轴孔分别挖设在平直管筒中间的两侧且离中心点的距离相等；所述左齿杆由直接相连的直杆段、齿杆段和定位片构成，其中齿杆段固定生成在直杆段的右侧，定位片固定生成在直杆段的左侧；所述齿杆段上设有齿条，所述齿杆段的外侧为平直表面，且与直杆段的右侧平齐，所述齿杆段的内侧为齿条表面，所述齿杆段上的齿条与齿轮上的齿条相匹配；所述直杆段的厚度等于齿杆段的厚度的两倍加上齿轮的直径再加上定位片的厚度；所述齿杆段的尾端设有堵齿坎，用于拦截齿轮不至脱落；所述直杆段的后端设有安装孔，安装孔中设有轴承；所述右齿杆与左齿杆的结构相同。

所述伸缩弦杆的装接方法是：①将左齿杆上的齿杆段紧贴右齿杆的定位片，同时将右齿杆上的齿杆段紧贴左齿杆的定位片，然后互相***；②再将齿轮***到左齿杆上的齿杆段与右齿杆上的齿杆段之间的齿条中，并使齿轮两侧与齿杆段的接触处互相齿合，当只有一个齿轮时，将齿轮***在左齿杆和右齿杆总长度的中心点位置，当有两个齿轮时，将两个齿轮分别***到左齿杆和右齿杆总长度的中心点位置的两侧且离中心点距离相等的位置；③然后将平直管筒包插在左齿杆和右齿杆所构成的结合体上，并使两个齿轮的中心轴孔对准平直管筒侧壁上的齿轮轴孔；④然后将齿轮轴***并穿过齿轮轴孔和中心轴孔，并使齿轮中的轴承固定在齿轮轴上；⑤然后通过焊接或螺接的方式将齿轮轴紧固固定在平直管筒上，这样就做成了可以同时同距离向两端伸缩的伸缩弦杆；同时安装两个齿轮并在左右齿杆上设置定位片，可以使左齿杆和右齿杆在以垂直管筒为中心向两端伸缩时始终保持为同一条直线，从而最终确保测量的准确性。

所述半径直读杆可以分成若干节，设置成可以从下向上伸长并缩回的半径直读杆。

所述圆心定位杆可以分成若干节，设置成可以从下向上伸长并缩回的圆心定位杆。

所述弦弧轮为宽底弦弧轮，即弦弧轮的轮底为宽底，其宽度可以是5cm也可以是50cm，优选轮底宽度为10cm；中间的半径直读杆上的弦弧轮轮底宽度可以是常用滚轮的宽度；所述弦弧轮的半径可以是0.5cm，也可以是10cm，优选1cm；这样在测量时可以确保三个弦弧轮在大径管道内同一个圆平面上，一旦偏离同一个平面，弦弧轮的宽轮底就不会同时贴紧管道内壁，测量人员可以及时调整。

所述弦弧轮的内部安装有轴承，所述固定弦杆的两端和半径直读杆的下端均安装有横轴，所述轴承安装在所述横轴上。

所述伸缩弦杆的两端安装有轴承，所述固定弦杆的边端和半径直读杆的下端均安装有横轴，所述轴承安装在所述横轴上。

所述垂直通孔的侧边的固定弦杆上挖设有螺旋锁定孔，并配备有螺旋锁定销；当测量确定时，旋紧螺旋锁定销将半径直读杆抵紧，以便读取刻度数。

所述固定弦杆上的所述垂直通孔上侧设有垂直定位管，所述半径直读杆从垂直定位管中穿过，以便半径直读杆始终保持垂直。

进一步的，所述固定弦杆的另一端和半径直读杆的下端也呈活动式可转动相连接有伸缩弦杆；这样，在测量时，半径直读杆下端两侧的伸缩弦杆均可同时伸缩，不仅可以进一步确保半径直读杆与固定弦杆始终保持垂直状态，还可使左右两侧的圆心定位杆与半径直读杆三线交汇于一点来确定圆心测量点是否准确，只有三个弦弧轮是处在大径管道内的同一个圆平面上，三线才能交汇于一点，如果三个弦弧轮不是在同一个圆平面上，三线必然不会交汇于一点。

所述固定弦杆的长度可以是50cm也可以是300cm，优选150cm，宽度为3-30cm，优选10cm，厚度为0.5-5cm，优选3cm；设在固定弦杆上的长条孔的宽度为固定弦杆宽度的25%-50%，长度为固定弦杆长度的25%-30%，最接近中点的距离为固定弦杆长度的1%-3%。

与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：

⑴只需测量读取半径直读杆上刻度值即可直接得到大径管道的内径，简单方便。

⑵设备简单，使用方便，只需一个人即可完成测量工作。

⑶采用了伸缩弦杆，并采用双齿轮和双齿杆构成，可以使所述弦杆以中心点为中心向两端同时伸缩，使伸缩弦杆上的垂直平分线即圆心定位杆与半径直读杆的交叉点能够准确落在大径管道的圆心上。

⑷采用了弦弧轮，这样不仅可以在大径管道内壁随意滚动，测量多个位置的刻度值，以使测量更准确，更重要的是不用担心磨损弦杆边缘，避免了长期使用后可能会因磨损而不准确的缺陷。

⑸采用了宽底弦弧轮，可以避免在测量时弦杆偏离所测量的圆形平面，使管道内径测量更加准确。

⑹设置了螺旋锁定销和垂直定位管，可以使半径直读杆与固定弦杆始终保持垂直状态，并在测量确定时锁定半径直读杆以便记录测量结果。

附图说明

图1为本发明直读式电力大口径管道内径测量装置的整体结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为实施例1中固定弦杆上只有一端安装伸缩弦杆时的直读式电力大口径管道内径测量装置的整体结构示意图。

图4为本发明中采用的伸缩弦杆的侧面透视结构示意图。

图5为图4中伸缩弦杆的分解结构示意图。

图6为本发明测量方法中的测量位置结构示意图。

图中：1.固定弦杆、2.半径直读杆、3.伸缩弦杆、4.圆心定位杆、5.弦弧轮、11.垂直通孔、12.长条孔、21.刻度线、31.T形管筒、32.齿轮、33.齿轮轴、34.左齿杆、35.右齿杆、311.平直管筒、312.垂直管筒、313.齿轮轴孔、341.直杆段、342.齿杆段、343.定位片、344.堵齿坎、345.安装孔、51.宽底弦弧轮、13.螺旋锁定销、14.垂直定位管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1。

如图所示，制作一种直读式电力大口径管道内径测量装置，其包括固定弦杆1、半径直读杆2、伸缩弦杆3、圆心定位杆4和弦弧轮5；所述固定弦杆1为有一定宽度的板状长直杆，其中间位置设有垂直通孔11，所述半径直读杆2为长直方杆或长直圆杆，所述半径直读杆2从垂直通孔11中穿过，并且半径直读杆2可以在垂直通孔11中自由滑动，所述半径直读杆11上还设有刻度线21；所述伸缩弦杆3的一端与固定弦杆1的一端呈活动式可转动相连接，所述伸缩弦杆3的另一端与半径直读杆2的下端呈活动式可转动相连接；所述圆心定位杆4呈垂直状固定安装在所述伸缩弦杆3的中间，所述圆心定位杆4的底端固定安装在伸缩弦杆3上，其顶端倾斜向上穿过预先设置在固定弦杆1中线上偏向中间位置的长条孔12，并且圆心定位杆4在穿过长条孔12时与固定弦杆1不接触，并且所述圆心定位杆4在伸缩弦杆3伸缩的过程中始终呈垂直状位于伸缩弦杆3的中间；所述弦弧轮5由滚轮制作，所述弦弧轮5设有三个，分别安装在固定弦杆1的两端和半径直读杆2的下端。

所述伸缩弦杆3包括T形管筒31、齿轮32、齿轮轴33、左齿杆34和右齿杆35；所述T形管筒31包括平直管筒311和垂直管筒312，所述垂直管筒312呈垂直状固定状设置在平直管筒311外侧壁的中间位置，所述垂直管筒312用于安装圆心定位杆4，以便使圆心定位杆4能够始终呈垂直状态位于伸缩弦杆3的中间；所述平直管筒311为方形孔道管筒，所述平直管筒311上相对应的两侧侧壁上挖设有齿轮轴孔313，所述齿轮轴33通过齿轮轴孔313固定安装在平直管筒311上；所述齿轮32的外周表面上设有齿条，所述齿轮32的中心轴线挖设为中心轴孔，所述齿轮32的中心轴孔内部固定安装有轴承，所述齿轮32和齿轮轴33各设有两个，相应的所述齿轮轴孔313挖设有两对，该两对齿轮轴孔313分别挖设在平直管筒311中间的两侧且离平直管筒311的中心点的距离相等；所述左齿杆34由直接相连的直杆段341、齿杆段342和定位片343构成，其中齿杆段342固定生成在直杆段341的右侧，定位片343固定生成在直杆段341的左侧；所述齿杆段342上设有齿条，所述齿杆段342的外侧为平直表面，且与直杆段341的右侧平齐，所述齿杆段342的内侧为齿条表面，所述齿杆段342上的齿条与齿轮32上的齿条相匹配；所述直杆段341的厚度等于齿杆段342的厚度的两倍加上齿轮32的直径再加上定位片343的厚度；所述齿杆段342的尾端设有堵齿坎344，用于拦截齿轮32不至脱落；所述直杆段341的后端设有安装孔345，安装孔345中设有轴承；所述右齿杆35与左齿杆34的结构完全相同。

所述伸缩弦杆3的装接方法是：①将左齿杆34上的齿杆段342紧贴右齿杆35的定位片343，同时将右齿杆35上的齿杆段342紧贴左齿杆34的定位片343，然后互相***，最好***到如图4所示的位置；②再将齿轮32***到左齿杆34上的齿杆段342与右齿杆35上的齿杆段342之间的齿条中，并使齿轮32两侧与齿杆段342的接触处互相齿合，当只有一个齿轮32时，将齿轮32***在左齿杆34和右齿杆35互相***后的总长度的中心点位置；当有两个齿轮32时，将两个齿轮32分别***到左齿杆34和右齿杆35互相***后的总长度的中心点位置的两侧且离中心点距离相等的位置；③然后将平直管筒311包插在左齿杆34和右齿杆35所构成的结合体上，并使两个齿轮32的中心轴孔对准平直管筒311侧壁上的齿轮轴孔313；④然后将齿轮轴33***并穿过齿轮轴孔313和中心轴孔，并使齿轮32中的轴承固定在齿轮轴33上；⑤然后通过焊接或螺接的方式将齿轮轴33紧固固定在平直管筒311上。

实施例2。

如图所示，在实施例1的基础上，将所述固定弦杆1的长度做成150cm，宽度做成15cm，厚度做成3cm，固定弦杆1的中点两侧各设一条长条孔，所述长条孔的宽度为5cm，长度为38cm，离固定弦杆1的中点的最近距离为2cm。

在所述固定弦杆1的另一端和半径直读杆2的下端也呈活动式可转动相连接伸缩弦杆3。

将所述半径直读杆2分成若干节，如本实施例分成5个空心杆节，每个空心杆节的外径和内径依次减少，并且上一个杆节稳合***到下一个杆节中，这样设置成可以从下向上伸长，也可以从上向下缩回的半径直读杆2。

同样，将所述圆心定位杆4分成若干节，设置成可以从下向上伸长并缩回的圆心定位杆4。

将所述弦弧轮5设置为宽底弦弧轮51，即弦弧轮5的轮底为宽底，本实施例将其轮底宽度做成为10cm；其中位于中间的半径直读杆2上的弦弧轮5轮底宽度可以是常用滚轮的宽度；本实施例将所述弦弧轮5的半径做成1cm。

在所述弦弧轮5的内部安装轴承，所述固定弦杆1的两端和半径直读杆2的下端均安装横轴，将所述轴承安装在所述横轴上。

在所述伸缩弦杆3的两端安装轴承，所述固定弦杆1的边端和半径直读杆2的下端均安装横轴，将所述轴承安装在所述横轴上。

在所述垂直通孔11的侧边的固定弦杆1上挖设螺旋锁定孔，并配备螺旋锁定销13。

在所述固定弦杆1上的所述垂直通孔11的上侧设置垂直定位管14，并将所述半径直读杆2从垂直定位管14中穿过，以便半径直读杆2始终保持垂直。

这样就做好了固定弦杆1两端都设有伸缩弦杆3的直读式电力大口径管道内径测量装置。

实施例3。

采用直读式电力大口径管道内径测量装置进行测量，按照如下步骤进行。

①在需要测量的大径管道内壁上的测量位置画一根圆弧线，并确保圆弧线在同一个圆平面上。②将三个弦弧轮5搁置在大径管道内壁上的该圆弧线上，首先将固定弦杆1左右两侧的弦弧轮5接触并抵住管道内壁，并使弦弧轮的宽底完全接触内壁，然后将半径直读杆2底端的弦弧轮5下压，直到三个弦弧轮5的轮底均完全接触并抵住大径管道内壁；③此时圆心定位杆4会与半径直读杆2交叉，该交叉位置即为所测量位置的大径管道的圆心，直接读取半径直读杆2在该位置的刻度数，得到所测量位置的大径管道的半径数据。

Claims (5)

1.一种直读式电力大口径管道内径测量装置，其特征在于包括固定弦杆、半径直读杆、伸缩弦杆、圆心定位杆和弦弧轮；所述固定弦杆的中间位置设有垂直通孔，所述半径直读杆在垂直通孔中穿过，并且半径直读杆可在垂直通孔中自由滑动，所述半径直读杆上设有刻度线；所述伸缩弦杆设有两个，其中一个所述伸缩弦杆的一端与固定弦杆的一端呈活动式可转动相连接，该伸缩弦杆的另一端与半径直读杆的下端呈活动式可转动相连接，另一个所述伸缩弦杆的一端与固定弦杆的另一端呈活动式可转动相连接，该伸缩弦杆的另一端与半径直读杆的下端也呈活动式可转动相连接；所述圆心定位杆设有两个，两个所述圆心定位杆呈垂直状分别固定安装在两个所述伸缩弦杆的中间，并且在伸缩弦杆伸缩的过程中始终呈垂直状位于伸缩弦杆的中间；所述弦弧轮由滚轮制作，所述弦弧轮设有三个，分别安装在固定弦杆的两端和半径直读杆的下端；

其测量方法是：将三个弦弧轮搁置在大口径管道内同一个圆平面上，直到三个弦弧轮均接触并抵住大口径管道内壁，此时两个所述圆心定位杆会与所述半径直读杆交叉，该交叉位置即为所测量位置的大口径管道的圆心，直接读取半径直读杆在该交叉位置的刻度数，即为所测量位置的大口径管道的半径；

所述伸缩弦杆包括T形管筒、齿轮、齿轮轴、左齿杆和右齿杆；所述T形管筒包括平直管筒和垂直管筒，所述垂直管筒呈垂直状固定设置在平直管筒的中间；所述平直管筒为方形孔道管筒，所述平直管筒上相对应的两侧侧壁上挖设有齿轮轴孔，所述齿轮轴通过齿轮轴孔固定安装在平直管筒上；所述齿轮的中心轴线挖设为中心轴孔，所述齿轮的中心轴孔内部固定安装有轴承，所述齿轮和齿轮轴设有两个，相应的所述齿轮轴孔挖设有两对，该两对齿轮轴孔分别挖设在平直管筒中间的两侧且离中心点的距离相等；所述左齿杆由直接相连的直杆段、齿杆段和定位片构成，其中齿杆段固定生成在直杆段的右侧，定位片固定生成在直杆段的左侧；所述齿杆段的外侧为平直表面，且与直杆段的右侧平齐，所述齿杆段的内侧为齿条表面，所述齿杆段上的齿条与齿轮上的齿条相匹配；所述直杆段的厚度等于齿杆段的厚度的两倍加上齿轮的直径再加上定位片的厚度；所述齿杆段的尾端设有堵齿坎；所述直杆段的后端设有安装孔；所述右齿杆与左齿杆的结构相同；

所述伸缩弦杆的装接方法是：①将左齿杆上的齿杆段紧贴右齿杆的定位片，同时将右齿杆上的齿杆段紧贴左齿杆的定位片，然后互相***；②将齿轮***到左齿杆上的齿杆段与右齿杆上的齿杆段之间的齿条中，并使齿轮两侧与齿杆段的接触处互相齿合，并且将两个齿轮分别***到左齿杆和右齿杆总长度的中心点位置的两侧且离中心点距离相等的位置；③将平直管筒包插在左齿杆和右齿杆所构成的结合体上，并使两个齿轮的中心轴孔对准平直管筒侧壁上的齿轮轴孔；④然后将齿轮轴***并穿过齿轮轴孔和中心轴孔，并使齿轮中的轴承固定在齿轮轴上；⑤将齿轮轴紧固固定在平直管筒上；

所述垂直管筒用于安装圆心定位杆，以便使圆心定位杆能够始终呈垂直状态位于伸缩弦杆的中间；

所述弦弧轮的内部安装有轴承，所述伸缩弦杆的两端的安装孔中安装有轴承，所述固定弦杆的两端和半径直读杆的下端均安装有横轴，所述轴承安装在所述横轴上。

2.根据权利要求1所述的直读式电力大口径管道内径测量装置，其特征在于所述半径直读杆和所述圆心定位杆分成若干节，设置成从下向上伸长并缩回的半径直读杆或圆心定位杆。

3.根据权利要求2所述的直读式电力大口径管道内径测量装置，其特征在于所述弦弧轮为宽底弦弧轮，即弦弧轮的轮底为宽底。

4.根据权利要求3所述的直读式电力大口径管道内径测量装置，其特征在于所述垂直通孔的侧边的固定弦杆上挖设有螺旋锁定孔，并配备有螺旋锁定销。

5.根据权利要求4所述的直读式电力大口径管道内径测量装置，其特征在于所述固定弦杆上的所述垂直通孔上侧设有垂直定位管，所述半径直读杆从垂直定位管中穿过。